• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.531-537
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• 2009

이 연구에서는 알칼리-실리카 반응성을 평가하는데 적용되는 ASTM C 227과 ASTM C 1260 모르타르 봉 시험법으로 쇄석골재의 반응성을 평가하고, 제작된 모르타르를 3년간 일반 환경에 노출시킨 뒤, 알칼리-실리카 반응으 로 인해 생성될 수 있는 반응생성물 확인과 화학분석을 위해 SEM과 EPMA 분석을 실시하였다. 이 연구에서는 SEM의 secondary electron image(SEI)와 EPMA의 backscattered electron image(BSEI)를 이용하였다. 이 연구에 사용된 쇄석골재 는 ASTM C 227에 의해서는 2년간 뚜렷한 팽창을 나타내지 않았지만, KOH 용액을 이용한 반응촉진법에 의해서는 유 해 가능성이 있는 것으로 나타났다. 모르타르 봉 시험 시행 후, SEM SEI 분석 결과, ASTM C 227에 의해 제작된 모 르타르 봉에서는 골재 입자와 시멘트페이스트 사이에 알칼리-실리카 반응에 의한 흔적이나 pore 내에서 반응생성물이 확인되지 않았다. 하지만 ASTM C 1260에 의한 모르타르 봉에서는 알칼리-실리카 반응의 전형적인 반응생성물로 알려 진 꽃잎형(rosette morphology)의 알칼리-실리카 겔(gel)이 확인되었다. EPMA 분석 결과, ASTM C 227에 의한 모르타르 봉에서도 골재 입자 표면에 부분적으로 미세하게 Al-ASR gel이 확인됨에 따라 ASTM C 227에 의해 2년간 무해한 팽 창을 나타내었던 모르타르 봉에서도 알칼리-실리카 반응이 발생하고 있음을 알 수 있었다. 반응성 촉진 시험 후의 모르 타르의 EPMA 분석 결과에서는 골재 입자에 발생된 균열 내부뿐만 아니라 pore 내부에 알칼리-실리카 겔이 축적되어 있는 것으로 나타났으며, 또한 pore 내에서 확인된 겔이 골재 입자 내부에 생성된 겔에 비해 Ca 함량이 더 풍부한 것 으로 나타났다. 국내에서 생산되는 쇄석골재 사용으로 인하여 구조물 내부에 발생한 변화를 미세구조를 통해 확인한 결 과, 알칼리-실리카 반응에 의한 구조물 열화를 알 수 있었다. 따라서, 국내 쇄석골재 사용량 증가에 따라 새로운 건설에 있어서 알칼리-실리카 반응 방지를 위한 고려가 있어야 할 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제2권6호
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• pp.439-454
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• 2005

When deterioration of concrete is observed in a structure, it is highly desirable to determine the cause of such deterioration. Only by understanding the cause can an appropriate repair strategy be implemented to address both the cause and the symptom. In colder climates, bridge deck deterioration is often caused by chlorides from de-icing salts, which penetrate the concrete and depassivate the embedded reinforcement, causing corrosion. Bridge decks can also suffer from other deterioration mechanisms, such as alkali-silica reaction, freeze-thaw, and shrinkage. There is a need for a comprehensive and integrative system to help with the inspection and evaluation of concrete bridge deck deterioration before decisions are made on the best way to repair it. The purpose of this research was to develop a model to help with the diagnosis of concrete bridge deck deterioration that integrates the symptoms observed during an inspection, various deterioration mechanisms, and the probability of their occurrence given the available data. The model displays the diagnosis result as the probability that one of four deterioration mechanisms, namely shrinkage, corrosion of reinforcement, freeze-thaw and alkali-silica reaction, is at fault. Sensitivity analysis was performed to determine which probabilities in the model require refinement. Two case studies are included in this investigation.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.25-34
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• 2016

OBJECTIVES : This is a basic research for the domestic production of airport-airside deicers. This research selected basic materials for deicers appropriate for the pavement of domestic airports by evaluating the deicing performances of basic materials used in international-standard airport deicers and their impacts on pavements. METHODS : Laboratory investigation was conducted to evaluate the asphalt surface tensile strength, concrete scaling impact, ASR impact, and deicing performances of sodium formate (NaFm), potassium formate (KFm), sodium acetate (NaAc), and potassium acetate (KAc), which are the basic de-icing materials commonly used at international airports, approved by the FAA. In addition, the analyses were also performed on the airside deicer urea, which is currently used in domestic airports. RESULTS : Laboratory investigation confirmed that sodium formate, potassium formate, sodium acetate, and potassium acetate had superior surface tensile strength, concrete scaling impact, and deicing performance compared to airside urea, but they also had greater impacts on concrete ASR. Among these materials, sodium formate had the best asphalt surface tensile strength, concrete scaling impact, and deicing performance, while also having the greatest impact on ASR; hence, mitigation plans for ASR were needed, if it were to be used as airport-airside deicer. CONCLUSIONS : It is necessary to consider additional additives to prevent ASR of concrete pavements when developing airport-airside deicers using sodium formate, potassium formate, sodium acetate, and potassium acetate.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.261-262
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• 2009

우리나라에서 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응에 의한 파손이 보고된 후, 알칼리-골재 반응에 대한 대책 방안 수립이 연구되고 있다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응을 억제하기 위한 방법으로 프리믹스 방식으로 플라이애시를 전체 바인더 증량(시멘트 + 플라이애시)의 20%를 치환하는 방법을 적용하였다. 동결-융해 실험에서 공기량 3% 이하의 시편을 제외하고 모두 시편의 3사이클 후 상대동탄성계수는 90 %이상이었고, 스케일링 실험에서 50 사이클 후 무게 손실량이 1kg/$m^3$이하가 측정되어 내구성이 우수한 것을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.83-95
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to develop a regression model to predict the International Roughness Index(IRI) and Surface Distress(SD) for the estimation of HPCI using Expressway Pavement Management System(PMS). METHODS : To develop an HPCI prediction model, prediction models of IRI and SD were developed in advance. The independent variables considered in the models were pavement age, Annual Average Daily Traffic Volume(AADT), the amount of deicing salt used, the severity of Alkali Silica Reaction(ASR), average temperature, annual temperature difference, number of days of precipitation, number of days of snowfall, number of days below zero temperature, and so on. RESULTS : The present IRI, age, AADT, annual temperature differential, number of days of precipitation and ASR severity were chosen as independent variables for the IRI prediction model. In addition, the present IRI, present SD, amount of deicing chemical used, and annual temperature differential were chosen as independent variables for the SD prediction model. CONCLUSIONS : The models for predicting IRI and SD were developed. The predicted HPCI can be calculated from the HPCI equation using the predicted IRI and SD.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.765-768
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• 2008

우리나라에서 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응에 의한 파손이 보고된 후, 알칼리-골재반응에 대한 대책 방안 수립이 연구되고 있다. 국내 외에서 콘크리트 포장에 알칼리-골재 반응에 의한 피해가 발생하는 경우 유지관리 단계에서는 대응할 수 있는 방안이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응을 억제하기 위한 방법으로 프리믹스 방식으로 플라이 애시를 전체 바인더 중량(시멘트 + 플라이애시)의 20%를 치환하는 방법을 적용하였다. 시멘트 콘크리트 포장의 알칼리-골재 반응을 억제하기 위해 건설 단계에서 프리믹스된 플라이애시 콘크리트 포장을 시험시공하여 시공 특성을 분석하였다. 또한, 프리믹스된 플라이애시 물리적인 특성과 동결-융해 특성을 분석하였다. 프리믹스된 플라이애시 시멘트 콘크리트 포장은 시험시공을 통하여 우수한 현장 적용성을 확인하였고, 실내 동결-융해 실험을 통하여 내구성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.701-704
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• 2008

국내 일부 고속도로 시멘트 콘크리트포장에서 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 학계에 보고되었다. 미국에서는 CaO 함량이 10% 이하인 플라이애시를 일정량 이상 콘크리트에 적용할 때 알칼리-골재 반응에 의한 팽창 현상을 억제하는 것으로 보고되고 있다. 국내산 플라이애시 대부분은 CaO 함량이 10% 이하로서 미국 ASTM 기준의 F 급에 해당되는 것으로 조사되었다. ASTM C 1260 시험에서 14일에 0.17%의 팽창이 발생하여 잠재적인 알칼리-골재 반응성이 있는 것으로 조사된 구간에 대하여 시멘트 80%와 플라이애시 20%가 혼합된 콘크리트 포장 시험시공을 실시하였다. 시험시공 구간에 적용된 플라이애시 콘크리트에 대하여 재령별 강도시험, 동결-융해 시험을 통하여 내구 특성을 분석하였고 추적조사를 통한 공용 상태를 분석하였다. 일반 콘크리트와 비교하여 플라이애시 콘크리트의 휨강도는 재령 경과에 따라 약간 낮은 강도를 발현하는 것을 알 수 있었다. 플라이 애시는 콘크리트 강도 발현이 지속적으로 발전하여 90일 재령에서는 일반 콘크리트에 96% 나타났다. 본 시험시공 구간에 적용된 플라이애시 콘크리트는 재령에 따라 휨강도가 증진되었고, 동결-융해 특성이 우수한 것으로 나타났다. 본 시험시공 결과 분석을 통하여 플라이애시 콘크리트 포장의 현장 적용성을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제14권3호
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• pp.263-277
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• 2014

This study investigated four electric field configurations of two-dimensional accelerate lithium migration technique (ALMT), including line-to-line, plane-to-line, contour-to-line and plane-to-plane, and analyzed the ion migration behavior and efficiency. It was found that the free ion distribution diagram and voltage distribution diagram were similar, and ions migrated in the power line direction. The electrode modules were used for the mortar specimen with w/c ratio of 0.5. The effectively processed areas accounted for 14.1%, 39.0%, 49.4% and 51.4% of total area respectively on Day 28. Larger electrode area was more advantageous to ion migration. In addition, it was proved that the two-dimensional electric field could be divided into different equifield line active regions, and regarded as affected by one-dimensional electric field, and the ion migration results in various equifield line active regions were predicted by using the duration analysis method based on the theoretical model of ion migration obtained from one-dimensional test.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.9-14
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• 2022

기존의 페로니켈 슬래그에 관한 연구는 대부분 골재 및 잔골재로서의 가능성에 초점이 맞추어져 수행되었으나 본 연구는 페로니켈 슬래그 미분말의 콘크리트 혼화재로서의 가능성에 주목하여 수행하였다. Fly ash, 고로슬래그 및 FPS 등을 각각 10 %씩 혼입한 콘크리트에 대해 미국의 ASTM C 1260을 준용하여 반응성을 평가하였다. 그 결과, 대조군과 비교해 Fly ash는 8.43 %, 고로슬래그 미분말은 14.46 % 팽창률이 감소했지만, 페로니켈 슬래그 미분말은 49.40 %의 팽창률 감소세를 보였다. 골재의 반응성 억제 측면에서 충분히 Fly ash, 고로슬래그 등 기존의 혼화재를 대체할 수 있음을 확인하였으나, SEM 분석결과 수많은 에트린자이트(ettringite)가 생성되었고 이것이 콘크리트에 어떤 영향을 주는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제36권5호
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• pp.365-374
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• 2003

다양한 유해성 화학물질들이 콘크리트의 설치환경에 따라 외부로부터 유입될 수 있다. 해수에 의한 콘크리트의 성능저하 현상은 해수의 다양한 화학성분에 의한 복잡한 작용이 연관되어 있다. 따라서, 본 연구에서는 주요 해수 성분의 영향으로 인한 콘크리트 성능저하에 관련된 이차광물의 형성에 따른 광물학적, 미세 구조적 변화 특성에 대하여 연구하였다. 부산경남의 해안지역의 기존 콘크리트 구조물들에서 성능저하특징을 관찰하고 콘크리트 시료를 채취하였다. 채취된 시료에 대한 암석학적분석과 XRD 및 SEM/EDAX 분석을 실시하여 골재와 시멘트페이스트의 화학적, 광물학적, 미세구조적 변화를 해석하였다. NaCl, CaCl, $MgCl_2$ 및 $Na_2SO_4$용액을 사용한 실내 콘크리트 변질 실험을 실시하였다. 변질실험 결과를 기존 콘크리트 시료에 대한 분석 결과를 비교함으로서 해수의 주성분들이 콘크리트의 성능저하에의 영향과 메커니즘을 분석하였다. 해수의 알칼리성분들은 알칼리-골재 반응을 가속화하며, 콘크리트의 심한 팽창과 균열을 발생하는 알칼리-칼슘-실리카겔을 형성하는 것으로 나타났다. 탄산화작용은 다량의 비교결성의 방해석을 형성하여 시멘트페이스트를 약화시키고 있다. 또한, 탄산화작용은 그 진행 정도에 따라 일부 이차광물들의 성분과 안정도에 현저한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 탄산화가 현저히 진행된 콘크리트에는 다량의 석고가 형성되었으나, 탄산화가 약하게 진행된 것에는 사우마사이트가 에트린자이트와 고용체를 형성하여 미세 균열을 발생하고 있다. 실험적으로, 에트린자이트는 염소의 유입으로 인하여 trichloroaluminate로 전이되거나 분해되는 것으로 나타났다. 해수의 Mg 이온은 비교결성의 브루사이트와 MSH (magnesium silicate hydrate)를 형성하여 시멘트 페이스트의 성능저하의 원인이 되는 것으로 나타났다.