한국철도공사

콘크리트 침목의 균열진전 현황분석 및 균열예방방안 연구

2017.12.12

김영철

1. 과제개요
- 과제유형 / 연구책임자 : 기본연구과제 / 연구혁신처 과장 김 영 철 o 연구기간 / 소요예산 : 2016. 1. 1. ~ 2017. 6. 30.(18개월) / 일백만원

2. 연구목적
- 자갈도상용 콘크리트 침목(이하 PSC 침목)의 균열 손상현황 조사 및 균열 발생 원인을 밝히고 그 결과에 따라 품질향상을 유도할 수 있는 대책방안 제시

3. 연구내용
- PSC침목의 교환실적, 교환예정 등 유지보수 현황자료를 통계 분석하여 손상유형 및 조건에 따른 통계분석을 통한 손상원인 추정
- 공용중인 PSC침목의 대표 샘플링구간을 선정하여 육안조사, 균열폭 측정 등 공용상태에서의 손상현황 조사
- PSC침목의 재료적 손상원인 추정을 위한 품질시험(SEM, XRD) 시행

4. 연구결과
- 손상은 주로 침목 길이방향으로 나타나는 횡균열과 구체 전체적으로 나타나는 망상균열로 대표되며, 교환주기는 주로 10~30년 사이에 분포
- 공용수명은 사용 환경에서의 영향보다는 제작사별 품질차이에 영향이 더 컸으며, 특히, 망상균열에 의한 재료적 손상은 제작결함으로 공용수명 단축의 주원인임
- 재료적 손상은 황산염 침식에 의한 반응생성물로 확인되는 상조성(相組成)과 균열이 관찰되었으며, 이는 알카리골재반응(ASR) 또는 지연에트린자이트(DEF)로 제작과정에서의 품질관리 문제로 추정
- 따라서 공용 전 제작과정에서의 장기 내구성능을 평가할 수 있는 시험방법(내구성 평가)을 제도화 하여 품질관리 강화 필요

5. 기대효과
- PSC침목의 장기 내구수명 확보를 위한 제도보완으로 보수주기 연장 방안 제시
- PSC침목의 조기손상 원인이 제작사 품질관리 영향이 더 크다는 근거 제시

6. 활용계획
- 한국철도표준규격 개정, 연가단가계약 시방서 보완 등 제도개선 시 근거자료로 활용