• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권4A호
• /
• pp.753-759
• /
• 2006

염해환경 하에 있는 콘크리트 구조물의 내구수명을 예측하기 위하여 콘크리트의 표면 염소이온 농도, 염소이온 확산계수 및 임계 염화물량 등이 주요 인자로 사용된다. 이들 중 염소이온 확산계수는 콘크리트 품질 및 주변 환경조건 등에 많은 영향을 받으며, 이에 따라 콘크리트 구조물의 내구수명이 크게 달라지기 때문에 내구수명을 예측하는 데 가장 중요한 인자로 평가되고 있다. 콘크리트 내의 염소이온 침투 확산에 영향을 미치는 정성적인 주요 인자로는 물-시멘트비, 재령, 양생조건, 주위 환경의 염소이온 농도 및 건습조건 등을 들 수 있는데, 본 연구에서는 염소이온 확산실험을 통해 물-시멘트비와 양생조건이 콘크리트의 염소이온 확산특성에 미치는 영향을 조사하였다. 전위차를 이용한 촉진시험법에 의하여 확산셀을 통과한 전위차를 측정한 후, Andrade의 모델에 의하여 전압강하량을 고려하여 3종류의 물-시멘트비를 갖는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 구하였다. 또한, 양생조건별로 물-시멘트비 및 재령 효과를 고려한 회귀분석을 통하여 염소이온 확산계수 추정식을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.205-212
• /
• 2002

The deterioration rate of concrete structures in urban area is accelerated due to rapid urbanization and environmental pollution. Repair materials and methods newly introduced in Korea should be investigated whether they are appropriate for the urban environment in Korea. The creek concrete structures are exposed in severe environmental condition than others. Based on these background in mind, the study is focused on evaluation of performance on repair materials used to rehabilitate creek concrete structures. To evaluate the performance of repair materials, four kinds of repair materials were selected based on polymer emulsion. This experimental study was conducted on fundamental performance such as setting time, compressive strength, bending strength, bonding strength, thermal expansion coefficient, and durability performance such as chloride diffusion, carbonation, chemical attack, and steel corrosion rate. On the basis of this study, the optimal repair material which is proper to the environment condition can be selected and service life of creek concrete structures can be extended. As a result, the life cycle cost can be reduced and the waste of material resources will be cut down.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.132-139
• /
• 2017

한랭지역의 동절기 교통안전을 위하여 제설제 살포가 다량으로 이루어지고 있는데, 그 살포량도 매년 증가하고 있는 실정이다. 일반적으로 사용되는 제설제는 염화칼슘($CaCl_2$), 염화나트륨(NaCl)과 같은 염화물계가 주성분으로, 국내에서는 대부분 염화칼슘을 주로 사용하고 있고, 미국이나 일본의 경우는 소금인 염화나트륨으로 모두 염소이온을 포함하고 있다. 염화칼슘 제설제가 포함하고 있는 염화물 때문에 제설제 살포시 염화물은 도로 구조물로 침투하여 염해에 의한 철근부식을 유발하여 실제 포장이나 손상된 교량 구조물 내에서의 구조적 성능저하를 야기하고, 동절기 동해와 함께 복합적으로 작용하여 표면 스케일링을 발생시키며, 특히 살포제에 의한 수질 오염과 같은 심각한 부작용을 초래하고 있다. 또한 콘크리트 도로포장 표면이 염화칼슘 제설제 사용 후 나타나는 열화현상으로 인하여 기존의 염화칼슘 제설제의 경우 시각적으로 교통 외관상 문제를 가속화시키고 있다. 따라서, 본 연구에서는 산업부산물인 폐유기산과 칼슘계부산물을 반응시켜 친환경 액상 제설제를 제조하고 그 특성을 분석하여 도로시설물에 적용가능성을 검토하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제32권3호
• /
• pp.247-261
• /
• 2023

Due to the non-uniform distribution of meso-structure, the diffusion of chloride ions in concrete show the characteristics of characteristics of randomness and fuzziness, which leads to the non-uniform distribution of chloride ions and the non-uniform corrosion of steel rebar in concrete. This phenomenon is supposed as the main reason causing the uncertainty of the bearing capacity deterioration of reinforced concrete structures. In order to analyze and predict the durability of reinforced concrete structures under chloride environment, the random features of chloride ions transport in concrete were studied in this research from in situ meso-structure of concrete. Based on X-ray CT technology, the spatial distribution of coarse aggregates and pores were recognized and extracted from a cylinder concrete specimen. In considering the influence of ITZ, the in situ mesostructure of concrete specimen was reconstructed to conduct a numerical simulation on the diffusion of chloride ions in concrete, which was verified through electronic microprobe technology. Then a stochastic study was performed to investigate the distribution of chloride ions concentration in space and time. The research indicates that the influence of coarse aggregate on chloride ions diffusion is the synthetic action of tortuosity and ITZ effect. The spatial distribution of coarse aggregates and pores is the main reason leading to the non-uniform distribution of chloride ions both in spatial and time scale. The chloride ions concentration under a certain time and the time under a certain concentration both satisfy the Lognormal distribution, which are accepted by Kolmogorov-Smirnov test and Chi-square test. This research provides an efficient method for obtain mass stochastic data from limited but representative samples, which lays a solid foundation for the investigation on the service properties of reinforced concrete structures.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.179-189
• /
• 2005

철근콘크리트 구조물의 성능저하와 관련되어 외부염소이온의 침투에 따른 철근부식은 가장 빈번하게 발생하는 현상으로 이에 따른 사용수명의 예측을 위해서는 Fick의 확산법칙을 이용한 염소이온 확산해석 방법에 대해 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나, 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 대한 연구는 최근에 이르러 수행되고 있는 실정이며 이에 따라 본 연구에서는 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투에 대한 실험결과와 Fick의 확산방정식에 따른 예측결과를 비교하여 이의 타당성을 검토하였다. 이 경우 Fick의 확산방정식에 따른 깊이별 염소이온농도 예측결과는 탄산화 영역에서의 염소이온 해리에 따른 염소이온 침투촉진 현상을 적절히 반영하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, 침지실험으로부터 구한 표면염소이온 농도 및 염소이온 확산계수를 사용하는 경우 탄산화 영역보다 깊은 영역에서의 염소이온농도는 실험결과와 비교적 일치하였다. 한편, 전기적인 촉진법에 의해 구한 염소이온 확산계수를 Fick의 확산방정식에 사용하는 경우 단순 건습반복 실험에 따른 깊이별 염소이온농도는 적절히 예측할 수 있지만 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 예측된 염소이온농도는 실험결과와 많은 차이를 나타내었다. 이로부터 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투정도를 조기에 예측하기 위해서는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 적절히 측정하기 위한 새로운 방법이 요구되는 것을 알 수 있다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.53-62
• /
• 2005

겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60$\sim$90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.43-46
• /
• 2009

The purpose of this study is to enhance durability of concrete structures that uses this surface protecting material by carrying out the performance test of the surface protecting material of concrete, and as s result, we reached out the conclusion as follow. 1. As a result of the test measuring the stability and adhesive power of conductive film against ultraviolet, freezing & thawing, and damage from seawater that deteriorate the surface protecting material, it was turned out to meet the performance criteria specifying in the KS standard enough to gain a good evaluation to use as a surface protecting material. 2. As a result of the test identifying the neutralization-furtherance, it was assessed to be capable of protecting effectively concrete structures from carbonic acid gas by a very low depth of 0.1mm of neutralization. 3. As a result of the test identifying Penetrated Resistance Properties of chloride ion, as it was turned out to have a very low value of 819 Coulombs, it was assessed that even in the environment where the corrosion by chloride such sea environment is very affective, the film can effectively protect the concrete structure. 4. As a result of the test identifying freezing & thawing, as there was no change in reduction of mass after 400 cycle, it was assessed that the film has a good resistance against freezing & thawing. According to the results of study above, it is expected that this technology can extend its durability of concrete structure and be widely used for concrete structure through means (methods) to prevent the neutralization and damage from seawater as original purposes of the surface protecting material.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.573-576
• /
• 2008

해양 환경하의 조건에서 건설된 콘크리트 구조물이 해수에 직접 닿을 경우, 해수중의 염화물 농도를 측정함으로서 콘크리트 구조물의 염화물 확산계수 산정이 용이하지만, 해수와 직접 접촉되지 않는 경우, 비래염분 등에 의한 염화물 확산계수의 산정에 어려움이 있다. 따라서, 해안에 인접한 콘크리트 구조물에 날아드는 염분량 등을 측정 평가하는 것은 콘크리트 구조물의 설계 시공 및 유지관리에 중요한 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 동해, 서해, 남해안의 27개 지역, 72개 지점을 선정하여 매월 1회 1개월간의 누적 비래염분량을 '03년 7월부터 '06년 6월까지 3년간 측정하여 국내 해안가의 비래염분 환경을 계절별 비래염분량의 측면에서 알아보고자 하였다. 측정 결과, 동해와 남해안에서는 여름철, 서해안에서는 겨울철에 상대적으로 많은 비래염분량이 발생하였으며, 이것은 계절풍에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.75-82
• /
• 2005

Sewage facilities are positively necessary for environment improvement such as rainwater removal, sewage disposal, preservation of the quality of water and health of the citizens in present-day. Meanwhile, a deterioration of the concrete sewer pipe is increasing rapidly due to the chemical and physical attack and especially biochemical attack that is to say biodeterioration. So, in advanced countries, prediction techniques and corrosion inhibition system for sewer concrete are developed and are being applied. Also, antibiotics were developed already but application of that is low because it is not economical and has no practical use. But, in domestic, countermeasures for the corrosion of sewage concrete are not sufficient and biochemical attack is not reflected in those essentially. In this study, to prevent biochemical corrosion of the sewer concrete, surface of the concrete was spread with liquefied inorganic antibiotics and then its engineering properties were experimentally investigated. As a result, compressive strength of the specimen spread with antibiotics were similar to those of non spread, Both bond strength and abrasion amount of the specimen spread with antibiotics were inferior to non spread. Properties of absorption and air permeability of the specimen spread with antibiotics were superior to non spread. Finally, carbonation depth, chloride ion penetration depth and weight change ration of the specimen spread with antibiotics were smaller than non spread.

• 한국표면공학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.344-348
• /
• 2016

Stainless steel is widely applied in many industrial fields due to its excellent anti-corrosion and durability characteristics. However, stainless steel is very vulnerable to cavitation attack caused by high speed flow of fluid in the chloride environments such as marine environment. These conditions promote intergranular corrosion and cavitation-erosion, leading to degradation of the structural integrity and service life. In order to prevent these problems, the stabilized stainless steel is applied to the offshore and shipbuilding industries. In this study, Ti was added to 19%Cr-9%Ni as the stabilizer element with different concentrations (0.26%, 0.71%), and their durabilities were evaluated with cavitation-erosion experiment by a modified ASTM G32 method. The microstructural change was observed with the stabilizer element contents. The result of the observation indicated that the amount of carbide precipitation was decreased and its size became finer with increasing Ti content. In the cavitation-erosion experiment, both weight loss and surface damage depth represented an inverse proportional relationship with the amount of Ti element. Consequently, the stainless steel containing 0.71% of Ti had excellent durability characteristics.