• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.50-51
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• 2015

In marine and coastal environments, penetration of chloride ions is one of the main mechanisms causing concrete reinforcement corrosion. Currently, most of experimental investigations about submerged penetration of chloride ions are started after the four weeks standard curing of concrete. The further hydration of cement and reduction of chloride diffusivity during submerged penetration period are ignored. To overcome this weak point, this paper presents a numerical procedure to analyze simultaneously cement hydration reaction and chloride ion penetration process. First, using a cement hydration model, degree of hydration and phase volume fractions of hardening concrete are determined. Second, the dependences of chloride diffusivity and chloride binding capacity on age of concrete are clarified. Third, chloride profiles in hardening concrete are calculated. The proposed numerical procedure is verified by using chloride penetration test results of concrete with different mixing proportions.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.409-412
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• 2008

본 연구에서는 라텍스개질 콘크리트 내에서 보강철근의 부식개시시기를 평가하였다. 촉진시험은 LMC 배합의 확산계수와 시간의존적 확산계수를 결정하기 위하여 실시하였으며, 평균염화물확산계수를 평가하였다. 평균 염화물이온 확산계수로부터 보강철근의 깊이에서의 임계염화물량에 도달하는 시간을 계산하였다. 임계염화물량에 도달하는 시간을 통하여 부식개시시를 계산하였으며, 이를 통하여 보수시기를 계산하였다. 시험결과 LMC 내에서 염화물 이온확산, 보강철근의 부식개시시기는 라텍스첨가비 및 물-시멘트비에 의하여 영향을 받았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.522-528
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• 2003

콘크리트는 내구성이 우수하여 반영구적인 구조재료로 인식되어 왔으나, 최근에 들어 환경오염으로 인해 콘크리트 구조물의 내구성이 저하되어 사회적 문제가 되고 있다. 이러한 콘크리트 구조물의 성능저하 방지를 위하여 무기질 도료 및 표면처리 시스템을 이용하여 콘크리트 내구성능의 하나인 염해의 열화 방지에 대한 평가와 콘크리트 내구성 평가를 실시하였다. 이온확산 실험결과 도포된 모르타르시편에서 $Cl^-$ 이온의 용출을 억제하여 $Cl^-$ 이온의 투과량, 이온확산계수 및 겉보기계수가 도포되지 않은 모르타르시편보다 작게 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.73-81
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• 2004

본 연구에서는 염해에 대한 내구성 저하 요인을 국내외 자료에 의해 요인별 분석, 고찰하고 Fick의 확산 방정식을 적용하여 설계기준강도와 물-시멘트비에 따른 염화물의 확산계수와 내구년한에 의한 환경조건별 소요피복두께를 산출하여 각 변수들의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 물-시멘트비가 감소하고 설계강도가 증가되면 염화이온의 침투속도가 낮아져 소요피복두께를 줄이는 것으로 나타났다. 특히 비말대 환경조건에서 고강도 콘크리트에 고로슬래그 시멘트를 사용할 경우 염화이온의 확산을 막는데 더욱 효과적이였다. 결과적으로 고내구성을 필요로 하는 해양콘크리트 구조물의 경우 최소피복두께 기준인 8cm보다 환경조건에 따라 $3{\sim}8cm$의 피복두께가 증가되어야 1등급 내구년한을 만족시키는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.255-262
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• 2010

이 연구에서는 폐석분 활용 경량골재 콘크리트의 염화물 확산에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이에 콘크리트의 골재를 부순골재(CG), 폐석분을 활용한 단일 입도의 비조립형 경량골재(SLG), 연속 입도의 비조립형 경량 골재(CLG), 물결합재비 0.4, 0.5, 0.6, 결합재 FA, BFS로 실험을 실시하였다. 염화물 확산 계수는 NT BUILD 492준하여 시험 후 산출하였으며 SLG와 CLG콘크리트의 확산계수는 CG콘크리트보다 다소 크게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 또한 염화물 확산계수는 물결합재비에 의한 영향이 크며 물결합재비가 낮을수록 감소하는 것으로 나타났고 혼화재 치환은 FA15%의 경우 물결합재비 0.4에서만 감소를 나타내는데 비해 FA10 + BFS20% 모든 수준에서 감소하는 것으로 나타나 더 적합한 것으로 사료된다. 경량골재 콘크리트의 염화물 확산을 분석한 결과, 폐석분 활용 경량골재 콘크리트가 CG콘크리트에 비하여 염화물 확산 계수가 크지만 큰 차이는 없으며 물결합재비 및 혼화재 치환으로 저항성을 향상 시킬 수 있다. 또한 경량골재에 대해 강도에 따른 염화물 확산 계수를 추정 할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.345-351
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• 2003

The transport characteristics of deleterious ions such as chlorides depend on the pore structures of concrete and are the major factors in the durability of concrete structures in subjected to chloride attack such as in marine environments. In this paper, the effect of the pore structure on compressive strength and chloride diffusivity of concrete was investigated. Six types of concretes were tested. The pore volume of concrete containing mineral admixtures increased in the range of 3∼30nm due to micro filling effect of hydrates of the mineral admixtures. There was a good correlation between the median pore diameter, the pore volume above 50nm and compressive strength of concrete, but there was not a significant correlation between the total pore volume and compressive strength. The relationship between compressive strength and chloride diffusivity were not well correlated, however, pore volume above 50nm were closely related to the chloride diffusion coefficient.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.25-34
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• 2003

최근 들어 물리 화학적 침해로 인한 RC 구조물의 열화에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. RC 구조물의 성능을 저하시키는 여러 가지 요인 중에서 특히 염소이온 침투로 인한 콘크리트내의 철근 부식이 가장 심각한 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트내의 염소이온 침투에 대한 수학적 모델을 제안하였다. 기존의 모델을 개선하기 위해 콘크리트 내부로 염소이온 침투에 대한 모델을 염수의 침투와 공극수를 통한 염소이온 확산항으로 구성하였다. 또한, 수화도, 상대습도, 온도, 염소이온 구속도에 따른 확산계수의 변동성을 염소이온 침투 모델에 고려하였다. 제안한 모델의 검증을 위하여 염소이온 침투 현상 해석 프로그램인 Life-365와의 해석 결과와 비교하였으며, 다양한 예제의 해석 결과를 비교 분석함으로써 염소이온 침투현상에 미치는 주요 인자의 영향과 제안된 모델의 적용성을 검토하였다. 향후 제안한 염소이온 침투 모델을 적용하여 RC 구조물의 사용수명 혹은 잔존수명을 예측하여 이를 RC 구조물의 내구성 설계와 유지관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제11권3호
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• pp.201-222
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• 2013

A comprehensive simulation model for the transport process of fully coupled moisture and multi-species in non-saturated concrete structures is proposed. The governing equations of moisture and ion diffusion are formulated based on Fick's law and the Nernst-Planck equation, respectively. The governing equations are modified by explicitly including the coupling terms corresponding to the coupled mechanisms. The ionic interaction-induced electrostatic potential is described by electroneutrality condition. The model takes into account the two-way coupled effect of moisture diffusion and ion transport in concrete. The coupling parameters are evaluated based on the available experimental data and incorporated in the governing equations. Differing from previous researches, the material parameters related to moisture diffusion and ion transport in concrete are considered not to be constant numbers and characterized by the material models that account for the concrete mix design parameters and age of concrete. Then, the material models are included in the numerical analysis and the governing equations are solved by using finite element method. The numerical results obtained from the present model agree very well with available test data. Thus, the model can predict satisfactorily the ingress of deicing salts into non-saturated concrete.

• 분석과학
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• 제8권4호
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• pp.663-668
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• 1995

Ion transport of a polypyrrole/chloride (PPy/Cl) film and a polypyrrole/poly(styenesulfonate) (PPy/PSS) film as a function of applied dc potential was investigated by employing electrogravimetric impedance technique and electrochemical impedance technique. The cation and anion contribution to the whole charge capacitance and the diffusion coefficients of cation and anion in a PPy/PSS film were calculated by fitting the electrogravimetric impedance data with proposed model circuit. The diffusion coefficients of $Na^+$ in a 1 M $NaClO_4$ solution are over 1 order of magnitude larger than those of $ClO{_4}^-$, and $ClO{_4}^-$ contribution to charge compensation decreases as dc potential lowers. The charge compensation of a PPy/Cl film ir a 1 M CsCl solution is carried out largely by $Cl^-$ at 0.2 V vs. Ag/AgCl and by $Cs^+$ as well as $Cl^-$ at -0.4 V.

• 한국건축시공학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2020

외부로부터 시멘트 복합체 내부로 침투되는 염소이온은 주로 농도차로 인한 확산을 통해 이동한다. 확산하는 염소이온 중 일부는 일반적으로 내부 수화물과의 반응을 통해 고정되는데, 최근의 몇몇 연구는 음이온 교환 수지(AER) 분말이 혼입된 시멘트 복합체의 염소이온 침투 저항성 및 고정능력에 관한 연구결과를 보여주었다. 본 연구에서는 AER이 분쇄되는 과정에서 염소이온 흡착능력이 상실하는지를 확인하고자 한다. AER 분말의 염소이온 흡착능력은 증류수와 포화수산화칼슘 수용액 조건에서 분석되었고, AER 비드의 염소 이온 흡착능력에 관한 기존의 연구결과와 비교되었다. 추가로, AER 분말이 포틀랜드 시멘트의 일부 치환된 모르타르의 압축강도 측정, 염소이온 확산계수 도출(NT Build 492 시험방법 이용), 염소이온 침투 프로파일링(전자현미분석 이용)을 수행하였다. 본 연구의 실험 결과는 분쇄과정으로 인한 AER 분말의 염소이온 흡착능력 저하가 거의 없음을 보여 주었다. 그리고 AER 분말은 모르타르 내에서도 염소이온을 빠르게 흡착할 수 있었고, 시멘트 수화물보다 우수한 염소이온 흡착성능을 보여주었다.