• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권6호
• /
• pp.2147-2157
• /
• 2023

The aggregate-forming minerals in concrete undergo volume swelling and microstructure change under neutron irradiation, leading to degradation of physical and mechanical properties of the aggregates and concrete. A comprehensive investigation of volume change and elastic property variation of major aggregate-forming minerals is still lacking, so molecular dynamics simulations have been employed in this paper to improve the understanding of the degradation mechanisms. The results demonstrated that the densities of the selected aggregate-forming minerals of similar atomic structure and chemical composition vary in a similar trend with deposited energy due to the similar amorphization mechanism. The elastic tensors of all silicate minerals are almost isotropic after saturated irradiation, while those of irradiated carbonate minerals remain anisotropic. Moreover, the elastic modulus ratio versus density ratio of irradiated minerals is roughly following the density-modulus scaling relationship. These findings could further provide basis for predicting the volume and elastic properties of irradiated concrete aggregates in nuclear facilities.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
• /
• pp.281-282
• /
• 2023

The solid-state reference electrodes made of polyaniline-coated MnO₂ (SSRE-PAM) and their electrochemical characteristics were studied in simulated concrete pore solutions (SCPS) containing 0 and 3.5% NaCl. Saturated calomel electrodes (SCE) have been used to conduct electrochemical studies on the stability behavior of SSRE-PAM. Open circuit potential (OCP) and potentiodynamic polarization techniques were used to assess the corrosion performance of steel rebar exposed in SCPS with 0 and 3.5% NaCl using SSRE-PAM. The results demonstrate that the SSRE-PAM was capable of identifying steel rebar in a concrete environment that was either passive or active. Potentiodynamic polarization parameters such as E_corr and I_corr for steel rebar in SCPS containing 0 and 3.5%)NaCl are greater than that of the passive condition (0% NaCl). All the studies validate the importance of using SSRE-PAM for corrosion monitoring applications in concrete structures.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.507-515
• /
• 2001

신.구 콘크리트 부착계면의 부착강도는 신 콘크리트에 라텍스를 이용하여 개선할 수 있다. 그러나, 현재까지 신.구 콘크리트 사이의 부착강도를 측정하기 위해 표준으로 채택되어진 실험은 아직 없다. 일축인장시험에서, 신.구 콘크리트 계면의 부착강도는 시험체의 파단 시 인장에 의해 실제적으로 구해진다. 본 연구에서 새로이 제시한 직접인장 부착강도 실험으로 라텍스 개질 콘크리트의 부착특성을 평가하고자 하였다. 새로이 제시되는 직접인발 부착강도 실험을 위하여 현장과 같은 조건의 슬래브를 제작하여 pull-out 실험을 실시하였으며, 기존의 시편을 이용한 직접인장 실험 시편을 제작하여 본 연구에서 사용하였다. 실험결과는 다음과 같다: 라텍스 혼입율 증가에 따라 부착강도는 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해 라텍스에 의한 부착력증진을 확인할 수 있었다. 또한, 기존 콘크리트의 표면처리에 따른 라텍스 개질 콘크리트의 부착특성을 평가한 결과, 표면처리에 따라 라텍스 개질 콘크리트의 부착강도가 개선되는 것으로 나타났다. 기존 콘크리트의 표면함수상태에 따른 라텍스 개질 콘크리트의 부착특성을 평가하기 위해서 다양한 표면함수상태에서 부착강도를 평가한 결과, 표면건조포화상태가 가장 이상적인 조건임을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.135-146
• /
• 2001

기존의 교면포장공법의 근본적인 문제점으로 인해 새로운 교면포장 공법이 점차 부각되고 있는 실정이며, 새로운 교면포장 공법으로 연구되고 있는 것이 라텍스 개질 콘크리트를 이용하는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 신설 콘크리트 교량 교면포장으로 덧씌우기된 LMC의 강도발현 특성과 덧씌우기 될 때의 기존콘크리트와의 부착특성을 파악하고자 하였다. 이런 연구를 위해 라텍스 혼입률에 따른 라텍스 개질 콘크리트의 압축강도와 휨강도, 그리고 기존콘크리트와의 부착강도를 측정하였다. 본 연구결과 라텍스 혼입량 증가로 폴리머 입자들의 볼베어링 작용, 연행된 공기 및 라텍스 안에 있는 계면활성제의 분산작용에 의하여 LMC의 작업성과 휨강도를 증가시킨다는 사실을 파악 할 수 있었고, LMC와 기존 콘크리트 슬래브와의 부착강도는 크게 증진함을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제26권2호
• /
• pp.127-136
• /
• 2020

There is an inherent randomness for concrete microstructure even with the same manufacturing process. Meanwhile, the concrete material under the aqueous environment is usually not fully saturated by water. This study aimed to develop a stochastic micromechanical framework to investigate the probabilistic behavior of the unsaturated concrete from microscale level. The material is represented as a multiphase composite composed of the water, the pores and the intrinsic concrete (made up by the mortar, the coarse aggregates and their interfaces). The differential scheme based two-level micromechanical homogenization scheme is presented to quantitatively predict the concrete's effective properties. By modeling the volume fractions and properties of the constituents as stochastic, we extend the deterministic framework to stochastic to incorporate the material's inherent randomness. Monte Carlo simulations are adopted to reach the different order moments of the effective properties. A distribution-free method is employed to get the unbiased probability density function based on the maximum entropy principle. Numerical examples including limited experimental validations, comparisons with existing micromechanical models, commonly used probability density functions and the direct Monte Carlo simulations indicate that the proposed models provide an accurate and computationally efficient framework in characterizing the material's effective properties. Finally, the effects of the saturation degrees and the pore shapes on the concrete macroscopic probabilistic behaviors are investigated based on our proposed stochastic micromechanical framework.

• Computers and Concrete
• /
• 제23권2호
• /
• pp.145-153
• /
• 2019

Adaptive schemes are constructed in this paper for modeling the effective chloride diffusion coefficient of cement-based materials (paste and concrete). Based on the polarization approximations for the effective conductivity of isotropic multicomponent materials, we develop some fitting procedures to include more information about the materials, to improve the accuracy of the scheme. The variable reference parameter of the approximation involves a few free scalars, which are determined through the available numerical or experimental values of the macroscopic chloride diffusion coefficient of cement paste or concrete at some volume proportions of the component materials. The various factors that affect the chloride diffusivity of cement-based material (porous material structure, uncertainty of value of the chloride diffusion coefficient in water-saturated pore spaces, etc.) may be accounted to make the predictions more accurate. Illustrations of applications are provided in a number of examples to show the usefulness of the approach.

• 전기의세계
• /
• 제21권3호
• /
• pp.53-56
• /
• 1972

Electron paramagnetic resonance is one of the concrete forms of magnetic resonance and the superposition of an external magnetic field causes an orientation of the magnetic moment of an atom. On the assumption that both pumped levels be saturated and all relaxation times equal the inversion ratio for a push-pull paramagnetic maser is obtained and compared with those of three-level paramagnetic masers and the magnetic field intensities for 9 and 10 Gc push-pull ruby maser oriented with an angle of 54.deg.44' between the caxis and the magnetic field are, also, obtained.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.413-416
• /
• 2008

콘크리트 내 공극수의 알칼리성으로 인해 일반적인 상황에서는 철근의 부식이 억제된다. 그러나 해양환경에 있는 콘크리트 구조물은 해수에 존재하는 염분에 의해 극심한 염해 환경에 놓이게 되고, 이에 의해 철근은 부식하기 쉬운 상태가 된다. 해수의 풍부한 염소이온으로 인한 철근부식 가능성이 콘크리트 구조물의 내구수명 결정에 큰 영향요소이며, 특히 교각은 해양환경 콘크리트 구조물의 대표적인 부재이므로 교각의 내구수명 예측은 매우 중요하다고 할 수 있다. 이 논문에서는 염소이온의 확산에 의한 이동과 이송에 의한 이동을 고려하여, 해양 콘크리트 교각에 대한 염소이온 침투해석을 수행하였다. 콘크리트가 항상 수중부에 위치하는 경우보다 건습반복을 받는 경우에 염소이온이 더 빨리 침투함을 확인하였다. 이는 염소이온의 확산속도 보다 수분의 이동속도가 더 빠르기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.146-154
• /
• 2017

최근에 구조물의 유지관리 및 보수에 관한 사안이 중요시되면서 콘크리트의 자기치유에 관한 연구가 진행되고 있다. 그러나 현재 진행되는 다수의 자기치유 콘크리트 연구는 콘크리트 유해이온의 침투경로인 내부 균열을 막는 방안에 초점을 맞추고 있다. 이와는 다르게 본 연구에서는 콘크리트 내부의 유해이온을 직접적이며 능동적으로 제어할 수 있는 소재인 이온교환수지의 적용 가능성을 보고자 한다. 이에 따라 이온교환수지를 시멘트 계 재료에 적용하기 이전에 이온교환수지의 성능평가는 배합설계 시 중요한 지표가 되기 때문에, NaCl 및 $Na_2SO_4$가 들어있는 포화 수산화칼슘 수용액 내에서 이온교환수지의 염소이온 및 황산이온 제거특성을 보았다. 본 연구에서는 음이온 교환수지를 사용하였고, 이온교환수지의 염소이온 및 황산이온 제거성능은 반응속도식과 등온흡착식을 적용하여 평가하였다. 결과적으로 포화 수산화칼슘 수용액에서 음이온 교환수지의 특성은 유사 1차 반응식과 Freundlich 등온흡착식보다 유사 2차 반응식과 Langmuir 등온흡착식에 상대적으로 더 적합하였다. 그리고 염소이온은 최대 약 1068 ppm, 황산이온은 최대 약 1314 ppm까지 제거할 수 있는 것으로 계산되었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제18권3E호
• /
• pp.161-164
• /
• 2006

Cellulose fiber reinforced cement(CFRC) pipe has been gradually introduced in the pipe market as a replacement of previously popular asbestos cement pipes. Since CFRC pipe is still relatively unknown in the pipe market, there are great concerns for the design and application in practice related to the time-dependent behavior of CFRC under long-term sustained loading. This paper presents an experimental investigation of the time-dependent behavior of cellulose fiber reinforced cement(CFRC) pipe. A total of six CFRC pipes were tested under various loading levels, and their vertical deformation was recorded to understand the characteristics of the time-dependent behavior. Based on the test results, a factor of safety(FS) of 1.82 is proposed, and a regression factor(R) of 1.88 is estimated for the application of CFRC pipes in practice.