The purpose of this study is to evaluate the bond strength and corrosion resistance of coated reinforcing bar using hybrid-type polymer cement slurry(PCS). PCS coated steels, which is made from two types of polymer dispersions such as St/BA and EVA are prepared, and tested for bond strength and various corrosion resistances such as autoclaved cure, carbonation and H2SO4 solution. From the test results, the bond strength of PCS coated reinforcing bar using ordinary portland cement at 1-5, 2-1 and 4-5 of mixes is higher than that of uncoated regular steel. However, bond strength of almost PCS coated reinforcing bars using ultra rapid high strength cement is higher than that of epoxy coated bar, is also in ranges of 102% to 123% compared to that of uncoated regular steel. In autoclaved accelerating test, the ratio of corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in NaCl content, but the corrosion of PCS coated steel was very small. In the acceleration test for carbonation, increasing the amount of NaCl the corrosion of coated steel did not produce. The corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in the amount of NaCl. It can be seen that the NaCl following the acceleration test for carbonation can lower the corrosion resistance of concrete. As a result, the corrosion of steel largely is affected by the acceleration curing, chloride ion penetration and carbonation and shown more severe corrosion by applying complex factors. These corrosions of steel can be suppressed by the coating of PCS.
콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 미치는 요인 중의 하나로 인식되고 있는 탄산화가 항만 구조물에 미치는 영향을 현장실험결과를 바탕으로 정량적으로 평가하고자 하였다. 전국 65개 항만시설의 369개소의 탄산화 깊이 측정결과를 이용하여 강도와 탄산화 깊이의 상관관계 및 피복두께와 탄산화 깊이의 상관관계 등에 대해서 고찰하였다. 또한, 기존 탄산화 모델식들과 계측결과들을 비교하고 실험결과들을 바탕으로 신뢰성 이론을 기반으로한 탄산화에 의한 내구성 파괴확률(철근부식확률)을 검토하였다. 현장실험결과에 의하면 대부분의 탄산화 깊이가 피복두께의 0.2배 이하 수준이었다. 또한, 강도의 증가에 따라 탄산화 깊이가 감소하고 재령의 증가에 따라 탄산화 깊이가 증가함을 관찰하였다. 신뢰성이론을 기반으로 탄산화에 의한 내구성 파괴확률을 판단하였는데, 대부분의 경우에 부식확률이 10%미만으로 관찰되었다. 따라서, 탄산화 단일열화조건으로는 항만 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단하였다.
플라이애시가 시멘트의 대체재로 사용되면서 플라이애시는 콘크리트의 특성변화에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 보통 콘크리트와 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 철근부식에 대한 저항성을 평가하였다. 부식속도가 가장 빠른 간만대 환경을 모사한 최적 건습반복시험방법을 찾고 해양환경폭로시험장의 간만대에 장기간 노출된 시편의 철근부식모니터링 시험결과와의 비교를 통해 FA 혼입에 따른 OPC 대비 부식 지연비를 도출하였다. 반전지전위법에 의한 부식 모니터링 결과 인공해수에 3일간 침지 후 4일간 건조의 반복 조건보다는 염수를 시편 상부에 침지시켜 염수 및 산소의 공급이 계속되는 염수 ponding 시험법이 부식을 촉진시키는 것으로 나타났다. 모든 시험법에서 OPC에 비해 FA의 철근 부식이 지연되었다. FA의 철근부식 지연비율은 재령이 증가할수록 증가하였으며 OPC 대비 최대 27%까지 철근부식이 지연되었다. 그 결과 플라이애시 콘크리트는 재령이 증가할수록 철근부식 저항성능이 향상됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 철강 산업 부산물인 전기 아크로에서 발생되는 슬래그(이하 EAF-slag 표기)를 탄산화 반응에 따른 슬래그이 물성변화 및 몰탈 시험을 통해 콘크리트용 대체 골재로써의 가능성을 검토하였으며, 특히 본 연구에서는 탄산화 처리에 따른 EAF-slag의 물성 변화에 대하여 논하였다. 연구 결과 EAF-slag의 탄산화 처리에 따라 EAF-slag 입자 표면에 칼사이트가 생성되면서 골재로써의 표면 기공율을 감소하였으며, pH도 7까지 안정화되는 것을 확인할 수 있었다. EAF-slag를 모래 대체에 따른 몰탈 압축 강도실험 결과 EAF-slag의 모래 대체 50%의 경우 7일 강도뿐만 아니라 28일 강도 증가도 함께 관찰되었다.
Kim, Seonhyeok;Amr, Issam T.;Fadhel, Bandar A.;Bamagain, Rami A.;Hunaidy, Ali S.;Park, Solmoi;Seo, Joonho;Lee, H.K.
Advances in concrete construction
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제11권5호
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pp.367-374
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2021
The present study investigated the effect of the combined carbonation and steam curing on the physicochemical properties and CO2 uptake of the Portland cement concrete. Four different curing regimes were adopted during the initial 10 h of curing to evaluate the potential of carbonation curing as an alternative to conventional steam curing in the precast concrete industry from environmental and practical viewpoints. Four combinations of carbonation and steam curing conditions were applied as curing regimes to the samples at an early age. The test results indicated that the samples treated with the combined carbonation and steam curing exhibited higher early strength development compared to the other samples, signifying that carbonation curing can reduce the production time of precast concrete. Furthermore, the CO2 uptake capacity of the samples was calculated and found to be as high as 18% with respect to the mass of the paste samples. Hence, the simultaneous utilization of steam and CO2 for the fabrication of precast concrete members has the potential to make precast concrete greener and more cost-effective.
More underground structures are increasingly being constructed such as box culverts for electric power transmission, and the life extension of these structures is very important. It is well known that the steel embedded in concrete is usually invulnerable to corrosion because the high alkalinity of the pore solution in concrete generates a thin protective oxide layer on the surface of the steel. Recent observations in the field and experimental evidence have shown that even steel in concrete can be corroded through the carbonation reaction of cover concrete. Carbonation-induced corrosion in concrete may often occur in a high carbon dioxide environment. In this study, the risk of carbonation of underground box culverts in Korea was evaluated by measuring the car¬bonation rate and concrete cover depth in the field. Then, the carbonation-free service life for the cover depth of the steel was calcu¬lated with in situ information and Monte Carlo simulation. Additionally, an accelerated carbonation test for a cracked beam specimen was performed, and the effect of a crack on the service life of a box culvert was numerically investigated with Monte Carlo simulation based on experimental results.
The purpose of this study is to evaluate the depth of carbonation considering the relative humidity in concrete using the FEM model. The difference of relative humidity in concrete has not been considered in calculating the carbonation depth in analytic model. That reason can make the over estimation in expectation of RC structure durability. The temperature and R.H. expectation model and the carbonation depth expectation model are development in past author's studies. The two models are coupled in this study. The fact that there is the difference between actual environment and acceleration test is revealed from FEM numerical analysis.
Hardened concrete contains pores of varying types and sizes, and therefore the transport of air through concrete can be considered. The rate of permeability will not only depend on the continuity of pores, but also on the moisture contents in concrete. In this paper, the effects of curing conditions and moisture content ratios on the carbonation and air permeability are investigated according to the accelerated carbonation test. The results are follows. 1) Compressive strength, carbonation velocity and air permeability are influenced by the moisture content and curing method. 2) The relationship between carbonation velocity coefficient and air permeability coefficient has been quite well established.
알칼리활성고로슬래그(AAS)는 이산화탄소 배출 부하가 큰 OPC의 가장 확실한 대체 재료로써 구조재로 이용하기 위해서는 내구성 평가 및 검증이 필요하다. 내구성 평가지표의 큰 비중을 차지하고 있는 것이 탄산화 저항성인데, AAS는 OPC에 비해 탄산화 저항성이 약한 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 AAS의 빠른 탄산화 특성과 그 원인을 알아보기 위해 탄산화 전후 물리적 특성 변화와 탄산화에 의해 수화생성물들이 어떤 변화를 보이는지 살펴보았다. 그 결과 AAS는 OPC와 달리 수화생성물의 대부분이 CSH이며, 수산화칼슘이 거의 생성되지 않았고, AAS의 CSH는 OPC의 CSH와 다른 구조임을 알 수 있었다. AAS는 탄산화 후 CSH가 비정질의 실리카겔로 변하고, 일부 알루미나화합물은 구조가 완전 붕괴되어 탄산화 후 식별되지 않는데, 이 때문에 AAS는 탄산화 후 압축강도가 약해진 것으로 판단된다. AAS의 활성화제의 첨가량을 높이면, 빠른 반응속도로 CSH의 생성량이 많아지고 조직이 치밀해져서 압축강도와 탄산화저항성이 향상된다.
철근콘크리트의 내구성을 저하시키는 주요 원인중의 하나는 콘크리트 탄산화로 인하여 철근이 부식되는 것이다. 탄산화속도는 구조물이 위치한 환경의 이산화탄소 농도, 콘크리트 품질, 구조물의 형상 등에 의해 영향을 받게 되는데 특히, 도심지 콘크리트 구조물의 탄산화에 대한 문제가 증가되고 있다. 본 논문에서는 국내에서 광범위하게 시공된 교량구조물에 대한 실태조사를 이용하여 탄산화가 교량구조물에 미치는 영향을 파악하였다. 또한 계측결과들을 바탕으로 탄산화에 의한 구조물의 내구적 파괴확률을 신뢰성 이론을 기반으로 하여 분석하였다. 도심지 환경에 따른 탄산화의 분석결과 콘크리트 강도가 증가함에 따라 탄산화 속도가 감소하고, 교량의 사용년수가 증가함에 따라 탄산화 깊이는 증가함을 보였다. 또한 신뢰성이론을 기반으로 도심지 교량의 내구적 파괴확률을 분석한 결과, 대부분의 경우 내구적 파괴확률이 10%이상으로 분석되었고, 목표내구수명을 만족하기 위해 최소 피복두께가 70-80mm이상 확보되어야 할 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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