• 제목/요약/키워드: Freeze-Thaw Resistance

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대형 지하공간의 영구지보재로서 고성능 숏크리트의 내구 특성 (Durability Characteristics of High Performance Shotcrete for Permanent Support of Large Size Underground Space)

  • 원종필;김황희;장창일;이상우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.701-706
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    • 2007
  • 본 연구는 장기간 숏크리트의 강도를 유지할 수 있는 영구지보재로서 알칼리 프리계 및 시멘트 광물계 급결제를 사용한 적정 배합비의 고성능 숏크리트의 내구성을 평가하였다. 내구성 실험은 염소이온 투과 시험, 동결융해 반복 시험, 촉진 중성화 시험 및 숏크리트에 염해의 영향 실험을 실시하였다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 낮은 투과성을 나타내었다. 실험 결과 실리카퓸을 사용한 모든 배합이 모두 낮은 투과성을 나타내었다. 또한 동결융해 300회 반복 후에 상대동탄성계수가 85% 이상을 초과하는 우수한 동결융해 저항성을 보였다. 촉진 중성화 시험 결과 급결제에 따른 영향은 나타나지 않았으며 실리카퓸을 사용한 배합에서 중성화 깊이가 약간 깊게 나타났다. 염해 환경에서는 어떠한 영향도 없었다. 따라서 본 연구에서의 고성능 숏크리트 배합은 우수한 내구 성능을 보여주었다.

개질 슬래그 기반 알칼리 활성 콘크리트의 기본 물성 연구 (Fundamental Study of Alkali-Activated Concrete Properties based on Modified Slag)

  • 안지환;전성일;권수안
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.1-11
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    • 2015
  • PURPOSES : This study set out to investigate the fundamental properties of alkali-activated concrete (AAC) using modified slag as the pavement maintenance material. METHODS: The material properties of modified slag based alkali-activated concrete (MSAAC) were analyzed and evaluated against those of alkali-activated slag concrete (AASC). Several mix formulations were considered, including one MSACC and four AASCs. The main variables considered in the study were slump, air content, compressive strength, rapid chloride permeability test, scaling resistance, freeze-thaw test, XRD, SEM, and EDS. RESULTS: MSAAC exhibits a compressive strength in excess of 21 MPa six hours after curing. Also, the charge passed of the MSACC was found to be less than 2000 coulombs after seven days and about 1000 coulombs after 28 days. The weight loss determined from a scaling test did not exceed $1kg/cm^2$ in the case of the MSACC, but that of the AASCs had already exceeded $1kg/cm^2$ at the 10th cycle. Based on the results of the freeze-thaw test, the relative dynamic modulus of every mix was found to be in excess of 90%. An energy dispersive spectroscopy(EDS) analysis found that the weight rate percentage of the calcium and aluminum in the MSAAC mix is twice that of the AASC mixes. CONCLUSIONS : It was found that the MSAAC mix exhibits significantly better performance than AASC mixes, based on various fundamental properties.

다공성 골재를 함유한 기포혼합콘크리트의 장기거동 및 내구특성 (Long-Termed Behavior and Durability of Foam-Mixed Concrete Containing Porous Aggregates)

  • 김상철;이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.113-123
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    • 2012
  • 하중을 받는 대상제체의 하중경감과 구조물의 경량화를 위해 본 연구에서 개발한 공법은 기존의 인공경량성토공법을 개선한 공법으로써 다공성의 경량골재인 bottom ash와 시멘트를 주재료로 하는 슬러리에 기포제를 혼합 발포시켜 경량의 성토재료를 제조하고 이를 대상 구조물에 적용하는 기술이다. 이 공법의 소재인 기포혼합콘크리트의 경우도 시멘트를 주성분으로 하고 있기 때문에 시간 의존적 변형이 발생되고, 외기 환경에 노출되므로 내구성능 저하는 필연적으로 발생하게 된다. 따라서 적용한 경량성토제의 시간 의존성 장기거동과 내구성 문제를 보다 명확하게 규명할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 선행 작업으로 콘크리트의 배합인자별 역학적 특성 분석을 토대로 영향을 미치는 주요 인자를 도출하였으며, 이를 토대로 장기거동과 내구성 실험에 필요한 배합변수를 설정하여 그들의 미치는 영향을 분석을 통해 평가하였다. 연구결과, 개발된 기포혼합콘크리트는 건조수축변형률이나 크리프 등의 장기거동과 동결융해 및 탄산화의 내구성 측면에 있어 기존의 경량기포콘크리트에 비해 우수한 효과를 보였으며 특히, bottom ash의 혼입이 저항성 향상에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

하천세사를 사용한 콘크리트의 건조수축 및 내구성 (Drying Shrinkage and Durability of Concrete Using Fine River Sand)

  • Bae, Suho;Jeon, Juntai;Kwon, Soonoh
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.493-502
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 낙동강에 대규모로 부존되어 있는 세사를 콘크리트 잔골재로서 적극적으로 활용하기 위하여 이를 사용한 콘크리트의 건조수축 및 내구성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 낙동강 본류의 중 하류에서 하천세사를 채취한 후 강도수준에 따라 콘크리트 배합실험을 수행하였다. 그 결과로부터 압축강도와 시멘트-물비의 상관식을 도출한 후 하천세사 종류별로 설계기준강도 35MPa에 대해서 콘크리트 공시체를 제작하여 이들의 건조수축과 동결융해 및 탄산화 저항성과 같은 내구성을 평가하였다. 그 결과, 하천세사를 사용한 콘크리트의 내구성은 기준모래를 사용한 콘크리트의 경우와 유사한 것으로 나타났으나, 하천세사의 건조수축은 조립률이 작은 경우 기준모래를 사용한 콘크리트보다 비교적 큰 것으로 나타났다.

교면포장용 폴리설파이드 에폭시재료의 실내물성 평가 (Laboratory Evaluation of Polysulfide Epoxy Overlay Material for Bridge Deck)

  • 김준형;서영찬
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.159-166
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    • 2011
  • 본 논문은 에폭시 계열의 폴리머 콘크리트 교면포장 공법의 국내 적용 가능성을 검토하기 위하여 교면포장용 폴리설파이드 에폭시 재료에 대한 물리 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 접착강도 시험을 수행하였으며 내구특성 평가를 위하여 염소이온침투시험, 동결융해저항성시험, 자외선영향 평가를 실시하였다. 시험결과 압축강도, 휨강도, 접착강도 등은 미국콘크리트협회에서 제시하는 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 그러나 다양한 시험온도에서의 강도 시험결과에서 에폭시 재료가 온도 의존성이 큰 것으로 나타나 향후 국내 적용시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. 휨강도 시험을 통한 처짐에 대한 추종성은 기존 아스팔트 교면포장에 비해 우수한 것으로 평가되었다. 또한 염소이온침투 저항성, 동결융해 저항성 등에 대해서도 우수한 성질을 가진 것으로 평가되었다. 에폭시 슬러리 혼합물에 대한 자외선 영향 평가에서는 강도 증가와 파괴시 변형률 감소가 나타났으나 자외선 노출 후에도 기존 아크릴계 폴리머 콘크리트보다 처짐에 대한 추종성이 양호한 것으로 평가되었다. 따라서 폴리설파이드 에폭시 재료가 교면포장 공법으로 사용하기에 적절한 물리적 특성을 가지고 있다고 판단된다.

나노합성 무기질 폴리머계 표면처리제가 콘크리트의 내구성에 미치는 영향 (The Influence of Nano Synthesized Polymer Paint on Durability of Concrete)

  • 백종명;박용걸
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.56-63
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    • 2016
  • 콘크리트 구조물의 내구성을 향상하기 위해 개발된 통기성이 개선된 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트의 내구성향상 효과를 평가하기 위해 내부 구조와 공극량을 측정하였으며, 염분침투, 탄산화, 동결융해 및 화학적 침식 저항성에 대한 실험을 진행하여 기존 표면처리제와 비교 분석하였다. 공극량과 내부 구조를 측정한 결과, 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트는 $0.3{\mu}m$ 이상의 공극과 $0.1{\mu}m$ 이하의 공극영역에서 세공량이 감소하는 경향을 보였으며, 전자현미경을 통한 촬영된 내부는 수화조직에 의해 치밀함을 보였다. 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트의 염분침투 깊이는 무도포 콘크리트에 비해 약 92% 이상, 수성 에폭시 표면처리제를 도포한 콘크리트보다도 약 70% 이상 감소하였다. 이는 탄산화, 동결융해 및 화학적 침식 저항성 실험에서도 비슷하게 나타났다. 특히 황산 5% 수용액에 침지 실험한 화학적 침식 저항성 실험에서는 침지 12일 이후 무도포 콘크리트와 수성 에폭시 표면처리제를 도포한 콘크리트에서 -4%의 중량감소를 보였지만, 나노합성 폴리머 표면처리제를 도포한 콘크리트는 -1.7%의 중량감소율을 보였으며, Tsivilis et al.에 의한 외관등급 조사법에서도 우수한 결과를 보였다.

콘크리트제품의 동결저항성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Frost Resistance of Concete Product)

  • ;;이상훈
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.91-91
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    • 2011
  • The quality of the surface layer in concrete structures plays an important role in the durability of the concrete. The concrete factory products are made as they improve the appearance of the surface and compressive strength in need. A common criterion to judge the quality of concrete products frequently seen in our daily life appears to be "beauty" in terms of consistent shaping. However, as for most concrete curb in such areas where a large amount of anti-freezing agents(NaCl) and ice and snow melting agents(CaCl2) are spread over roads to ensure road safety during the winter season, since deterioration advances from the surface, scaling is seen on the surface concrete due to deterioration which combined freezing damage and salt damage. Especially, In cold northern districts, the spreading amount of deicing salts increases by regulation of studded tire use, and the scaling of the concrete products, the various parts of concrete structures for roads is increasing in recent years. In this study, L-shape concrete curb were targeted, the permeable form method with the commercial permeable sheet was applied to it and the improvements of the quality were examined. By the permeable form method, surface layers got strengthened, which prevented permeation of the deterioration factor from the outside, and the scaling resistance of the upper surface where the permeable sheet was applied improved exceedingly. It will be expected by applying the permeable form method to various concrete products that frost resistance improves and scaling damage decreases.

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초속경 시멘트를 이용한 라텍스 개질 콘크리트의 역학성능과 내구성능 (Mechanical and Durability Characteristics of Latex-Modified Concrete Using Ultra Rapid Hardening Cement)

  • 박상현;정시영;김현유;최경규
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권5호
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    • pp.153-160
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    • 2019
  • The purpose of this study was to investigate the mechanical and durability characteristics of latex-modified concrete using ultra rapid hardening cement : four types of mechanical tests including compressive strength, modulus of elasticity, flexural strength and bond strength were performed; and seven types of durability tests including resistance of concrete to chloride ion penetration, freeze-thaw resistance, scaling resistance, coefficient of thermal expansion, cracking tendency, abrasion resistance and drying shrinkage were performed. Required material performance of each test was determined in accordance with the Korea specification for repair of concrete and pavement repairing materials. The test results satisfied the required material performances, and presented a good mechanical and durability characteristics. In particularly, the materials showed early development of compressive strength, flexural strength and bond strength at 3 and 4 hours after curing. SEM photos were also taken to investigate the micro structures of the materials after chloride ion penetration test.

순환골재를 활용한 포장용 시멘트콘크리트의 최적배합 도출을 위한 기초 연구 (Fundamental Study on Optimum Mixing Proportion of Cement Concrete Pavement using Recycled Aggregate)

  • 김승원;김용재;이장용;이학용;박철우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.105-113
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    • 2016
  • OBJECTIVES : This study is to develop the optimum mixing proportions for cement concrete pavement with using recycled aggregates. METHODS : The mixture varied recycled coarse aggregates content from 50 % to 100 % to replace the natural coarse aggregates by weight. Tests for fundamental properties as a cement concrete pavement were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS : It was found that the variation in the amount of the recycled aggregate affected the compressive and flexural strength development, as well as the chloride ion penetration resistance. As the amount of the recycled aggregate content increased the compressive and flexural strength and the resistance to chloride ion penetration decreased. However, the resistance to freeze-thaw reaction was affected significantly. In addition, the gradation of the aggregate became worse and hence so did the coarseness factor as the recycled aggregate amount increased. CONCLUSIONS : The fundamental properties of the concrete with recycled aggregate does not seem to be appropriate when the recycled aggregate quality is not guaranteed up to a some level and its replacement ratio is over 50%. The optimized gradation of the aggregates should also be sought when the recycled aggregate is used for the cement concrete pavement materials.

폐주물사를 혼입한 콘크리트의 동결-융해 저항성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Freeze-Thaw Resistance of Concrete Incorporating Waste Foundry Sand)

  • 용석응;이주형;홍창우;윤경구;박제선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.117-122
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    • 1998
  • Concrete structures has been deteriorated by the freezing and thawing due to temperature gap. This study was conducted to evaluate durabilite of concrete which are increasingly demanded recently. Therefore the research of durability must be executed for application of waste foundry sand concrete real structures. Concrete durability must be executed for application of waste foundry sand concrete real structures. Concrete durability properties incorporating waste foundry sand was performed with the variable of W/C ratio, Sand/Waste foundry sand ratio and Air entrainment-Non air entrainment. Cylinder specimens were made and subjected to freezing and thawing cycle at $-18^{\cire}C$ and $4^{\cire}C$. Dynamic modulus of elasticity were evaluated as F/T cycle increase. The results show that strength of concrete is increased the W/C ratio decrease, the Sand/Waste foundry sand ratio increase when the concrete contains AE agent and decreasing WC ratio and AE concrete makes improved resistance of freezing and thawing improved. Especially, resistance of freezing and thawing is improved by Fine aggregate/Waste foundry sand ratio which is 50%, 25%, 0% in a row. Therefore it is turn out the waste foundry sand could be applied to concrete from the experiment.

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