• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.15-22
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• 2010

자연환경 중 다양한 형태로 존재하는 염화물은 콘크리트 구조물의 철근 부식을 야기하며 이에 따른 심각한 내구성 저하와 함께 구조물의 수명을 감소시킨다. 현재 콘크리트 중의 염화물 침투 특성을 규명하기위한 연구는 해안가 장기 폭로 시험과 전기화학적 촉진 시험에 의한 확산계수 평가 등에 의해 지속적인 발전을 이루어왔으나 콘크리트의 배합, 수화도, 고정화능력, 공극률의 재료적 특성을 고려한 이성적이며 포괄적인 염화물 침투 모델에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실내 염화물 침지 실험을 통해 콘크리트의 염화물 고정화 특성을 파악하고 이를 고려한 염화물 침투 모델로서 비정상상태의 염화물 침투 해석과 함께 해양침지환경하의 철근콘크리트 구조물의 내구수명 예측을 시도하였으며 SHRP 기준과 20~40%의 내구수명의 차이를 보였다.

• 분석과학
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• 제25권1호
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• pp.33-38
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• 2012

염화물 고정화능력의 중요성에도 불구하고 고정화능력을 측정하는 것은 어려우며 특히, 이미 건설되어 공용중인 구조물에서는 더욱 어렵다. 실제로 고정염화물을 측정하는 과정은 온도, 시료의 분말도, 공극수 추출기법 등과 같은 환경적 요인에 의해 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 X-선 회절분석법(XRD; X-ray diffraction)을 이용하여 콘크리트 내 염화물 이온의 고정화능력을 정량화하는 방법에 대해 중점을 두고 연구를 진행하였다. 염화물의 고정능력 isotherm은 물/시멘트비, 양생기간, 결합재 종류에 영향을 받으며 Langmuir isotherm 을 통하여 일단 결정된 고정염화물(Friedel 염)은 XRD를 이용하여 동시에 분석을 진행한다. XRD 그래프에서 나타난 고정염화물량의 피크 강도와 측정된 고정염화물의 총량의 관계를 결정한다. 결과적으로 양생기간이 증가될수록, 물/시멘트비가 감소될수록 고정화 능력은 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.789-795
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• 2002

개정된 콘크리트 표준시방서에 허용된 양의 염화물 이온 및 제염되지 않은 해사를 잔골재로 사용할 경우 콘크리트 배합시 혼입될 염화물 이온의 거동과 고정화율을 평가하기 위해 시멘트 페이스트 내 세공용액을 추출하여 분석한 실험을 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 1 재령에 따른 세공용액 내 염화물 이온 농도는 수화 진행에 따라 수화생성물에 흡착되는 염화물량의 증가로 재령이 증가하면서 감소하는 것으로 나타났으며, 세공용액 내 측정 염화물량을 고정화되지 않은 염화물로 보고 혼합수의 농도와 비교할 경우 재령 49일의 고정화율은 64~90%였다. 2. 증발수량으로 측정한 세공용액량을 기준으로 시멘트 내 염화물 고정화율을 산정한 결과 염화물 혼입량이 시멘트 중량의 0.046~0.16%로 비교적 적은 PI~P3의 경우 염화물 고정화율이 91.8~93.5%에 이르나 염화물 혼입량이 시멘트 중량의 0.3% 인 P4의 경우 89.1 %로 낮아지며, 시멘트 중량에 대해 0.617%의 염화물이 혼입된 PS는 혼입된 염화물 중 77%만이 고정화되었다. 3. 시멘트 중량에 대한 염화물 고정화율은 혼입량에 따라 0.015~0.475%로 나타났다. 이 중 시멘트 중량에 대해 0.091% 이상의 염화물 이온이 혼입될 경우 염화물 혼입량이 2배씩 증가함에도 염화물 고정화량은 1.7~l.8배 증가하고 있어 시멘트 중량에 대한 고정화율도 혼입량이 증가할수록 낮아졌다. 4. 염화물 혼입량이 증가함에 따라 염화물의 고정화율은 증가하지만 고정화되지 못하고 세공용액 중에 남아있는 염화물의 절대량도 크게 증가하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.51-52
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• 2016

This paper researches the Chloride Binding of Cement Paste according to the Ca/Si and Ca/Al Ratio. The mechanisms of chloride ion binding are not completely known, although it is believed that Alumina contents in cementitious system have an important role. For changing cement paste composition, Ordinary Portland Cement(OPC) paste is substituted by Granulated Ground Blast Slag(GGBS). With increasing the ratio of GGBS substitution(Thus alumina contents is increasing), The chloride binding capacity has a tendency to increase of binding chloride ion capacity.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.553-557
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• 2022

본 연구에서는 전기화학적 염화물 추출법에 따른 염소이온 제거 성능을 평가하였다. 4M의 NaCl 수용액을 이용하여 염소이온을 콘크리트 내부로 침투 시켰으며, 1년간의 양생기간이후 전기화학적 염화물 추출법을 적용하였다. 1,000 mA/m²의 전류밀도를 2주, 4주, 8주간 인가하였으며, 2 mm 단위로 총 염소이온과 자유 염소이온을 프로파일 하였다. 전기화학적 염화물 추출법을 적용한 시편에서 모든 깊이에서의 잔존 염화물 농도가 감소하였으며, 적용 기간이 증가함에 따라 염소이온 농도가 감소하였다. 8주간의 적용기간 이후 총 염소이온 프로파일에서 62.9~77.6 %의 염소이온 제거 성능을 나타내었으며, 자유 염소이온 프로파일에서 77.7~99.5 %의 제거 성능을 나타내었다. 특히, 콘크리트 표면으로부터 7 mm 이상의 깊이에서 잔존 자유 염소이온 농도는 시멘트량 대비 0.01 % 이하로 나타났다. 또한 고정화된 염소이온 프로파일을 통하여 전기화학적 염화물 추출법으로 인해 고정화된 염소이온이 제거될 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권6호
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• pp.233-241
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• 1997

최근 해안환경하에 있는 콘크리트구조물의 철근부식은 구조물의 내구성 저하 및 유지관리라는 차원에서 커다란 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 현상은 해양구조물의 건설이 날로 증가하고 있고, 또 콘크리트 제조시 잔골재의 일부를 염분이 함유된 해사를 사용함으로써 더욱 심각해지고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 표면으로부터 침투해 들어오는 침입염분의 거동을 모델화하였으며, 콘크리트 세공속의 수용액상에 있은 염화물이온의 확산을 포함하는 물리 화학적 진행, 시멘트 수화물에 고정되는 염분의 흡착과 탈착 및 고정염과의 화학반응 등의 현상을 유한요소법에 의해 해석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 콘크리트 내부의 철근 발청시기의 예측, 해안환경하에 있는 콘크리트 구조물의 침투 염분에 의한 콘크리트 덮개의 결정, 콘크리트 구조물의 염화물이온의 허용치 설정을 비롯하여 내구년수를 예측하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.479-485
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• 2016

콘크리트용 천연골재의 공급이 어려워지고 건설폐기물은 발생량이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 따라서 건설폐기물을 골재로 만든 순환골재 사용의 필요성이 대두되고 있다. 이에 순환골재를 사용한 콘크리트의 특성에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나 대부분의 연구들이 부정적인 결과를 나타내고 있다. 하지만 최근 연구들을 중심으로 긍정적인 연구결과들이 보고되고 있으며 그 중 순환굵은골재의 부착 모르타르의 염화물고정효과에 관한 연구도 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 순환굵은골재에 비해 모르타르 함량이 많아 염화물고정에 유리하다고 예상되는 순환잔골재를 사용한 모르타르의 역학적 특성과 염화물확산을 평가한 결과 순환잔골재의 염화물고정효과를 확인했다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.157-165
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• 2016

현재 알칼리 활성 슬래그 콘크리트(AASC)는 약 40~70 MPa의 고강도화가 가능하며, 슬래그의 미세 분말도 및 잠재수경성으로 인해 공극이 치밀한 특성으로 염화물이온의 침투가 어려운 것으로 알려져 있다. 하지만 전기영동법을 사용하여 염화물이온의 유효 확산계수를 구해 염해저항성을 평가하는 경우가 대부분으로 AASC 속의 염화물이온 고정화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 알칼리 활성화제의 종류 및 첨가량에 따른 경화페이스트내의 염화물이온 고정화능력을 평가하였다. 그 결과로 $Na_2SiO_3$을 사용한 페이스트가 가장 높은 고정화능력을 나타내었으며 활성화제 첨가량이 많을수록 고정화가 높은 것으로 나타났다. 이는 활성화제 종류 및 첨가량에 따라 생성되는 경화조직인 C-S-H 생성 정도와 크게 관련성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제4권4호
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• pp.95-101
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• 2004

The purpose of this paper is to compare free-chloride content with water-soluble chloride in blast furnace cement(BSC) paste. The content of free-chloride in cement paste measured by pore solution analysis and water-soluble chloride measured by ASTM. The result of this study are as follows: 1. The concentration of chloride ion in pore solution of BSC-solidified matrix is almost as low as 43-71% compared to that of OPC-solidified matrix containing the same chloride content in cement paste. 2. The binding capacity of specimens, OPC Pl-P5, are 93.5-77%, but the binding capacity of specimens, BSC Pl-P5 are 97.1-86.1%, which is to be as high as 2-9.1% compared to OPC containing the same chloride content. 3. In terms of water-soluble chloride content in BSC paste are 15-31.7 percent of chloride addition but free-chloride content in pore solution are 2.9-13.9 percent of chloride addition. The free-chloride content in pore solution is 19.3-43.8 percent lower for the water-soluble chloride content in cement paste.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.359-366
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• 2007

최근들어 내구성에 대한 사회적, 공학적 중요성이 부각됨에 따라, 염해 및 탄산화에 대한 연구가 집중되고 있다. 일반적으로 침지된 구조물의 경우를 제외하고는 염해와 탄산화는 동시에 발생하게 되는데, 탄산화 영역에서는 염화물 거동이 일반콘크리트에서의 염화물 거동과 다르게 평가된다. 그리고 콘크리트 구조에 발생된 균열은 단일열화 뿐 아니라 복합열화의 진전에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 염화물 확산과 침투 그리고 이산화탄소 유입에 따른 탄산화 거동을 고려하여, 복합열화에 노출된 건전부 및 균열부 콘크리트 구조물의 열화 해석을 수행하는데 있다. 먼저 초기재령 콘크리트의 다상 수화 발열 모델 및 공극 구조 형성 모델을 도입한 염화물 확산 및 침투를 고려한 염화물 이동 모델을 이용하였다. 이후 탄산화 해석을 통하여 탄산화 영역 진전에 따라 변화하는 공극 분포, 포화도 및 고정화 염화물의 해리를 모델링하여 복합 열화 모델을 개발하였으며 개발된 모델은 기존의 실태 조사 결과 및 실험 결과와 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 한편 선행된 연구 결과인 균열부의 염화물 및 탄산화 거동을 고려하여, 보통포틀랜트시멘트 (OPC; ordinary portland cement) 및 혼화재 (슬래그)를 사용한 콘크리트에 대한 복합열화 거동을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 건전부 및 균열부에 대하여 복합열화 저항성을 평가할 수 있는 복합열화 천이 영역 (CCTZ)를 제안하였으며, 혼화재를 사용한 콘크리트가 OPC를 사용한 콘크리트에 비하여 복합열화 저항성이 우수함을 해석적으로 구명하였다.