• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.45-52
• /
• 2019

이산화탄소 농도가 높은 도심지의 경우 탄산화로 인한 철근부식이 발생하기 쉬우며 이는 콘크리트 구조물의 내구수명을 감소시킨다. 콘크리트 구조물의 경우 다양한 구속조건을 가지며 항상 외부의 재하하중을 받고 있다. 도입된 응력수준은 이산화탄소와 같은 유해인자의 확산을 변화시키며 탄산화 깊이의 변동성을 야기한다. 본 연구에서는 응력재하수준에 따른 탄산화 변동성을 정량화하였으며, 이를 이용하여 탄산화 예측식을 도출하였다. 내구성 설계인자인 피복두께, 이산화탄소 확산계수, 탄산화 반응 수화물, 그리고 외부 이산화탄소 농도를 확률변수로 정의하였으며, MCS을 통하여 영향인자의 변동성에 따른 내구수명을 도출하였다. 또한 응력수준에 따라 변화하는 내구수명을 도출하였으며, 이를 결정론적인 방법의 결과와 비교하였다. 피복두께 및 내부 수화물 생성이 내구수명 변동성에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 응력수준을 고려한 내구수명평가는 유지관리 우선순위 설정에 합리적으로 적용할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.595-603
• /
• 2010

염소이온 침투를 받는 해양환경 콘크리트의 확률기반 내구수명 예측을 위해 몬테카를로 시뮬레이션 방법이 많이 사용된다. 그러나 몬테카를로 시뮬레이션 방법은 해석에 매우 긴 시간이 소요되며 해석결과도 매번 다른 결과를 준다. 이에 비해 신뢰성해석에 자주 사용되는 모멘트법은 계산에 소요되는 시간의 거의 없고, 동일문제에 대해서는 항상 동일한 결과를 주는 장점이 있다. 이에 이 연구에서는 신뢰성이론의 모멘트법을 염소이온 침투에 대한 부식개시확률 산정에 적용하였다. 이를 위해 먼저 일계이차 모멘트법과 이계이차 모멘트법에 의한 파괴확률 산정 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석 프로그램들을 사용한 예제해석을 통하여 일계이차 모멘트법에 비하여 이계이차 모멘트법이 더 정확한 부식개시확률 산정결과를 줌을 확인하였다. 또 부식개시확률에 미치는 각 확률변수의 영향을 평가하는 민감도 해석을 수행하였으며, 가장 큰 영향인자는 피복두께로 나타났다. 특히 피복두께의 변동계수 변화에 의한 영향이 평균값 변화에 의한 영향 보다 더욱 현저함을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.113-120
• /
• 2017

HCP 측정법은 철근부식을 판단하는 비파괴 시험으로 현장에서 효과적으로 사용되고 있다. 본 연구는 실내실험을 통하여 촉진부식실험을 수행하고 건조 상태에서 측정된 HCP 측정값과 부식량의 상관성을 분석하는 연구이다. 이를 위해 4가지 피복두께와 3가지 물-시멘트비를 가진 시멘트 모르타르 시편을 제조하여 6시간, 18시간, 42시간동안 20V의 전압을 가하여 ICM에 의한 촉진실험을 수행하였다. 분석결과 피복두께의 감소, 물-시멘트비의 증가, 촉진부식시간의 증가에 따라 부식량이 증가하였으며, 측정된 HCP 값과는 선형적인 관계를 나타내었다. HCP를 사용하여 부식량을 평가하기 위해서는 전체 부식량을 비교하는 것보다, 일정수준의 HCP 값을 선정하고 이에 따라 부식량을 평가하는 것이 높은 결정계수를 얻는 합리적인 방법으로 평가되었다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.23-30
• /
• 2010

본 연구는 도로 설계나 공용성 평가 및 잔류 수명 예측시 필요한 아스팔트 콘크리트 포장 하부의 함수비 계측에 관한 논문으로 여러 함수비 계측 방법 중 미국 Campbell 사에서 제작한 TDR(Time Domain Reflectometry) 방식의 함수센서(CS616)를 도로 하부에 설치하고, 함수 센서에 대한 검정과 보정시험을 수행하였다. 함수센서의 검정 방법으로 피복두께 및 센서간섭의 영향, $5^{\circ}C\sim25^{\circ}C$ 범위에서 온도의 영향 및 다짐률의 영향에 대하여 검토하였으며, 함수센서가 매설된 6개 지역으로부터 얻어진 토질에 대하여 보정시험을 수행하였다. 함수센서 검정결과 피복두께 및 센서 간섭의 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 온도 및 다짐률의 영향은 체적함수비로 $\pm6%$ 미만으로 무시가능 한 것으로 나타났다. 또한 노상 및 보조기층에 대한 보정시험 결과 $R^2$값이 모두 0.9이상으로 나타났으며, 6개 현장 시료에 대한 총괄식보다 개별 현장에 대한 보정식을 사용하는 것이 보다 정확한 현장계측이 이루어질 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.859-862
• /
• 2008

본 연구는 GFRP 보강근의 정착길이 산정식을 제안하는 것이다. 정착길이 산정식을 제안하기 위해 인발실험을 실시하였다. 실험변수는 묻힘길이, 피복두께, 보강근 직경, 보강근 종류이다. 묻힘길이는 15d$_b$, 30d$_b$, 45d$_b$로 하고, 순 피복두께는 0.5d$_b$, 1.0d$_b$, 1.5d$_b$, 및 2.0d$_b$로 계획하였다. 사용된 보강근은 모두 3종류(국내 2종, 국외 1종)이고 보강근 크기는 D10, D13, D16이다. 실험은 겹침이음된 GFRP 보강근 양 단부를 동시에 인발하여 최종파괴에 도달될 때까지 GFRP 보강근에 하중을 가력하였다. 인발실험을 통해 얻은 결과를 토대로 각 변수에 따른 GFRP 보강근의 부착특성 및 평균부착응력을 산정하였으며, 실험체중 쪼갬파괴된 실험체만을 선택하여 회귀분석을 통해 정착길이 산정식은 제안하였고 ACI 440.1R-06에 제안하고 있는 식과 비교하였다. 본 연구를 통해 제안된 회귀분석에 의한 제안식을 근거로 겹침이음된 GFRP 보강근을 이용한 휨 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.866-876
• /
• 2003

철근 콘크리트 기둥 부재의 경우 하중을 지지한 상태에서 화재의 영향을 받기 때문에 일반적인 재료실험 연구 결과는 그 구조적 거동에서 상이한 거동을 나타낸다. 본 연구에서는 350${\times}$350${\times}$3360mm의 실물크기 철근 콘크리트 기둥 12개에 대하여 재하 하중의 크기, 가열시간, 피복두께, 편심 크기 등을 변수로 하여 화해 시 이들 변수들의 영향을 고찰하였다. 고찰 대상은 기둥 콘크리트의 폭열, 기둥의 길이방향 팽창 및 수축, 좌굴 등이다. 이들 변수들이 기둥 축방향 팽창과 수축, 회전, 좌굴, ISO 기준에 따른 내화력, 구조적 안정성 등에 미치는 영향을 실험에 근거하여 정성적으로 평가하였다. 실험 결과, 축방향 수축은 가열시간에 가장 큰 영향을 받으며 철근이나 부재의 좌굴은 축력의 크기, 가열시간, 피복두께, 편심의 유무에 따른 순으로 영향을 받음이 관찰되었다. 실험 관찰을 통하여 ISO 기준에서 제시한 내화기준에 대한 정성적인 평가를 실시하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권5호
• /
• pp.1051-1059
• /
• 2015

파랑의 처오름높이는 항만 및 호안구조물 설계의 주요한 설계요소이다. 본 연구에서는 2차원 수리모형실험을 수행하고, 불규칙파 조건에서의 파랑의 처오름높이 산정식을 제안하였다. 실험에 적용된 경사식구조물 모형은 사면경사가 1:2이고, TTP로 피복되어 있다. 그리고 상대파고 (toe 위치에서의 유의파고와 수심의 비)은 0.14~0.56 범위에서 수행되었고, 제안된 처오름높이 산정식은 쇄파 유사성 매개변수가 2~6인 적용 범위를 갖는다. 실험결과에 따르면 사면경사 1:2의 처오름높이가 1:1.5인 경우보다 높게 나타났으며, 전체 실험조건에서 피복층의 두께가 약 2배될 때 처오름높이는 평균 5% 감소하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.101-108
• /
• 2008

본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이($10d_b{\sim}60d_b$), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 ($60d_b$) 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.156-162
• /
• 1996

고강도콘크리트에 매립된 철근의 부착특성을 실험적으로 규명하기 위하여 80개의 보단부형 시험체에 대한 부착실험을 수행하였다. 실험의 변수로는 콘크리트의 압축강도를 주변수로 선정하고 그 외 부착특성에 영향을 미치는 여러 요인 중 부착길이, 피복두께, 철근 직경 등을 변수로 선정하여 각 변수의 영향을 콘크리트의 압축강도와 비교하도록 하였다. 본 연구의 주요 결과를 살펴보면 고강도콘크리트에서의 부착강도는 부착길이의 증가에 직접적으로 비례하지는 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 콘크리트의 강도가 증대함에 따라 더욱 큰 영향을 미치게 되는데 고강도콘크리트에서는 부착길이를 증가시키더라도 철근과의 부착강도는 상당히 제한된 증가를 나타나는데 불과하였다. 한편 부착강도와 피복두께와의 관계는 콘크리트의 강도에 관계없이 선형으로 비례하는 것으로 나타났으며, 특히 콘크리트의 강도가 증가함에 따라 그 비례상수는 오히려 더 증가함을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.575-582
• /
• 2008

콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 미치는 요인 중의 하나로 인식되고 있는 탄산화가 항만 구조물에 미치는 영향을 현장실험결과를 바탕으로 정량적으로 평가하고자 하였다. 전국 65개 항만시설의 369개소의 탄산화 깊이 측정결과를 이용하여 강도와 탄산화 깊이의 상관관계 및 피복두께와 탄산화 깊이의 상관관계 등에 대해서 고찰하였다. 또한, 기존 탄산화 모델식들과 계측결과들을 비교하고 실험결과들을 바탕으로 신뢰성 이론을 기반으로한 탄산화에 의한 내구성 파괴확률(철근부식확률)을 검토하였다. 현장실험결과에 의하면 대부분의 탄산화 깊이가 피복두께의 0.2배 이하 수준이었다. 또한, 강도의 증가에 따라 탄산화 깊이가 감소하고 재령의 증가에 따라 탄산화 깊이가 증가함을 관찰하였다. 신뢰성이론을 기반으로 탄산화에 의한 내구성 파괴확률을 판단하였는데, 대부분의 경우에 부식확률이 10%미만으로 관찰되었다. 따라서, 탄산화 단일열화조건으로는 항만 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단하였다.