• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.481-488
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• 2016

콘크리트는 공용기간동안 구조물 자체의 자중 및 이동 하중에 따른 응력을 받게 되며, 이러한 응력은 구조적인 거동뿐 아니라 내구적인 거동에도 영향을 준다. 대단위 콘크리트 부재의 시공은 시공이음을 요구하는데, 면처리 불량 또는 이어치기의 지연에 의해 콜드조인트가 발생하게 된다. 이러한 콜드조인트는 전단력에 취약할 뿐 아니라 염화물 확산성에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 응력조건과 콜드조인트가 콘크리트의 염화물 확산에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 콜드조인트를 가진 콘크리트는 인장하중 수준이 30%에서 60%로 커질 때, 확산계수는 꾸준하게 증가하여 건전부와 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 압축부에서는 하중재하 30% 수준부터 콜드조인트 콘크리트에서 염화물 확산계수가 크게 증가하여 확산계수가 170% 이상 증가하였다. 이러한 특성은 압축하중을 받는 건전부 콘크리트와 큰 차이가 있으므로 이음부를 가지는 콘크리트의 내구성 설계에 주의가 필요하다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권5호
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• pp.421-429
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• 2019

양생조건이 GGBFS를 사용한 시멘트 콘크리트의 염화물이온 확산계수에 미치는 영향에 대한 연구를 진행하였다. 양생조건은 기중양생 ($20{\pm}2^{\circ}C$, RH $60{\pm}5%$)과 수중양생 ($20{\pm}2^{\circ}C$)으로 구분하였으며, GGBFS 치환율은 0%(대조군), 30%, 60%로 구분하여 3가지 배합의 콘크리트를 W/B 40%, 50%, 60%로 구분하여 제작하였다. 시험은 콘크리트 압축강도평가, 염화물이온확산계수 평가를 실시하였다. 콘크리트의 압축강도는 GGBFS 치환율이 증가할수록 수중양생 대비 기중양생 시험체의 압축강도의 발현율이 감소하였다. 염화물이온확산계수 측정결과 GGBFS치환율이 증가할수록 염화물이온 확산계수가 감소하였지만, 수중양생대비 기중양생 시험체의 콘크리트 염화물이온 확산계수는 증가하여 최대 111%까지 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.48-54
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• 2024

원전 구조물은 냉각수를 사용하기 위해 해안가에 위치하고 있으며, 염해에 의한 철근부식에 노출되어 있다. UAE에 지어지는 원전 구조물의 경우, 해안가의 온도가 높으므로 염화물 이동이 다른 지역에 비하여 빠르게 평가된다. 본 연구에서는 원전 구조물에 사용되어지는 재료와 배합을 이용하여 5,000 psi (35 MPa)설계강도 등급의 시편을 제작하였으며, 온도와 재령을 고려하여 염화물 확산계수를 평가하였다. 재령 28일 및 91일에 강도 평가 및 온도에 따른 확산계수를 평가하여 특성을 분석하였다. 또한 91일 재령 콘크리트에 대하여 20℃~50℃의 범위에서 염화물 확산실험을 수행하였다. 또한 온도에 따른 기울기를 로그함수로 변환하여 활성화에너지를 도출하였으며, 기존의 제안값들과 비교하였다. 제안된 활성화에너지는 온도의존형 염화물 확산계수에 사용하여 합리적인 내구성 설계를 수행할 것으로 평가된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.708-717
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• 2002

해안 등 열악한 환경에 노출되는 구조물들의 건설이 증가되면서 구조물의 내구성 문제가 심각해지고 있다. 특히, 염해만이 아니라 염해와 황산염 그리고 중성화 등 복합작용에 의한 열화문제는 아직도 연구된 바가 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 염해와 황산염 및 중성화가 복합된 환경하에서 콘크리트 구조물의 성능저하 현상을 살피고 이들의 상호작용과 영향을 실험적으로 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위해서 단일 및 복합열화 실험을 포괄적으로 수행하였다. 본 연구결과, 염소이온 단일열화시 보다 황산염 또는 황산염과 중성화가 복합되었을 경우의 열화현상이 더 두드러졌으며, 모든 열화조건에서 표면염소이온의 농도는 시간에 따라 증가하고 반면에 확산계수는 시간에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 표면염소이온 농도는 복합열화에서 더 증가하며 특히 염소이온 확산계수는 염해와 황산염 2중 복합열화시 더 커지고 여기에 중성화가 복합될 경우 더욱 커지는 것으로 나타났다. 따라서, 해안 구조물과 같이 염해와 황산염 및 중성화가 복합될 경우 염소이온의 침투가 더욱 커져 이들의 합리적인 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.548-555
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• 2015

본 연구에서는 동절기 교통안전을 위해 교량 구조물에 사용되는 제설제에 의한 염화물 침투 특성을 조사하여 사용수명을 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구에서는 준공 후 공용기간이 약 10년이 경과한 10개 교량의 지점에서 깊이별 염화물 농도 분포를 조사하여 제설제에 의한 염해를 예측하기 위한 표면 염화물 농도와 확산계수를 도출하였다. 얻어진 정보를 바탕으로 Life-365 프로그램을 이용하여 각 지점의 사용수명을 평가하였다. 대상 교량의 사용수명 평가 결과 10개 지점 모두 100년 이상의 사용수명을 가질 것으로 판단되었다. 추가적으로 콘크리트의 배합에 기인한 확산계수를 구하여 제설제에 의한 염해와 해수에 의한 염해의 경우에 대해 확산특성을 비교 분석하고 사용수명을 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.1-9
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• 2019

대표적인 콘크리트 혼화재료 중 하나인 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트는 잠재수경성에 의해 콘크리트의 장기 내구성능 및 역학적 성능이 향상된다. 본 연구에서는 3 가지 수준의 물-결합재 비(0.37, 0.42, 0.47) 및 고로슬래그 미분말 혼입률(0 %, 30 %, 50 %)을 고려하여 염해에 대한 내구성능 평가를 수행하였으며, 염화물 확산 거동(촉진 염화물 확산계수, 통과 전하량)을 예측하는 식을 도출하고 촉진 염화물 확산계수와 통과 전하량간의 상관관계를 평가하였다. 2년 양생조건 시 고로슬래그 미분말 혼입 콘크리트에서 OPC 콘크리트 대비 촉진 염화물 확산계수 평가 결과에서는 최대 28 %의 감소율을 통과 전하량 평가에서는 최대 29 %의 감소율을 나타냈다. 또한 물-결합재 비의 증감에 의한 영향을 OPC 콘크리트 보다 GGBFS 미분말 혼입 콘크리트에서 더 적게 받는 것으로 판단된다. 배합 특성 및 실험 결과를 바탕으로 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 예측하는 식을 다중회귀분석을 통해 도출한 결과, 통과 전하량 예측식이 확산계수 예측식보다 높은 결정계수를 나타냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.54-61
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• 2023

본 논문은 가혹 조건을 고려하여 양생시킨 콘크리트를 대상으로 양생 조건이 콘크리트의 공극과 염화물 확산에 미치는 영향을 분석하고자 재령 28일에서의 압축강도, 공극 특성 및 염화물 확산계수를 각각 측정하였다. 연구 결과에 따르면, 상대습도가 증가함에 따라 압축강도가 개선되었으며, 양생 온도 35 ℃에서 가장 큰 압축강도를 보이나, 45 ℃에서 양생을 실시한 경우, 오히려 강도가 감소하였다. 이와 달리, 염화물 확산계수는 온도 및 상대습도가 증가할수록 감소하므로 압축강도의 경향과 차이를 보였다. 한편, 수중양생을 실시할 경우, 압축강도-염화물 확산계수와 공극률-염화물 확산계수의 상관성은 우수하였으나, 가혹 조건에서 양생한 경우, 수중 양생을 실시한 경우와 비교하여 크게 감소하였다. 이에 비해, 양생 조건과 관계없이 평균 공극 직경과 염화물 확산계수는 상관관계가 크지 않은 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.83-91
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• 2015

콘크리트 표면의 상태에 따라 염화물은 증가 또는 감소하게 되며 이는 철근부식 및 내구수명에 매우 중요한 인자가 된다. 콘크리트의 내구성 저하를 방지하기 위해 표면함침과 같이 많은 표면강화 기술이 개발되었으나 이중 콘크리트 구조와 확산계수의 시간의존성을 고려한 염화물 해석방법은 매우 제한적이다. 본 논문에서는 표면 강화된 이중구조 콘크리트에 대해 시간의존성 확산계수를 도입하여 염화물 해석기법을 제안하였으며, 역해석을 통하여 기존의 실험결과와 비교하였다. 2년간 비말대, 해수중, 조석대 상태에 노출된 표면 함침된 콘크리트 시편에 대해 표면염화물량과 확산계수를 도출하고 Life-365에서 제안한 확산계수 식과 비교 분석하였다. 시간의존성을 고려한 결과 비말대 시편의 오차는 0.28에서 0.20 수준으로, 조석대 시편은 0.29에서 0.11 수준으로, 해수중에서는 0.54에서 0.40 수준으로 오차가 감소함을 알 수 있었다. 또한 Life365에서 사용되는 확산계수식을 사용할 경우, 과다한 확산계수로 인해 상대오차가 커지고 높은 침투깊이(e)와 낮은 확산계수비($D_1/D_2$)를 필요로 함을 알 수 있다.