• Computers and Concrete
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• 제15권2호
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• pp.183-198
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• 2015

Chloride ingress implies a complex interaction between physical and chemical process, in which heat, moisture and chloride ions transport through concrete cover. Meanwhile, reinforced concrete structure itself undergoes evolution due to variation in temperature, relative humidity and creep effects, which can potentially change the deformation and trigger some micro-cracks in concrete. In addition, all of these process show time-dependent performance with complex interaction between structures and environments. In the present work, a time-dependent behavior of chloride transport in reinforced concrete beam subjected to flexural load is proposed based on the well-known section fiber model. The strain state varies because of stress redistribution caused by the interaction between environment and structure, mainly dominated by thermal stresses and shrinkage stress and creep. Finally, in order to clear the influence of strain state on the chloride diffusivity, experiment test were carried out and a power function used to describe this influence is proposed.

• Computers and Concrete
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• 제7권5호
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• pp.421-435
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• 2010

This paper utilizes the modified Davis model and the mode coupling theory, as parts of the electrolyte solution theory, to investigate the diffusivity of the ion in concrete. Firstly, a computational model of the ion diffusion coefficient, which is associated with ion species, pore solution concentration, concrete mix parameters including water-cement ratio and cement volume fraction, and microstructure parameters such as the porosity and tortuosity, is proposed in the saturated concrete. Secondly, the experiments, on which the chloride diffusion coefficient is measured by the rapid chloride penetration test, have been carried out to investigate the validity of the proposed model. The results indicate that the chloride diffusion coefficient obtained by the proposed model is in agreement with the experimental result. Finally, numerical simulation has been completed to investigate the effects of the porosity, tortuosity, water-cement ratio, cement volume fraction and ion concentration in the pore solution on the ion diffusion coefficients. The results show that the ion diffusion coefficient in concrete increases with the porosity, water-cement ratio and cement volume fraction, while we see a decrease with the increasing of tortuosity. Meanwhile, the ion concentration produces more obvious effects on the diffusivity itself, but has almost no effects on the other ions.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.489-492
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• 2006

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 and numerous methods have been proposed to determine the diffusion coefficient of chloride ion quickly. In this study, electrically accelerated experiments were carried out in order to evaluate diffusion coefficient of the chloride ion into concrete. The methods were diffusion cell test method in which the voltage of 15V(DC) was applied. The type of cement is blended cement in which the admixtures of blast-furnace slag and fly ash were used. In conclusion, the diffusion coefficient of chloride ion is much affected according to mineral admixtures and the diffusion coefficient of ternary blended cement showed very low values. it is presumably said that this result is due to highly densified pore structures by the aid of slag substitution and pozzolanic activity of fly ash.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.56-61
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• 2012

콘크리트의 열화는 현재 전세계적인 관심 분야로서 가장 보편적인 열화원인은 염해이다. 이를 고려한 내구수명 예측기법의 개발은 토목건설 기술에 매우 중요한 부분을 차지하고 있으나, 대부분의 기존의 연구는 수명예측에 대한 기법에 집중되어 왔을 뿐, 콘크리트 표면의 미세 기후조건을 고려한 환경 분석은 매우 드문 실정이다. 그러나 콘크리트의 내구성은 표면의 특성에 의해 지배되므로, 실질적으로 표면상태에 대응한 미세 기후조건을 연구하여 환경대응 인자로 정립할 필요가 있다. 본 연구는 현장 기후조건을 계측하여 콘크리트의 미세기후조건을 해석할 수 있는 방법을 제안하였다. 이 결과는 염소이온 확산계수와 같은 재료 매개변수에 반영하여 더욱 정밀한 수치 해를 얻는데 이용되었다. 본 연구는 콘크리트의 내구성 설계기법을 개발하기 위하여, 환경인자에 대응한 매개변수를 도출하는데 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.102-109
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• 2016

본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 콘크리트용 순환 굵은골재를 사용하여 콘크리트의 압축강도 수준(20, 35, 50 MPa)에 따라 순환 굵은골재의 혼입률 변화가 콘크리트의 염화물 확산특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 순환 굵은 골재의 치환율 변화에 따른 유동성(슬럼프)은 순환골재를 혼입하지 않은 경우에 비해 동등하거나 양호한 유동성을 나타내는 것으로 나타났다. 이러한 영향은 국내에서 생산되는 순환골재의 양호한 입형이 유동성 개선에 기여한 것으로 판단된다. 또한, 순환 ?은 골재의 치환율 변화에 따른 압축강도는 순환골재 혼입률이 증가할수록 약 9~10% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 염화물 확산계수는 순환골재 혼입률이 증가함에 따라 최대 144%까지 증가하는 결과를 나타냈으며 낮은 강도 수준의 콘크리트 일수록 순환골재 활용에 따른 내염성 저하 정도가 큰 것으로 나타났다. 강도가 증가할수록 순환골재 혼입에 따른 영향은 감소되어, 고강도 영역에서는 일반 콘크리트와 유사한 염화물 확산 특성을 발현하는 것으로 분석되었다. 따라서 순환골재를 콘크리트용 재료로 대량 활용하기 위해서는 콘크리트의 내염성 개선을 위한 혼화재료의 적용 또는 배합설계상 조정을 통한 강도의 개선 등이 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1045-1051
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• 2005

For critical structures and application, where a given reliability must be met, it is necessary to account for uncertainties and variability in material properties, structural parameters affecting the corrosion process, in addition to the statistical and decision uncertainties. This paper presents an approach to the fuzzy arithmetic based modeling of the chloride-induced corrosion of reinforcement in concrete structures that takes into account the uncertainties in the physical models of chloride penetration into concrete and corrosion of steel reinforcement, as well as the uncertainties in the governing parameters, including concrete diffusivity, concrete cover depth, surface chloride concentration and critical chloride level for corrosion initiation. The parameters of the models are regarded as fuzzy numbers with proper membership function adapted to statistical data of the governing parameters and the fuzziness of the corrosion time is determined by the fuzzy arithmetic of interval arithmetic and extension principle

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.694-699
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• 2000

Recently, the degradation of reinforced concrete structures due to physical and chemical attack has been a major issue in construction engineering. One of the main causes of degradation of concrete structures can be ascribed to chloride-induced corrosion, i.e., the rapid penetration of chloride ions into concrete. To estimate durability of reinforced concrete structures exposed to marine environment, many different kinds of accelerated tests to evaluate the concrete diffusivity were proposed. In this study, present test methods are reviewed and a proper test method for concrete is selected. The diffusion coefficients of concrete with corrosion inhibitor are measured using the proposed method, and then, measured values are compared to those of concrete without corrosion inhibitor. It is found from experimental results that diffusion coefficient re decreased with curing ages.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권6호
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• pp.543-550
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• 2018

해안도시에 건설하는 건축물의 콘크리트 배합은 환경조건에 따라 설계기준 압축강도로 제한하고 있으나 혼화재 혼입에 의해 염해 내구성이 급격히 향상되고 있음이 기존연구에서 명확히 되고 있으나 아직 규정에 반영되고 있지는 못한 실정이다. 본 연구에서는 레미콘의 배합을 분석하고 비교 시험체 제작을 통하여 염해 내구성에 대한 건축구조기준을 만족시키면서 경제성을 가지는 결과를 도출하고자 하였다. 시판되는 레미콘의 경우 설계기준 압축강도 이상의 강도와 그에 따른 염소이온 차단성을 가지며 전 배합조건에 대해서 OPC 35MPa를 능가하는 성능을 확인할 수 있었다. 내구성 및 경제성을 동시에 달성하기 위해서 납품 전 사전배합을 실시하여 염해 저항성을 포함한 기본물성을 검토할 필요가 있다고 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.794-801
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• 2003

건축물의 요구성능에 대한 관심이 점차 높아짐에 따라 건축물의 성능평가를 통하여 사용연한을 예측하고 건축물의 수명을 연장시키거나, 새롭게 재구성하려는 노력이 계속되고 있다. 그러나 아직 염화물에 의한 성능저하 평가에 있어 그 비용의 문제와 평가과정의 전문성 등의 많은 난점을 가지고 있다. 본 연구는 콘크리트 내부의 염화물침투 깊이를 측정하는 간이적 방법인 비색판별법을 이용하여 염화물에 의한 성능저하평가를 하고자 비색판별법의 적용가능성을 검토 후 변색위치의 침투염화물량을 정량분석하였다. 또한, 이를 이용하여 콘크리트 표면염화물량을 산정하고 철근위치 염화물량의 예측 및 한계염화물량에 도달시간 예측의 실용적 평가수단을 제시하였다. 염화물에 의한 철근콘크리트 구조물의 성능평가에 있어 간이평가 수단인 비색판별법의 활용에 따라 샘플수의 다량확보를 통한 신뢰수준의 향상을 이룰 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.411-418
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• 2013

최근 해양 콘크리트 구조물의 염해 및 수화열 저감을 위한 재료적 대책으로 혼합시멘트의 사용이 증가하고 있다. 혼합시멘트는 염해 및 수화열 저감 성능이 우수한 결합재이지만 재령 28일까지의 압축강도 발현이 작은 특징이 있다. 그러나 현행 해양 콘크리트 시방 규정은 높은 수준의 설계기준 압축강도를 재령 28일에 엄격히 만족하도록 되어 있다. 따라서 혼합시멘트를 사용하면 물-결합재비는 작고 단위결합재량은 많은 해양 콘크리트 배합이 예상된다. 이와 같이 높은 압축강도 위주의 해양 콘크리트 배합은 염해 내구성 확보에 유리하지만 수화열 저감에는 불리하다. 따라서 이 연구에서는 물-결합재비 및 결합재 종류에 따른 해양 콘크리트의 재료적 특성을 실험적으로 검토하고 예측하였다. 검토 및 예측 결과, 고로슬래그시멘트(BSC) 및 삼성분계 혼합시멘트(TBC) 배합은 1종 보통포틀랜드시멘트(OPC) 배합보다 재령 28일까지의 압축강도 발현은 상대적으로 작지만 재령 56일에는 유사한 압축강도를 발현하였으며 염해 및 수화열에 유리한 것으로 나타났다. 그러나 현행 해양 콘크리트의 최소 설계기준 압축강도를 만족하기 위해서는 단열온도 상승량이 크게 증가하는 것으로 예측되어 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다.