Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Analytical Modelling for Recarbonation Process of Concrete Repaired with Patching Repair Material

단면복구재로 보수된 콘크리트의 재탄산화 과정에 대한 분석적 모델링

  • 도정윤 (군산대학교 산학협력단) ;
  • 김두기 (군산대학교 토목공학과) ;
  • 송훈 (한국세라믹기술원 에코소재센터) ;
  • 조영국 (청운대학교 건축공학과)
  • Received : 2009.09.23
  • Accepted : 2009.12.11
  • Published : 2010.03.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study presented the analytical evaluation model effective in the concrete structure repaired with a patching material. The model considered the effect of the repair material on carbon dioxide penetration into the repaired concrete as evaluating the remaining service life of the CO2-deteriorated concrete structure after repair. The diffusion profiles of carbon dioxide as well as the carbonated concrete were effectively able to be modelled with analytical method based on Fick's 1st diffusion law. The evaluation of the model equation showed the good result and rational process quantitatively and numerically to evaluate the remaining service life of the repaired concrete structure after repair.

이산화탄소에 의해 열화된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 평가할 때 보수재의 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 탄산화에 의해 열화를 받은 콘크리트 부재의 보수 후 재열화과정을 Fick's 확산(diffusion) 제1법칙을 이용하여 모델링함으로써 단면복구재에 의해 보수된 콘크리트 부재의 독특한 상황을 고려한 합리적인 예측식을 제시하였다. 연구결과는 보수재의 이산화탄소 확산 프로파일과 기존 구체콘크리트의 탄산화된 부분의 이산화탄소 확산 프로파일을 효과적으로 모델링할 수 있음을 보여줬다. 제시된 평가모델식에 대한 검증예제를 통해 보수재의 이산화탄소 확산지연효과를 확인할 수 있었으며 보수된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 객관적이고 수치계산적인 방법으로 평가할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Bary, B., Sellier, A., "Coupled-carbon dioxide-calcium transfer model for carbonation of concrete", Cem. Concr. Res. Vol. 34, 2004, pp.1859-1872. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.01.025
  2. Pade C. and Guimaraes M., "The $CO_2$ uptake of concrete in a 100 year perspective", Cem. and Conc. Res. Vol. 37, 2007, pp.1348-1356. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.06.009
  3. Chen, J. J., Thomas, J. J., Taylor, H. W. F., Jennings, H. M., "Solubility and structure of calcium silicate hydrate", Cem. Conc. Res. Vol. 34, 2004, pp.1499-1521. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.04.034
  4. Taylor, H.F.W., Cement Chemistiry, 2nd edition, Thomas Telford Publishing, London, 1997.
  5. Crank J., The Mathematics of Diffusion, 2nd Edition, Oxford university press, Bristol, 1975.
  6. Kropp J.and Hilsdorf H.K., Performance Criteria for Concrete Durability-RILEM Report 12, E&FN SPON, London, 1996, pp.97-111.
  7. New Approach to Durability Design, CEB Bullitin d'information No. 238, May. 1997.
  8. Chandra, S., and Ohama, Y., Polymers in Concrete, CRC Press, 1994.
  9. Stronach, S.A., Glasser, F.P., "Modelling of the impact of abundant geochemcal components on the phase stability and solubility of the $CaO-SiO_2-H_2O$ system at $25{^{\circ}C}$", Advances in Cement Research, Vol. 9, No. 36, 1997, pp.167-181. https://doi.org/10.1680/adcr.1997.9.36.167
  10. Papadakis V. G., Vayenas C. G., and Fardis M. N., "Fundamental modeling and experimental investigation of concrete carbonation", ACI Material Journal, Vol. 88, Issue 4, 1991, pp.363-37.
  11. Papadakis V.G., Vayenas C.G, and Fardis M.N., "Physical and chemical characteristics affecting the durability of concrete", ACI Material Journal, Vol. 88, Issue 2, 1991, pp.186-196.