• 제목/요약/키워드: water cement ratio

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장기 재령 GGBFS 콘크리트의 염화물 확산 거동 평가 및 확률론적 염해 내구수명 해석 (Evaluation of Chloride Diffusion Behavior and Analysis of Probabilistic Service Life in Long Term Aged GGBFS Concrete)

  • 윤용식;김태훈;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.47-56
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    • 2020
  • 콘크리트 구조물의 주요 열화 현상 중 하나인 염해는 내부 보강재의 부식을 야기하여 최종적으로 구조적 문제를 야기한다. 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비 (0.37, 0.42, 0.47) 및 GGBFS 치환률 (0 %, 30 %, 50 %)을 고려한 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang's method와 ASTM C 1202에 준하여 각 배합의 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 선행 연구의 이전재령일 시험결과와의 고찰을 통해 재령의 증가에 따라 변화하는 내구성능 거동을 고찰하였다. 재령일이 증가함에 따라 통과 전하량과 확산계수는 크게 감소하였으며, 특히 GGBFS를 혼입한 배합에서는 잠재 수경성에 의해 OPC 배합 대비 큰 폭의 감소가 나타났다. 또한 OPC 배합의 통과 전하량 평가 결과의 경우, 재령 1,095일에서도 "Moderate" 등급에 포함되는 배합이 존재하기 때문에 OPC를 단독으로 사용하는 경우 염해에 취약한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 촉진 염화물 확산계수 평가 결과를 기반으로 시간의존성지수를 도출하고 설계변수를 확률함수로 가정하여 결정론 및 확률론적 내구수명 해석을 수행하였다. 확률론적 내구수명 해석 시에는 MCS (Monte carlo Simulation)을 이용하여 내구성 파괴확률을 계산하여 내구수명을 도출하였다. 확률론적 내구수명은 결정론적 내구수명 대비 낮은 값을 나타내었는데 이는 목표 파괴 확률을 10 %로 매우 낮게 설정하였기 때문이다. 구조물의 용도에 적합한 목표 파괴확률을 설정하고 설계변수별로 적절한 변동성을 고려할 수 있다면 더욱 경제적인 설계가 가능해지리라 사료된다.

혼화재료를 고려한 압축 및 인장상태에서 콜드조인트 콘크리트의 투수성 평가 (Permeability Evaluation in Cold Joint Concrete with Mineral Admixture under Compressive and Tensile Loading)

  • 최세진;김성준;문진만;권성준
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.576-587
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    • 2015
  • 본 연구에서는 하중조건과 혼화재료의 영향을 고려하여 콜드조인트를 가진 콘크리트의 투수성을 정량적으로 실험적으로 평가하였다. 물-결합재비 0.6과 40%의 고로슬래그 미분말 치환률을 가지는 콘크리트 시편에 콜드조인트 콘크리트를 유도하였으며, 압축영역에서는 최대응력의 0%, 30%, 60%, 인장영역에서는 최대응력의 60%로 하중수준을 고려하여 투수성을 평가하였다. OPC 콘크리트 투수계수는 Control에서 $2.41{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었는데, 압축하중 30% 조건에서 $2.07{\times}10^{-11}m/s$로 감소하였으나 60% 조건에서는 $2.36{\times}10^{-11}m/s$로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트의 투수계수는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $1.65{\times}10^{-11}m/s$, $1.96{\times}10^{-11}m/s$로 같은 경향을 나타내었다. 인장영역에서는 OPC 배합의 투수계수는 Control에서 $2.37{\times}10^{-11}m/s$ 였으나 60% 조건에서 $2.67{\times}10^{-11}m/s$ 로 증가하였다. 또한 GGBFS 콘크리트에서는 각각 $2.17{\times}10^{-11}m/s$, $2.24{\times}10^{-11}m/s$로 평가되었다. 압축응력 조건에서 투수성은 하중의 증가에 따라 초기에 감소하다가 증가하였으며, 인장응력 재하시에서는 빠른 증가를 나타내었다. 이는 콘크리트내의 공극구조가 하중의 증가에 따라 압밀되고 이후 미세균열발생으로 인해 투수성이 증가하게 된다. 일반 콘크리트에 비해 고로슬래그 미분말, 하중조건, 콜드조인트는 투수성을 크게 변동시키므로 이를 고려한 투수성 평가가 필요한 것으로 확인되었다.

고류동화제(高流動化劑)를 사용한 플라이애쉬 콘크리트의 제성질(諸性質)에 관한 연구(硏究) (Studies on Properties of Superplasticized Fly Ash Concrete)

  • 김성완;성찬용;조일호
    • 농업과학연구
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    • 제16권2호
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    • pp.212-224
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    • 1989
  • 본(本) 연구(硏究)에 사용(使用)한 플라이애쉬 혼합율(混合率)은 시멘트 중량(重量)의 0, 10, 20 및 30%로 하였고, 고류동화제(高流動化劑) 사용량(使用量)은 플라이애쉬 혼합율(混合率)의 0, 0.6, 1.2 및 1.8%로 하였으며, 플라이애쉬 혼합율(混合率)과 고류동화제(高流動化劑)에 사용량(使用量)에 따른 고류동화(高流動化) 플라이애쉬 콘크리트의 제성질(諸性質)을 구명(究明)함으로써 고류동화(高流動化) 플라이애쉬 콘크리트의 효과적인 사용(使用)을 위한 기초자료(基礎資料)를 마련하는데 있다. 이 연구(硏究)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 단위수량(單位水量)은 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 10%와 20%에서는 1%와 6%가 감소(減少)되었으나, 30% 혼합율(混合率)에서는 2% 증가(增加)하였으며, 플라이애쉬 혼합율(混合率) 10, 20 및 30%에 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)하였을 경우에는 각각(各各)3~16%, 4~14% 및 10~17%가 감소(減少)되었다. 2. 슬럼프는 플라이애쉬를 사용(使用)한 굳지않은 콘크리트에서 시멘트의 플라이애쉬 대체율(代替率)이 증가(增加)할수록 시간경과(時間經過)에 따른 슬럼프 손실(損失)은 감소(減少)되었으며, 고류동화제(高流動化劑)를 혼합(混合)한 플라이애쉬 콘크리트의 유동성(流動性)은 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 클수록 슬럼프 값이 크게 나타냈으나, 유동성(流動性) 손실(損失)은 작게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 3. 압축강도(壓縮强度)는 플라이애쉬를 혼합(混合)한 콘크리트의 조기재령(早期材齡)에서 보통(普通) 콘크리트보다 대체로 작았으며, 재령(材齡) 28일(日) 장기재령(長期材齡)에서의 압축강도(壓縮强度)는 보통(普通) 콘크리트 보다 플라이애쉬 혼합율(混合率) 20%에서는 강도증진(强度增進)이 있었으나 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 10%와 30%에서는 재령(材齡)에 관계(關係)없이 강도(强度)가 저하(低下)되는 경향(傾向)을 나타냄으로써 재령(材齡)에 따라 상이(相異)하기는 하나 플라이애쉬의 적정(適正) 값이 20%임을 알 수 있었다. 또한, 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트의 압축강도(壓縮强度)는 재령(材齡)이 경과(經過)할수록 플라이애쉬 혼합율(混合率)이 증가(增加)할수록 플라이애쉬 콘크리트에 비(比)하여 강도발현(强度發現)이 크게 나타났다. 4. 인장강도(引張强度)는 플라이애쉬를 혼합(混合)한 콘크리트와 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트에서 재령(材齡)에 따른 강도증진(强度增進) 효과는 압축강도(壓縮强度)에서 나타난 경향(傾向)과 유사(類似)하였으며, 장기재령(長期材齡)일수록 탄도(彈度)가 둔화(鈍化)되는 현상(現象)을 보였다. 5. 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트의 압축강도(壓縮强度)와 인장강도(引張强度)의 관계(關係)는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었고 플라이애쉬 혼합율(混合率)과 고류동화제(高流動化劑) 사용량(使用量)에 따라 압축(壓縮) 및 인장강도(引張强度)를 추정(推定)할 수 있는 다중회귀방정식(多重回歸方程式)을 유도(誘導)하였으며 각(各) 방정식(方程式)은 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 또한 인장강도(引張强度)와 압축강도(壓縮强度)의 강도비(强度比)는 7~11로서 보통(普通) 콘크리트의 8~10 보다 높게 나타났다. 6. 밀도(密度)는 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 증가(增加)함에 따라 보통(普通)시멘트 콘크리트보다 1~3% 감소(減少)되었고, 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트에서는 플라이애쉬 콘크리트보다 1~2% 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다.

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산업부산물 구형골재를 사용한 폴리에스테르 폴리머 콘크리트의 특성(III) (아토마이징 제강슬래그를 충전재와 잔골재로 사용) (Characteristics of Polyester Polymer Concretes Using Spherical Aggregates from Industrial By-Products (III) (Using an Atomizing Steel Slag as a Filler and Fine Aggregate))

  • 황의환;김진만
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.104-110
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    • 2015
  • 폴리머 콘크리트는 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비하여 가격이 8~10배 비싼 것으로 알려져 있다. 그러므로 폴리머 콘크리트 제품 생산에 있어서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 폴리머 결합재의 절감기술을 개발하기 위하여 철강 산업에서 발생되는 제강 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하여 아토마이징 공법으로 표면이 매끄러운 구형의 골재를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 제조에 일반적으로 사용되는 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재) 대신 구형의 아토마이징 산화공정 슬래그와 환원공정 슬래그를 사용하면 최밀 충전효과와 볼베어링 효과로 작업성이 향상되어 폴리머 결합재의 절감효과를 기대할 수 있다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징제강 슬래그의 대체율이 증가됨에 따라 공시체의 압축강도는 증가되었으나 휨강도는 폴리머 결합재의 첨가율에 따라 최대값이 다르게 나타났다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘과 강모래대신 구형의 아토마이징 제강 산화슬래그와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트는 작업성이 현저히 개선되어 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 19.0% 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

불화수소(弗化水素)가스에 의(依)한 수도(水稻) 및 잡초(雜草)의 피해(被害) 조사연구(調査硏究) (Studies on the Effects of Hydrogen Fluoride Gas in Paddy Rice and Weeds at Fluorine Damaged Site)

  • 김복영;조재규
    • 한국환경농학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.98-102
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    • 1983
  • 양평(楊坪) 산간계곡(山間溪谷)의 수도(水稻) 및 산야초(山野草)의 피해(被害)는 현지(現地)의 피해상황(被害狀況), 피해증상(被害症狀)과 식물체중(植物體中)의 불소함량(弗素含量) 및 무기성분량(無機成分量)의 변화(變化)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 수도(水稻)의 엽피해정도(葉被害程度)는 100m 지점(地點)까지는 95%, 500m 지점(地點)에서는 65%, 2㎞ 지점(地點)에서는 5%정도(程度)였다. 2) 피해증상특미(被害症狀特微) ${\cdot}$ 수도(水滔) : 심(甚)한 것은 백색(白色)으로 고사(枯死)하고 경미(輕微)한 것은 엽선단부위(葉先端部位)에 백색(白色)이나 적갈색(赤褐色)이 발견(發見) ${\cdot}$ 잡초(雜草) : 심(甚)한 것은 적갈색(赤褐色)으로 고사(枯死)하고 경미(輕微)한 것은 엽선단(葉先端)이 적갈색(赤褐色)으로 고사(枯死) 3) 식물체중(植物體中) 불소함량(弗素含量) ${\cdot}$ 수도(水稻) : 엽중(葉中) 불소함량(弗素含量)은 $170{\sim}3,225ppm$이고 근(根)에서는 $68.8{\sim}3,000ppm$이었으나 엽선단(葉先端)의 피해부위(被害部位)가 엽중심부(葉中心部) 보다 불소함량(弗素含量)이 $3{\sim}20$배(倍)많았다. ${\cdot}$ 잡초(雜草) : 무피해엽중(無被害葉中) 불소함량(弗素含量)은 $10{\sim}15ppm$이고 피해엽(被害葉)은 $130{\sim}242.5ppm$이였고, 엽선단(葉先端)의 피해부위(被害部位)는 중심부보다 $1.2{\sim}7$배정도(倍程度) 많았다. 4) 피해엽(被害葉)의 선단부위(先端部位)에 CaO, $K_2O,\;SiO_2$ Fe, 및 Mn 등(等)이 축적(蓄積)되었다. 5) 피해(被害)가 가장 적은 식물(植物)은 댕댕이덩굴이며 피해(被害)가 심(甚)한 식물(植物)은 산딸기, 두릅나무 등(等)이었다. 이상(以上)의 조사결과(調査結果) 본(本) 피해(被害)는 피해지(被害地) 린근(隣近)에서 불화수소산(弗化水素酸)을 리용(利用)한 세멘트 경화제(硬化劑) 제조시(製造時) 발생(發生)한 불화수소(弗化水素)가스에 의(依)한 피해(被害)로 판단(判斷)되었다.

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