• 제목/요약/키워드: Surface chloride content

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해저 콘크리트 구조물의 신뢰성 이론에 의한 시간 의존적 내구수명 평가 (Time Dependent Evaluation of Corrosion Free Life of Concrete Tunnel Structures Based on the Reliability Theory)

  • 백승우;정민선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.142-154
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    • 2011
  • 본 연구에서는 철근 콘크리트 터널 구조물을 해상 대기중 비래염분이 침투하는 터널 내벽과 해수에 항시 접촉하는 터널 외벽으로 구분하여, 몬테카를로 시뮬레이션에 의해 철근 부식 개시 확률을 예측하였다. 염해관련 변수의 변동성을 평가하기 위하여 염소이온 확산계수, 표면 염소이온농도, 피복두께, 임계 염소이온농도를 실제 실험 및 문헌 조사를 통해 확률특성을 구하였다. 그 결과 염소이온 확산계수의 평균치는 $3.77{\times}10^{-12}m^2/s$ 이었으며, 대상 부재인 터널 내벽과 외벽의 피복두께는 각각 45.5mm, 94.7mm으로 조사되었고, 임계 염소이온농도의 평균은 결합재 단위중량당 0.69%이었다. 각 변수의 확률적 특성에 근거하여 노출기간에 따른 철근위치에서의 염소이온 농도 분포를 구하였다. 재령이 증가할수록 침투 염소이온 농도의 평균값은 증가하며, 변동계수는 감소하게 됨을 알 수 있었다. 또한 확률론적 염해 해석기법을 적용하여 콘크리트 터널 내벽과 외벽에 대해 내구수명 및 부식개시 확률을 평가하였다. 염소이온 침투의 시간의존성을 고려하지 않은 경우 터널 내벽과 외벽에 대해 각각 8년, 12년의 내구수명이 도출되었으나, 시간의존적 모델에서는 178년, 283년의 내구수명이 계산되어 구조물의 설계내구수명(100년)을 만족하고 있음을 보였다. 또한, 시간의존성을 고려하지 않은 경우 100년에서의 부식 개시 확률은 터널 내벽과 외벽에 대해 각각 59.5, 95.5%였으며, 시간의존성 모델에서는 2.9, 0.2%로 계산되었다. 따라서 구조물의 과다설계를 방지하고 보다 합리적인 내구수명 설계 및 평가를 위해서는 염소이온 확산의 시간의존성을 고려하여야 한다. 마지막으로 본 연구에서 문헌 조사를 통해 구한 부식 발생 임계 농도를 현재 콘크리트 관련 기준에 제시한 값과 비교하여 분석하였다.

Effects of Chlorine Contents on Perovskite Solar Cell Structure Formed on CdS Electron Transport Layer Probed by Rutherford Backscattering

  • Sheikh, Md. Abdul Kuddus;Abdur, Rahim;Singh, Son;Kim, Jae-Hun;Min, Kyeong-Sik;Kim, Jiyoung;Lee, Jaegab
    • Electronic Materials Letters
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    • 제14권6호
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    • pp.700-711
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    • 2018
  • CdS synthesized by the chemical bath method at $70^{\circ}C$, has been used as an electron transport layer in the planar structure of the perovskite solar cells. A two-step spin process produced a mixed halide perovskite of $CH_3NH_3PbI_{3-x}Cl_x$ and a mixture of $PbCl_2$ and $PbI_2$ was deposited on CdS, followed by a sub-sequential reaction with MAI ($CH_3NH_3I$). The added $PbCl_2$ to $PbI_2$ in the first spin-step affected the structure, orientation, and shape of lead halides, which varied depending on the content of Cl. A small amount of Cl enhanced the surface morphology and the preferred orientation of $PbI_2$, which led to large and uniform grains of perovskite thin films. In contrast, the high content of Cl produces a new phase PbICl in addition to $PbI_2$, which leads to the small and highly uniform grains of perovskites. An improved surface coverage of perovskite films with the large and uniform grains maximized the performance of perovskite solar cells at 0.1 molar ratio of $PbCl_2$ to $PbI_2$. The depth profiling of elements in both lead halide films and mixed halide perovskite films were measured by Rutherford backscattering spectroscopy, revealing the distribution of chlorine along with the thickness, and providing the basis for the mechanism for enhanced preferred orientation of lead halide and the microstructure of perovskites.

물-시멘트비 및 갯벌 치환율에 따른 모르타르의 특성 (The Characteristics of Mortar According to the Water Cement Ratio and Mudflats Replacement Ratio)

  • 양성환;이흥열
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.227-234
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    • 2017
  • 본 연구에서는 준설토 투기장의 갯벌을 골재의 대체 재료로 사용하여 갯벌의 혼입율, 물-시멘트비의 증가에 따른 모르타르의 특성 및 친환경 건축자재로서의 적용 가능성을 분석하였다. 플로우 실험결과 갯벌 혼입량이 증가할수록 플로우 값이 감소하는 것으로 나타났으며, 염화물함유량시험은 갯벌의 혼입량이 증가함에 따라 염화물함유량이 증가하는 것으로 나타났다. 갯벌을 혼입한 시험체의 압축 및 인장강도시험에서는 갯벌의 혼입율이 증가할수록 강도는 저하되었지만 재령 14일강도 기준으로 대부분의 시험체가 Plain보다 높은 강도를 나타냈으나, 재령 14일의 강도가 재령 28일의 강도보다 높은 값을 발현하였다. 이는 갯벌의 점성과 응집력으로 인한 혼합과정의 실험오차로 판단되며, 추후 갯벌의 혼합방법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 실험의 압축강도에서는 물-시멘트비 70%가 가장 우수하였고, 인장강도에서는 물-시멘트비 80%가 가장 우수하였다. 표면분석평가에서는 강도와 배합, 다짐에서 가장 양호한 물-시멘트비 70%를 선정하여 표면의 거칠기를 분석하였는데, 분석결과에서 갯벌의 혼입율이 증가할수록 매끄러운 표면을 나타냈다. 결론적으로 물-시멘트비 70%가 갯벌모르타르의 최적의 혼합비이며 갯벌 혼입율 10~30%가 가장 최적의 비율로 판단된다. 또한 갯벌을 이용한 벽돌, 타일 등의 내부 마감재와 내부 미장바름재 등의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

Cu/MCM-41 메조포러스 촉매 제조 및 NO 제거 특성 (Preparation and Characterization of Cu/MCM-41 Mesoporous Catalysts for NO Removal)

  • 박수진;조미화;김석;권수한
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.737-741
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    • 2005
  • 본 연구에서는 제조한 MCM-41에 Cu의 함량에 따른 NO의 전환율을 고찰하였다. MCM-41은 실리카 원으로 colloid silica를 사용하였고, template로 cetyltrimethylammonium chloride (CTMACl)를 사용하여 수열 합성하였으며, Cu/MCM-41은 Cu(II) acetylacetonate를 사용해서 Cu의 농도를 5, 10, 20 그리고 40%로 변화시켜 제조하였다. 표면 특성은 pH, FT-IR로 분석하였고, 육방배열의 1차원 기공 구조는 XRD로 고찰하였다. $N_2/77K$ 등온흡착 특성은 BET식과 t-plot을 이용하여 확인하였으며, NO 제거 효율은 가스크로마토그래프를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, Si-OH와 Si-O-Si의 stretching vibration peak가 관찰되었으며, (100), (110), (200) 그리고 (210)의 육방배열의 1차원 구조를 확인하였다. Cu 금속이 도입된 MCM-41은 Cu 도입량이 증가할수록 비표면적과 미세기공부피는 감소한 반면에 NO 제거 효율은 증가하였다. 결과적으로 Cu/MCM-41의 Cu의 함량이 증가함에 따라 전체 촉매작용 반응과 NO 제거율이 증가하였다.

폴리머 시멘트 슬러리에 의한 철근의 방청성능 (The Anti-Corrosion Properties of Coated Reinforcing Bar Using Polymer Cement Slurry)

  • 김영집;김연홍;윤보원;조영국;소양섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.201-206
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    • 2002
  • The purpose of this study is to improve the anti-corrosive properties of coated reinforcing bar using polymer cement slurry. Poymer cement slurry are prepared with three types of polymer dispersions and corrosion inhibiting admixture. And tested for corrosion accelerating tests such as immersion in NaCl 10% solution NaCl 10% solution spray, high temperature and pressure steam in condition of 8cycles, carbonation before and after, penetration of NaCl solution. From the test results, it is concluded that the anti-corrosive properties are considerably improved by coating using polymer cement slurry at surface of reinforcing bar. And this trend is marked by adding of corrosion inhibiting admixture. The difference of the anti-corrosive properties is hardly recognized according to types of polymer dispersions. The anti-corrosive properties of coated reinforcing bar using polymer foment slurry are improved to a great extent compared to those of plain reinforcing bar accordiy to increasing content of chloride ion in cement concrete.

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Effect of structure of PVDF membranes on the performance of membrane distillation

  • Chang, Hsu-Hsien;Tsai, Chih-Hao;Wei, Hao-Cheng;Cheng, Liao-Ping
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제5권1호
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    • pp.41-56
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    • 2014
  • A series of microporous PVDF membranes were prepared by isothermal immersionprecipitation of PVDF/TEP casting dopes in both soft and harsh coagulation baths. Morphologies of the membranes' top surfaces were found to depend strongly on the bath strength, which could be controlled by the TEP content in the bath. By changing the bath gradually from pure water to 70% TEP, the top surface evolved from a dense skin-like (asymmetric) to a totally open porous morphology (symmetric). The latter structure could similarly be obtained by precipitation of the same dope in an alcoholic bath, e.g., 1-butanol. Membrane distillation processes to desalt sodium chloride aqueous solutions were conducted using various prepared membranes and two commercial microporous membranes, PTFE (Toyo, Japan, code: J020A330R) and PVDF (GE, USA, code: YMJWSP3001). The permeation fluxes were compared and correlated with the morphologies of the tested membranes.

전기화학증착에 의한 이트리아 안정화 지르코니아 박막의 제조 (Preparation of Yttria Stabilized zirconia Films by the Electrochemical Vapor Deposition)

  • 정지원;박동원;전치훈;최병진;김대룡
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.477-484
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    • 1994
  • The yttria stabilized zirconia(YSZ) thin films for solid oxide fuel cell (SOFC) were fabricated by an electrochemical vapor deposition(EVD) technique using YCl3+ZrCl4+H2O gas system. The YSZ films were deposited under reduced pressure at the temperature of 1000~120$0^{\circ}C$ on the porous alumina substrates. The deposition rate, chemical composition and growth morphology were investigated by SEM, XRD, EDS. The growth rates of the films obeyed a parabolic rate law, representing that the growing process is controlled by an electrochemical transport through the YSZ film. The Y2O3 content of the films was about 10 mol%, equal to the composition of metal chloride reactant gases, approximately. The YSZ films were highly dense, the growing features showed columnar structure and surface morphologies were changed with the EVD conditions.

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콘코리트 성분분석을 위한 비파괴분석방법 (Non-destructive Inspection Methods for Componential Analysis of Concrete)

  • 김전상지;안태호;어본건인
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.933-936
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    • 2006
  • Many non-destructive inspection methods have recently been developed for concrete structures. However, these methods can obtain only physical information of concrete, such as crack depth, delamination or position of reinforcement etc. near its surface. If chemical information is required, sampling and componential analyses may be earned out. Non-destructive method that can detect deterioration factors such as carbonation, chloride content or sulfate attack would be an outstanding innovation in inspection methodologies. In this research, near-infrared spectroscopy and X-ray fluorescence analysis were applied for componential analysis for concrete. These methods are very effective compared to traditional methods, therefore, working efficiency and maintenance cost will be improved.

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초속경 시멘트를 사용한 라텍스 개질 콘크리트의 강도발현 및 내구특성 (Development of Strength and Durability Properties of Latex-Modified Concrete with Rapid-Setting Cement)

  • 최성욱;홍창우;김동호;최상릉;장홍균
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.1029-1034
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    • 2001
  • The purpose of this research is to develop rapid setting cement latex modified concrete (RSLMC) which will be used to overlay bridge deck for maintaining and repairing. The main experimental variables were the types of rapid setting cement and variation of latex and antifoam agent contents were selected as admixture factor, then the properties of workability and strength development and durability properties were investigated. The results of this study show that latex content give increment of a slump due to surface tension in polymer particles and reduce unit weight of water for preservation of workability. In addition, When no and 1.6~3.2% antifoam agent were mixed, 8%, 2.0~3.8% were respectively obtained. An increasing the amount of latex produced concrete with increased flexural strength, but with slightly lower compressive strength. Rapid chloride permeability and freezing-thawing test carried out. As a results, according to increment of containing ratio antifoamer, strength of RSLMC increase, permeability showed lower value than ignorable 100 coulombs. Also, in the case of more than antifoamer 1.6%, the relativity dynamic modulus is mantained more than 90%, but in case of 0, 5%, it decrease. In consequence, with the view of strength and workability of RSLMC, it is considered that appropriate content ratio of antifoam agent and latex solid are respectively 1.6% by latex weight, 15% by cement weight.

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수산화칼슘을 혼입한 폴리머 방청 코팅의 부식 임계치 향상에 대한 연구 (A Study on Chloride Threshold Level of Polymer Inhibitive Coating Containing Calcium Hydroxide)

  • 송하원;이창홍;이근주;안기용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.713-719
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    • 2008
  • 철근콘크리트내의 염분침투저항성을 향상시키기 위한 방안으로 다양한 철근 방청 코팅기법이 개발되어져왔다. 이와 관련된 가장 일반적인 방법으로서는 방청철근의 사용, 시멘트 슬러리 코팅 및 폴리머계 복합수지를 사용한 철근 코팅 및 에폭시 코팅등을 들 수 있다. 여기서 폴리머계 시멘트 코팅이 철근의 부동태 피막 및 장벽보호를 동시에 꾀함과는 달리 시멘트 슬러리 코팅의 경우는 철근의 부동태 보호에, 에폭시 코팅의 경우는 철근의 장벽보호에 주 목적을 두고 있다. 더욱이 에폭시코팅의 경우는 시공상의 오차로 인해 철근의 비부착 문제를 일으키게 되며 이는 국부부식의 위험을 증대시키게 된다. 본 연구에서는 철근-콘크리트 계면에서, 최대 20%의 수산화칼슘의 증가를 통한 방청기법이 적용되어졌다. 수산화칼슘의 경우 높은 pH저하저항성을 가지고 있어 염해부식환경에 대해 알칼리성 환경이 유지하도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 철근/콘크리트 계면에서의 pH 저하 저항성의 향상 방안으로서, 수산화칼슘의 첨가에 따른 철근 방청코팅의 향상 효과를 시험하였다. 또한 수산화칼슘을 혼입한 폴리머 코팅의 염화물임계치 (CTL)에 관해서도 비교분석을 하였다.