• 제목/요약/키워드: Chloride Ion Penetration

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콘크리트의 염소이온 확산특성에 미치는 물-시멘트비 및 양생조건의 영향 (Influence of Water-Cement Ratios and Curing Conditions on the Diffusion Characteristics of Chloride Ion in Concrete)

  • 배수호;이광명;김지상;정상화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.753-759
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    • 2006
  • 염해환경 하에 있는 콘크리트 구조물의 내구수명을 예측하기 위하여 콘크리트의 표면 염소이온 농도, 염소이온 확산계수 및 임계 염화물량 등이 주요 인자로 사용된다. 이들 중 염소이온 확산계수는 콘크리트 품질 및 주변 환경조건 등에 많은 영향을 받으며, 이에 따라 콘크리트 구조물의 내구수명이 크게 달라지기 때문에 내구수명을 예측하는 데 가장 중요한 인자로 평가되고 있다. 콘크리트 내의 염소이온 침투 확산에 영향을 미치는 정성적인 주요 인자로는 물-시멘트비, 재령, 양생조건, 주위 환경의 염소이온 농도 및 건습조건 등을 들 수 있는데, 본 연구에서는 염소이온 확산실험을 통해 물-시멘트비와 양생조건이 콘크리트의 염소이온 확산특성에 미치는 영향을 조사하였다. 전위차를 이용한 촉진시험법에 의하여 확산셀을 통과한 전위차를 측정한 후, Andrade의 모델에 의하여 전압강하량을 고려하여 3종류의 물-시멘트비를 갖는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 구하였다. 또한, 양생조건별로 물-시멘트비 및 재령 효과를 고려한 회귀분석을 통하여 염소이온 확산계수 추정식을 제안하였다.

해안인접지역 기초 구조물콘크리트의 내염해 성능 평가 -건축구조기준과의 성능비교- (An Evaluation on the Chloride Resistance of Concrete Footing at Coastal Area -Comparision of Performance in Korea Building Code(KBC)-)

  • 박용규;윤기원;김현우;김용로;송영찬
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.148-149
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    • 2016
  • In this paper, the increase in chloride resistance of footing concrete at coastal area was evaluated by replacement of Mineral Admixture. In KBC 2009, the footing concrete's minimum specific concrete strength at coastal area is determined to 35MPa. However, this is criteria only based on the strength aspect. Thus, it is not considered to increase the chloride resistance by replacement of Mineral Admixture. According to the test results of chloride ions penetration resistance, 35MPa class concrete with OPC 100% shown inaccessible state. Low-strength (24~30MPa class) concretes with Mineral Admixture, however, presented better performances. In addition, chloride diffusion coefficient tests showed identical appearance. Therefore, the current KBC's chloride resistance criteria based on only concrete strength has to review for the reason it can cause many problems (ex. cost increases by growing concrete strength and the environmental issues by a lot of cement use).

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나일론섬유보강 콘크리트의 염소이온 침투 저항성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Resistance of Nylon Fiber Reinforced Concrete to Chloride Ion Penetration)

  • 전중규;문재흠;유진오
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.557-560
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    • 2008
  • 최근 선진 외국에서는 단섬유를 보강재로 사용함으로써 콘크리트의 역학적 성질을 증가시키고 콘크리트의 소성 및 건조수축으로 인한 균열을 저감시키고자 적극적으로 사용되어지고 있으며, 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 그러나 섬유보강 콘크리트의 경우 많은 장점이 있지만, 섬유의 종류, 형태 및 혼입률에 따라 콘크리트의 공기량, 슬럼프, 분산성, 균열저감 및 역학적 성능 증진 효과에 큰 차이가 있으므로 그 용도에 따라 섬유 소재의 장점은 살리고, 단점은 보완하여 고기능성 복합재료로 발전시켜야 한다. 또한, 염해에 관한 콘크리트 구조물의 내구수명을 예측하기 위하여 콘크리트의 염소이온 확산계수는 매우 중요한 인자이며, 이는 콘크리트의 종류에 따라 많은 차이가 발생하므로 이에 따라 콘크리트 구조물의 내구수명이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는 OPC를 사용한 보통강도 콘크리트 및 이에 나일론섬유 길이 13mm, 20mm를 각각 혼입한 3종류 콘크리트의 염소이온 침투 저항성을 평가하기 위하여 NT Build 492 시험법인 전위차를 이용한 전기화학적 촉진시험을 수행하였다. 시험 결과, 콘크리트의 확산계수는 3종류 콘크리트 모두 $2.02{\sim}2.11E-11m^2/sec$범위로서, 나일론섬유를 콘크리트에 보강했을 때 콘크리트의 염소이온 확산계수에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

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콘크리트 구조물의 염해 내구성능 검토를 위한 현장 품질관리 시험법 검토 (Evaluation of Testing Method for Quality Control of Chloride Diffusivity in Concrete under chloride attack environment)

  • 김홍삼;정해문;안태송;김철호;전병섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.973-976
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    • 2008
  • 염해환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 염소이온과 같은 유해이온이 외부로부터 콘크리트 중으로 침투, 확산하여 철근을 부식시킴으로써 구조물의 내구성을 크게 저하시키기 때문에 구조물의 내구성 평가 또는 설계시 중요한 고려사항이 된다. 현재 설계에서 사용되는 확산계수는 각 나라마다 제시된 근거가 다르므로, 직접 비교 검토하는 것이 곤란할 뿐만 아니라 동일 환경조건에서 동일 배합의 콘크리트에 대한 수명예측 결과가 크게 상이한 결과를 초래하게 된다. 본 연구는 염해환경하 콘크리트의 염해 내구성능 품질관리를 적용하기 위해서 현장에서 적용할 수 외국에서 규격화된 시험방법들을 비교 검토하고 이들 시험 방법 가운데 품질관리에 적합한 시험방법을 선정하여 재령별 확산 특성과 침지 시험 결과를 비교하여 분석하였다. 슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 경우 침지시험(NT Build 443)과 촉진시험(NT Build 492)의 상관성을 분석한다면, 이들 토대로 콘크리트 배합의 품질관리 기준 확산계수를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

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생체모방 폴리머의 구조 분석 및 폴리머 혼입율에 따른 시멘트 모르타르의 특성 변화 (Strength, Carbonation Resistance, and Chloride-Ion Penetrability of Cement Mortars Containing Catechol-Functionalized Chitosan Polymer)

  • 방은지;최세진;고혜민
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.253-254
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    • 2022
  • In this study, catechol-functionalized chitosan (Cat-Chit), a well-known bioinspired polymer that imitates the basic structures and functions of living organisms and biological materials in nature, was synthesized and combined with cement mortar in various proportions. The compressive strength, tensile strength, drying shrinkage, accelerated carbonation depth, and chloride-ion penetrability of these mixes were then evaluated. In the ultraviolet-visible spectra, a maximum absorption peak appeared at 280 nm, corresponding to catechol conjugation. The sample containing 7.5% Cat-Chit polymer in water (CPW) exhibited the highest compressive strength, and its 28-day compressive strength was ~20.2% higher than that of a control sample with no added polymer. The tensile strength of the samples containing 5% or more CPW was ~2.3-11.5% higher than that of the control sample. Additionally, all the Cat-Chit polymer mixtures exhibited lower carbonation depths than compared to the control sample. The total charge passing through the samples decreased as the amount of CPW increased. Thus, incorporating this polymer effectively improved the mechanical properties, carbonation resistance, and chloride-ion penetration resistance of cement mortar.

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Effects of chloride ion transport characteristics and water pressure on mechanical properties of cemented coal gangue-fly ash backfill

  • Dawei Yin;Zhibin Lu;Zongxu Li;Chun Wang;Xuelong Li;Hao Hu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제38권2호
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    • pp.125-137
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    • 2024
  • In paste backfill mining, cemented coal gangue-fly ash backfill (CGFB) can effectively utilize coal-based solid waste, such as gangue, to control surface subsidence. However, given the pressurized water accumulation environment in goafs, CGFB is subject to coupling effects from water pressure and chloride ions. Therefore, studying the influence of pressurized water on the chlorine salt erosion of CGFB to ensure green mining safety is important. In this study, CGFB samples were soaked in a chloride salt solution at different pressures (0, 0.5, 1.5, and 3.0 MPa) to investigate the chloride ion transport characteristics, hydration products, micromorphology, pore characteristics, and mechanical properties of CGFB. Water pressure was found to promote chloride ion transfer to the CGFB interior and the material hydration reaction; enhance the internal CGFB pore structure, penetration depth, and chloride ion content; and fill the pores between the material to reduce its porosity. Furthermore, the CGFB peak uniaxial compression strain gradually decreased with increasing soaking pressure, whereas the uniaxial compressive strength first increased and then decreased. The resulting effects on the stability of the CGFB solid-phase hydration products can change the overall CGFB mechanical properties. These findings are significant for further improving the adaptability of CGFB for coal mine engineering.

콘크리트의 염화물 침투 특성 평가를 위한 변색법의 적용성 (Applicability of Colormetric Method for Estimation of Chloride Penetration in Concrete Structure)

  • 김명유;양은익;이광교;민석홍
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.798-801
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    • 2004
  • Silver nitrate colored method that measure easily penetration depth of chloride ion has been used, recently. But, characteristics of silver nitrate colored method hasn't examined well. Therefore, we are aim to examine characteristics of colored method. According to experiment results, when the colored method was applied in concrete, it is reasonable that $AgNO_3$ solution more than 0.05N concentration was sprayed. Chloride concentration difference in colored parts was about 20ppm when $AgNO_3$ of two concentration (0.05N, 0.1N) in concrete was sprayed.

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Corrosion resistant self-compacting concrete using micro and nano silica admixtures

  • Jalal, Mostafa
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제51권3호
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    • pp.403-412
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    • 2014
  • In this paper, enhancement of corrosion and chloride resistance of high performance self compacting concrete (SCC) through incorporating nanosilica into the binder has been investigated. For this purpose, different mixtures were designed with different amounts of silica fume and nano silica admixtures. Different binder contents were also investigated to observe the binder content effect on the concrete properties. Corrosion behavior was evaluated by chloride penetration and resitivity tests. Water absorption and capillary absorption were also measured as other durability-related properties. The results showed that water absorption, capillary absorption and Cl ion percentage decreased rather significantly in the mixtures containing admixtures especially blend of silica fume and nano silica. By addition of the admixtures, resistivity of the SCC mixtures increased which can lead to reduction of corrosion probability.

해양콘크리트 구조물의 염해 예측 및 유지보수 시뮬레이션시스템 개발 (Development of Maintenance Simulation System and Prediction of Chloride Ion Permeation for Marine Concrete Structures)

  • 이창수;김명원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.64-75
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    • 2013
  • 실내촉진실험과 동시에 현장폭로실험을 병행하였기 때문에 연차별 실험계획에 따라 최근 5년차의 현장실험체 분석을 수행하고 모델을 업그레이드하는 과정에서 모델 검증을 위해 준공된 지 30년 가량된 방조제의 배수갑문콘크리트의 염화물 침투프로파일을 분석하였다. Zhang의 연구결과에서 언급된 표면에 가까운 콘크리트내부 염화물 농도를 기본모델의 표면염화물농도 대신으로 적용하였다. 장기간 노출되는 실험체의 염화물 측정자료 분석에서 확산계수의 변화분석을 통하여 Maage의 제안식을 기본모델에 적용하였다. 이렇게 보완된 수정모델을 통하여 예측된 자료와 현장자료를 비교하고, 임계시점, 즉 보수시점을 도출함으로서 본 연구의 제안모델과 유지보수 시스템이 간만대 염화물 침투프로파일 추정과 적정보수 시점 및 비용 예측에 사용될 수 있음을 보였다.

GGBFS를 혼입한 콘크리트의 재령에 따른 강도 및 염소이온 침투 저항성 (Strength and Resistance to Chloride Penetration in Concrete Containing GGBFS with Ages)

  • 박재성;윤용식;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.307-314
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    • 2017
  • 콘크리트는 경제적이고 내구성을 가진 건설재료지만, 염해에 노출될 경우 내부 철근부식으로 인한 성능저하를 나타낸다. 콘크리트로 침투하는 염화물 이온은 수화물의 생성, 공극률 감소 등으로 인해 감소하게 되며, 주로 시간에 따라 감소하는 염화물 확산계수를 통하여 염화물 거동이 구현되고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말(GGBFS: Ground Granulated Blast Furnace Slag)과 보통포틀랜트 시멘트(OPC: Ordinary Portland Cement)를 사용한 고성능 콘크리트를 대상으로 염화물 확산계수, 통과전하, 강도를 재령효과를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 물-결합재비를 3가지 수준(0.37, 0.42, 0.47), 치환률을 3가지 수준으로 (0%, 30%, 50%)를 고려한 콘크리트를 제조하였으며, 28일 및 180일 재령에 따라 시험을 수행하였다. OPC를 사용한 콘크리트에서는 물-결합재비가 낮은 배합에서 염화물 확산이 감소하였으며, GGBFS를 50% 혼입한 배합에서는 물-결합재비가 높은 경우 염화물 확산성이 크게 감소하였다. 28일 재령에서 GGBFS 치환률이 50%인 경우 강도의 증가보다 빠르게 염화물 확산계수와 통과전하의 감소가 평가되었으며, 이는 초기재령에서도 효과적으로 염화물 침투에 저항할 수 있음을 나타낸다.