Three types of salt resistant concrete beams reinforced with glass fiber reinforced polymer-ribbed bars (GFRP-ribbed bars) were selected, and their applicable properties were investigated with the goal of improving the problem of capacity deterioration in marine structures due to sea water corrosion. In this study, the structural behaviors were similar to RC beams in relation to the development of the strength and stiffness up to the generation of the initial crack. After the growth of this initial crack, the structural properties decreased owing to a sudden loss of bond strength. Also these beams showed the trends of brittle failure. As a result, it was confirmed that a GFS beam replaced with Fly Ash (20%) and Silica Fume (5%) has the best application as a marine structural element.
해안 구조물의 내구성 개선을 위해서는 염해저항성이 요구되므로 콘크리트의 수밀성 확보, 균열저항성 및 염소이온을 고정화하는 특성이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기존의 슬래그를 포함한 해안 콘크리트 배합에 유무기복합형 내구성 개선제(HD)를 적용하여 콘크리트의 시공성 및 강도발현에 미치는 영향과 함께 수축저항성이 및 내염해성에 미치는 효과를 파악하였다. HD의 적용에 따라 콘크리트의 수축저항성 및 내염해성이 개선되었으며, 특히 0.6% 적용 시 기존 슬래그를 포함한 배합보다 수축저항성 및 내염해성의 개선효과가 더욱 두드러진 것으로 확인되었다.
해안 및 매립지 구조물은 염화물의 침투로 인해 매입된 철근의 피막파괴로 철근부식이 일어나 콘크리트 구조체에 열화가 급속하게 진행되기 때문에 앞으로의 해안 구조물의 수밀성, 내염해성을 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 내염해성 개선에 효과적인 액상형태의 Si/Al 복합 무기염을 모르타르에 적용하여 시간경과(7, 14, 28, 56일)에 따른 내염해특성을 파악하고자 하였다.
일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 개질 유황 고분자가 혼입되었을 때의 압축강도 및 내염기성의 영향을 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트와 비교하여 나타내었다. 개질 유황이 혼입된 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 매우 큰 강도를 나타내었고, $55^{\circ}C$에서 배합 및 혼합 작업하였을 때 안정적으로 공시체의 제작이 가능하였다. 13%의 $CaCl_2$에 개질 유황이 혼입된 콘크리트 공시체를 침지되어 내염기성을 평가하였다. 내염기성 시험에서, 개질 유황이 혼입된 콘크리트는 $CaCl_2$에 대한 저항성은 일반 콘크리트에 비해 증가하였다.
본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 콘크리트용 순환 굵은골재를 사용하여 콘크리트의 압축강도 수준(20, 35, 50 MPa)에 따라 순환 굵은골재의 혼입률 변화가 콘크리트의 염화물 확산특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 순환 굵은 골재의 치환율 변화에 따른 유동성(슬럼프)은 순환골재를 혼입하지 않은 경우에 비해 동등하거나 양호한 유동성을 나타내는 것으로 나타났다. 이러한 영향은 국내에서 생산되는 순환골재의 양호한 입형이 유동성 개선에 기여한 것으로 판단된다. 또한, 순환 ?은 골재의 치환율 변화에 따른 압축강도는 순환골재 혼입률이 증가할수록 약 9~10% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 염화물 확산계수는 순환골재 혼입률이 증가함에 따라 최대 144%까지 증가하는 결과를 나타냈으며 낮은 강도 수준의 콘크리트 일수록 순환골재 활용에 따른 내염성 저하 정도가 큰 것으로 나타났다. 강도가 증가할수록 순환골재 혼입에 따른 영향은 감소되어, 고강도 영역에서는 일반 콘크리트와 유사한 염화물 확산 특성을 발현하는 것으로 분석되었다. 따라서 순환골재를 콘크리트용 재료로 대량 활용하기 위해서는 콘크리트의 내염성 개선을 위한 혼화재료의 적용 또는 배합설계상 조정을 통한 강도의 개선 등이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구는 고로슬래그미분말 및 실리카흄과 같은 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 성능에 대한 역학적, 물리적 평가를 수행하였다. 광물질혼화재 사용 시멘트콘크리트 포장의 휨강도, 압축강도, 통과전하량, 염소이온 확산계수 및 초기표면흡수율을 소정의 재령에서 측정하였으며, 그 결과를 기준 콘크리트 포장의 성능과 비교하였다. 실험결과, 광물질혼화재의 종류에 따라 시멘트 콘크리트 포장의 강도거동은 다르게 나타났으며, 대체적으로 실리카흄을 사용한 콘크리트의 압축강도 발현이 다소 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 콘크리트의 염소이온 확산계수는 기준 콘크리트에 비하여 매우 작은 경향을 나타냄으로써, 이는 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 우수한 내염성을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 도출된 실험결과를 바탕으로 하여, 향후 고성능 시멘트콘크리트 포장 설계를 위한 재료적 기초 데이터를 제시하고자 한다.
본 연구는 해안 매립지 지하 콘크리트 구조물의 염해에 대한 피해를 방지하고자 개발한 고내구성 콘크리트(Promoted High Durability Concrete, PHDC)의 기초 물성 및 현장적용성능에 대한 시험 결과를 기술하였으며, PHDC 기술을 토목 및 건축공사 적용시 콘크리트의 물성을 검토하여 회사의 내구성 콘크리트 기준을 제시하였다. 또한 내염해성에 대한 장기 모니터링에 관한 계획을 수립한 후 염분 침투 모니터링 현황을 논문에 기술 하였다.
본 연구는 해안가 매립지 지하구조물의 염해저항성능 향상을 위해 개발된 고내구성 콘크리트인 PHDC(Promoted High Durability Concrete)에 대한 현장적용성에 관하여 기술하였다. PHDC는 기존해안가 매립지 지하구조물 용 콘크리트가 요구하는 수밀성 확보, 균열저항성 및 염소이온 침투 방지효과가 기존의 슬래그를 혼입한 콘크리트 보다 우수 한 것으로 조사되었고, 현장 적용시 시공성 및 품질관리가 용이 한 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 PHDC 의 강도발현, 균열저항성 및 내염해성을 조사하였고 해안매립지 지하구조물을 Life 365 프로그램에 의한 콘크리트 구조물 수명평가를 실시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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