Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.12
no.5
/
pp.133-142
/
2008
This paper studies the early-aged chloride binding capacity of various blended concretes including OPC(ordinary Portland cement), PFA(pulversied fly ash), GGBFS(ground granulated blast furnace slag) and SF(silica fume) cement paste. Cement pastes with 0.4 of a free water/binder ratio were cast with chloride admixed in mixing water, which ranged from 0.1 to 3.0% by weight of cement and different replacement ratios for the PFA, GGBFS and SF were used. The content of chloride in each paste was measured using water extraction method after 7 days curing. It was found that the chloride binding capacity strongly depends on binder type, replacement ratio and total chloride content. An increase in total chloride results in a decrease in the chloride binding, because of the restriction of the binding capacity of cement matrix. For the pastes containing maximum level of PFA(30%) and GGBFS(60%) replacement in this study, the chloride binding capacity was lower than those of OPC paste, and an increase in SF resulted in decreased chloride binding, which are ascribed to a latent hydration of pozzolanic materials and a fall in the pH of the pore solution, respectively. The chloride binding capacity at 7 days shows that the order of the resistance to chloride-induced corrosion is 30%PFA > 10%SF > 60%GGBFS > OPC, when chlorides are internally intruded in concrete. In addition, it is found that the binding behaviour of all binders are well described by both the Langmuir and Freundlich isotherms.
Song, Ha-Won;Jung, Min-Sun;Ann, Ki Yong;Lee, Chang-Hong
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.29
no.1A
/
pp.75-84
/
2009
The present study assesses the chloride threshold level for corrosion of steel in concrete by examining the properties of four different binders used for blended concrete in terms of chloride binding, buffering of cement matrix to a pH fall and the corrosion behaviour. As binders, ordinary Portland cement (OPC), 30% pulverised fuel ash (PFA), 60% ground granulated blast furnace slag (GGBS) and 10% silica fume (SF) were used in a concrete mix. Testing for chloride binding was carried out using the water extraction method, the buffering of cement matrix was assessed by measuring the resistance to an artificial acidification of nitric acid, and the corrosion rate of steel in mortar with chlorides in cast was measured at 28 days using an anodic polarisation technique. Results show that the chloride binding capacity was much affected by $C_{3}A$ content and physical adsorption, and its order was 60% GGBS>30% PFA>OPC>10% SF. The buffering of cement matrix to a pH fall was varied with binder type and given values of the pH. From the result of corrosion test, it was found that the chloride threshold ranged 1.03, 0.65, 0.45 and 0.98% by weight of cement for OPC, 30% PFA, 60% GGBS and 10% SF respectively, assuming that corrosion starts at the corrosion rate of $0.1-0.2{\mu}A/cm^{2}$. The mole ratio of [$Cl^{-}$]:[$H^{+}$], as a new presentation of the chloride threshold, indicated the value of 0.008-0.009, irrespective of binder, which would be indicative of the inhibitive characteristic of binder.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.15
no.2
/
pp.71-79
/
2003
The estimation functions were proposed for calculating diffusion coefficient, chloride binding, and evaporable water. The program estimating chloride ion penetration was developed on the basis of these functions and the effects of humidity, curing temperature, water-cement ratio, and $C_3$A on chloride penetration were analyzed. The relative humidity increases the depth of chloride ion penetration and the trend becomes greater with aging. On the contrary, the influence of curing temperature on chloride ion penetration decreases with aging. By the way, the rise of $C_3$A in cement increases total chloride concentration on the surface as the bound chloride concentration increases but it decreases total chloride concentration on the inner part as the diffusion velocity of free chloride decreases. The fall of water-cement ratio decreases the chloride penetration depth rapidly. Therefore, the reduction of water-cement ratio may be the most effective method for reducing of the steel corrosion by chloride penetration.
The chloride ions, responsible for the initiation of the corrosion mechanism, intrude from the external medium into the concrete. A part of the intruding chloride ions will be retained by the hydration products of the binder in concrete, either through chemical adsorption or by physical adsorption. Since the hydration products of cement are responsible for the chloride binding in concrete, this study focused on the chloride binding in individual hydrate. The purpose of this study is to explore the time dependant behaviors of chloride ions adsorption with cement hydrates, focused on its mechanism. AFt phase and CH phase were not able to absorb chloride ion, however, C-S-H phase and AFm phase had a significant chloride adsorption capacity. In particular, AFm phase showed a chemical adsorption with slow rate in 40 days, while C-S-H phase showed binding behaviors with 3 stages including momentary physical adsorption, physico-chemical adsorption, and chemical adsorption. Based on the results, this study suggested theoretical approach to depict chloride adsorption behavior with elapsed time of C-S-H phase and AFm phase effectively. It is believed that the approach suggested in this study can provide us with a good solution to understand the mechanism on chloride adsorption with hydrates and to calculate a rate of chloride penetration with original source of chloride ions, for example, marine sand at initial time or sea water penetration later on.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
/
v.10
no.4
/
pp.553-557
/
2022
The present study evaluate the chloride extracion under electrochemical chloride extraction method. Chloride was penetrated into the concrete from external reservoir using a 4M NaCl solution, and an electrochemical chloride extraction method was applied after the curing period of 1 year. The current density was constantly kept 1000 mA/m2 for coulostatic application with the variation in potential difference. The duration of the ECE treatment was 2, 4, 8 weeks, respectively. The residual chloride concentration at all depths decreased, and the chloride concentration decreased as the application period increased. After the application period of 8 weeks, 62.9 to 77.6 % of chloride extracted in the total chloride profile, and 77.7 to 99.5 % of chloride extracted in the free chloride profile. In particular, the concentration of free chloride at a depth of 7 mm or more from the concrete surface was 0.01 % or less by cement. In addition, it was confirmed that the bound chloride could be extracted by the electrochemical chloride extraction.
Critical chloride content for corrosion initiation is a crucial parameter in determining the durability and integrity of reinforced concrete structures, however, the value is still ambiguous. Most of the studies reporting critical threshold chloride content have involved the experimental measurement of the average amount of the total chloride content at arbitrary time. The majority of these researches have not dealt with this issue combined with carbonation of concrete, although carbonation can significantly impact on critical threshold chloride content. Furthermore, the studies have tried to define the critical chloride content within the scope of their experimental concrete mix proportion at arbitrary time. However, critical chloride content for corrosion initiation is known to be affected by a lot of factors including cement content, type of binder, chloride binding, concentration of hydroxyl ions, and so on. It is necessary to define the unified formulation to express the critical chloride content for various mix proportions of concrete. The purpose of this study is to establish an analytical formulation of the critical chloride content of concrete. In this formulation, affecting factors, such as mix proportion, environment, chemical evolution of pore solution with elapsed time, carbonation of concrete and so on are taken into account. Based on the Gouda's experimental results, critical chloride content is defined as a function of $[Cl^-]$ vs. $[OH^-]$ in pore solution. This is expressed as free chloride content with mass unit to consider time evolution of $[OH^-]$ content in pore solution using the numerical simulation programme of cementitious materials, HYMOSTRUC. The result was compared with other experimental studies and various codes. It is believed that the approach suggested in this study can provide a good solution to determine the reasonable critical chloride content with original source of chloride ions, for example, marine sand at initial time, and sea water penetration later on.
C-S-H phase is the most abundant reaction product, occupying about 50~60% of cement paste volume. The phase is also responsible for most of engineering properties of cement paste. This is not because it is intrinsically strong or stable, but because it forms a continuous layer that binds together the original cement particles into a cohesive whole. The binding ability of C-S-H phase arises from its nanometer-level structure. In terms of chloride penetration in concrete, C-S-H phase is known to adsorb chloride ions, however, its mechanism is very complicated and still not clear. The purpose of this study is to examine the interaction between chloride ions and C-S-H phase with various Ca/Si ratios and identify the adsorption mechanism. C-S-H phase can absorb chloride ions with 3 steps. In the C-S-H phase with low Ca/Si ratios, momentary physical adsorption could not be expected. Physical adsorption is strongly dependent on electro-kinetic interaction between surface area of C-S-H phase and chloride ions. For C-S-H phase with high Ca/Si ratio, electrical kinetic interaction was strongly activated and the amount of surface complexation increased. However, chemical adsorption could not be activated for C-S-H phase with high Ca/Si ratio. The reason can be explained in such a speculation that chloride ions cannot be penetrated and adsorbed chemically. Thus, the maximum chloride adsorption capacity was obtained from the C-S-H phase with a 1.50 Ca/Si ratio.
Recently, the corrosion of reinforced concrete structures has received great attention related with the deterioration of sea-side structures, such as new airport, bridges, and nuclear power plants. In this regards, many studies have been done on the chloride attack in concrete structures. However, those studies were confined mostly to the single deterioration due to chloride only, although actual environment is rather of combined type. The purpose of the present study is, therefore, to explore the influences of carbonation to chloride attack in concrete structures. The test results indicate that the chloride penetration is more pronounced than the case of single chloride attack when the carbonation process is combined with the chloride attack. It is supposed that the chloride ion concentration of carbonation region is higher than the sound region because of the separation of fixed salts. Though the use of fly ash pronounces the chloride ion concentration in surface, amounts of chloride ion penetration into deep region decreases with the use of fly ash. The present study allows more realistic assessment of durability for such concrete structures which are subjected to combined attacks of both chlorides and carbonation but the future studies for combined environment will assure the precise assessment.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
/
v.16
no.3
/
pp.219-227
/
2016
Chloride ions ingress continuously in reinforced concrete through pores of it by $Cl^-$. Finally, it causes a localized corrosion of the rebar and then it generates cracks on concrete structures. Recently, new materials removing harmful anions have been developed. Layered double hydroxides(LDHs) has an excellent ability to remove harmful anions because various anions can be adsorbed in the interlayer space between divalent and trivalent cations. Thus, LDHs has been applied in various fields. Especially, LDHs is expected to be effective adsorbent binding chloride ions. In this study, $Ca/Al-NO_3$ and $Mg/Al-NO_3$ LDHs were prepared by using a co-precipitation method. $Ca/Al-NO_3$ and $Mg/Al-NO_3$ LDHs were compared and analyzed by using XRD, SEM analysis. Many nano size hexagonal crystals were observed by SEM. Experiments for binding chloride ions of LDHs were conducted by using potentiometric method. The experimental data were measured every 15 minutes. It was observed that the chloride ion content is reduced by increasing of LDHs mass fraction and the reaction rate of $Mg/Al-NO_3$ is faster than $Ca/Al-NO_3$. In future studies, binding chloride capacity in cement materials will be evaluated based on results of this study.
Friedel's salt is an important product of chemical adsorption between cement hydrate and chloride ions because it contains chlorine in its structure. When cement reacts with water in the presence of chloride ions, the $C_3A$ phase, and $C_4AF$ phase react with chloride to produce Friedel's salt. If chloride ions penetrate into concrete from external environments, many calcium aluminate hydrates, including AFm, can bind chloride ions. It is very important, therefore, to investigate the chloride binding isotherm of $C_3A$ phase, $C_4AF$ phase, and AFm phase to gain a better understanding of chloride binding in cementitious materials. Meanwhile, the adsorption isotherm can provide us with the fundamental information for the understanding of adsorption process. The experimental results of the isotherm can supply not only the quantitative knowledge of the cement-Friedel's salt system, but also the mechanism of adsorption and the properties of their interactions. The purpose of this study is to explore the time dependant behaviors of chloride ions adsorption with $C_3A$, $C_4AF$ and AFm phases. The chloride adsorption isotherm was depicted with Langmuir isotherm and the adsorption capacity was low in terms of the stoichiometric point of view. However, the chloride adsorption of AFm phase was depicted with Freundlich isotherm and the value was very low. Since the amount of the adsorption was governed by temperature, the affecting parameters of isotherm were expressed as a function of temperature.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.