철골건축물은 화재에 취약한 구조로써 내화성능 확보를 위하여 내화피복이 필수적이다. 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 철골내화피복재는 내화뿜칠재로 폭 넓게 사용되고 있으나, 기존 제도에서 인정 당시의 내화성능은 확인이 가능하나 시간경과에 따른 내구성저하와 이에 따른 내화성능 저하가 예상된다. 이에 본 연구에서는 실내조건에서 장시간 자연폭로실험을 실시함으로써 내화뿜칠피복재의 시간경과에 따른 내화성능 저하현상을 확인하였다.
In this study, for the establishment of the performance evaluation methods of repair material and method for reinforced concrete structure and the quality control standards of durability recovery method, the quantitative exposure data by exposure experiment under the coastal and normal atmosphere environment is accumulated and analyzed. Investigating and evaluating the result of exposure experiment during 30 months of exposure age under the coastal and normal atmosphere environment, carbonation depth and chlorideion penetration depth very little penetrated than cover depth. It seems reasonable to conclude that main cause of corrosion of reinforcing bar are inner chloride-ion and macro cell from the result of corrosion area and corrosion velocity. Accordingly, it is considered that fundamental data on the performance evaluation and quality control standards of repair material and method could be presented through continuous exposure test in the future.
내분비계 장애물질 중 에스트로겐성 특성을 지닌 것으로 알려진 bisphenol A에 폭로되었을 때에 나타나는 이상 증상과 selenoprotein N 결핍 증상은 유사성이 있는 것으로 관찰되었다. 이에 본 연구에서는 bisphenol A에 폭로된 생물체의 selenoprotein N 유전자 발현에 영향을 미치는지에 관해 연구하였다. 실험동물은 zebrafish (Danio rerio, wild type)의 수정란을 사용하였다. Zebrafish의 수정란은 서로 다른 농도의 bisphenol A (0.1, 1, 10 ppm)에 노출하였다. 각각의 폭로 환경에서 부화된 치어를 시료로 selenoprotein N 유전자 발현을 RT-PCR방법에 의해 알아보았다. 그 결과, bisphenol A는 척추이상과 심장이상이 나타나 selenoprotein N 이상시 나타나는 현상과 유사성을 보였다. Selenoprotein N 유전자 발현은 bisphenol A 폭로 농도가 높아짐에 따라 유전자 발현 농도가 낮아지는 것으로 관찰되었다. 특히 1 ppm 농도에서는 대조군이나 0.1 ppm 농도보다 catalase의 활성이 높게 나타나 특정 농도에서 bisphenol A에 의한 영향이 나타나는 것을 알 수 있었다.
초기생애단계의 일본송사리를 실험어류로 사용하여 TCDD와 PCB 126의 생물농축정도를 비교 측정하였고, TCDD와 PCB 126의 체외 배설에 대한 동태학적 특성을 비교 분석하였다. 생물농축실험은 초기생애단계의 새끼치어 및 어린 물고기에 TCDD와 PCB 126을 여러 농도로 물에 용해시켜 96시간 동안 정체된 상태로 폭로시킨 후 생물농축계수(BCF)와 지방-표준화한 생물농축계수(BCF$_{L}$)를 측정하였다. TCDD와 PCB 126의 일본송사리 초기생애단계의 새끼치어 및 어린 물고기에서 측정된 96-h BCF값 및 96-h BCF$_{L}$값은 폭로된 농도와 상관없이 비슷하게 나타나 반면, 생체크기가 클수록 그 값은 작게 나타났다. 일본송사리 새끼치어, 어린 물고기, 성어의 생체 내 총 지방함량은 각각 5.7, 4.2, 4.6%로 측정되었다. 체외배설 동태실험은 어린 물고기에 TCDD와 PCB 126을 3가지 농도롤 물에 용해시켜 96시간 동안 정체된 상태로 폭로시킨 후, flow-through장치로 공급되는 맑은 물로 옮겨 42일간 사양하면서 0, 7, 14, 21, 28, 42일에 생체 내 TCDD와 PCB 126 잔류량을 측정하여 분석하였다. 배설은 1차 반응속도론적으로 이루어졌으며 한 구획모형보다 두 구획모형이 더 적합한 것으로 분석되었다. 두 구획모형을 사용한 분석에서 TCDD와 PCB 126의 체외배설 반감기(t$\frac{1}{2}$) 및 배설속도상수($\beta$)는 각각 27.2일과 32.3일 및 0.025/d와 0.021/d로 측정되었다.
표면 침투제를 이용한 보수기법은 열화된 콘크리트구조물에 대해서 효과적이므로, 최근들어 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 무기계 표면 보호재를 제조할 경우나 현장에서 적용할 경우, 공기오염이 없으므로 환경친화적이며, 침투층과 구콘크리트간의 물리적 성능 차이에 의한 박리가 발생하지 않는다. 침투된 콘크리트의 내구성 평가를 위해서는 장기폭로실험에 의한 평가가 매우 중요하지만, 대부분의 내구성 실험이 일시적이고 정성적인 실내실험에 국한되어 있다. 본 연구에서는 무기계 및 유/무기계 침투제를 사용한 콘크리트 시편에 대하여 장기염해폭로실험을 수행하여 내구적 특성을 실험적으로 평가하였다. 21 MPa과 34MPa로 제조된 2가지의 콘크리트 배합에 대하여, 2년간 해수중, 조석대, 비말대에 노출하였으며, 압축강도, 염화물 침투깊이, 철근부식 자연전위 등을 평가하였다. 평가 결과, 침투제를 적용한 시편은 강도 증가에서는 성능 개선 효과가 거의 없었으나, 염화물 침투깊이와 자연전위에 대해서는 내구성능이 개선된 것으로 평가되었다. 유/무기계 침투제 보다 무기계 침투제에서 염해저항성이 크게 평가되었으며 수중부, 조석대에 노출된 시편보다는 비말대에 노출된 시편에서 염해저항성이 높게 평가되었다.
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.
In this study, for the establishment of the performance evaluation methods and the quality control standards of durability recovery method, the data of indoor durability test and the data of the long term exposure test under the coast are accumulated and analyzed. As a result of the indoor test, durability of repair material was more superior to that of plain concrete, but as a result of investigating and evaluating exposure test at 30 month of exposure age under the coastal environment, the difference in electric potential and the reinforcement corrosion at place replaced with repair material are found.
At present, the selecting system and analytic estimation criterion on repair materials and methods of the deteriorated RC structures have not yet been set up in domestic. Under these circumstances, deterioration such as shrinkage crack, corrosion of rebar has been often occurred after repair, and this finally results in too frequent repairs. In this study, three types of repair methods were experimentally investigated by the accelerating test in a combined deterioration chamber and long-term field exposure test. Three types of repair methods applied in this study belong to a group of polymer cement mortar, which is commonly used in repair works. According to the results of this study, durability of repair mortar layers and corrosion properties of recovered rebar could be investigated in short period by the accelerating test in a combined deterioration chamber, which can simulate the condition of repeated high-and-low temperature and repeated dry-and-wet environment, spraying chloride solution and emitting $CO_2$ gas. After 36 month long-term filed exposure test in the coastal area, harmful macro-cracks are observed in the polymer cement mortar layer of some repair methods. These crack are considered to result from drying shrinkage of polymer cement mortar. Also, after 36 month exposure, amount of corrosion area and weight loss of rebar are found to be different according to the types of repair methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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