• 제목/요약/키워드: chloride ion diffusion coefficient

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혼화재 종류 및 치환율이 염수에 침지한 콘크리트의 내염성능 향상에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of the Kinds and Replacement Ratios of Mineral Admixtures on the Development of Chloride Invasion Resistance Property of Concrete Immersed in Salt Water)

  • 유재강;김동석;박상준;원철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • This paper investigate that the effect of the concrete containing mineral admixtures(pozzolanic materials such as fly-ash, ground granulated blast-furnace slag, silica fume and meta kaolin) on the resistance properties to chloride ion invasion. The purposed testing procedure was applied to the concrete added mineral admixtures for $3\sim4$ replacement ratios under W/B ratios ranged from 0.40 to 0.55. Specimens were immersed in $3.6\%$ NaCl solution for 330 days, and penetration depth, water soluble chloride contents and acid soluble chloride contents were measured in 28, 91, 182 and 330 days. Then, diffusion coefficient were calculated using total chloride contents. As a results. the kinds of mineral admixture and replacement ratios had a great effect on the resistance property of the concrete to chloride ion invasion compared with the plain concrete. And the optimal replacement ratios of mineral admixture had a limitation for each admixtures. The amount of acid soluble chloride ions and water soluble chloride ions were varied with the kinds of mineral admixtures and the penetration depth from the concrete skin. Chloride diffusion coefficient of each concretes decreased with the time elapsed. and the diffusion coefficients of the concrete immersed salt water for 330 days had a establishment with the compressive strength measured before immersing.

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콘크리트의 염화물이온 확산성상에 미치는 온도의 영향 (Influence of Temperature on Chloride Ion Diffusion of Concrete)

  • 소형석;최승훈;서중석;서기석;소승영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.71-78
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    • 2014
  • 사용후핵연료의 중간저장시설인 콘크리트 캐스크(cask)는 해안부근에 입지할 가능성이 크기 때문에 염해에 대한 문제가 크게 우려된다. 그리고 염해에 의한 철근의 부식 및 균열발생은 철근콘크리트구조물의 방사선 차폐기능뿐 아니라 구조성능 저하의 주요 원인이기 때문에 염해에 대한 평가는 매우 중요한 사항이다. 특히 염해환경과 함께 콘크리트 캐스크 내부에서는 사용후핵연료의 발열에 의해 $60^{\circ}C$정도의 고온 환경이 예상되기 때문에 고온에서의 염해에 대한 검토가 요구되지만, 기존 콘크리트 구조물의 염해평가에서는 온도에 대한 영향이 전혀 고려되어 있지 않아 고온에서 염해에 노출된 철근콘크리트구조물들의 내구설계 및 수명예측을 위해 참고할 만한 자료가 거의 없다. 이 연구에서는 다양한 온도환경에서의 염수(NaCl)침지시험을 통해 콘크리트의 염화물이온 확산계수를 측정하고 염화물이온 확산계수와 온도의 관계를 규명하고자 하였다. 실험 결과, 콘크리트의 염화물이온 확산계수는 온도의 증가에 따라 현저히 증대하여 고온환경에서의 염해 발생가능성이 매우 큰 것으로 조사되었다. 또한 크리트의 염화물이온 확산계수는 물시멘트(W/C)비가 낮아질수록 감소하였고, 이 경향은 온도가 증가(고온환경)하여도 동일하게 나타났다. 염화물이온 확산계수의 온도의존성은 아레니우스식(Arrhenius equation)으로 나타내어졌고 회귀분석 결과, 확산계수의 대수 값은 절대온도의 역수와 선형관계를 나타내었다. 또한 온도의존성을 나타내는 활성화에너지(activation energy)는 물시멘트(W/C)비가 낮을수록 높게 나타났다.

콘크리트 물성 및 시험법에 따른 콘크리트 염화물 확산 (Chloride Diffusion in Hardened Concrete with Concrete Properties and Testing Method)

  • 양은익;김명유;민석홍
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.261-268
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    • 2004
  • RC 구조물이 해양 환경에 노출되거나 염화물 환경에 놓이면 콘크리트 속의 매립철근의 부식이 발생한다. 철근의 부식은 구조물의 내구성을 감소시키게 되며, 이러한 부식은 염화물의 침투로 인해 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 염화물 침투실험을 통하여 콘크리트 물성과 시험법이 염화물 확산에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과에 따르면, W/C비와 시험법 모두 콘크리트의 확산계수에 영향을 미치는 것으로 나타났다. W/C비가 증가함에 따라 확산계수도 증가하였으나, 비례하여 증가하지는 않았다. 또한, 시험법에 따른 확산계수의 경우, W/C비의 영향은 잘 반영하나 시험법에 따라 확산계수의 차이가 보인다. 본 연구에서는 W/C비에 따른 확산계수 추정식을 제안하였다.

원전 취배수 구조물 콘크리트 배합의 염소이온 확산특성 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study for Evaluation of Chloride Ion Diffusion Characteristics of Concrete Mix for Nuclear Power Plant Water Distribution Structures)

  • 이호재;서은아
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.112-118
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    • 2022
  • 이 연구는 원전 안전성 관련 구조물의 콘크리트 배합설계를 이용하여 확산특성을 평가하였다. 원전안전성관련 콘크리트 구조물 중 해수에 침지되거나 간만대에 위치하는 취배수구조물의 배합을 선정하여 압축강도, 전기전도도에 의한 염소이온 침투저항성 평가, 염수침지를 통한 확산특성을 분석하였다. 원전 콘크리트 구조물의 설계기준강도인 91일까지 재령에 따라 1, 7, 14, 28, 56, 91일에 압축강도를 측정했으며, 재령 28, 91일에 염소이온 침투저항성 평가를 실시했다. 재령 28일 콘크리트 시험체를 28일간 염수에 침지한 뒤 깊이별 시료를 채취하여 염화물량을 분석함으로써 확산계수를 도출하였다. 결과적으로 보통포틀랜드시멘트를 100% 사용한 콘크리트보다 플라이애시가 20% 치환된 원전 콘크리트 배합이 28일 이후 장기적인 강도증진 효과가 더 높게 나타났다. 또한 원전콘크리트 배합이 보통포틀랜드시멘트를 100% 사용한 배합보다 염소이온 침투저항성이 높고 확산계수도 더 낮게 나타나 염해에 대한 저항성이 더 높은 것으로 나타났다.

해양 콘크리트 구조물의 염소이온 침투해석 (Analysis of Chloride ion Penetration of Marine Concrete Structure)

  • 한상훈;박우선;김동현
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.71-79
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    • 2003
  • 본 논문에서는 염소이온 침투해석에 사용되는 염소이온 확산계수. 염소이온 고정화 관계식, 증발가능 수량에 대한 일반 예측식들을 제시하였다. 이러한 식들을 염소이온 확산 모델링에 대입하여 그 식들의 유효성을 검토하였다. 상대습도와 양생온도의 염소이온 확산에 대한 영향은 주로 확산계수를 변화시켜 고려한다. 상대습도가 증가하면 염소이온 확산깊이는 증가하고 재령이 경과할수록 상대습도가 확산깊이에 미치는 영향은 커진다. 반면에, 양생온도가 증가하면 확산깊이가 조금 증가하지만 재령이 경과할수록 양생온도가 확산깊이에 미치는 영향은 감소한다. 한편, 염소이온의 고정화에 영향을 미치는 시멘트의 $C_3$A양이 증가하면 표면에서는 고정염소이온의 증가로 인해 전체 염소이온량이 증가하지만 깊이가 깊어질수록 확산되는 자유염소이온의 감소로 인해 전체 염소이온량이 감소한다. 물-시멘트비가 감소하면 염소이온의 확산깊이는 급격히 감소하고 염소이온의 확산을 막는 가장 효과적인 방법은 물-시멘트비를 감소시키는 것임을 알 수 있다

염해 및 황산염의 복합작용에 따른 염소이온 확산특성의 실험적 연구 (Experimental Study of Chlorides Ion Diffusion Characteristics under Combined Condition of Chlorides and Sulfates)

  • 오병환;김선우;정상화;서정문
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.413-418
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    • 2000
  • The test results on the deterioration process of concrete under single and combined action of chloride penetration have been obtained. Within the test period of 15 weeks, it is seen that the internally penetrated chloride ion contents are slightly less in the combined action of NaCI and $Na_2SO_4$ than the single action of NaCI. Also the theoretical prediction of chloride penetration based on measured diffusion coefficient agress well with the test data of single deterioration process but disagress with that of combined process. Therefore it should be needed that improved chloride diffusion model for the combined deterioration process.

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하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 철근부식 및 염소이온 확산 특성 (Characteristics for Reinforcement Corrosion and Chloride Ion Diffusion of High Volume Fly Ash Concrete)

  • 권순오;배수호;이현진;정상화
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.34-39
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 하이볼륨 플라이애시(HVFA) 콘크리트의 강도수준 및 플라이애시의 혼입률별로 콘크리트 내의 철근부식 및 염소이온 침투 저항성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 물-결합재비 및 플라이애시 혼입률에 따라 철근 상부를 노출시킨 원주형 공시체와 통상적인 원주형 공시체를 제작하였으며, 이들 각각에 대해 압축강도 및 염소이온 침투 저항성 시험과 전기화학적 방법에 의한 철근부식 촉진시험을 수행하였다. 실험 결과, 대체적으로 플라이애시 혼입률이 많을수록 HVFA 콘크리트의 압축강도는 감소하였으나, 철근부식 및 염소이온 침투 저항성은 크게 개선되는 것으로 나타났다.

단면수복재로 보수시공한 철근콘크리트내로의 염화물이온 침투에관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Chloride Ion's Permeation of Reinforced Concrete Repaired by Patching Repair Material)

  • 윤선영;신상헌;유병철;이한승
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.617-620
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    • 2008
  • 구조물의 열화부위를 제거하고 단면수복재로 되메우는 단면수복공법의 합리적인 시공을 위해서는 외부로부터 침투되는 염화물이온에 대한 단면수복재 및 이를 시공한 철근콘크리트구조물의 염화물이온 침투예측의 선행이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 단면수복재 시공이후의 구조물의 염해상태를 예측하고, 염화물이온의 침투 및 그에 의한 철근부식을 예측하기위해 단면수복재를 시공한 콘크리트의 염화물이온 확산계수를 정확히 파악하고자 한다. 본 연구에서는 실제 염화물이온 급속침투실험(Rapid Chloride Permeability Test)를 통한 단면수복재의 염화물이온 확산계수를 실험적으로 산정하고 단면수복재의 두께가 염화물이온 확산에 미치는 영향 또한 수치적으로 규명하였다. 실험에서 도출된 콘크리트 및 단면수복재의 염화물이온 확산계수를 일본토목학회에서 제시한 식 및 유한요소해석(Finite Element Method)를 이용하여 단면수복재로 보수시공한 구조물의 위치별 염화물이온농도를 산출하였다.

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고로슬래그미분말 치환 콘크리트의 염화물 침투특성에 관한 연구 (A Study on the Chloride ion Penetration Characteristic of Concrete containing Ground Granulated Blast Furnace Slag)

  • 김현수;지남용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.997-1002
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    • 2001
  • There are two types of chloride in concrete; one is added as concrete materials' chloride when concrete's mixing, and .the other is penetrated from the air and sea water in the sea-shore area. These chlorides penetrate into concrete, and they are accumulated inside the concrete with aging. This study aimed to evaluate the chloride ion penetration resistance of concrete containing GGBFS in the sea-shore area. Therefore, the specimens made with the replacement ratios(0, 0.30, 0.45, 0.60) of GGBFS were put into 3% NaCl solution according to the chloride accelerating test of JCI-SC3, and then investigated the weight changes, compressive strength, chloride ion with the depths of the specimens by aging. The result is that the diffusion coefficient of chloride ion is decreased with the increase of replacement ratios when compared to OPC

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콘크리트의 촉진염소이온 확산 시험법에 관한 연구 (A Study for the Accelerated Chloride Diffusion Test of Concrete)

  • 이용은;김진철;이찬영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.427-432
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    • 1999
  • An electrci method for the rapid determination of chloride diffusion coefficient in concrete is proposed considering the electrical migration term in the Nernst-Plank equation. The experimental set-up for this method is basically that for PD index by Dhir, excluding some change in the experimental parameter values in consideration of reliability, simplicity and rapidity of the accelerated test method. Experimental results show that 30mm of specimen thickness, 10 volt of supplied potential, and 5M of chloride ion concentration are optimal

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