• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.253-261
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• 2015

콘크리트에 발생하는 균열은 구조물의 진행성 파괴로 연결되어 구조물의 안전성에 직결되는 문제이며, 철근콘크리트 구조물에 발생한 균열은 사용성 뿐만 아니라 유해물질의 침입에 따른 열화를 촉진하여 내구성 문제와 직결된다. 특히 외부 염화물 이온의 침입에 따라 철근에 발생하는 부식은 철근콘크리트 구조물의 안전성에도 큰 영향을 미친다. 따라서, 콘크리트의 균열을 제어하기 위해 초기재령 콘크리트에서의 수화, 수분이동을 규명하여 안전성 및 내구성을 확보하기 위해 허용 균열폭을 합리적으로 산정하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 철근부식에 영향을 미치는 영향인자를 분석하고 부식영향인자의 변화에따른 부식의 정도를 파악할 수 있는 철근콘크리트 보를 제작하여 실험을 실시한다. 이러한 실험의 결과를 이용하여 부식영향인자를 고려한 허용 균열폭에 대한 식을 제안한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.345-350
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• 2001

Reinforced concrete is, in general, known as a high durability material due to a strong alkalinity of cement. Probable concrete cracks could incur steel corrosion of RC structures and then could easily deteriorate the concrete durability, which can be fully secured by a systematic quality control for the construction of concrete structures. For the corrosion protection of reinforcing steels in concrete, however, current design specifications of concrete cover depth do not in-depth consider the effect of the cracks as well as the chloride content of RC structures. Therefore, appropriate provisions for concrete cover depth should be coded by considering the influence of concrete cracks on the corrosion of reinforcing steels. The objective of this research is to investigate pertinent cover depth, which can prohibit rebar corrosion, on the basis of experimental corrosion measurements of reinforcing steels on crack characteristics such as the width, depth and frequency of concrete cracks.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권4호
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• pp.447-461
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• 2010

Fiber reinforced polymer (FRP) bars have been widely used as reinforcement for concrete structures. However, under elevated temperatures, the difference between the transverse coefficients of thermal expansion of FRP rebars and concrete may cause the splitting cracks of the concrete cover. As a result, the bonding of FRP-reinforced concrete may not sustain its function to transfer load between the FRP rebar and the surrounding concrete. The current study investigates the cracking resistance of FRP reinforced concrete against the thermal expansion based on a mechanical model that accounts for the tensile softening behavior of concrete. To evaluate the efficacy of the proposed model, the critical temperature increments at which the splitting failure of the concrete cover occurs and the internal crack radii estimated are compared with the results obtained from the previous studies. Simplified equations for estimating the critical temperature increments and the minimum concrete cover required to prevent concrete splitting failure for a designated temperature increment are also derived for design purpose.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.573-581
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• 2013

이 논문은 강섬유보강콘크리트와 GFRP (glass fiber reinforced polymer)사이의 부착 특성을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 주요 변수로는 보강근 지름, 섬유혼입량, 피복두께 및 콘크리트의 압축강도를 설정하였다. 부착파괴는 주로 콘크리트 피복에서의 쪼갬으로 인하여 유발되며, 이러한 콘크리트의 쪼갬파괴는 보강근과 콘크리트 사이의 변형 차이로 유발되는 인장력때문에 발생한다. 따라서, 보강근과 콘크리트 사이의 부착파괴를 방지하기 위하여, 콘크리트 피복부위의 인장강도를 향상시켜야 한다. 실험결과를 살펴보면, 섬유혼입량 증가는 부착강도를 크게 향상시키고 있으며, 피복두께는 최종 파괴모드를 변화시킴을 확인할 수 있었다. 보강근의 지름 또한 최종 파괴모드를 변화시킴을 확인할 수 있었다. 일반적으로 보강근의 지름은 부착특성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 섬유혼입량은 부착특성에 큰 영향이 없는 것으로 알려져 있다. 콘크리트 압축강도의 증가는 보강근과 콘크리트 사이의 부착강도를 증가시켰으며, 이는 압축강도의 증가가 직접적으로 인장강도의 증가를 유발하기 때문이라고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.233-238
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• 2006

본 연구에서는 염해환경에 노출되어 있는 철근콘크리트 구조물의 수명예측에 있어서 철근덮개 파괴시간 예측을 위하여, 유한요소해석을 통한 방법을 제시하였다. 또한 본 연구에서는 인공세공용액중의 철근 부식속도로부터 콘크리트 중의 철근 부식속도를 유도하는 방법을 제시하였으며, 철근 부식의 분포에 따른 철근덮개의 파괴시간을 비교하여, 철근덮개 파괴시간을 합리적으로 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 국부부식을 고려한 경우 균일한 부식을 가정한 경우보다 최대 약 40%정도 철근덮개 파괴시간이 짧아짐을 알 수 있다. 따라서, 철근덮개의 파괴시간 예측을 위한 유한요소해석에 있어서 국부부식을 고려하는 것이 합리적인 결과를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.653-658
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• 1999

Bond between reinforcing bars and the surrounding concrete is supposed to safely transfer load in the design process of reinforced concrete structures. Bond failure of reinforcing bars generally take place by splitting of concrete cover as bond force between concrete and reinforcing bars exceeds the resistance by the confinement of the concrete cover and transverse reinforcement. Confinement, concrete cover and transverse reinforcement, on bond are the key factor of current provision to determine development length of reinforcing bars to concrete. In this study, previous available data are analyzed with respect to the current provisions for development and splice of reinforcement. From this study, the new provision for the design are proposed, which will be efficient and effective with some specific limit value.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.198-204
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• 2010

콘크리트 믹서트럭의 덮개는 레미콘 플랜트에서 공사 현장까지의 운반 도중 굳지 않은 콘크리트의 유동성이 저하하지 않도록 사용하는데, 설문 결과 일반시민들에게 더러운 이미지를 주고 있다. 이러한 이미지로 인해 건설 산업 전체의 이미지에도 영향을 미칠 것으로 예상하여 덮개의 효용성 여부를 밝히기 위해 레미콘을 현장에 대기시켜 둔 채 유동성을 비롯한 공기량, 콘크리트 온도변화 등의 현장 실험을 실시하였다. 또한 이와 비교를 위해 동일한 조건으로 실내 실험을 병행하여 결과를 도출하였다. 실험 결과, 믹서트럭의 덮개는 슬럼프 저하에 미치는 영향이 적은 것으로 나타났다. 공기량 변화는 덮개 유무에 관계없이 60분까지는 적정한 수준으로 품질에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 콘크리트 압축강도는 덮개 유무에 관계없이 90분까지의 시료의 경우에 목표설계기준강도에 모두 적합한 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제22권1호
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• pp.53-62
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• 2018

Cracking of concrete cover induced by reinforcement corrosion is a critical issue for life-cycle design and maintenance of reinforced concrete structures. However, the critical degree of corrosion, based on when the concrete surface cracks, is usually hard to predict accurately due to the heterogeneity inherent in concrete. To investigate the influence of concrete heterogeneity, a modified rigid-body-spring model, which could generate concrete sections with randomly distributed coarse aggregates, has been developed to study the corrosion-induced cracking process of the concrete cover and the corresponding critical degree of corrosion. In this model, concrete is assumed to be a three-phase composite composed of coarse aggregate, mortar and an interfacial transition zone (ITZ), and the uniform corrosion of a steel bar is simulated by applying uniform radial displacement. Once the relationship between radial displacement and degree of corrosion is derived, the critical degree of corrosion can be obtained. The mesoscale model demonstrated its validity as it predicted the critical degree of corrosion and cracking patterns in good agreement with analytical solutions and experimental results. The model demonstrates how the random distribution of coarse aggregate results in a variation of critical degrees of corrosion, which follows a normal distribution. A parametric study was conducted, which indicates that both the mean and variation of critical degree of corrosion increased with the increase of concrete cover thickness, coarse aggregates volume fraction and decrease of coarse aggregate size. In addition, as tensile strength of concrete increased, the average critical degree of corrosion increased while its variation almost remained unchanged.

• Computers and Concrete
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• 제7권5호
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• pp.403-419
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• 2010

The bond mechanism for reinforcing bars in concrete is equivalent to the normal contact and friction between the inclined ribs and the surrounding concrete. Based on the contact density model for the computation of shear transfer across cracks, an open-slip coupled model was developed for simulating three-dimensional bond behavior for reinforcing bars in concrete. A parameter study was performed and verified by simulating pull-out experiments of extremely different boundary conditions: short bar embedment with a huge concrete cover, extremely long bar embedment with a huge concrete cover, embedded aluminum bar and short bar embedded length with an insufficient concrete cover. The bar strain effect and splitting of the concrete cover on a local bond can be explained by finite element (FE) analysis. The analysis shows that the strain effect results from a large local slip and the splitting effect of a large opening of the interface. Finally, the sensitivity of rebar geometry was also checked by FE analysis and implies that the open-slip coupled model can be extended to the case of plain bar.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.157-166
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• 2005

This article involves architecting prototype-fuzzy expert system for designing the nominal cover thickness by means of fuzzy inference for quantitatively representing the environment affecting factor to reinforced concrete in chloride-induced corrosion environment. In this work, nominal cover thickness to reinforcement in concrete was determined by the sum of minimum cover thickness and tolerance to that defined from skill level, constructability and the significance of member. Several variables defining the quality of concrete and environment affecting factor (EAF) including relative humidity, temperature, cyclic wet and dry, and the distance from coast were treated as fuzzy variables. To qualify EAF the environment conditions of cycle degree of wet-dry, relative humidity, distance from coast and temperature were used as input variables. To determine the nominal cover thickness a qualified EAF, concrete grade, and water-cement ratio were used. The membership functions of each fuzzy variable were generated from the engineering knowledge and intuition based on some references as well as some international codes of practice.