Modeling approach for mesoscopic model of concrete depicting mass transportation and physicochemical reaction is important since there is growing demand for accuracy and computational efficiency of numerical simulation. Mesoscopic numerical simulation considering binder, aggregate and Interfacial Transition Zone (ITZ) generally produces huge number of DOFs, which is inapplicable for full structure. In this paper, a three-dimensional multiscale approach describing three-phase structure of concrete was discussed numerically. An effective approach generating random aggregate in polygon based on checking centroid distance was introduced. Moreover, ITZ elements were built by parallel expanding the surface of aggregates on inner side. By combining mesoscopic model including full-graded aggregate and macroscopic model, cases related to diffusivity and thickness of ITZ, volume fraction and grade of aggregate were studied regarding the consideration of multiscale compensation. Results clearly showed that larger analysis model in multiscale model expanded the diffusion space of chloride ion and decreased chloride content in front of rebar. Finally, this paper addressed some worth-noting conclusions about the chloride distribution and rebar corrosion regarding the configuration of, rebar diameter, concrete cover and exposure period.
Chloride penetration is considered as a most crucial factor for the determination of the service life of concrete. A lot of experimental tools for the chloride penetration into concrete have been developed, however, the mechanism was based on only diffusion, although permeability is also main driving forces for the chloride penetration. Permeation reacts on submerged concrete impacting for short to long term durability while capillary suction occurs on only dried concrete for very early time. Furthermore, hydrostatic pressure increases in proportional to measured depth from the surface of water because of the increasing weight of water exerting downward force from above. It is thought, therefore, that the water pressure has a great influence on the chloride penetration and thereby on the service life of marine concrete. In this study, new experiment is designed to examine the effect of water pressure on chloride penetration in concrete quantitatively. As an experiment result, pressure leaded a quick chlorides penetration by a certain depth, while diffusion induced chlorides to penetrate inward slowly. Therefore, it was concluded that chloride should penetrates significantly by water pressure and the phenomena should be accelerated for concrete exposed to deep sea. The research is expected as a framework to define the service life of submerged concrete with water pressure and compute water permeability coefficient of cementitious materials.
This paper aims to study the effect of measurement methods and cracking on chloride transport of concrete materials. Three kinds of measurement methods were carried out, including immersion test, rapid migration test and steady-state migration test. All of these measurements of chloride transport show that chloride ion diffusion coefficient decreased with the reduction of water to cement ratio. Results of the immersion test were less than that of rapid migration test and steady-state migration test. For the specimen of lower water to cement ratio, the external electrical field has little effect on chloride binding relatively. Compared with the results obtained by these different measurement methods, the lower water to cement ratio may cause smaller differences among these different methods. The external voltage can reduce chloride binding of concrete, and the higher electrical field made a strong impact on the chloride binding. Considering the effect of high voltage on the specimen, results indicate that results based on the steady-state migration test should be more reasonable. For cracked concrete, cracking can accelerate the chloride ion diffusion.
Recently, the durability of concrete structures has received great attention as the number of sea-side structures, such as new airport, bridges, and nuclear power plants, increases continuously. 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 effects of combined deterioration due to chlorides and sulfates in concrete structures. To this end, comprehensive experimental program has been set up to observe the chloride penetration behavior for various test series. The test results indicate that the chloride penetration is more pronounced for the case of combined attack than the case of single chloride attack. The surface chloride content is found to increase with time and the diffusion coefficient for chloride is found to decrease with time. The prediction equations for surface chloride content and diffusion coefficient were proposed according to test results. The equations for chloride penetration considering the time-dependent diffusion coefficients and surface chlorides were also suggested. The present study allows more realistic assessment of durability for such concrete structures which are subjected to combined attacks of chlorides and high concentration sulfates but the future studies for combined environment will assure the precise assessment.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
2001.11a
/
pp.635-640
/
2001
In this study, a mathematical model is established for prediction of chloride penetration in unsaturated cracked early-age concrete. The model is combined with models for thermo-hygro dynamic coupling of cement hydration, moisture transport and micro-structure development. Chloride permeability and water permeability at cracked early-age concrete specimens are evaluated using a rapid chloride permeability test and a low-pressure water permeability test, respectively. Then, a homogenization technique is introduced into the model to determine equivalent diffusion coefficient and equivalent Permeation coefficient. Increased chloride transport due to cracks at the specimen could be predicted fairly well by characterizing the cracks using proposed model. Proposed model is verified by comparing diffusion analysis results with test results.
Kim Myung Yu;Yang Eun Ik;Yeon Kyu Seok;Joo Myung Ki
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
2005.11a
/
pp.551-554
/
2005
The durability of concrete is decreased by various deterioration factors such as a crack, spalling, corrosion. Many repair and rehabilitation methods have been introduced to extend service life of RC structure. An application of coating material is one of repair and rehabilitation methods. However, there is a problem due to reduction of bonding strength and damage of coating material in the case of existed coating material. Thus, this paper is aim to investigate the chloride resistance according to application method of coating material which improve the existed problem. According to the results, it is showed that application of coating material reduces diffusion of chloride into concrete. In special, application of MMA polymer showed the best resistance for chloride attack. However, variation of application method and number of times has a minor effect on chloride diffusion.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
2003.05a
/
pp.681-686
/
2003
One of the major degradation processes of reinforced concrete (RC) structure is corrosion of reinforced steel due to chloride attack. Severe environments, such as marine environment and exposure to de-icing salts, could accelerate the steel corrosion of RC structures through the chloride ion intrusion into concrete. In order to delay this degradation process, several kinds of admixtures have been used in concrete mix. In this study, effective diffusion coefficient of chloride ion ($D_{eff}$) and total passed charge of concrete with and without fly ash were measured using electrical method. It is found that fly ash concrete has much less chloride ion coefficient than ordinary concrete at later age. By analyzing the test results, $D_{eff}$ at 28 and 90 days was obtained as a function of water-binder ratio (W/B) and an equation for predicting $D_{eff}$ with age was proposed considering the decreasing rate of $D_{eff}$.
In order to predict the onset of the corrosion of steel bars in concrete, a mathematical model was presented to observe the diffusion of chloride ion in aqueous phase, the adsorption and desorption of chloride ions to and from the surface of solid phase of concrete, and the chemical reaction or chloride ions with solid phase. The finite element method was employed to carry out the numerical analysis. The chlorides enetrating through the wall of the concrete structure from the external environment and the chlorides contained in the concrete admixture were confirmed to be two important factors to determine the onset of the corrosion of steel bars.
So, Hyoung-Seok;Choi, Seung-Hoon;Seo, Chung-Seok;Seo, Ki-Seog;So, Seung-Young
Journal of the Korea Concrete Institute
/
v.26
no.1
/
pp.71-78
/
2014
The long term integrity of concrete cask is very important for spent nuclear fuel dry storage system. However, there are serious concerns about early deterioration of concrete cask from creaking and corrosion of reinforcing steel by chloride ion because the cask is usually located in seaside, expecially by combined deterioration such as chloride ion and heat, carbonation. This study is to investigate the relation between temperature and chloride ion diffusion of concrete. Immersion tests using 3.5% NaCl solution that were controlled in four level of temperature, i.e. 20, 40, 65, and $90^{\circ}C$, were conducted for four months. The chloride ion diffusion coefficient of concrete was predicted based on the results of profiles of Cl- ion concentration with the depth direction of concrete specimens using the method of potentiometric titration by $AgNO_3$. Test results indicate that the diffusion coefficient of chloride ion increases remarkably with increasing temperature, and there was a linear relation between the natural logarithm values of the diffusion coefficients and the reciprocal of the temperature from the Arrhenius plots. Activation energy of concrete in this study was about 46.6 (W/C = 40%), 41.7 (W/C = 50%), 30.7 (W/C = 60%) kJ/mol under a temperature of up to $90^{\circ}C$, and concrete with lower water-cement ratio has a tendency towards having higher temperature dependency.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.26
no.5
/
pp.112-118
/
2022
In this study, the diffusion characteristics were evaluated using the concrete mix design of nuclear safety-related structures. Among the concrete structures related to nuclear power safety, we selected the composition of intake and drainage structures that are immersed in seawater or located on the tidal platform and evaluated the chloride ion permeation resistance by compressive strength and electrical conductivity and the diffusion characteristics by immersion in salt water. analyzed. Compressive strength was measured on the 1st, 7th, 14th, 28th, 56th, and 91st days until the 91st day, which is the design standard strength of the nuclear power plant concrete structure, and chloride ion permeation resistance was evaluated on the 28th and 91st. After immersing the 28-day concrete specimens in salt water for 28 days, the diffusion coefficient was derived by collecting samples at different depths and analyzing the amount of chloride. As a result, it was found that after 28 days, the long-term strength enhancement effect of the nuclear power plant concrete mix with 20% fly ash replacement was higher than that of concrete using 100% ordinary Portland cement. It was also found that the nuclear power plant concrete mix has higher chloride ion permeation resistance, lower diffusion coefficient, and higher resistance to salt damage than the concrete mix using 100% ordinary Portland cement.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.