• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.259-268
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• 2016

염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명 평가는 크게 결정론적 방법과 확률론적 방법으로 분류할 수 있으며, 다양한 설계인자에 따라 내구수명은 크게 변화한다. 본 연구에서는 시간의존성 확산계수 및 내부영향인자(기본확산계수, 임계염화물량, 시간지수)를 고려하여 변화하는 내구적 파괴확률과 이에 따른 내구수명을 도출하였다. 임계 염화물량이 133.3% 증가할 때, 내구수명은 결정론적 방법에서 134.0~145.4%의 증가비를 나타내었으며, 확률론적 방법에서는 149.2%~152.5% 증가비를 나타내었다. 시간지수가 200% 증가할 경우, 내구수명의 증가비율은 결정론적 방법에서 323.8%, 확률론적 방법에서 346.0%로 증가하였다. 시간의존성 확산계수를 사용하여 과다설계를 방지할 수 있는 합리적인 확률론적 내구설계를 수행할 수 있었으며, 혼화재료를 사용하여 시간지수를 증가시키는 것이 매우 효과적인 내구수명 연장방안임을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-7
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• 2017

초기재령에서의 콘크리트 거동은 시간의 증가에 따른 수화반응에 따라 변화하는데, 염해 저항성과 강도 특성은 다르게 변화한다. 본 연구에서는 재령이 28일에서 6개월로 증가하면서 변화하는 강도 및 염해 저항특성을 보통 콘크리트에 대하여 분석하였다. 이를 위해 3개의 물-시멘트비를 가진 일반 콘크리트에 대하여, 재령 28일과 6개월 수중양생을 수행하였으며, 강도, 염화물 확산계수, 통과전하량을 평가하였다. 재령이 28일에서 6개월로 증가하면서 강도변화는 135.3~138.3% 수준으로 증가하였으나, 염화물 확산계수의 경우 41.8%~51.1% 수준으로, 통과전하량의 경우 53.6%~70.0% 수준으로 감소하였다. 염화물 확산계수와 통과전하량의 경우는 비교적 비슷한 수준으로 감소하였는데, 두 결과는 전기장 내에서의 염화물 이동에 지배적이기 때문이다. 또한 강도의 변화비보다 염화물 확산계수 및 통과전하량의 변화비가 크게 증가하였는데, 이는 공극특성의 제곱에 비례하여 물질이동 특성이 변하기 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.179-189
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• 2005

철근콘크리트 구조물의 성능저하와 관련되어 외부염소이온의 침투에 따른 철근부식은 가장 빈번하게 발생하는 현상으로 이에 따른 사용수명의 예측을 위해서는 Fick의 확산법칙을 이용한 염소이온 확산해석 방법에 대해 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나, 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 대한 연구는 최근에 이르러 수행되고 있는 실정이며 이에 따라 본 연구에서는 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투에 대한 실험결과와 Fick의 확산방정식에 따른 예측결과를 비교하여 이의 타당성을 검토하였다. 이 경우 Fick의 확산방정식에 따른 깊이별 염소이온농도 예측결과는 탄산화 영역에서의 염소이온 해리에 따른 염소이온 침투촉진 현상을 적절히 반영하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, 침지실험으로부터 구한 표면염소이온 농도 및 염소이온 확산계수를 사용하는 경우 탄산화 영역보다 깊은 영역에서의 염소이온농도는 실험결과와 비교적 일치하였다. 한편, 전기적인 촉진법에 의해 구한 염소이온 확산계수를 Fick의 확산방정식에 사용하는 경우 단순 건습반복 실험에 따른 깊이별 염소이온농도는 적절히 예측할 수 있지만 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 예측된 염소이온농도는 실험결과와 많은 차이를 나타내었다. 이로부터 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투정도를 조기에 예측하기 위해서는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 적절히 측정하기 위한 새로운 방법이 요구되는 것을 알 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.145-153
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• 2013

촉진 염화물 확산계수는 최근들어 염화물 거동 평가를 위하여 많이 사용되고 있다. 촉진 염화물 확산계수는 겉보기 확산계수와 마찬가지로 재령에 따라 감소하는데, 이 연구에서는 공극률을 이용하여 촉진확산계수의 감소를 구현하였다. DUCOM 프로그램을 이용하여 15 배합에 대한 공극률을 도출하였으며, 이를 회귀분석하여 재령 270일 동안 감소하는 염화물 확산계수를 모델링하였다. 또한 자유염화물과 구속염화물간의 관계인 비선형 구속능을 고려하여, 고성능 콘크리트내의 염화물 거동을 평가하였다. 기존의 실험자료인 180일간 염화물에 침지되어 있는 시편을 이용하여, 이 연구에서 제안한 기법의 검증을 수행하였다. 제안된 기법은 다양한 물-시멘트비 및 혼화재(고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬)를 가진 고성능 콘크리트의 염화물 거동을 적절하게 평가하였다. 또한 혼화재료를 사용한 콘크리트의 경우, 확산계수의 시간의존성이 뚜렷하므로 염화물 거동 해석시 재령에 따른 염화물 확산계수의 감소를 반드시 구현해야 함을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.90-91
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• 2017

Concrete can be used semi-permanently unless the steel is corroded. However, the concrete exposed to the marine environment is exposed to sea breeze, so chloride ions penetrate into the concrete and the steel is corroded accordingly. In order to solve these problems, there is a method of increasing the covering depth of the concrete and an application of the epoxy paint to the steel. In this study, the hydrotalcite type corrosion inhibitor was mixed with the concrete and the compressive strength, chloride diffusion coefficient and the corrosion properties of the steel were examined.

• 한국안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.120-127
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• 2015

The aim of the present study is to investigate some characteristics of concrete according to addition of blast furnace slag and alkali-activator dosages. Blast furnace slag was used at 30%, 50% replacement by weight of cement, and liquid sulfur having NaOH additives was chosen as the alkaline activator. In order to evaluate characteristics of blast furnace slag concrete with sulfur alkali activators, compressive strength test, total porosity, chloride ions diffusion coefficient test were performed. The early-compressive strength characteristics of blast furnace slag concrete using a sulufr-alkali activators was compared with those of reference concrete and added 30, 50% blast furnace slag concrete. Also, Blast furnace slag concrete using sulfur-alkali activators enhanced the total porosity, chloride ions diffusion coefficient than two standard concrete. Alkali-activated blast furnace slag concrete was related to total porosity, compressive strength and chloride ions diffusion coefficient each others. As a result, it should be noted that the sulfur-alkali activators can not only solve the demerit of blast furnace slag concrete but also offer the chloride resistance of blast furnace slag concrete using sulfur alkali activators to normal concrete.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권6호
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• pp.71-78
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• 2009

하중을 고려한 염분침투성의 평가가 대단히 중요한 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 압축응력하에서 Plain콘크리트에서는 47%정도, BFS콘크리트에서는 89%정도 증가 하는 것으로 나타났다. 무하중 상태에서 BFS를 혼입한 콘크리트의 확산계수가 BFS 무혼입 콘크리트에 비해 적은 것이 확인되었다. 이러한 영향은 압축응력이 발생하는 환경하에서도 같은 경향을 나타내었다. 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS콘크리트는 Plain콘크리트와 같이 하중의 증가와 함께 확산계수가 증가하는 것으로 확인 되었다. 또한, Plain콘크리트에 비해 압축하중의 영향을 크게 받는 것으로 확인 되었다. BFS의 비표면적이 높을수록 확산 계수가 작은 것으로 확인되었고, 이러한 경향은 고응력 환경에서 현저히 나타나는 것이 확인되었다. BFS의 치환율이 증가할수록 확산계수가 작은 것이 확인되었다. 또한, 압축응력이 작용하는 환경 하에서 BFS의 치환에 의한 염분침투성의 억제 효과가 더욱 더 현저히 나타나는 것으로 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.33-44
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• 2000

Since the mechanism of chloride diffusion and its ratio in concrete depend on structural conditions and concrete as a micro-structure, if these are analyzed quantitatively, the long-term ageing of structures can be predicted. Although, a quantitative analysis of concrete micro-structure, in which the results are affected by various parameters, is very difficult, this can be done indirectly by the durability test of concrete. In this study, the compressive strength, void ratio and air permeability of concrete. In this study, the compressive strength, void ratio and air permeability of concrete are chosen as the parameters in concrete durability test, and these effects on test results are analysed according to changes of mixing properties. The relationships between parameters and chloride diffusion velocity is used for prediction models of chloride diffusion. The developed prediction models for the chloride diffusion according to mixing and physical properties, can be used to estimate the service life and corrosion initiation of reinforcing bars in marine structures.

• Computers and Concrete
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• 제34권2호
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• pp.169-178
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• 2024

To circumvent the constraints of time-consuming experimental methods, numerical simulation can be one of the most effective approaches to investigating chloride diffusion behaviors in concrete. However, except for the effect of the external environments, the transport direction of the chloride cannot be neglected when the concrete is exposed to the marine tidal zone, especially in certain areas of concrete members. In this study, based on Fick's second law, considering the effects of timevarying, chloride binding capacity, concrete stress state, ambient temperature, and relative humidity on chloride diffusion coefficient, the modified one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional novel modified chloride diffusion theoretical models were established through defining the current boundary conditions. The simulated results based on the novel modified multi-dimensional model were compared with the experimental results obtained from some previous pieces of literature. The comparing results showed that the modified multi-dimensional model was well-fitted with experimental data, confirming the high accuracy of the novel modified model. The experimental results in literature showed that the chloride diffusion in the corner area of the concrete structure cannot be simulated by a simple one-dimensional diffusion model, where it is necessary to select a suitable multi-dimensional chloride diffusion model for simulation calculation. Therefore, the novel modified multi-dimensional model established in this study has a stronger applicability for practical engineering.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.711-714
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• 2003

Factors causing deterioration of concrete structures under marine environment are various, especially penetration and diffusion of chloride ion, carbon dioxide, and water through pore effects on the durability of concrete as well as mechanical properties of concrete. Pore of porous materials like concrete can be classified as micro-, meso-, and macro-pore. And pore of cement matrix is classified as pore which occupied by water, air void, and ITZ between cement paste and aggregates. In this study, to verify the relationship between pore of cement matrix and the property of chloride ion diffusivity, the regression analysis is producted. From the result of regression analysis, the average pore diameter more than total pore volume effects on the diffusivity of chloride ion.