• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.57-64
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• 2022

염화물은 철근 콘크리트 구조물의 주요 열화 요인 중 하나로 철근 부식을 발생시켜 구조물의 성능을 저하시킨다. 염해에 의한 철근 콘크리트 구조물의 열화정도 또는 철근 부식 개시 시기를 확인하기 위해서는 철근 깊이에서의 염화물 농도 또는 콘크리트 내에서 염화물 침투 속도를 확인할 필요가 있다. 일반적인 콘크리트내 염화물 침투를 확인할 수 있는 방법으로는 염화물 침투 깊이별로 전위차 적정법과 같은 방법으로 염화물 농도를 측정하는 염화물 프로파일링 방법이나 질산은 용액을 이용하여 콘크리트의 변색된 범위를 다지점 측정하여 침투 깊이를 측정하는 방법이 대표적이다. 전자의 경우에는 정확하게 염화물 농도를 직접 측정하기 때문에 염화물 침투 속도 (일반적으로 확산계수)를 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있지만, 작업이 번거롭다는 단점이 있다. 후자는 질산은 용액과의 반응에 따른 변색 범위를 측정하여 염화물 침투 깊이를 산정하는 것이기 때문에 간편하고 결과의 신뢰성도 확보할 수 있는 장점이 있지만, 침투 깊이를 산정하는데 있어서 작업자의 숙련도에 따라 오류가 발생할 수 있는 단점이 있다. 본 연구에서는 변색법에 의해 얻어진 결과를 이미지 분석을 통해 콘크리트 내의 염화물 침투 깊이를 분석하였다. 이를 통해 작업자에 의해 발생될 수 있는 오류를 최소화할 수 있도록 하였다. 또한 콘크리트의 미세 균열이 염화물 침투에 미치는 영향에 대해서도 확인하였다. 이미지 분석을 통해 염화물 침투 깊이를 정량화한 결과 염화물은 미세균열부를 통해 빠른 속도로 염화물 침투가 발생한다는 것을 확인 하였기 때문에, 콘크리트 구조물에서는 특히 균열 발생에 주의가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.583-591
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• 2021

본 연구에서는 모르타르 내 침투염화물 분석에서의 LIBS 적용성과 재현성 검토를 수행하였다. 염화물 농도별 촉진 및 침지된 모르타르를 대상으로 표준분석(IC, 전위차 적정법)과 LIBS 분석을 동시에 진행하였다. 표준분석 결과, 염화물 농도와 함량이 침투깊이 별로 뚜렷하게 나타났다. 침투농도별 동일깊이의 분말시료를 대상으로 용출액을 만들고 LIBS 분석을 한 결과, Cl는 837.59nm 파장에서 깊이, 농도에 따라 신호강도가 확인되었고, LIBS 신호 강도와 Cl농도 사이의 높은 상관관계를 확인할 수 있었다. 수용액 기반의 LIBS 분석이지만 혼입(내재) 염화물 뿐만 아니라 침투 염화물량 분석에도 LIBS 적용 가능성과 재현성을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.299-306
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• 2017

본 연구에서는 비말대, 간만대, 침지대의 해양환경 폭로에 의한 슬래그 치환 콘크리트와 슬래그 콘크리트의 염화물 이온 침투 저항성을 검토하였다. 설계기준강도 24 MPa의 슬래그 치환 콘크리트의 슬래그 콘크리트를 제조하여, 압축강도, 주사전자현미경에 의한 미세구조의 관찰, 실내 촉진실험을 통한 비정상상태의 염화물 이동계수, 해양환경 폭로 조건에 따른 염화물 이온 침투 깊이, 탄산화 깊이를 평가하였다. 실험결과, 실내 촉진실험과는 다르게 간만대, 침지대에 폭로한 시험체의 염화물 이온 침투 깊이가 단계적으로 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 간만대에 폭로한 시험체가 조수간만에 의한 해수의 건습작용에 의해 염화물 이온 침투 깊이가 가장 큰 것으로 나타났다. 한편, 비말대에서는 간만대와 침지대와는 다르게 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가할수록 염화물 이온 침투 깊이가 증가하는 경향을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.100-109
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• 2002

본 연구에서는 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성에 미치는 포졸란재의 사용 효과를 평가하고자 물-결합재비와 혼화재의 종류 및 치환율, 양생기간을 변수로 제작된 각 콘크리트에 대해 세공용적, 염화물이온 투과성, 10% 염화나트륨용액 침지실험을 실시하여 보통콘크리트와 비교ㆍ분석하였으며 염화물이온 투과성과 세공구조 및 염화물이온 침투깊이의 상호관계를 검토하였다. 연구결과, 포졸란재의 사용은 콘크리트 내 세공들의 전체용적의 감소보다 모세관공극(50nm이상) 용적의 큰 감소에 더욱 효과적이었으며 이러한 효과로부터 포졸란 함유 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성은 동일 배합의 보통콘크리트보다 매우 우수하게 나타났다. 콘크리트의 염화물이온 투과성은 콘크리트의 전세공용적에 관련하고 있지만 상관계수가 낮았으며 오히려 침투 및 확산이 용이한 모세관공극의 용적비(세공경 분포)에 더욱 관련하고 있었으며 침지실험에 의한 염화물이온 침투 깊이와 높은 상관관계를 나타내어 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성 평가에 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.47-52
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• 2008

겨울철 도로의 결빙을 방지하기 위하여 염화물계 제설제가 많이 사용되고 있으며, 매년 사용량이 증가하고 있다. 이러한 제설제의 사용은 구조물의 부착강도 저하, 표면스케일링, 환경오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 17년간 사용해 온 콘크리트 도로 시설물의 피해상황에 대하여 현장조사를 실시하였으며, 기존 제설제와 개발된 친환경 제설제의 부식 저항성에 대한 비교 실내실험을 수행하였다. 현장피해 조사결과에 따르면, 제한 염화물량의 침투 깊이는 평균 40 mm정도로 나타났고, 조사구간의 표면 염화물 농도는 $3.45kg/m^3$으로 조사되었으며, 이에 비해 탄산화 깊이는 매우 적었다. 한편, 친환경 제설제의 경우, 기존 염화물계 제설제에 비해 염화물 침투 깊이가 적었으며, 부식저항성도 높은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.365-371
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• 2009

콘크리트 중의 염화물이온 확산특성의 평가는 농도 차에 의한 방법이 보통이지만, 이 방법은 보통 수개월에서 수년으로 많은 시간이 소요된다. 따라서 최근의 연구는 주로 전위차를 이용하여 염화물이온의 이동을 전기적으로 촉진시켜 전기화학적 이론으로 해석하는 촉진 염화물 확산계수 평가 방법들이 주로 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 촉진시험 방법 중 하나인 Tang 등의 방법을 이용하여 구한 염화물이온 확산계수와 인공해수 침지시험을 통하여 구한 농도차 염화물이온 확산계수와의 비교 평가를 실시하였다. 포틀랜드시멘트 콘크리트 및 고로슬래그미분말을 시멘트 질량의 40 및 60% 혼합한 고로슬래그미분말 혼합 콘크리트에 대하여 각각 물-결합재비 40, 45, 50 및 60%로 하여 촉진 염화물이온 침투깊이 및 염화물이온의 확산계수를 평가하였다. 염화물이온의 확산계수 및 침투깊이는 시멘트의 수화가 진행될수록, 물-결합재비가 작을수록 크게 감소하였다. 또한 시험 방법별 염화물이온 확산계수의 회귀분석 결과에 의하면, 촉진 및 침지시험으로부터 구한 염화물이온의 확산계수 사이에는 선형함수 형태의 상관관계가 있었으며 결정계수 0.96으로 좋은 상관성을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.679-686
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• 2005

해양에 건설되는 철근콘크리트 구조물은 외부의 염화물 확산에 의한 철근부식이 구조물의 내구성과 관련하여 가장 큰 성능저하 요인이 된다. 이에 본 연구에서는 각종 혼화재를 사용한 콘크리트의 장기염수침지시험에 의해 혼화재 종류, 치환율 및 양생기간이 콘크리트의 염화물 확산에 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 연구 결과, 무기질 혼화재를 사용한 콘크리트의 염화물 침투깊이와 염화물 확산계수는 혼화재 치환율이 증가할수록 감소되어, 무기질 혼화재는 염화물 침투저항성 개선에 효과적인 것으로 나타났으며, 염화물 확산계수 저감에는 W/B의 저감보다는 사용 혼화재의 종류 및 치환율의 선정이 더 중요한 것으로 나타났다. 염화물 구속능은 MK>Plain>SF>BS>FA의 순으로, Meta-Kaolin이 가장 우수한 것으로 나타났다. 모든 배합에서 염화물 확산은 양생기간의 영향을 받는 것으로 나타났으나, 장기재령으로 갈수록 그 영향은 감소하였다. 따라서, 염해 측면에서 양생재령 7알 이후의 거푸집 탈형 시기는 크게 고려하지 않아도 좋을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.164-170
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.78-84
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• 2019

해양 콘크리트 구조물 중 침지대에 위치한 구조물은 수심이 10 m 깊어질수록 1 atm의 정수압을 받아 염화물이온 침투가 촉진될 가능성이 있다. 본 연구에서는 정수압이 해양콘크리트의 염화물이온침투에 미치는 영향과 원인을 평가하기 위하여 보통 포틀랜드 시멘트와 고로슬래그 시멘트를 활용한 콘크리트를 각각 1, 6 atm의 정수압과 인공해수에 노출시켜 깊이별 수용성 염화물량과 미세구조 분석을 실시하였다. 측정결과 6 atm의 정수압을 받는 콘크리트는 표면 염화물이온 농도가 급격하게 상승하며, 깊이별 수용성 염화물량이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 정수압을 받은 콘크리트는 5~100 nm에 해당하는 모세관공극이 증가하는 경향을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.931-938
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• 2005

RC 구조물이 해양 환경에 장기간 노출된 콘크리트 안의 철근은 해수에 포함된 염화물 이온의 침투에 의해 부식하게 된다. 염화물 이온에 의한 철근의 부식 피해는 매우 다양하기 때문에, 많은 연구들이 수행되어 왔다. 염화물 이온의 침투깊이를 쉽게 측정할 수 있는 질산은 변색법이 최근 많이 사용되고 있다. 그러나, 질산은 변색법의 특성이 완전히 파악되지 않은 채 사용되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구의 목적은 변색법의 적용성을 조사하는데 있다. 이러한 목적을 가지고 변색법의 메커니즘과 영향인자에 대하여 파악하고자 하였다. 변색법 실험 결과에 따르면, 콘크리트 할렬면에 질산은이 분무될 때, AgCl의 흰색반응과 AgOH의 갈색 반응, 두 반응이 발생한다. 또한, 반응 속도 상수비는 흰색 반응, 즉 AgCl이 3240배 빠르게 반응하는 것으로 나타났다. 변색 법을 콘크리트에 적용할 경우, 0.05N 이상의 질산은 용액을 분무하는 것이 바람직하다. 현장 콘크리트 구조물에 있어 변색법은 염화물을 평가하는데 유용한 방법이다. 변색 구간에서의 평균 염화물량 값은 콘크리트 단위중량 당 $0.9kg/m^3$으로 나타났다.