• 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 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.997-1002
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• 2001

There are two types of chloride in concrete; one is added as concrete materials' chloride when concrete's mixing, and .the other is penetrated from the air and sea water in the sea-shore area. These chlorides penetrate into concrete, and they are accumulated inside the concrete with aging. This study aimed to evaluate the chloride ion penetration resistance of concrete containing GGBFS in the sea-shore area. Therefore, the specimens made with the replacement ratios(0, 0.30, 0.45, 0.60) of GGBFS were put into 3% NaCl solution according to the chloride accelerating test of JCI-SC3, and then investigated the weight changes, compressive strength, chloride ion with the depths of the specimens by aging. The result is that the diffusion coefficient of chloride ion is decreased with the increase of replacement ratios when compared to OPC

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.481-490
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• 2012

염화물 이온은 콘크리트 내부로 유입되어 철근부식을 야기하므로 염화물 침투 평가는 매우 중요하다. 전기영동실험을 통한 촉진확산계수가 현실적으로 많이 쓰이고 있지만, 이는 자유염화물 이온에 대한 전기장 내의 이온속도를 나타낼 뿐이므로 염화물량에 대한 명확한 해를 제공하지 못한다. 겉보기 확산계수는 단순한 Fick의 이론을 배경으로 엔지니어에게 전염화물의 확산을 명확하게 제공할 수가 있다. 이 연구는 인공신경망이론을 이용하여 최적의 확산계수를 도출하고 시간의존성 확산계수를 이용하여 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하는 것이다. 이를 위해 기존의 연구에서 30개의 배합 및 염소이온 겉보기 염화물 확산계수를 인용하였으며, 배합인자(물결합재비, 단위시멘트량, 슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸, 단위 잔골재 및 굵은 골재)를 뉴런으로 선택하여 확산계수에 대한 학습을 훈련하였다. 또한 시간의존성 확산계수를 고려하여 단순한 Fick 법칙으로 염화물 침투를 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 장기침지실험 및 실태조사 결과를 이용하여 제안된 기법의 결과와 비교를 수행하였으며, 그 적용성을 평가하였다. 이 기법은 다양한 배합 및 관련 확산계수의 입수 및 학습을 통하여 더욱 합리적인 기법으로 발전할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.751-760
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• 2005

본 논문에서는 확산과 수분이동에 의한 침투를 함께 고려할 수 있는 염소이온침투 모델을 제시하고 이를 바탕으로 유한요소 프로그램을 개발한다. 개발된 프로그램을 이용하여 습도와 온도가 연속적으로 변화하는 현장상태에 대한 염소이온 침투 해석을 수행한다. 해석과정으로 먼저 수분확산해석을 수행한다. 이 해석에 의한 각 유한요소의 상대습도를 바탕으로 염소이온 침투해석을 위한 재료상수를 구한다. 이러한 재료상수를 이용하여 염소이온 침투해석을 수행하게 된다. 각 유한요소들은 시간과 재령에 따라 연속적으로 변화하는 재료상수 값을 가지게 된다. 내외부의 상대습도 차이가 크면 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향이 커지지만 내외부의 상대습도의 차이는 수분확산에 의해서 재령에 따라 감소하므로 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향은 재령에 따라 감소한다. 반복 습윤은 수분이동에 의한 염소이온 침투의 영향을 증가시켜 철근 주위의 염소이온 농도를 커지게 한다. 현장상황과 같이 건습의 반복이 장기적으로 발생하게 되면 수착과 확산을 함께 고려한 염소이온 침투량이 수분이동을 고려하지 않은 염소이온 침투량보다 매우 크다. 따라서, 항만 콘크리트 구조물에 대한 염소이온 침투해석을 장기재령동안 수행할 경우에는 수분이동 메커니즘을 포함한 수치 모델링을 바탕으로 건습의 반복을 고려하여 해석을 수행하는 것이 해석의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.400-408
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• 2003

염화물 이온은 철근의 부동태 피막을 파괴하여 부식을 촉진시키는 요인이며 철근의 부식은 콘크리트 구조물의 내구성뿐만 아니라 안전성에 가장 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이러한 염해에 대해 적극적으로 대처하기 위하여 최근에는 공극률 슬래그 미분말의 사용이 본격화 되고 있다. 본 논문에서는 염해, 특히 보통 포틀랜트 시멘트 콘크리트 보다 우수한 염화물 이온의 침투저항성을 보유한 것으로 알려져 있는 공극률 슬래그 미분말 콘크리트에 대해 염화물 이온의 확산특성을 분석하였고, 염화물 이온의 거동을 해석할 수 있는 모델을 기존의 보통콘크리트 확산모델을 수정하여 제안하였다. 제안된 공극률슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 확산모델은 공극률슬래그 미분말 콘크리트에 대한 촉진염화물 분무실험 결과와 실제 RC 교량 교각부의 현장 염화물 실험결과와의 비교를 통하여 타당성을 검증하였으며, 검증된 모델을 이용한 해석과 실험을 통하여 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온의 침투에 따른 치환율 및 분말도에 따른 최적조건을 도출하였다. 고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 이온 침투저항성은 고로슬래그 미분말을 사용함에 따라 보통 콘크리트에 비하여 우수하게 개선되었으며, 사용한 고로슬래그 미분말의 분말도보다 치환율에 영향을 더 받는 것으로 분석되었다.

• 한국안전학회지
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• 제22권3호
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• pp.57-64
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• 2007

Recently, the corrosion of concrete structures has received great attention related with the deterioration of sea-side structures, such as new airport, bridges, and nuclear power plants. In this regards, many studies have been done on the chloride attack in concrete structures. However, those studies were confined mostly to the single deterioration due to chloride only, although actual environment is rather of combined type. The purpose of the present study is, therefore, to explore the influences of carbonation and freezing-thawing action to chloride attack in concrete structures. The test results indicate that the chloride penetration is more pronounced than the case of single chloride attack when the carbonation process is combined with the chloride attack. It is supposed that the chloride ion concentration of carbonation region is higher than the sound region because of the separation of fixed salts. Though the use of fly ash pronounces the chloride ion concentration in surface, amounts of chloride ion penetration into deep region decreases with the use of fly ash. The small reduction of relative dynamic elastic modulus induced from freezing-thawing increases the chloride ion penetration depths much. The present study allows more realistic assessment of durability for such concrete structures which are subjected to combined attacks of both chlorides and carbonation or freezing-thawing but the future studies for combined environment will assure the precise assessment.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.78-84
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• 2019

해양 콘크리트 구조물 중 침지대에 위치한 구조물은 수심이 10 m 깊어질수록 1 atm의 정수압을 받아 염화물이온 침투가 촉진될 가능성이 있다. 본 연구에서는 정수압이 해양콘크리트의 염화물이온침투에 미치는 영향과 원인을 평가하기 위하여 보통 포틀랜드 시멘트와 고로슬래그 시멘트를 활용한 콘크리트를 각각 1, 6 atm의 정수압과 인공해수에 노출시켜 깊이별 수용성 염화물량과 미세구조 분석을 실시하였다. 측정결과 6 atm의 정수압을 받는 콘크리트는 표면 염화물이온 농도가 급격하게 상승하며, 깊이별 수용성 염화물량이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 정수압을 받은 콘크리트는 5~100 nm에 해당하는 모세관공극이 증가하는 경향을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.299-306
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• 2017

본 연구에서는 비말대, 간만대, 침지대의 해양환경 폭로에 의한 슬래그 치환 콘크리트와 슬래그 콘크리트의 염화물 이온 침투 저항성을 검토하였다. 설계기준강도 24 MPa의 슬래그 치환 콘크리트의 슬래그 콘크리트를 제조하여, 압축강도, 주사전자현미경에 의한 미세구조의 관찰, 실내 촉진실험을 통한 비정상상태의 염화물 이동계수, 해양환경 폭로 조건에 따른 염화물 이온 침투 깊이, 탄산화 깊이를 평가하였다. 실험결과, 실내 촉진실험과는 다르게 간만대, 침지대에 폭로한 시험체의 염화물 이온 침투 깊이가 단계적으로 감소되는 것을 확인하였다. 또한, 간만대에 폭로한 시험체가 조수간만에 의한 해수의 건습작용에 의해 염화물 이온 침투 깊이가 가장 큰 것으로 나타났다. 한편, 비말대에서는 간만대와 침지대와는 다르게 고로슬래그 미분말의 치환율이 증가할수록 염화물 이온 침투 깊이가 증가하는 경향을 보였다.

• Architectural research
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• 제20권1호
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• pp.27-34
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• 2018

To improve the chloride ingress resistance of concrete, slag is widely used as a mineral admixture in concrete industry. And currently, most of experimental investigations about non steady state diffusion tests of chloride penetration are started after four weeks standard curing of concrete. For slag blended concrete, during submerged chloride penetration tests periods, binder reaction proceeds continuously, and chloride diffusivity decreases. However, so far the dependence of chloride ingress on curing ages are not detailed considered. To address this disadvantage, this paper shows a numerical procedure to analyze simultaneously binder hydration reactions and chloride ion penetration process. First, using a slag blended cement hydration model, degree of reactions of binders, combined water, and capillary porosity of hardening blended concrete are determined. Second, the dependences of chloride diffusivity on capillary porosity of slag blended concrete are clarified. Third, by considering time dependent chloride diffusivity and surface chloride content, chloride penetration profiles in hardening concrete are calculated. The proposed prediction model is verified through chloride immersion penetration test results of concrete with different water to binder ratios and slag contents.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.401-404
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• 2008

균열은 콘크리트에 염소이온과 같은 유해한 물질의 침투경로가 되어 내구성에 심각한 열화를 야기한다. 따라서 고내구성 재료를 사용한 콘크리트 휨부재에서의 균열 발생에 따른 염소이온 침투특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해, 고내구성 재료를 적용한 보에 하중을 가하여 휨균열을 도입시키고, 촉진 염화물 침투실험(RCPT)과 장기 염화물 침투실험을 실시하여 염화물 침투 특성을 파악하였다. 실험결과에 따르면, 고내구성 재료를 적용한 부재는 균열이 발생하여도 일반 콘크리트 부재에 비해 높은 염화물 침투 저항성을 보였다. 특히 고로슬래그 미분말을 적용한 경우, 균열 부재의 장기 염화물 침투 실험에서 탁월한 염화물 침투 저항성을 보였다.