건설 시장에서는 기존의 건물을 철거하거나 보수하는 사례가 늘어나면서 막대한 양의 건설 폐기물이 발생되고 있다. 건설폐기물의 재활용은 자원절약과 환경보전 그리고 건설 산업의 지속적인 발전을 실현하는데 있어서 중요하다. 이에 따라, 폐콘크리트를 파쇄한 후 생산되는 순환 골재의 가치가 환경적, 경제적인 측면에서 대두되고 있다. 순환 골재를 사용한 콘크리트는 일반 골재를 사용한 콘크리트에 비해 성능이 저하한다고 알려져 있고, 성능 저하의 원인은 부착 이질재(시멘트 페이스트 및 모르타르)의 양과 부착 이질재에 내포하는 공극의 양에 따라 좌우된다고 보고되고 있다. 탄산화 메커니즘에 대한 보고에 따르면 탄산화의 진행에 의해 시멘트계 재료의 공극이 충전된다고 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환 골재에 부착한 이질재의 공극 충전에 의한 품질향상을 목표로 하여 탄산화 메커니즘을 기반으로 순환 골재의 부착 이질재 두께에 적합한 최적 탄산화 개질 기간의 추정을 목적으로 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 순환 골재의 입도분포에 대한 부착 이질재의 부착율과 부착 두께를 산정하여 부착 이질재를 가정한 모의시험체의 촉진 탄산화 재령에 따른 화학적 정량분석을 통해 재령 경과에 따른 탄산화 깊이를 도출하였다. 또한, 촉진 탄산화 재령과 탄산화 깊이에 대한 상관관계를 바탕으로 부착 이질재 두께에 적합한 순환 골재의 탄산화 개질 추정 기간을 제안하였다.
Generally, it is indicated that concrete using fly ash as a part of cement content has lower early strength, and faster carbonation velocity. To improve these problems and provide useful information for high volume fly ash concrete, the properties of concrete - those include slump, bleeding, setting time, compressive strength and carbonation depth etc. - which contained large amount of fly ash as a part of fine aggregate were investigated experimentally. According to test results, it was found that the compressive strength of the concrete increased in early age as well as in long term age with the increase of the fly ash content. And the carbonation depth of concrete using fly ash as a part of fine aggregate was lower than that of plain concrete(FA 0kg/ $\textrm{m}^3$).
The glass of Ground Granulated Blast Furnace Slag(GGBFS) was released by the hydroxyl ions during the hydration of the Portland cement. That results in relatively less $Ca(OH)_{2}$ in the concrete replaced with GGBFS than in ordinary portland cement concrete(OPCC). As the quantity of $Ca(OH)_{2}$ is decreased, the rate of carbonation in the concrete replaced GGBFS is faster than OPCC. Therefore, it has been misunderstood that the concrete replaced GGBFS has negative effect on the corrosion of steel by carbonation. Therefore, this study aimed at the relation between carbonation and rebar corrsion in the concrete with GGBFS, measuring air.water permeability, half cell, and corrosion rate by the depth of carbonation.
Reinforcement corrosion is the most important durability problem of reinforced concrete structures. One of the important factors affecting the steel corrosion is carbonation. However, existing carbonation test takes several months to obtain the results. Therefore, in this study, new rapid carbonation test equipment for concrete was developed and its applicability was investigated. The testing period can be reduced by increasing $CO_2$ concentration up to 100% in the equipment. It is found from the test results that the carbonation depth of concrete specimens tested for 2 weeks was $3{\sim}5$ times greater than that of specimens tested by existing test method. In conclusion, it would be possible to get the reliable test results enough to evaluate the durability of concrete structures in a short-period.
본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 콘크리트용 순환 굵은골재 및 순환잔골재를 사용하여 콘크리트의 설계기준 강도(21, 35, 50MPa) 및 순환골재의 혼입조건 변화가 콘크리트의 탄산화 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 순환 굵은골재의 혼입률 변화에 따른 콘크리트의 슬럼프는 순환골재를 혼입하지 않은 경우에 비해 동등하거나 양호한 유동성을 나타내는 것으로 나타났으며, 순환 잔골재를 혼입한 경우는 혼입률이 증가함에 따라 슬럼프가 감소되는 결과를 나타냈다. 또한, 순환 굵은골재 및 순환 잔골재의 혼입률이 증가할수록 콘크리트의 압축강도는 감소하는 것으로 나타났으며, 순환골재 혼입률이 50%를 초과할 경우 급격한 강도 감소 경향을 나타냈다. 그리고 탄산화 깊이는 모든 순환골재 종류에서 혼입률이 증가함에 따라 최대 40%까지 증가하는 결과를 나타냈으며 낮은 강도 수준의 콘크리트 일수록 순환골재 활용에 따른 탄산화 저항성 저하 정도가 큰 것으로 나타났다. 그리고 콘크리트의 압축강도가 증가할수록 순환골재 혼입에 따른 영향은 감소되어, 고강도 영역에서는 일반 콘크리트와 유사한 탄산화 특성을 발현하는 것으로 분석되었다. 따라서 순환골재를 콘크리트용 재료로 대량 활용하기 위해서는 콘크리트의 탄산화 저항성의 개선 위한 혼화재료의 적용 또는 배합설계상 조정을 통한 강도의 개선 등이 필요할 것으로 판단된다.
본 연구는 현재 신설 중에 있는 삼척 LNG 저장탱크 콘크리트 배합표의 공시체로부터 획득된 촉진 탄산화 시험 결과를 가지고 탄산염해에 대한 내구수명과 그 억제 방안에 대해 평가한 것이다. 그 결과 재령 7일, 28일, 56일에 대한 촉진 탄산화 침투 깊이는 4.45 mm, 9.19 mm, 13.37 mm로 나타났으며, 실제 운영 중 LNG 저장탱크의 철근피복 두께(최소 70 mm부터 최대 100 mm)를 고려하더라도 큰 여유를 보였다 그리고 탄.산화 침투 깊이로부터 획득된 탄산화 속도계수를 가지고 대기 중 환산 $CO_2$ 농도 즉, 0.03%와 0.05%를 각각 고려한 LNG 저장탱크 외조 콘크리트의 설계 피복 두께(70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm)의 내구수명은 779년, 1,017년, 1,287년, 1,589년과 466년, 609년, 771년, 951년으로 나타났다. 또한, 콘크리트 경화체내 조직구조의 물질이동성 변화와 세공용액의 이온조성 및 수산화칼슘 등 수화생성물의 변화 등에 영향을 미치는 인자들의 조절을 통하여 탄산염해의 억제가 가능할 것으로 보였다.
The effects of binder content and ceramic powder content on the water absorption, carbonation depth and cl- penetration depth of polymer-modified pastes using redispersible polymer powders and ceramic powder are examined. As a result, the water absorption .of the polymer-modified pastes using redispersible polymer powders tend to decrease with increasing binder content and ceramic powder content. Regardless of the type of redispersible polymer powder, the carbonation depth and cl- penetration depth of the polymer-modified pastes with ceramic powder tend to decrease with increasing binder content and ceramic powder content.
Durability of the polymer-modified mortars using the redispersible SBR and PAE powder-modified mortars were experimentally investigated. Results of a previous study were used to determine the mix proportion that optimized the strength, and the freezing-thawing resistence, the carbonation depth and the chloride intrusion depth of the mortar for various polymer-cement ratios were studied. After 300 freezing-thawing cycles, the rate of weight reduction decreased from 7 to below 2 $\%$ as the polymer-cement ratios increased from 0 to 15 $\%$, and, on the 150 cycle basis, durability index increased from 60 to 98. Carbonation depth decreased from initial value of 5.5 to about 2.5 mm and chloride intrusion depth did from 3.5 to 1.5 mm
Currently, CO2 existed in the air usually reacts concrete, and then CaCO3 can be appeared. As time goes by, pH of concrete is decreased and corrosion of steel can be happened. This phenomenon is called carbonation. For preventing carbonation of concrete, various methods like using corrosion inhibitor, high compressive strength concrete, and enough covering depth are adopted. But these method are usually passive methods focused on corrosion of steel and have limitation on economic. Thus, as basic study for active method of carbonation, cement pastes with CO2 reactive material (γ-C2S, MgO) and GBFS were in accelerated carbonation, and the compressive strengths were measured. On the result, the compressive strength was improved better than non-carbonation. Through measuring the weight change using TG-DTA, as specimens were carbonated, according to decreasing of Ca(OH)2 and Mg(OH)2, CaCO3 and MgCO3 were increased. Therefore it can be shown that carbonation curing can be realized.
친환경 건설 재료의 일환으로 고로슬래그 미분말을 다량치환한 콘크리트에 대해 재생골재를 이용해 잠재수경성 반응을 활성화 시켜 콘크리트로서의 활용방안 모색과 탄산화를 저감시킬 목적으로 다양한 기밀성 향상재를 표면에 부착하여 탄산화 저감효과를 측정하였다. 재생골재의 사용은 표면의 모르타르 및 미수화 시멘트로 인해 고로슬래그 미분말을 다량 치환한 콘크리트에 양호한 영향을 미친 것으로 판단되었다. 콘크리트 표면의 기밀성 향상재에 따른 탄산화 저감 효과는 기밀성 향상재 종류와 상관없이 콘크리트 표면에 효과적으로 부착되어 있는 경우라면 모두 양호한 탄산화 저감 성능을 나타내었다. 그러므로 시공이 용이하고 취급이 간편하며 콘크리트 표면에서 장기간 양호한 내구성을 발휘하는 기밀성 향상재로 선시공 1중 에어캡이 가장 양호한 방법으로 판단되었으며, 추가적으로 단열성능을 고려하였을 때에는 선시공 2중 에어캡이 효율적인 방법으로 생각해 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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