• 제목/요약/키워드: critical threshold chloride content

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선형분극법을 이용한 보통프틀랜드시멘트 콘크리트의 임계염화물량 (Determination of Critical Chloride Content of Ordinary Portland Cement Concrete by Linear Polarization Technique)

  • 김홍삼;정해문;안태송
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.524-528
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    • 2007
  • The results of evaluating steel corrosion in concrete containing chloride content of various levels indicated that the more chloride content in concrete leads to the lower potential and higher corrosion current density. However, the open circuit potential of steel varied with time and exposure condition, and the corelation between the open circuit potential and corrosion current density was not obvious. In order to determine the critical threshold content of chloride of steel corrosion in concrete, the concept of average corrosion current density was employed. The range of critical chloride content in portland cement concretes was about $1.56{\sim}1.77%$($Cl^-$, %, wt of cement content) along with water-cement ratio, and higher water-cement ratio resulted in reduction in critical threshold chloride content.

단위시멘트량이 다른 콘크리트 중에서의 철근부식 임계염화물량에 관한 연구 (Study on the Critical Threshold Chloride Content for Steel Corrosion in Concrete with Various Cement Contents)

  • 양승규;김동석;엄태선;이종열;하야극재
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.415-421
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    • 2008
  • 콘크리트 중의 철근부식은 콘크리트 제조시 초기부터 콘크리트 중에 존재하는 염소이온과 기상작용 등의 환경요인에 의하여 외부로부터 침투하는 염소이온이 어느 값 (임계염화물량) 이상의 경우에 발생한다. 이 때문에 각 국에서는 콘크리트 중의 염소이온량의 상한치를 규제하고 있으며, 국가별 상황에 적절하게 상이한 방법으로 규제하고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 중 염소이온량의 합리적인 규제방법을 제안하기 위하여, 단위시멘트량이 다른 콘크리트 중의 염소이온에 의한 철근부식 임계 염화물량을 실험적으로 산출하였다. 그 결과, 철근부식 임계염화물량은 단위시멘트량의 변화에 따라 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 또한, 실험으로부터 얻어진 철근부식 임계염화물량은 기존의 모델계산의 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다. 현행과 같이 철근부식 임계염화물량을 콘크리트 단위체적 당의 양 (콘크리트 총량표기)으로 단위시멘트량에 관계없이 일률적으로 관리하면, 단위시멘트량 등의 콘크리트 배합조건, 환경조건의 변화 등이 철근부식 임계염화물량에 미치는 영향을 고려할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서, 철근부식 임계염화물량을 단위시멘트량 당의 양 (시멘트 종량표기)으로 표기하는 것으로, 단위시멘트량에 관계없이 일정한 값으로 표시할 수 있기 때문에 합리적이라고 판단된다.

시멘트 수화 특성 및 탄산화를 고려한 콘크리트의 임계 염소이온량에 대한 해석 기법 (Theoretical Analysis of Critical Chloride Content in (Non)Carbonated Concrete Based on Characteristics of Hydration of Cement)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.367-375
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    • 2007
  • 철근의 부식을 유발하는 임계 염소이온량에 대한 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 판단하고 내구성 설계 기법에 필요한 핵심적인 재료 물성치 임에도 그값이 아직도 모호한 실정이다. 임계 염소이온량에 대한 대부분의 문헌들은 임의의 시간에 실험적 방법에 의하여 전 염소이온량을 구하는데 집중하였다 또한, 다수의 문헌들은 대다수의 콘크리트에서 탄산화가 진행되고 있음에도 비탄산화된 콘크리트를 대상으로 실험하여 임계 염소이온량을 결정하고 있다. 그러나, 임계 염소이온량은 시멘트량, 시멘트계 재료의 종류, 염소이온의 고정화, 수산기이온 등과 같은 다양한 인자에 의하여 지배된다. 그러므로 다양한 배합조건에서 이러한 인자들을 고려할 수 있는 단일화된 해석적 기법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 이러한 다양한 요인을 고려하여 임계 염소이온량의 해석적 기법을 개발하는 것이다. 배합 조건, 노출 환경, 공극수의 화학적 발현 특성, 탄산화 등과 같은 다양한 인자들이 고려되었다. Gouda의 실험적 결과인 공극수내의 $[Cl^-]/[OH^-]$의 비율을 토대로 임계 염소이온량을 구할 수 있는 해석 기법이 정립되었다. 이는 시멘트계 재료의 수화 시뮬레이션 프로그램인 HYMOSTRUC을 이용하여 질량 단위로 구해졌으며 발표된 실험적 결과 및 관련코드와 비교되었다. 본 연구의 접근 방법은 해사 혹은 해수와 같은 염소이온의 도입원 조건에 따라서 임계 염소이온량을 결정할 수 있는 합리적 해를 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다.

배합변수에 따른 라텍스 개질 콘크리트 내에 정착된 보강철근의 부식개시시기 예측 (Prediction of Corrosion Threshold Reached at Steel Reinforcement Embedded in Latex Modified Concrete with Mix Proportion Factor)

  • 박성기;원종필;박찬기;김종옥
    • 한국농공학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.49-60
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    • 2008
  • This study were predicted the corrosion threshold reached at steel reinforcement in latex modified concrete(LMC) which were applied the agricultural hydraulic concrete structures. Accelerated testing was accomplished to the evaluate the diffusion coefficient of LMC mix, and the time dependent constants of diffusion. Also, the average chloride diffusion coefficient was estimated. From the average chloride ion diffusion coefficient, the time which critical chloride contents at depth of reinforcement steel was estimated. Test results indicated that the corrosion threshold reached at reinforcement in LMC were effected on the mix proportion factor including cement contents, latex content, and water-cement ratio. Especially, the average chloride diffusion coefficient, the corrosion threshold reached at reinforcement in LMC were affected by the all mix proportion factor.

Corrosion of Steel in Blended Concretes Containing OPC, PFA, GGBS and SF

  • Song, Ha-Won;Lee, Chang-Hong;Lee, Kewn Chu
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.171-176
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    • 2009
  • The chloride threshold level (CTL) in mixed concrete containing, ordinary Portland cement (OPC), pulverized fuel ash (PFA) ground granulated blast furnace slag (GGBS), and silica fume (SF) is important for study on corrosion of reinforced concrete structures. The CTL is defined as a critical content of chloride at the steel depth of the steel which causes the breakdown of the passive film. The criterion of the CTL represented by total chloride content has been used due to convenience and practicality. In order to demonstrate a relationship between the CTL by total chloride content and the CTL by free chloride content, corrosion test and chloride binding capacity test were carried out. In corrosion test, Mortar specimens were cast using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder. All specimens were cured 28 days, and then the corrosion rate was measured by the Tafel's extrapolation method. In chloride binding capacity, paste specimens were casting using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binders. At 28days, solution mixed with the powder of ground specimens was used to measure binding capacity. All specimens of both experiments were wrapped in polythene film to avoid leaching out of chloride and hydroxyl ions. As a result, the CTL by total chloride content ranged from 0.36-1.44% by weight of binders and the CTL by free chloride content ranged from 0.14-0.96%. Accordingly, the difference was ranging, from 0.22 to 0.48% by weight of binder. The order of difference for binder is OPC > 10% SF > 30% PFA > 60% GGBS.

The Effects of Cement Alkalinity upon the Pore Water Alkalinity and the Chloride Threshold Level of Reinforcing Steel in Concrete

  • ;;김기준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.549-555
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    • 2004
  • Cement of three alkalinities (equivalent alkalinities of 0.36,0.52 and 0.97) was employed in fabricating a set of classical G109 type specimens. To-date, these have been subjected to a one week wet-one week dry cyclic pending using 15 w/o NaCl solution. At the end of the dry period, potential and macro-cell current were measured to indicate whether the top reinforcing steel was in the passive or active state. Once this bar became active, the specimen was autopsied and the extent of corrosion was documented. Subsequent to visual inspection, concrete powder samples were collected from the upper region of the top rebar trace; and at a certain times concrete cores were taken from non-reinforced specimens. Using these, determinations were made of (1) critical chloride concentration for corrosion initiation ($Cl_{th}^-$), (2) effective chloride diffusion coefficient ($D_e$), and (3) pore water alkalinity ($[OH^-]$). The pore water alkalinity was strongly related to the alkali content of cement that was used in the mix. The chloride concentration, ($Cl^-$), was greater at active than at passive sites, presumably as a consequence of electro migration and accumulation of these species at active site subsequent to corrosion initiation. Accordingly, ($Cl^-$) at passive sites was considered indicative of the threshold concentration fur corrosion initiation. The $Cl_{th}^-$ was increased with increasing Time-to-corrosion ($T_i$). Consequently, the HA(High Alkalinity) specimens exhibited the highest $Cl_{th}^-$ and the NA(Normal Alkalinity) was the least. This range exceeds what has previously been reported in North America. In addition, the effective diffusion coefficient, $D_e$, was about 40 percent lower for concrete prepared with the HA cement compared to the NA and LA(Low Alkalinity) ones.

콘크리트 내에서 보강철근의 부식저항성에 미치는 라텍스의 효과 (Effect of Latex on Corrosion Resistance of Steel Rebar in Concrete)

  • 박성기;원종필;성상경;박찬기
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.409-412
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    • 2008
  • 본 연구에서는 라텍스개질 콘크리트 내에서 보강철근의 부식개시시기를 평가하였다. 촉진시험은 LMC 배합의 확산계수와 시간의존적 확산계수를 결정하기 위하여 실시하였으며, 평균염화물확산계수를 평가하였다. 평균 염화물이온 확산계수로부터 보강철근의 깊이에서의 임계염화물량에 도달하는 시간을 계산하였다. 임계염화물량에 도달하는 시간을 통하여 부식개시시를 계산하였으며, 이를 통하여 보수시기를 계산하였다. 시험결과 LMC 내에서 염화물 이온확산, 보강철근의 부식개시시기는 라텍스첨가비 및 물-시멘트비에 의하여 영향을 받았다.

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염화칼리 시용에 따른 배추와 무의 생육과 수량 (Growth and Yield Response of Chinese Cabbage and Radish on Application of Potassium Chloride Fertilizer)

  • 송요성;곽한강;연병열;윤정희;전희중
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.399-406
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    • 2003
  • 배추와 무 직파재배시 토양중 치환성 칼륨의 생육 저해 한계 농도를 밝히기 위하여 $1m^2$ 무저 pot에서 주로 농가에서 사용하는 염화칼리비료를 처리하여 토양의 치환성 칼륨행동과 작물의 생육과 발아특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 배추와 무의 최고 수량은 토양내 치환성 칼륨 함량이 각각 $0.96cmol_c\;kg^{-1}$, $1.28cmol_c\;kg^{-1}$에서 있었으며, 이때의 염화칼리 비료의 시용량은 봄 배추 $370(K_2O:\;222)\;kg\;ha^{-1}$, 가을 무 $517(K_2O:\;310)\;kg\;ha^{-1}$이었다. 이 이상에서는 토양의 치환성 칼륨함량이 높아짐에 따라 수량은 낮아지는 경향을 보였다. 토양의 치환성 칼륨 함량과 작물의 발아율과의 관계를 보면 배추는 치환성 칼륨 함량이 $0.54cmol_c\;kg^{-1}$이하에서는 정상적인 발아가 되었으나 $1.29cmol_c\;kg^{-1}$은 83%, $2.30cmol_c\;kg^{-1}$은 67%의 발아율을 보였고, 무의 경우에는 $1.29cmol_c\;kg^{-1}$ 이하에서는 정상적 생육, $2.30cmol_c\;kg^{-1}$에서는 83%의 발아율을 보였다. 발아장해를 받는 토양의 전기전도도 값은 배추는 $1.29dS\;m^{-1}$, 무는 $2.30dS\;m^{-1}$이었다. 따라서 작물 재배전에 다량의 염화칼리비료 시용은 전기전도도의 증가로 염류장해를 받을 우려가 있기 때문에 이를 고려하여 시비관리를 해야할 필요가 있는 것으로 판단되었다.