• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.16-23
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• 2018

본 연구에서는 표면 침투 및 코팅형 흡수방지재인 Polydimethylsiloxane(PDMS)을 고인성 섬유복합체(ECC)에 적용하여 적용성, 강도 평가 및 염화물이온 침투 저항성능에 대한 연구를 수행하였다. PDMS 적용 방법에 따른 침투깊이를 분석한 결과 모든 방법에서 KS F 4930 의 기준을 만족하는 것을 확인하였다. 적용 방법 중, 침지 방법이 가장 우수한 침투깊이를 보였으나 현장적용성을 고려할 경우 스프레이 방법이 적용 가능한 것으로 확인되었다. ECC 배합에 따른 PDMS 침투깊이 실험 결과 배합강도가 감소할수록 침투깊이는 최대 70% 이상 증가하는 경향을 나타났다. 압축강도 시험 결과에서는 PDMS 침투 깊이가 큰 M4-A, M4-B 시험체의 압축강도는 PDMS를 적용하지 않은 M4 시험체와 비교하여 9.6%, 8.0% 압축강도가 감소하였다. 또한, 침투깊이가 작은 M1-A와 M1-B 시험체의 압축강도는 M1 시험체와 비교하여 4%, 2.2% 감소하여 PDMS 침투깊이가 클수록 강도감소율이 증가하였다. 염소이온침투 저항성능 평가 시험결과, PDMS의 침투깊이가 클수록 염소이온 침투 저항성능이 향상되는 것을 확인하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권2호
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• pp.199-213
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• 2017

Chloride penetration is among the main causes of corrosion initiation in reinforced concrete (RC) structures producing premature degradations. Weather and exposure conditions directly affect chloride ingress mechanisms and therefore the operational service life and safety of RC structures. Consequently, comprehensive chloride ingress models are useful tools to estimate corrosion initiation risks and minimize maintenance costs for RC structures placed under chloride-contaminated environments. This paper first presents a coupled thermo-hydro-chemical model for predicting chloride penetration into concrete that accounts for realistic weather conditions. This complete numerical model takes into account multiple factors affecting chloride ingress such as diffusion, convection, chloride binding, ionic interaction, and concrete aging. Since the complete model could be computationally expensive for long-term assessment, this study also proposes model simplifications in order to reduce the computational cost. Long-term chloride assessments of complete and reduced models are compared for three locations in France (Brest, Strasbourg and Nice) characterized by different weather and exposure conditions (tidal zone, de-icing salts and salt spray). The comparative study indicates that the reduced model is computationally efficient and accurate for long-term chloride ingress modeling in comparison to the complete one. Given that long-term assessment requires larger climate databases, this research also studies how climate models may affect chloride ingress assessment. The results indicate that the selection of climate models as well as the considered training periods introduce significant errors for mid- and long- term chloride ingress assessment.

• Computers and Concrete
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• 제15권4호
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• pp.589-606
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• 2015

It is well-documented that the major deterioration of coastal RC structures is chloride-induced corrosion. Therefore, regional investigations are necessary for durability based design and evaluation of the proposed service life prdiction models. In this paper, four reinforced concrete jetties exposed to severe marine environment were monitored to assess the long term chloride penetration at 6 months to 96 months. Also, some accelerated durability tests were performed on standard samples in laboratory. As a result, two time-dependent equations are proposed for basic parameters of chloride diffusion into concrete and then the corrosion initiation time is estimated by a developed probabilistic service life model Also, two famous service life prediction models are compared using chloride profiles obtained from structures after about 40 years in the tidal exposure conditions. The results confirm that the influence of concrete quality on diffusion coefficients is related to the concrete pore structure and the time dependence is due to chemical reactions of sea water ions with hydration products which lead a reduction in pore structure. Also, proper attention to the durability properties of concrete may extend the service life of marine structures greater than fifty years, even in harsh environments.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.223-230
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• 2006

본 논문에서는 염해에 의하여 열화된 철근콘크리트 구조물의 보수 LCC평가 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 또한, 철근콘크리트 구조물의 목표내용년수 동안에 건설초기 공법과 염해보수 공법을 포함한 보수 LCC를 평가하기 위하여 콘크리트내로의 염소이온 침투를 FEM 해석으로 실시함으로써 보수횟수를 결정하였다. 그 결과, 염해 보수 횟수는 보수재의 종류 및 보수방법을 고려한 FEM해석을 통하여 철근위치에서의 염소이온 농도와 철근부식 임계염소이온 농도를 비교함으로써 산정할 수 있었으며, 염해 보수 횟수를 이용하여 목표내용년수 동안의 보수 LCC를 산정하는 것이 가능하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.93-100
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• 2014

해수중 환경에서 콘크리트 구조물 내에 매립된 철근은 용존산소의 부족으로 부식이 잘 발생하지 않는다. 이 때문에 해수중 환경의 부식촉진시험은 전기화학적인 방법으로 실시되어, 실제 부식 메커니즘과 맞지 않고 장기거동과의 상관성 도출도 어려운 실정이다. 본 연구에서는 해수중 환경에서의 부식촉진시험법을 정립하기 위해 온도와 염화물농도를 주된 변수로 부식촉진시험을 실시하였다. 부식의 발생 유무는 갈바닉 전위측정법과 반전지전위법을 통한 철근부식모니터링 결과로 판단하였다. 부식촉진시험 결과 온도의 영향이 가장 지배적이라고 평가되었다. 염화물량은 시험 시편의 깊이별 염화물 농도를 측정하였다. 동일한 조건으로 FEM 내구성 해석 프로그램인 DuCOM을 통해 염화물침투 해석을 실시하여 입증하였다. 또한, 인공해수 침지 조건에 따른 용존 산소량은 실험을 통해 구했으며 이를 통해 부식촉진시험 결과의 타당성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.709-718
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• 2008

본 논문에서는 온도 및 습도 등 환경조건의 변화와 염소이온의 확산, 이송 및 구속 현상을 고려하는 콘크리트 내부로의 염소이온 침투해석 프로그램을 개발하였다. 외부 환경조건의 변화를 고려하기 위하여 온도와 습도분포 해석을 동시에 수행할 수 있도록 하고, 확산계수의 온도, 습도 및 재령에 대한 변동성을 반영하였다. 실측데이터와의 비교를 통해 개발된 프로그램이 실측결과와 잘 일치함을 검증하였으며, 건습의 반복 등 외부 환경조건의 변화에 따라 콘크리트 내부 수분량이 변화하는 경우 염소이온이 표면부에 축적되는 현상의 기본 메커니즘과 그에 따른 철근부식 발생의 촉진과정을 예제해석을 통해 규명하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.17-22
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• 2002

Chloride ions have a tendency to penetrate into concrete and proceed the corrosion by depassivating rebar surface. Thus the deteriorated concrete is subject to experience severe degrading of durability under marine environment. Physical properties of mortar, such as, compressive strength and penetration depth of chloride ion were investigated. And to investigate the effect of containing SG, FA in mortar, the diffusion coefficient of chloride was measured through an electro - migration test. The diffusion coefficient of chloride was decreased with the increase of replacement ratio of SG compared with plain specimen.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.793-796
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• 2001

Physical properties of concrete, Such as, compressive strength, permeable pore and penetration depth of chloride ion were investigated. And to investigate the effect of containing GGBF in concrete, the diffusion coefficient of chloride was measured through an electro- migration test. The diffusion coefficient of chloride was decreased with increase of replacement ratios of GGBF when compared to OPC. Relation coefficients between physical properties of concrete and diffusion coefficient of chloride were more than 0.9.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.50-59
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• 2020

고 흡수성 폴리머(SAP)는 콘크리트 내부에서 물을 흡수하여 팽창하며 물을 방출하면서 수축한다. 이 과정을 통해 콘크리트는 내부 양생 효과를 얻을 수 있지만 팽창한 SAP가 차지하고 있던 공간은 공극으로 존재하게 된다. 따라서 본 연구에서는 SAP를 혼입한 콘크리트의 기초 물성 및 염화물 침투 저항성을 평가하여 SAP의 내부 양생과 공극에 의한 영향을 평가하였다. 또한 SAP에 의한 내부 양생 효과를 평가하기 위해 양생 조건을 수중 양생과 봉함 양생으로 구분하여 실시하였다. 실험 결과, 수중 양생의 압축강도는 혼입율에 따라 큰 차이가 없었으며, 봉함 양생의 경우에는 SAP의 혼입율이 증가함에 따라 압축 강도가 증가하는 경향을 나타냈다. 봉함 양생의 경우 내부 양생 효과가 압축 강도 증가에 영향을 준 것으로 판단된다. 염화물 확산계수 측정 결과, SAP의 혼입율 증가에 따라 확산계수가 감소하는 경향을 나타냈으며, 특히 봉함 양생은 내부 양생 효과로 인해 수화 반응이 촉진되어 염화물 침투 저항성이 더욱 개선된 것으로 판단된다. 양생 조건이 다른 경우 표면 전기저항을 이용해 염화물 침투 저항성을 평가하는 것은 부적절한 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.47-52
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• 2008

겨울철 도로의 결빙을 방지하기 위하여 염화물계 제설제가 많이 사용되고 있으며, 매년 사용량이 증가하고 있다. 이러한 제설제의 사용은 구조물의 부착강도 저하, 표면스케일링, 환경오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 17년간 사용해 온 콘크리트 도로 시설물의 피해상황에 대하여 현장조사를 실시하였으며, 기존 제설제와 개발된 친환경 제설제의 부식 저항성에 대한 비교 실내실험을 수행하였다. 현장피해 조사결과에 따르면, 제한 염화물량의 침투 깊이는 평균 40 mm정도로 나타났고, 조사구간의 표면 염화물 농도는 $3.45kg/m^3$으로 조사되었으며, 이에 비해 탄산화 깊이는 매우 적었다. 한편, 친환경 제설제의 경우, 기존 염화물계 제설제에 비해 염화물 침투 깊이가 적었으며, 부식저항성도 높은 것으로 나타났다.