• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.713-719
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• 2008

철근콘크리트내의 염분침투저항성을 향상시키기 위한 방안으로 다양한 철근 방청 코팅기법이 개발되어져왔다. 이와 관련된 가장 일반적인 방법으로서는 방청철근의 사용, 시멘트 슬러리 코팅 및 폴리머계 복합수지를 사용한 철근 코팅 및 에폭시 코팅등을 들 수 있다. 여기서 폴리머계 시멘트 코팅이 철근의 부동태 피막 및 장벽보호를 동시에 꾀함과는 달리 시멘트 슬러리 코팅의 경우는 철근의 부동태 보호에, 에폭시 코팅의 경우는 철근의 장벽보호에 주 목적을 두고 있다. 더욱이 에폭시코팅의 경우는 시공상의 오차로 인해 철근의 비부착 문제를 일으키게 되며 이는 국부부식의 위험을 증대시키게 된다. 본 연구에서는 철근-콘크리트 계면에서, 최대 20%의 수산화칼슘의 증가를 통한 방청기법이 적용되어졌다. 수산화칼슘의 경우 높은 pH저하저항성을 가지고 있어 염해부식환경에 대해 알칼리성 환경이 유지하도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 철근/콘크리트 계면에서의 pH 저하 저항성의 향상 방안으로서, 수산화칼슘의 첨가에 따른 철근 방청코팅의 향상 효과를 시험하였다. 또한 수산화칼슘을 혼입한 폴리머 코팅의 염화물임계치 (CTL)에 관해서도 비교분석을 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.378-389
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• 2010

해저에 시공되는 터널은 일반시공보다 환경에 더 많은 영향을 받는다. 특히 해수의 침입에 따른 염해의 위험에 노출되어 있으며, 이는 콘크리트에 포함된 철근과 강섬유의 부식에 큰 영향을 미친다. 해수 침투에 따른 염해 가능성이 염려되는 터널에서 최근 내부식성 섬유로 그 활용도가 증가하고 있는 폴리프로필렌섬유를 대상으로 강섬유와의 성능 비교를 통하여 적정 배합비를 결정하고, 원형패널 시험과 휨인성 시험을 통해 지보재로서의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과는 해저에 시공되는 터널에서 섬유보강재의 선택 및 섬유보강 숏크리트 설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.661-664
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• 2008

해양환경과 같이 특수한 환경에 위치한 구조물은 해수 및 염해 등에 의해 물리적 화학적 침식을받아 철근부식과 그 팽창압으로 인해 콘크리트 구조물의 성능저하가 가속화되고 있으며, 이러한 성능저하로 인해 콘크리트 구조물은 균열 박리되어 내구성이 현저히 저하된다. 이러한 염해대책으로는 염해침투를 억제하는 혼합시멘트를 사용하거나, 수화과정에서 염화물을 화학적으로 고정화 시키는 등의연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 고강도 혼합재가 첨가된 해양콘크리트의 특성을 검토하기 위하여 저발열 혼합시멘트에 고강도 혼합재(오메가2000)를 0, 5, 10, 15% 치환 첨가하여 해양콘크리트를 제조하였다. 제조한 해양콘크리트의 재령별 압축강도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 재령에 따른 염소이온 침투저항성은 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.497-500
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• 2008

해양 환경에 노출된 구조물의 열화를 평가하는데 있어서 신뢰성을 확보하기 위해서는 기존의 사양설계에 비해 한 단계 발전된 신뢰성에 기반한 확률론적 설계가 필요하다. 또한 내구성 설계에 있어서 중요한 변수가 되는 임계염화물량은 국내 콘크리트 시방서에서 $1.2kg/m^3$으로 결정되었으나, 실설계 적용시 과다 설계를 유발하는 등의 문제를 보여주고 있다. 본 논문에서는 기존 문헌을 통해 임계염화물량의 확률 특성을 결정하고, 실제 실험 및 문헌 고찰을 통하여 표면염화물량, 확산계수, 피복두께의 확률적 특성을 고려하였다. 이를 이용하여 Monte Carlo Simulation을 활용한 신뢰성 염해 내구성 해석을 침매 터널 구조물에 대해 수행하여 대상 구조물의 염해내구성능을 평가하고 콘크리트 표준시방서에서 제시한 부식 임계 염소이온농도에 대한 타당성을 검토하였다. 분석 결과, 현실적인 염해 내구성 설계 및 평가를 위하여 기존에 제안된 $1.2kg/m^3$의 임계값에 대한 검토 및 개선이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.184-191
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• 2023

철근 콘크리트 구조물은 부식이 증가함에 따라 부식생성물로 인한 균열이 발생하고 하중저항 능력이 감소한다. 본 연구에서는 140시간 동안 촉진염해시험(ICM)을 적용하여 부식을 유도하였으며 부식 전후의 초음파속도 변화, 휨파괴 하중, 부식생성물량을 평가하였다. 피복두께를 3수준(20 mm, 30 mm. 40 mm)으로 고려하였는데, 피복두께가 증가할수록 균열발생시기 및 부식생성량이 증가하였다. 또한 초음파 속도는 피복두께의 감소 및 부식생성량의 증가에 따라 뚜렷한 선형관계를 가지고 감소하였다. 휨파괴 하중의 경우 부식에 따라 10 % 이상 휨하중이 감소하였으나, 명확한 상관성을 도출할 수 없었는데, 이는 부식률이 작으므로 철근단면적의 감소 영향보다 슬립에 의한 영향이 크기 때문이다. 피복두께가 증가함에 따라 부식생성량 및 초음파 속도는 뚜렷한 선형관계를 가지고 변화하였으며, 부식으로 인한 균열발생 시간은 평가된 전류의 기울기를 분석하여 추측할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.239-248
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• 2006

최근 들어 염해환경하의 콘크리트 구조물에 대한 정량적인 사용수명 및 장기적인 성능의 확보를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 확률론에 기초한 새로운 내구성 해석 및 설계개념이 콘크리트 구조물의 사용수명을 증진하기 위해 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이와 관련하여 아직까지는 설계변수와 관련한 신뢰성 있는 자료가 부족한 실정이지만, 새로운 콘크리트 구조물의 경우에는 확률론적 내구성 설계 개념을 부분적으로 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 시간에 따라 변화하는 염소이온 확산계수를 고려하여 Fick의 확산방정식에 대한 해를 구하였으며, 이를 이용하여 Monte Carlo Simulation에 기초한 확률론적 내구성 해석을 수행하였다. 또한, 이를 통해 콘크리트 구조물의 내구성과 관련된 각 설계변수들의 영향을 명확히 하였으며, 제시된 확률론적 내구성 해석절차를 다양한 콘크리트 구조물로부터 얻어진 염소이온 침투자료에 적용하여 유용성을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제시한 확률론적 내구성 해석절차는 향후 염해 환경에 처한 중요 콘크리트 구조물의 내구성 확보 및 기존 구조물의 염해에 기초한 잔존수명 예측에 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.371-378
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• 2006

현대사회에 있어 필수불가결한 사회기반시설인 하수시설은 대부분 주요 재질이 콘크리트이며, 이러한 콘크리트 하수시설은 최근 황산화세균에 기인한 생화학적 부식에 의해 심각하게 열화되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 생화학적 부식을 방지하기 위한 기법으로서 황산화세균의 생장을 억제할 수 있는 항균제를 개발한 후 황산화세균에 대한 항균성능을 평가하였으며, 콘크리트에 대한 적용성을 검토하기 위해 항균제를 도포한 콘크리트의 각종 물리적 성능 및 내구성능을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 항균제의 항균성능은 유효하였으며, 항균제 도포에 의한 압축강도 및 부착강도는 유의할 만한 경향을 보이지 않았고, 마모저항성, 흡수 및 투기 저항성, 중성화 염해 및 화학저항성은 현저히 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.307-313
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• 2022

본 연구에서는 3가지 수준의 물-시멘트 비, 상부 염수 농도, 피복 두께를 고려하여 반 전위와 영향인자들 간의 상관성을 분석하였다. 장기 부식 모니터링 결과 염수 농도 3.5, 7 %에서 초기에 모든 물-시멘트 비에서 임계부식전위(-350mV)에 근접하는 거동을 보였다. 통과 전하량 시험 결과 548일에서 모든 배합에서 'Moderate' 등급으로 개선된 통과 전하량이 평가되었다. 부식 영향인자와 반 전위 값 간의 상관성을 평가 하고자 다중 회귀분석을 수행하였는데, 염수 농도, 물-시멘트 비, 피복 두께 순으로 영향을 준 것으로 평가되었다. 반 전위와 통과 전하량간의 상관성 분석 결과는 0.9로 높은 수준의 결정계수를 보였으며, 통과 전하량과 반 전위 값 간에는 밀접한 상관성이 존재하는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.439-449
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• 2008

혼화재를 사용한 혼합콘크리트는 콘크리트의 품질을 개선시키며 지속가능한 콘크리트구조물의 건설에도 기여하고 있다. 실리카퓸 (SF), 고로슬래그미분말 (GGBS), 플라이애쉬 (PFA) 등의 시멘트계 결합재는 고성능콘크리트의 혼화재로서 인식이 증가되고 있으나, 삼성분계 혼합콘크리트에 대한 연구는 매우 제한적이며, 특히 염해에 의한 부식저항성 측면에서의 연구는 상당히 취약한 실정이다. 본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트의 경우를 50%의 치환율로 고정한 후 고로슬래그미분말의 경우는 $20{\sim}40%$, 실리카퓸의 경우에는 $5{\sim}15%$, 플라이애쉬의 경우는 $10{\sim}45%$로 치환한 경우의 각종 배합에 의한 염해부식저항성에 관한 실험연구를 수행하였다. 삼성분계 혼합콘크리트의 염해부식저항성을 평가한 본 연구에서는, 수행 실험으로서 부식 저항성 실험, 염소이온 고정화 능력 실험, 급속 염화물 촉진 실험, 산중성화 저항 능력 실험 등을 수행하였다. 연구 결과로서, 삼성분계 콘크리트는 미세구조를 치밀화 하여 염소이온의 이동을 지연시키고 있음을 확인하였다. 또한, 염분을 함유한 삼성분계 혼합콘크리트 내의 염소이온 고정화 능력 및 산중성화 저항 능력이 크게 개선되고 있음을 확인하여 염해에 대한 부식 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.18-27
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• 2016

In this study, the accelerated corrosion test by combined deteriorating action of salt damage and freeze-thaw was investigated. freeze-thaw cycle is one method for corrosion testing; corrosion initiation time was measured in four types of concrete samples, i.e., two samples mixed with fly ash (FA) and blast furnace slag (BS), and the other two samples having two water/cement ratio (W/C = 0.6, 0.35) without admixture (OPC60 and OPC35). The corrosion of rebar embedded in concrete occurred most quickly at the $30^{th}$ freeze-thaw cycle. Moreover, a corrosion monitoring method with a half-cell potential measurement and relative dynamic elastic modulus derived from resonant frequency measures was conducted simultaneously. The results indicated that the corrosion of rebar occurred when the relative dynamic elastic modulus was less than 60%. Therefore, dynamic elastic modulus can be used to detect corrosion of steel bar. The results of the accelerated corrosion test exhibited significant difference according to corrosion periods combined with each test condition. Consequently, the OPC60 showed the lowest corrosion resistance among the samples.