• Advances in concrete construction
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• 제5권1호
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• pp.31-48
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• 2017

Supplementary cementitious materials (SCM) have turned out to be a vital portion of extraordinary strength and performance concrete. Metakaolin (MK) is one of SCM material is acquired by calcinations of kaolinite. Universally utilised as pozzolanic material in concrete to enhance mechanical and durability properties. This study investigates the fresh and hardened properties of conventional concrete (CC) and self compacting concrete (SCC) by partially replacing cement with MK in diverse percentages. In CC and SCC, partial replacement of cement with MK varies from 5-20%. Fresh concrete properties of CC are conducted by slump test and compaction factor tests and for SCC, slump flow, T500, J-Ring, L-Box, V-Funnel and U-Box tests. Hardened concrete characteristics are investigated by compressive, split tensile and flexural strengths at age of 7, 28 and 90 days of curing under water. Carbonation depth, water absorption and density of MK based CC and SCC was also computed. Fresh concrete test results indicated that increase in MK replacement increases workability of concrete in a constant w/b ratio. Also, outcomes reveal that concrete integrating MK had greater compressive, flexural and split tensile strengths. Optimum replacement level of MK for cement was 10%, which increased mechanical properties and robustness properties of concrete.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.15-23
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• 2021

본 연구에서는 탄산화에 노출된 하부 콘크리트 구조물을 대상으로, 실태조사 결과와 국내 시방서를 고려하여 결정론 및 확률론적 방법에 따른 내구수명을 도출하였다. 또한 변동계수의 변화에 따른 내구수명의 변화와 결정론적 해석 결과와 비슷한 결과를 제시하는 신뢰도 지수를 고찰하였다. 문헌조사 결과 도심지 하부 구조물의 피복두께의 평균은 70.0 ~ 90.0 mm였으며, 변동계수는 0.2 수준으로 조사되었다. 목표 내구수명 파괴확률을 10.0 %로 설정한 확률론적 내구수명 해석 방법의 경우 피복두께가 70 mm일 때 피복두께 변동계수 0.05, 0.1, 0.2에 해당하는 내구수명은 137년, 123년, 91년이 도출되었으며 피복두께가 80 mm인 경우 내구수명은 각각 179년, 161년, 120년으로 도출되었다. 결정론적 내구수명 평가와 동일한 수준의 신뢰도 지수를 평가하였는데 피복두께가 70 mm일 때 1.66 ~ 3.43 수준으로, 피복두께가 80 mm일 때 1.61 ~ 3.24 수준으로 평가되었다. 결정론적인 방법에서는 다양한 품질 및 국부적인 환경계수가 크게 고려되어 있는데, 이에 따라 내구수명이 크게 변화하므로 환경 및 설계인자의 변동성을 고려한 탄산화 설계변수의 정의가 필요하다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.61-62
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• 2017

In this study, the initiation of steel corrosion was monitored due to chloride attack using embedded sensor. In general, Steel bars embedded in concrete are protected from corrosion by being forming a passive film on the surface. However, the passive film is destroyed by chemical erosion such as concrete carbonation and chloride penetration, and the rebar is exposed to the deteriorating factor and corrosion proceeds. In order to realize the initiation of steel corrosion, OCP and change of Impedance parameter were observed by using Half-cell and EIS method depending on cover depth. As result, 10mm cover showed the impedence increased in 6weeks.

• 한국가스학회지
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• 제21권3호
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• pp.39-45
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• 2017

LNG 산업의 핵심시설인 LNG 저장탱크는 주로 9% 니켈강형 내조와 프리스트레스 콘크리트의 외조로 구성되어 있다. 1896년 상업운전 이후 내조의 피로와 외조의 내구성 저하로 인한 구조물 성능 열화의 위험성 증대에 선제적으로 대응할 수 있도록 수명평가 프로그램이 필요하다. 이 연구는 LNG 저장탱크의 내조에 대해 피로평가와 외조의 내구성(탄산화, 염해)을 평가할 수 있는 수명평가 프로그램을 개발하였다. 내조 탱크는 3가지의 주요 시나리오를 정의하여 구조해석과 마이너 손상법칙이 적용된 피로수명 해석이 수행된다. 외조 탱크의 탄산화 평가는 이산화탄소 함량과 침투 깊이 데이터를 이용하여 콘크리트 피복두께에 따른 탄산화 진전을 예측한다. 외조 탱크의 염해 평가는 다양한 입력조건 고려와 신뢰도 있는 결과를 도출하기 위해 공개 프로그램인 Life-365프로그램에 연계하는 방안으로 구축하였다.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.517-524
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• 2014

이 연구는 해양환경이나, 방사선 폐기물 및 가스 저장 시설과 같은 고내구성을 요하는 철근콘크리트 구조물의 내구성 향상 기법 및 장수명화 기술의 개발을 목적으로, 우수한 성능을 갖는 비스페놀 A형 및 F형 에폭시수지와 염화물 이온 흡착제인 아질산형 하이드로칼루마이트를 병용한 폴리머 시멘트 모르타르의 염화물이온 침투 저항성, 탄산화 저항성, 건조수축 및 철근부식 촉진시험을 통하여 내구성과 방청성을 비교 검토하는 것이다. 그 결과, 폴리머 결합재비에 관계없이 칼루마이트 치환에 의해 폴리머 시멘트 모르타르의 내구성이 일부 저하하는 경향을 보였으나, 이는 폴리머 결합재비의 증가와 함께 크게 개선되었다. 방청성의 경우 비스페놀 A형 및 F형 에폭시수지 사용으로 시멘트 매트릭스 내 생성된 폴리머 필름에 의한 이온 및 가스투과 저항성이 증대하였으며, 칼루마이트의 염화물이온 흡착과 아질산이온 방출에 의해 우수한 방청효과를 보였다. 이상의 연구 결과로부터 철근콘크리트의 고성능 다기능 폴리머 혼입 시멘트 모르타르 제품의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.777-783
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• 2006

본 연구에서는 상동지역 중석광 광미를 콘크리트용 혼화재료로 사용하기 위한 연구의 일환으로 자기충전 콘크리트의 분체로서 적용가능성을 검토하였다. 상동지역 중석광 광미를 혼합한 자기충전 콘크리트의 자기충전성을 평가는 일본의 토목학회 기준을 적용한 슬럼프플로우, 슬럼프플로우 500mm 도달시간, V-funnel 유하시간 및 U-box 충전높이 시험을 실시하여 검토하였다. 그 결과 슬럼프 플로우는 목표기준을 만족하였으며, 슬럼프플로우 500mm도달시간 및 V-funnel 유하시간은 상동지역 중석광 광미의 혼합률이 증가함에 따라 측정시간이 감소하였으며, U-box 충전높이는 상동지역 중석광 광미의 혼합률 30% 까지 목표기준을 만족하였다. KS 규준에 의해 평가된 역학적 특성 검토 결과는 압축강도의 경우 상동지역 중석광 광미의 혼합률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였고, 쪼갬인장강도 및 탄성계수는 기존의 연구 경향과 유사하였다. 건조수축률 및 탄산화 깊이는 상동지역 중석광 광미의 혼합률이 증가함에 따라 비례적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

• 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.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.201-209
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• 2016

본 연구에서는 천연섬유인 KN섬유를 섬유보강 콘크리트에 사용하기 위한 방안으로, KN섬유의 혼입량 및 유기질 섬유보강재 종류에 따른 콘크리트의 공학적 특성을 실험적으로 확인하였다. 이러한 연구를 위하여 KN섬유의 혼입량 4종류(0, 0.3, 0.6 및 $0.9kg/m^3$) 및 비교용 섬유보강재(JT, CEL, PP 및 NY섬유) 4종류를 대상으로 슬럼프, 공기량, 소성수축 시험 및 압축강도, 인장강도, 휨강도, 그리고 건조 수축량, 탄산화 깊이 등을 실험하였다. 실험결과, KN섬유의 혼입량 $0.6kg/m^3$일 때, 인장강도 및 휨강도 증진에 매우 효과적이며, 소성수축 균열 및 건조수축량 저감, 탄산화 깊이에도 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 동일한 혼입량($0.6kg/m^3$)을 사용한 유기질 섬유보강재와의 비교실험에서 탄산화 깊이를 제외한 인장강도 및 휨강도, 소성수축 균열 및 건조수축량 저감 등에 KN섬유가 우수한 것으로 나타났다. 따라서, KN섬유의 혼입량 $0.6kg/m^3$를 사용하여 섬유보강 콘크리트에 적용하는 것이 콘크리트의 성능 및 환경성, 경제성 측면에서 가장 적합한 것으로 나타났으며, 향후 현장적용성에 대한 지속적인 연구가 요구된다.

• 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.