• 제목/요약/키워드: concrete durability.

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Testing of the permeability of concrete box beam with ion transport method in service

  • Wang, Jia Chun
    • Computers and Concrete
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    • 제15권3호
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    • pp.461-471
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    • 2015
  • The permeability is the most direct indicator to reflect the durability of concrete, and the testing methods based on external electric field can be used to evaluate concrete permeability rapidly. This study aims to use an experiment method to accurately predict the permeability of concrete box beam during service. The ion migration experiments and concrete surface resistivity are measured to evaluate permeability of five concrete box beams, and the relations between these results in service concrete and electric flux after 6 hours by ASTM C1202 in the laboratory are analyzed. The chloride diffusion coefficient of concrete, concrete surface resistivity and concrete 6 hours charge have good correlation relationship, which denote that the chloride diffusion coefficient and the surface resistivity of concrete are effective for evaluating the durability of concrete structures. The chloride diffusion coefficient of concrete is directly evaluated permeability of concrete box beam in service and may be used to predict the service life, which is fit to engineering applications and the concrete box beam is non-destructive. The concrete surface resistivity is easier available than the chloride diffusion coefficient, but it is directly not used to calculate the service life. Therefore the mathematical relation of the concrete surface resistivity and the concrete chloride diffusion coefficient need to be found, which the service life of reinforced concrete is obtained by the concrete surface resistivity.

다공성 골재를 함유한 기포혼합콘크리트의 장기거동 및 내구특성 (Long-Termed Behavior and Durability of Foam-Mixed Concrete Containing Porous Aggregates)

  • 김상철;이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.113-123
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    • 2012
  • 하중을 받는 대상제체의 하중경감과 구조물의 경량화를 위해 본 연구에서 개발한 공법은 기존의 인공경량성토공법을 개선한 공법으로써 다공성의 경량골재인 bottom ash와 시멘트를 주재료로 하는 슬러리에 기포제를 혼합 발포시켜 경량의 성토재료를 제조하고 이를 대상 구조물에 적용하는 기술이다. 이 공법의 소재인 기포혼합콘크리트의 경우도 시멘트를 주성분으로 하고 있기 때문에 시간 의존적 변형이 발생되고, 외기 환경에 노출되므로 내구성능 저하는 필연적으로 발생하게 된다. 따라서 적용한 경량성토제의 시간 의존성 장기거동과 내구성 문제를 보다 명확하게 규명할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 선행 작업으로 콘크리트의 배합인자별 역학적 특성 분석을 토대로 영향을 미치는 주요 인자를 도출하였으며, 이를 토대로 장기거동과 내구성 실험에 필요한 배합변수를 설정하여 그들의 미치는 영향을 분석을 통해 평가하였다. 연구결과, 개발된 기포혼합콘크리트는 건조수축변형률이나 크리프 등의 장기거동과 동결융해 및 탄산화의 내구성 측면에 있어 기존의 경량기포콘크리트에 비해 우수한 효과를 보였으며 특히, bottom ash의 혼입이 저항성 향상에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

콘크리트의 동결융해 내구성에 공기량이 미치는 영향 분석 (Affecting Analysis of Air Content on the Freeze-Thaw Durability of Concrete)

  • 이병덕;김현중;강혜진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.565-568
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    • 2008
  • 우리나라의 경우 매년 전국적으로 일평균기온이 0$^{\circ}C$이하로 되는 경우가 대부분이므로 거의 모든 지역의 콘크리트가 반복되는 동결융해의 피해를 입고 있다고 볼 수 있다. 이러한 동결융해의 반복에 대한 콘크리트의 내구성은 콘크리트의 공기량과 매우 관계가 깊다. 따라서, 현재 콘크리트의 동결융해에 대한 저항성을 향상시키기 위해 AE제 등을 사용하고 있으며 콘크리트의 기포간극계수를 $250{\mu}m$ 이하로 권장하고 있다. 외국의 경우도 마찬가지로 AE제 및 감수제에 관한 품질규격에서 기포간극계수를 캐나다의 경우 각각 $200{\mu}m$ 이하 및 $230{\mu}m$ 이하로 규정하고 있으며 일본학회에서도 기포간극계수 $250{\mu}m$ 이하가 적당하다고 보고되고 있다. 또한, 융설제와 동결융해의 복합작용에 의해 콘크리트의 스켈링 저항성을 향상시키는 데에도 일반 동해와 마찬가지로 공기량이 상당히 중요하다고 알려져 있다. 따라서, 반복되는 동결융해에 의한 동해를 동시에 받는 복합열화 환경하에 있는 일반콘크리트의 내구성에 크게 영향을 미치는 인자로 알려져 있는 공기량에 따른 동결융해 내구성을 알아보고자 Non AE(공기량 1.5%), AE(공기량 4.5%, 7.2%) 콘크리트를 통해 동결융해에 따른 상대동탄성계수와 중량감소율, 스켈링 저항성 및 공극특성을 비교검토 하였다.

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콘크리트 구조물의 열화방지를 위한 표면 성능 개선제의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Surface Performance Improving Agent for the Deterioration Prevention of Concrete Structures)

  • 류금성;고경택;김도겸;이장화
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.177-186
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    • 2005
  • 최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

칼슘 용출 열화에 의해 표면이 손상된 콘크리트 부재의 구조적 거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on Structural Behavior of Surface Damaged Concrete Member by Calcium Leaching Degradation)

  • 최윤석;장용환;최소영;김일순;양은익
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.22-32
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    • 2014
  • 다양한 열화 인자에 의해 저감된 콘크리트의 내구성은 구조물의 구조적 성능과 사용 수명에 부정적인 영향을 미치게 되며 콘크리트 연구 분야 중에서도 매우 중요하고 매력적인 주제라고 할 수 있다. 이러한 이유로 콘크리트의 내구성과 관련된 많은 연구들이 발표되었으나 물리-화학적 열화에 기인하는 콘크리트의 본질적인 물성 변화에 주된 초점이 맞춰져 왔으며, 콘크리트 내구성과 구조물의 구조적 성능 사이의 관계 정립은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트의 강도 감소에 원인이 되는 칼슘 용출 열화를 적용하였으며, 열화 정도에 따른 구조적 거동을 평가하기 위하여 열화 손상을 입은 콘크리트 부재의 압축 및 휨 거동 실험을 수행하고 그 결과를 비선형 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 연구 결과에 따르면 칼슘 용출 열화는 콘크리트의 압축 강도를 저하시키며, 열화가 진행됨에 따라 취성 거동에서 연성 거동으로 변화되는 경향을 나타냈다. 또한 열화에 의한 압축 영역의 손상 정도가 심화될수록 RC 부재의 내하력과 강성은 저하되었으며, 이러한 구조적 거동은 ABAQUS의 CDP 모델을 사용한 비선형 유한요소해석의 결과와도 비교적 잘 일치하였다.

국산 매립회의 골재특성 평가 및 매립회 콘크리트의 내구 성능 평가 (Evaluation for Properties of Domestic Pond Ash Aggregate and Durability Performance in Pond Ash Concrete)

  • 이봉춘;정상화;김주형;권성준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.311-320
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    • 2011
  • 화력발전 부산물 중 플라이애쉬는 포졸란 반응을 활용하여, 콘크리트 혼화재로 적극적으로 사용되고 있으나, 바텀애쉬는 주로 매립되어 재활용이 많이 요구되는 실정이다. 매립회에는 바텀애쉬와 플라이애쉬가 혼재되어 있는데, 이 연구에서는 국내 6개 발전소 매립회를 수집하고 5가지 치환율(10%, 20%, 30%, 50%, 70%)을 고려하여 매립회의 공학적 특성과 매립회 콘크리트의 역학적/내구 성능이 평가되었다. 골재 실험으로는 조립률, 밀도 및 흡수율, 안전성, 염화물 함유량, 유해이온 함유량, 알칼리 골재 반응 등이 수행되었으며, 매립회 콘크리트에 대해서는 경화 전 특성으로 슬럼프, 공기량 시험을, 경화된 콘크리트에 대해서는 압축강도, 건조수축, 염해 저항성 및 확산계수, 촉진 탄산화 실험, 동결 융해 실험 등이 수행되었다. 매립회는 일반 잔골재보다 큰 흡수율과 작은 밀도를 가지고 있었으나, 콘크리트 골재로 사용 가능하며, 매립회 콘크리트 역시 일반 콘크리트에 해당하는 적절한 성능을 확보하고 있었다. 특히 치환율이 증가함에 따라 강도는 증가하였으며, 우수한 탄산화 저항성을 확인하였다. 최종적으로 실험 결과를 정량적으로 등급화 하여 가장 우수한 매립회 및 매립회 콘크리트의 적용 제한 사항을 도출하였다. 이 연구는 매립회 및 매립회 콘크리트의 공학적 특성을 중심으로 다루고 있으며, 실제 구조물에 대한 모형 실험을 통한 적용성 평가가 추가로 진행될 것이다.

임해 콘크리트 구조물의 염분 침투량 분석 (Chloride-ion Test of Seaside Concrete Structure)

  • 이장화;장종탁
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.123-124
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    • 1990
  • Seaside concrete structure is deteriorated by chloride-ion, sulphate and salt cristalization in concrete pore. Therefore the amount of these chemical substance should be analyzed for evaluating the durability of seaside concrete structure. In this study, the amount of chloride-ion in concrete was surveyed in order to estimate the damage state of concrete structure within am influence of seawater.

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염해환경하 콘크리트의 철근방식공법 연구 (Research for Corrosion Protection System of Embedded steels for Reinforced Condrete Exposed to Chloride Environments.)

  • 문홍식;류금성;정영수;박희상
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.281-284
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    • 1999
  • Bridge structure is known as one of important infrafacilities for comfortable human life. Recent long-span bridges, such as Kwang-Ahn Grand bridge, S대-Hae Grand Bridge, Young-Jong Grand Bridge, etc, have been designed and constructed near the seaside without in-depth consideration of concrete durability problems, It is in particular noted that corrosion of reinforcement steel in concrete is very important for the durability enhancement of concrete structures. The objective of this experimental study is to investigate the corrosion degree of reinforcing steels in concrete specimens which are exposed to cyclic wet and dry saltwaters, and then to develop pertinent corrosion protection system such as rational cover depth, corrosion inhibitors, cathodic system for reinforced concrete bridges exposed to marine environment.

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건식제조법에 의해 생산된 고품질 재생잔골재의 품질 및 재생콘크리트의 성상에 관한 연구 (A Study on the Qualities of Recycled Fine Aggregate and Properties of Recycled Concrete Producted by the Drying Manufacturing Method)

  • 장종호;이동혁;문형재;나철성;주지현;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.364-367
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    • 2004
  • The purpose of this study is to investigate quality of recycled fine aggregate manufactured by drying manufacturing system which is the manufacture method of high quality recycled fine aggregate, and to analyze on the fresh, hardened and durability properties of recycled concrete using it. Therefore it is to present the fundamental data for structural application of recycled concrete. The results of this study are as follows; Quality of recycled fine aggregate by drying manufacturing system is improved, and compressive and tensile strength of recycled concrete using high quality recycled fine aggregate are similar to those of normal concrete. But, durability such as carbonation, salt damage and dry shrinkage show decreased somewhat.

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Role of ingredients for high strength and high performance concrete - A review

  • Parande, A.K.
    • Advances in concrete construction
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    • 제1권2호
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    • pp.151-162
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    • 2013
  • The performance characteristics of high-strength and high-performance concrete are discussed in this review. Recent developments in the field of high-performance concrete marked a giant step forward in high-tech construction materials with enhanced durability, high compressive strength and high modulus of elasticity particularly for industrial applications. There is a growing awareness that specifications requiring high compressive strength make sense only when there are specific strength design advantages. HPC today employs blended cements that include silica fume, fly ash and ground granulated blast-furnace slag. In typical formulations, these cementitious materials can exceed 25% of the total cement by weight. Silica fume contributes to strength and durability; and fly ash and slag cement to better finish, decreased permeability, and increased resistance to chemical attack. The influences of various mineral admixtures such as fly ash, silica fume, micro silica, slag etc. on the performance of high-strength concrete are discussed.