A series of copolymer membranes of 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA) with selected hydrophobic monomers were prepared without crosslinking agents. The equilibrium water content, the partition coefficient, and the permeability of the solutes such as urea, methylurea, 1,3-di-methylurea, and acetamide via these membranes were measured. The partition coefficient data show that as the hydrophobicity of solutes increased, the partition of solutes were dictated by hydrophobic interaction between solute and polymer matrix. Diffusion coefficients obtained in these experiments decrease as the water content of polymer membrane decreases. This decrease is blunt as the excess heat capacities, ${\phi}C^0_p$ (excess) in aqueous solution at infinite dilution of solute increases. To investigate the relationship between water content and diffusion coefficient, the results of the diffusion experiments were examined in light of a free-volume model of diffusive transport. The remarkable increase of urea mobility in the polymer network containing relatively larger bulk water can be considered as water structure breaking effect.
이 연구에서는 폐석분 활용 경량골재 콘크리트의 염화물 확산에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이에 콘크리트의 골재를 부순골재(CG), 폐석분을 활용한 단일 입도의 비조립형 경량골재(SLG), 연속 입도의 비조립형 경량 골재(CLG), 물결합재비 0.4, 0.5, 0.6, 결합재 FA, BFS로 실험을 실시하였다. 염화물 확산 계수는 NT BUILD 492준하여 시험 후 산출하였으며 SLG와 CLG콘크리트의 확산계수는 CG콘크리트보다 다소 크게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 또한 염화물 확산계수는 물결합재비에 의한 영향이 크며 물결합재비가 낮을수록 감소하는 것으로 나타났고 혼화재 치환은 FA15%의 경우 물결합재비 0.4에서만 감소를 나타내는데 비해 FA10 + BFS20% 모든 수준에서 감소하는 것으로 나타나 더 적합한 것으로 사료된다. 경량골재 콘크리트의 염화물 확산을 분석한 결과, 폐석분 활용 경량골재 콘크리트가 CG콘크리트에 비하여 염화물 확산 계수가 크지만 큰 차이는 없으며 물결합재비 및 혼화재 치환으로 저항성을 향상 시킬 수 있다. 또한 경량골재에 대해 강도에 따른 염화물 확산 계수를 추정 할 수 있다.
This study selected three different specified concrete strength types of mixture which were applied to domestic seawater concrete structure and measured compressive strength and chloride diffusion coefficient and composed the formula of prediction model of chloride diffusion coefficient in order to provide the useful data for concrete mix decision of seawater structures. As a result, the formula of prediction model of chloride diffusion coefficient which set W/C and compressive strength as parameters and performed multiplex regression analysis which was based on the mathematical theory was confirmed more reliable than the formula of prediction which was composed existing water-cement ratio function.
This study were predicted the corrosion threshold reached at steel reinforcement in latex modified concrete(LMC) which were applied the agricultural hydraulic concrete structures. Accelerated testing was accomplished to the evaluate the diffusion coefficient of LMC mix, and the time dependent constants of diffusion. Also, the average chloride diffusion coefficient was estimated. From the average chloride ion diffusion coefficient, the time which critical chloride contents at depth of reinforcement steel was estimated. Test results indicated that the corrosion threshold reached at reinforcement in LMC were effected on the mix proportion factor including cement contents, latex content, and water-cement ratio. Especially, the average chloride diffusion coefficient, the corrosion threshold reached at reinforcement in LMC were affected by the all mix proportion factor.
양생조건이 GGBFS를 사용한 시멘트 콘크리트의 염화물이온 확산계수에 미치는 영향에 대한 연구를 진행하였다. 양생조건은 기중양생 ($20{\pm}2^{\circ}C$, RH $60{\pm}5%$)과 수중양생 ($20{\pm}2^{\circ}C$)으로 구분하였으며, GGBFS 치환율은 0%(대조군), 30%, 60%로 구분하여 3가지 배합의 콘크리트를 W/B 40%, 50%, 60%로 구분하여 제작하였다. 시험은 콘크리트 압축강도평가, 염화물이온확산계수 평가를 실시하였다. 콘크리트의 압축강도는 GGBFS 치환율이 증가할수록 수중양생 대비 기중양생 시험체의 압축강도의 발현율이 감소하였다. 염화물이온확산계수 측정결과 GGBFS치환율이 증가할수록 염화물이온 확산계수가 감소하였지만, 수중양생대비 기중양생 시험체의 콘크리트 염화물이온 확산계수는 증가하여 최대 111%까지 증가하는 것을 확인하였다.
A chloride is an important deteriorating factor which governs the durability of the reinforced-concrete structures under marine environments. Also, the main penetration mechanism of chloride ion into concrete is a diffusion phenomenon. In this study, It is evaluated the diffusion coefficient of chloride ion in non-steady state by Fick's second law. Submergence method in salt water carried out in this experiment. Two types of cement which is different in mineral composition were used. In addition, the effect of mineral admixtures of blast-furnace slag and meta-kaolin was studied. In conclusion, the diffusion coefficient of chloride ion is much affected according to cement type and mineral admixtures, also, it is proved that meta-kaolin as well as blast-furnace slag is effective in preventing penetration of chloride ion.
본 연구에서는 해양 폭로 조건과 배합 사항을 고려하여 GGBFS 콘크리트의 시간의존적 염화물 확산 거동을 분석하였다. 사용 콘크리트 배합은 3 수준의 물-결합재 비 및 고로슬래그 미분말 치환률을 고려한 콘크리트 배합이며 노출 조건으로는 침지대, 간만대, 비말대 총 3 수준을 고려하여 옥외 폭로 시험을 수행하였다. 겉보기 염화물 확산계수 평가 결과, 고로슬래그 미분말의 치환률이 증가할수록 노출 기간 730일(2년)을 기준으로 평가한 확산계수의 감소율이 감소하였다. 또한 노출 조건에 따른 확산거동을 평가한 결과, 침지대, 간만대, 비말대 순으로 확산계수가 평가되었다. 비말대에서는 해수의 건습 반복으로 인해 비교적 높은 확산계수가 평가되었다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말 치환률이 겉보기 염화물 확산계수 감소 거동에 미치는 영향을 노출 조건 및 기간을 고려하여 분석하였다. 확산계수를 출력 값으로, 고로슬래그를 입력 값으로 설정한 선형 회귀분석을 수행하였으며, 노출 기간 730일 이후 고로슬래그 미분말이 확산계수에 미치는 영향이 크게 감소하였다. OPC 콘크리트라 할지라도 730일 이후 GGBFS 콘크리트 만큼 낮은 확산계수를 나타냈기 때문이며 고로슬래그 미분말의 사용을 통해 730일 이전에 뛰어난 초기 염해 내구성능 확보가 가능하다고 사료된다.
Assume fluid eddy viscosity in the vertical direction is parabolic. Sediment particles diffuse with the given fluid eddy viscosity. However, when the vertical diffusion coefficient profile is computed from the suspended sediment concentration profile, the coefficient shows lager values than the fluid mixing coefficient values. This trend was explained by using two sizes of sediment particles. When fine sediment particles like wash load are added in water column the sediment mixing coefficient looks much larger than the fluid mixing coefficient.
콘크리트는 다공질로서 수분이 접하게 되면 시간경과에 따라 흡수가 일어난다. 다양한 배합의 콘크리트에서 어느 정도 수분 흡수가 빨리 일어나는가는 흡수수분 확산계수 산출을 통하여 가능하며, 본 연구에서는 길이가 다른 시험체의 질량 경시변화를 통하여 깊이별 흡수 수분량을 산출하였다. 흡수 수분 확산계수는 시간과 깊이의 함수로 이뤄진 볼츠만 변수를 사용하여 실험값과의 회귀분석을 통하여 구하였으며, 그 정확도는 비선형 유한요소 과도해석을 통하여 검증하였다.
There are various methods for the electrochemical techniques to estimate diffusion coefficient of chloride ions in concrete, such as ASTM C 1202 test method, Andrade's method, Dhir's method, Tang's method, and etc. In the case of estimating diffusion coefficient of chloride ions in concrete by using these methods, applied voltage and resistivity nay exercise some influence on the characteristics of chloride ions diffusion. Thus. in this study, effect of applied voltage and resistivity on the characteristics of chloride ions diffusion in concrete were researched by applying voltage in 12V, 30V, and 60V, and by using resistivity in 0.2Ω and 1.0Ω, respectively. It can be concluded that diffusion coefficient of chloride ions are found to be increasing as the individual applied voltage and resistivity decrease, when water-cement ratio is constant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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