• 제목/요약/키워드: carbonation corrosion

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염화물 침투 현장조사 및 제설제에 따른 부식특성 (Field Investigation of Chloride Penetration and Evaluation of Corrosion Characteristics for Deicer)

  • 양은익;김명유;박해균
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.47-52
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    • 2008
  • 겨울철 도로의 결빙을 방지하기 위하여 염화물계 제설제가 많이 사용되고 있으며, 매년 사용량이 증가하고 있다. 이러한 제설제의 사용은 구조물의 부착강도 저하, 표면스케일링, 환경오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 17년간 사용해 온 콘크리트 도로 시설물의 피해상황에 대하여 현장조사를 실시하였으며, 기존 제설제와 개발된 친환경 제설제의 부식 저항성에 대한 비교 실내실험을 수행하였다. 현장피해 조사결과에 따르면, 제한 염화물량의 침투 깊이는 평균 40 mm정도로 나타났고, 조사구간의 표면 염화물 농도는 $3.45kg/m^3$으로 조사되었으며, 이에 비해 탄산화 깊이는 매우 적었다. 한편, 친환경 제설제의 경우, 기존 염화물계 제설제에 비해 염화물 침투 깊이가 적었으며, 부식저항성도 높은 것으로 나타났다.

무기질 항균제 도포에 의한 콘크리트의 경화성상 및 내구성상 향상에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Development of Physical Properties and Durability of Concrete Spread with Inorganic Antibiotics)

  • 김무한;길배수;김재환;조봉석;이의배
    • 한국건축시공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.75-82
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    • 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.

철근부식에 의한 철근콘크리트골조의 구조성능분석 (Structural Performance Investigation for the Reinforced Concrete Frames Deteriorated by the Reinforcement Corrosion)

  • 최세운
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.563-570
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    • 2015
  • 기존 구조물의 손상평가에 관한 연구는 지진 등과 같은 과도한 하중에 의한 손상을 고려하였다. 그러나 구조물은 과도한 하중없이도 장기간의 시간에 따라 염화물, 탄성화 등과 같은 이유로 노후화가 진행되어 구조성능이 저하될 수 있다. 그래서 구조물의 건전도를 효과적으로 관리하기 위해서는 노후화에 의한 구조성능 저하도 검토되어야 한다. 본 연구에서는 염화물에 의한 철근의 부식을 노후화 요인으로 고려한다. 철근부식에 의한 재료의 구조성능 저하를 고려하기 위해 부식정도에 따른 철근의 단면적, 항복강도, 파단변형률, 피복 콘크리트 강도 등을 예측한다. 이를 구조모델링에 적용하여 구조부재 및 구조물의 구조성능 저하를 분석한다. 구조부재의 구조성능을 분석하기 위해 모멘트-곡률 해석을 수행한다. 구조물 레벨의 구조성능을 고려하기 위해, 고유치해석을 통한 고유주기와 모드형상을 분석한다. 또한 비선형 정적해석을 통해 구조물의 강도와 변형성능을 분석한다.

하수구조물용 항균콘크리트의 개발 및 현장적용 (Development of Antimicrobial Concrete for Sewage Structures and Application to Construction Field)

  • 김무한;김규용;이의배;이승훈;손유신
    • 한국건축시공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.91-97
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    • 2006
  • Sewage facilities are positively necessary for environment improvement such as rainwater removal, sewage disposal, preservation of the qualify 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. In this study, researches for the development of antibiotics and antimicrobial concrete were conducted to reduce biochemical corrosion of sewage concrete. First of all, desired performance, such as watertightness, antibiosis, homogeneity, workability and harmlessness, was proposed and performance of antibiotics and antimicrobial concrete were evaluated by them. And developed antimicrobial concrete was applied to actual construction field. As results of this study, dispersibility and antibiosis of liquid antibiotics superior to powdery antibiotics. Antibiosis of antimicrobial concrete was verified, and amount of elution of harmful and effective ingredients was little. In workability, setting time of antimicrobial concrete was delayed. Compressive strength and resistance to carbonation of antimicrobial concrete were more increased than ordinary concrete. Finally, as there were no problems in quality and construction progress of antimicrobial concrete produced in plant, applicability of antimicrobial concrete to actual construction field was verified.

Influence of steel-fiber type and content on electrical resistivity of old-concrete

  • Uygunoglu, Tayfun;Topcu, Ilker Bekir;Simsek, Baris
    • Computers and Concrete
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    • 제21권1호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • Electrical resistivity is a property associated with both the physical and chemical characteristics of concrete. It allows the evaluation of the greater or lesser difficulty with which aggressive substances penetrate the concrete's core before the dissolution of the passive film process and the consequent reinforcement's corrosion begin. This work addresses the steel fiber addition to concrete with two types and various contents from 0% to 1.3%, correlating it with its electrical resistivity. To that effect, 9 different mixes of steel fiber reinforced concrete (SFRC) were produced. The electrical resistivity was evaluated on the on six years aged SFRC by direct measurement at different frequency from 0.1 kHz to 100 kHz. The results indicate that steel fiber content is strongly conditioned by the type and quantity of the additions used. It was also found that long type of fibers has more effect on decreasing the electrical resistivity of concrete than short fibers. Therefore, they increase the corrosion risk of concrete depending on fiber volume fraction and moisture percentage.

Damage inspection and performance evaluation of Jilin highway double-curved arch concrete bridge in China

  • Naser, Ali Fadhil;Zonglin, Wang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제39권4호
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    • pp.521-539
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    • 2011
  • Jilin highway concrete bridge is located in the center of Jilin City, which is positioned in the middle part in Jilin Province in the east north of China. This bridge crosses the Songhua River and connects the north and the south of Jilin City. The main purpose of damages inspection of the bridge components is to ensure the safety of a bridge and to identify any maintenance, repair, or strengthening which that need to be carried out. The damages that occur in reinforced concrete bridges include different types of cracks, scalling and spalling of concrete, corrosion of steel reinforcement, deformation, excessive deflection, and stain. The main objectives of this study are to inspect the appearance of Jilin highway concrete bridge and describe all the damages in the bridge structural members, and to evaluate the structural performance of the bridge structure under dead and live loads. The tests adopted in this study are: (a) the depth of concrete carbonation test, (b) compressive strength of concrete test, (c) corrosion of steel test, (d) static load test, and (e) dynamic load test. According to the damages inspection of the bridge structure appearance, most components of the bridge are in good conditions with the exception arch waves, spandrel arch, deck pavement of new arch bridge, and corbel of simply supported bridge which suffer from serious damages. Load tests results show that the deflection, strain, and cracks development satisfy the requirements of the standards.

Computer-aided approach of parameters influencing concrete service life and field validation

  • Papadakis, V.G.;Efstathiou, M.P.;Apostolopoulos, C.A.
    • Computers and Concrete
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    • 제4권1호
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    • pp.1-18
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    • 2007
  • Over the past decades, an enormous amount of effort has been expended in laboratory and field studies on concrete durability estimation. The results of this research are still either widely scattered in the journal literature or mentioned briefly in the standard textbooks. Moreover, the theoretical approaches of deterioration mechanisms with a predictive character are limited to some complicated mathematical models not widespread in practice. A significant step forward could be the development of appropriate software for computer-based estimation of concrete service life, including reliable mathematical models and adequate experimental data. In the present work, the basis for the development of a computer estimation of the concrete service life is presented. After the definition of concrete mix design and structure characteristics, as well as the consideration regarding the environmental conditions where the structure will be found, the concrete service life can be reliably predicted using fundamental mathematical models that simulate the deterioration mechanisms. The prediction is focused on the basic deterioration phenomena of reinforced concrete, such as carbonation and chloride penetration, that initiate the reinforcing bars corrosion. Aspects on concrete strength and the production cost are also considered. Field observations and data collection from existing structures are compared with predictions of service life using the above model. A first attempt to develop a database of service lives of different types of reinforced concrete structure exposed to varying environments is finally included.

중성화 측정을 통한 콘크리트의 잔존수명 예측 모델 (Prediction Model of Remaining Service Life of Concrete for Irrigation Structures by Measuring Carbonation)

  • 이준구;박광수;김한중;이정재
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.529-540
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    • 2003
  • 최근 콘크리트 내구성설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 사용수명 예측이 핵심인 내구성 평가모델 개발이 그 좋은 예이다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 잔존수명예측 모델을 개발하여 적정시기의 유지보수를 통한 경제적 구조물 사용을 목적으로 하였다. 육지 콘크리트 구조물인 저수지의 콘크리트 구조물 부분을 대상으로 전국 70개 지구를 선정하고, TG/DTA 법과 페놀프탈레인 지시약법으로 중성화를, pH메타법으로 pH 값을 측정하여 탄산칼슘함량 대비 사용연수, pH값, 콘크리트 피복 두께의 관계함수를 각각 유도한 후 가능한 최소의 자료측정으로 잔존수명을 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 개발된 잔존수명예측 모델은 탄산가스등의 고정변수에 의한 실내촉진실험 자료기반 모델과 달리 동결융해작용, 중성화, 철근 부식 등 복합적인 열화작용이 동시에 일어나는 현장의 환경적 영향을 받은 구조물에서 측정한 자료를 기반으로 개발되었다. 이러한 점에서 그 신뢰성을 높게 평가 받을 수 있을 것이며, 시설물 유지관리자에게 적정 보수보강 시점을 제공하여 경제적인 구조물 사용에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

장기폭로실험에 의한 철근콘크리트 구조물의 보수재료.공법 성능평가 (Performance Evaluation of Repair Material and Method for Reinforced Concrete Structure by Long Term Exposure Experiment)

  • 김무한;김규용;조봉석;김영덕;김영선
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 2007
  • 본 연구에서는 최근 국내에서 신기술 등으로 인증되어 활용되고 있는 보수재료 공법을 적용한 폭로시험체를 제작한 후, 해양환경 및 일반 대기환경 하에서 장기폭로실험에 의한 정량적 폭로실험 데이터를 확보함으로서 향후 성능저하된 철근콘크리트 구조물의 보수재료 공법 성능평가 방법 및 품질관리기준 확립을 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 해양 및 일반 대기환경 하에서 폭로재령 30개월까지 폭로실험을 실시한 결과 탄산화 및 염화물이온 침투 깊이는 피복두께에 비해 매우 적게 침투하였으며, 철근의 부식 면적과 부식 속도 결과를 토대로 폭로재령 30개월까지 철근 부식의 주된 원인은 내재 염화물량 및 매크로셀에 의한 부식이 가장 큰 원인으로 판단된다. 향후 폭로시험체의 지속적인 평가를 통하여 정량적인 폭로실험 데이터를 확보함으로서 보수재료 공법 성능 평가 방법 및 품질 관리 기준 확립을 위한 기초 자료를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

항균제 도포에 의한 하수시설 콘크리트의 성능향상에 관한 연구 (A Study on the Performance Development of Sewage Concrete by Application of Antibiotics)

  • 김무한;김규용;길배수;조봉석;이의배
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.371-378
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    • 2006
  • 현대사회에 있어 필수불가결한 사회기반시설인 하수시설은 대부분 주요 재질이 콘크리트이며, 이러한 콘크리트 하수시설은 최근 황산화세균에 기인한 생화학적 부식에 의해 심각하게 열화되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 생화학적 부식을 방지하기 위한 기법으로서 황산화세균의 생장을 억제할 수 있는 항균제를 개발한 후 황산화세균에 대한 항균성능을 평가하였으며, 콘크리트에 대한 적용성을 검토하기 위해 항균제를 도포한 콘크리트의 각종 물리적 성능 및 내구성능을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 항균제의 항균성능은 유효하였으며, 항균제 도포에 의한 압축강도 및 부착강도는 유의할 만한 경향을 보이지 않았고, 마모저항성, 흡수 및 투기 저항성, 중성화 염해 및 화학저항성은 현저히 증가하는 것으로 나타났다.