• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.38-39
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• 2021

Recently, 67% of defect and tenant lawsuits were identified as leaks due to cracks. In particular, when the final finish of the roof of a building is designed with base concrete, complex deterioration occurs due to the harsh environment such as shrinkage and expansion due to external temperature changes, freezing and thawing, and the use of calcium chloride due to snow accumulation. Therefore, it is intended to secure long-term durability by reducing cracks in the base concrete by using waste fibers, which are industrial by-products.

• Corrosion Science and Technology
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• 제6권4호
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• pp.177-185
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• 2007

The purpose of this study is to evaluate freezing-thawing and surface scaling resistance in order to examine the frost durability of concrete in a chloride-inherent environment. The mixing design for this study is as follows: 3 water binder ratios of 0.37, 0.42, and 0.47; 2-ingredient type concrete (50% OPC concrete and 50% ground granulated blast-furnace slag), and 3-ingredient type concrete (50% OPC concrete, 15% fly ash, and 35% ground granulated blast-furnace slag). As found in this study, the decrease of durability was much more noticeable in combined deterioration through both salt damage and frost damage than in a single deterioration through either ofthese; when using blast-furnace slag in freezing-thawing seawater, the frost durability and surface deterioration resistance was evaluated as higher than when using OPC concrete. BF 50% concrete, especially, rather than BFS35%+FA15%, had a notable effect on resistance to chloride penetration and freezing/expansion. It has been confirmed that surface deterioration can be evaluated through a quantitative analysis of scaling, calculated from concrete's underwater weight and surface-dry weight as affected by the freezing-thawing of seawater.

• Computers and Concrete
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• 제6권6호
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• pp.473-490
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• 2009

This paper presents a new methodology to evaluate the load carrying capacity of deteriorated non-slender concrete bridge pier columns by construction of the full P-M interaction diagrams. The proposed method incorporates the actual material properties of deteriorated columns, and accounts for amount of corrosion and exposed corroded bar length, concrete loss, loss of concrete confinement and strength due to stirrup deterioration, bond failure, and type of stresses in the corroded reinforcement. The developed structural model and the damaged material models are integrated in a spreadsheet for evaluating the load carrying capacity for different deterioration stages and/or corrosion amounts. Available experimental and analytical data for the effects of corrosion on short columns subject to axial loads combined with moments (eccentricity induced) are used to verify the accuracy of proposed model. It was observed that, for the limited available experimental data, the proposed model is conservative and is capable of predicting the load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete columns with reasonable accuracy. The proposed analytical method will improve the understanding of effects of deterioration on structural members, and allow engineers to qualitatively assess load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete bridge pier columns.

• 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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• 제26권6호
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• pp.93-101
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• 2022

국내 RC 슬래브교의 경우 공용연수가 20년 이상인 교량이 전체의 70% 이상을 차지하며, 노후화된 구조물의 수가 증가함에 따라 구조물의 안전 진단 및 유지관리의 중요성이 증가하는 실정이다. 고속도로 교량의 경우 바닥판 균열은 열화현상의 우선적인 원인이 되며, 교량 내구성 및 사용수명 저하에 밀접한 관계가 있다. 또한 신축이음과 교량받침 등의 부재 손상으로 인한 손상 발생 비율이 약 73%로 주부재보다 높다. 따라서 본 연구에서 교량 부재 손상과 바닥판 열화가 결합된 손상 시나리오를 정의하였다. 설계하중으로는 일교차를 고려한 온도 증감과 차랑햐중을 고려하여 개별 단일 손상 및 이종손상 시나리오 발생 시 바닥판 응력 분포와 최대 응력 발생 지점을 비교 분석하였다. 또한 바닥판 열화의 주요한 원인이 되는 균열의 점검 및 진단이력데이터 기반으로 공용연수 별 손상 시나리오에 대한 손상확산 분석 및 상태등급 예측을 수행하였다. 교량부재 손상이 동반되어 발생하는 이종손상의 경우 단일손상 대비 균열 면적율과 손상확산율이 증가되며, 상태등급 C에 도달하는 시기도 매우 빠를 것으로 예측된다. 따라서 교량부재 손상이 발생하였을 때, 신속한 보수 및 교체가 이루어지지 않으면 바닥판의 손상 발생과 손상 확산으로 인한 2차 피해를 유발하는 원인이 될 수 있다. 따라서 바닥판 응답에 대한 지속적인 관찰과 대응이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.77-91
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• 2006

국내 숏크리트 관련 기술들은 지금까지 많은 발전을 이루어 왔으나 재료, 시공 및 관련 품질규격 등에서 여전히 문제들을 가지고 있다. 국외의 경우 $39.2{\sim}58.8 MPa$에 이르는 고강도 숏크리트 시공이 가능하여 터널에서 2차 라이닝의 대체나 장기내구성의 확보가 충분히 가능한 반면, 국내의 경우 설계강도가 20.6MPa 내외로 낮은 편이며 장기내구성도 신뢰하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 숏크리트의 강도 증진을 위해 고품질 혼화재와 고성능 급결제를 적용한 현장실험을 실시하였고, 유럽통합규격(EFNARC)에 의거하여 품질평가를 수행하였다. 또한, 탄산화와 동결융해의 복합인자에 의한 열화시험을 수행하여 고강도 숏크리트의 장기내구성을 평가하였다. 실험결과 알칼리 프리계 급결제를 사용한 경우 초기강도 증진율이 $90{\sim}97%$로 가장 높게 나타났고, 실리카 흄을 혼입한 숏크리트의 압축강도는 $45.2{\sim}55.8MPa$, 휨강도는 $5.01{\sim}6.66MPa$로 혼입하지 않은 경우에 비해 각각 $37{\sim}79%$, $17{\sim}61%$의 강도 증진 효과가 나타났다. 또한, 실리카 흄 치환율이 $7.5{\sim}10%$일 때 강도증진 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 특히, 실리카 흄의 치환은 강섬유 혼입에 의한 숏크리트의 열화현상을 최소한으로 감소시켜, 숏크리트의 장기내구성을 확보하는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.259-260
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• 2009

대부분의 콘크리트 구조물은 탄산화 및 염소이온의 침투에 의하여 철근부식을 겪고 있으나, 대다수의 콘크리트 구조물은 염소이온과 탄산화로 인한 복합열화를 겪고 있음에도 불구하고, 대다수의 연구들은 단일열화만을 다루고 있다. 본 연구는 탄산화로 인하여 탈착된 염소이온의 재확산을 추정하기 위한 접근방법을 개발하고 하였다. 이는 탄산화와 염소이온의 복합열화에 대한 성공적인 모델을 정립하는데 핵심적인 요소이다. 본 연구결과는 향후 복합열화 모델식에 반영되어 염소이온의 탈락으로 인해 탄산화 경계영역에서 염소이온의 농축 및 재확산을 효과적으로 표현할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국안전학회지
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• 제30권6호
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• pp.102-109
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• 2015

In this study, on the basis of the results of the field survey and the theoretical consideration for Korean Standard Specification for concrete durability and maintenance, the following conclusions are derived. From the survey, the prediction equation of carbonation depth for the southwest region in Korea is experimentally proposed, $y_p=5.865{\sqrt{t}}$, which predicts about 60mm of the carbonation depth for the concrete structures of 100 years, a 1st class of target endurance period, under a combined deterioration environment like a marine environment. Considering that the marginal value for a carbonation depth limitation under very severely marine environment is 25mm, in accordance with the Specification, it is found that the predicting carbonation depth for the concrete cover depths, 100mm and 60mm are 63mm and 29.4mm, respectively. In conclusion, according to the equation and the Specification, it is strongly required that the reinforced concrete structures with the cover depth under 100mm have to make a protection from combined deterioration factors by any methods like a surface coating, an increment of cover depth or an application of a special concrete.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권4호
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• pp.457-469
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• 2022

Hydraulic concrete buildings in the northwest of China are often subject to the combined effects of low-temperature frost damage, during drying and wetting cycles, and salt erosion, so the study of concrete deterioration prediction is of major importance. The prediction model of the relative dynamic elastic modulus (RDEM) of four different kinds of modified concrete under the special environment in the northwest of China was established using Grey residual Markov theory. Based on the available test data, modified values of the dynamic elastic modulus were obtained based on the Grey GM(1,1) model and the residual GM(1,1) model, combined with the Markov sign correction, and the dynamic elastic modulus of concrete was predicted. The computational analysis showed that the maximum relative error of the corrected dynamic elastic modulus was significantly reduced, from 1.599% to 0.270% for the BS2 group. The analysis error showed that the model was more adjusted to the concrete mixed with fly ash and mineral powder, and its calculation error was significantly lower than that of the rest of the groups. The analysis of the data for each group proved that the model could predict the loss of dynamic elastic modulus of the deterioration of the concrete effectively, as well as the number of cycles when the concrete reached the damaged state.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.165-182
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• 2006

본 연구에서는 실리카 흄을 혼합한 숏크리트의 강도증진 효과를 파악하기 위해 현장실험을 실시하였고, 유럽통합규격(EFNARC)에 의거하여 품질평가를 수행하였다. 그리고 탄산화와 동결융해의 복합인자에 의한 열화시험을 수행하여 고강도 숏크리트의 장기내구성을 평가하였다 실험결과 실리카 흄을 혼입한 숏크리트의 압축강도는 45.2~55.8MPa, 휨강도는 5.01~6.66MPa로 혼입하지 않은 경우에 비해 각각 37~79%, 17~61%의 강도증진 효과가 나타났고, 실리카 흄 치환율이 7.5~10%일 때 강도증진 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 실리카 흄을 치환한 숏크리트의 상대동탄성계수, 질량감소율 및 탄산화 진행율 등을 측정한 결과, 실리카 흄이 강섬유 혼입에 의한 숏크리트의 열화현상을 최소한으로 감소시켜, 숏크리트의 장기내구성을 확보하는데 효과가 있음을 알수 있었다.