• 콘크리트학회지
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• 제18권5호
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• pp.73-82
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• 2006

다양한 조인트를 갖도록 제작된 콘크리트 실험체내 철근의 부식에 대한 상세한 조사가 이루어졌다. 실험체들은 25년 동안 조수간만대에 노출되었다. 몇몇 실험체들은 25년 후에 가속챔버내에서 보다 가혹한 열화환경에 노출되었다. 실험항목은 부착강도, 중성화깊이, 염분농도, 부식의 전기화학적, 물리적 측정, 그리고 조인트부 생성물이다. 에폭시나 라텍스 페이스트로 처리된 조인트면을 제외하고 조인트면에 자동생성되는 생성물은 콘크리트 내 철근의 부식을 막는다. 철근과 콘크리트 계면에서의 공극은 국부부식의 주원인이다. 조인트 표면의 레이탄스 제거가 조인트면의 중성화 깊이를 줄인다. 레이턴스 제거 후 모르타르 코팅처리가 라텍스 페이스트나 에폭시코팅처리에 비해 가장 작은 중성화 깊이를 보인다. 레이턴스 제거후 에폭시코팅처리는 가장 강한 부착력을 갖지만 절점부 콘크리트 내 철근부식 방지에는 가장 우수한 성능을 보이지 못한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.713-719
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• 2008

철근콘크리트내의 염분침투저항성을 향상시키기 위한 방안으로 다양한 철근 방청 코팅기법이 개발되어져왔다. 이와 관련된 가장 일반적인 방법으로서는 방청철근의 사용, 시멘트 슬러리 코팅 및 폴리머계 복합수지를 사용한 철근 코팅 및 에폭시 코팅등을 들 수 있다. 여기서 폴리머계 시멘트 코팅이 철근의 부동태 피막 및 장벽보호를 동시에 꾀함과는 달리 시멘트 슬러리 코팅의 경우는 철근의 부동태 보호에, 에폭시 코팅의 경우는 철근의 장벽보호에 주 목적을 두고 있다. 더욱이 에폭시코팅의 경우는 시공상의 오차로 인해 철근의 비부착 문제를 일으키게 되며 이는 국부부식의 위험을 증대시키게 된다. 본 연구에서는 철근-콘크리트 계면에서, 최대 20%의 수산화칼슘의 증가를 통한 방청기법이 적용되어졌다. 수산화칼슘의 경우 높은 pH저하저항성을 가지고 있어 염해부식환경에 대해 알칼리성 환경이 유지하도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 철근/콘크리트 계면에서의 pH 저하 저항성의 향상 방안으로서, 수산화칼슘의 첨가에 따른 철근 방청코팅의 향상 효과를 시험하였다. 또한 수산화칼슘을 혼입한 폴리머 코팅의 염화물임계치 (CTL)에 관해서도 비교분석을 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.299-306
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• 2014

콘크리트 구조물의 철근 부식 문제를 해결하기 위하여 코팅철근이 사용된다. 에폭시 코팅 철근에 비해 아연코팅철근의 콘크리트 보의 휨 거동 영향에 대한 자료는 거의 없는 실정이다. 이 연구의 목적은 아연코팅철근이 콘크리트 보의 휨 거동에 미치는 영향을 파악하는 데 있다. 아연코팅철근을 사용한 부재와 일반철근을 사용한 부재의 구조실험을 통하여 휨 거동 특성을 비교하였다. 실험변수로써 철근의 아연코팅 유무, 사용 철근비와 피복 두께를 고려하였다. 아연코팅철근 콘크리트 보의 균열패턴, 균열폭, 처짐 및 변형률 특성을 파악하였다. 아연코팅철근 콘크리트 보의 휨강도는 일반철근 콘크리트 보의 휨강도와 거의 차이가 나지 않는다. 철근표면의 아연코팅은 처짐, 균열폭 비교 결과에도 뚜렷한 영향을 미치지 않는다. 또한, 아연코팅철근 보와 일반철근 보의 하중-변형률 곡선은 비슷한 결과를 나타낸다. 따라서, 전반적으로 아연코팅철근의 사용은 일반철근을 사용할 때에 비해 콘크리트 보의 휨 거동에 악영향을 미치지는 않는 것으로 나타난다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.23-31
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• 2004

일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위해 사용되어지며, 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 자외선 흡수성이 적고 불연성이라는 것이며, 반면 유기계 코형의 장점은 $CO_2, SO_2$투과성 및 물의 투수성이 낮으며, 철근 콘크리트의 보호능력은 유기계 코팅이 더 우수하다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 콘크리트와의 열팽창계수와 탄성계수 차이로 인해 장기 접착강도가 저하되고, 통기성이 부족하여 형성된 막에 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크러트의 습윤면에 적용될 경우에는 접착의 문제가 발생된다. 본 연구에서는 콘크리트를 보호하기 위해 폴리머와 세라믹을 합성시켜 개발된 코팅제의 물리 성능과 내구 성능 및 용출 안전성에 대한 시험을 하였다. 개발된 코팅계에 대하여 유기계 코팅재 및 에폭시와 비교하였으며, 시험결과 개발된 코팅재는 콘크리트를 보호하기 위한 유기계 코팅재에 비해 성능이 떨어지지 않았고, 반면 용출 안전성 측면에서는 에폭시보다 더 우수함을 보였다. 특히 물과 접해 있는 지하 콘크리트구조물을 보호하는 데에 적합하며, 무기계와 유기계 코팅재의 장점을 갖은 콘크리트 보호용 코팅재라고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.53-58
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• 2017

FRP Hybrid Bar는 내부에 강재를 유리섬유와 에폭시 수지가 코팅된 형태로 사용되는데, 인장경화 성능이 있으며, 경량이므로 효과적인 보강재료로 사용될 수 있다. 자외선 및 동결융해에 노출된 에폭시는 표면 열화가 발생하기 쉬우며, 이는 매립된 철근 및 표면의 콘크리트와의 부착력 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 일반철근, FRP Hybrid Bar 및 자외선(UV) 폭로시험을 거친 FRP Hybrid Bar의 외관특성분석을 실시하였다. 또한 각 보강재를 사용하여 콘크리트 인발 공시체를 제조하였으며, 동결융해시험을 실시해 Cycle에 따른 부착성능을 분석하였다. FRP Hybrid Bar는 UV 폭로시험 후에도 표면 산화(Chalking)와 같은 에폭시계 재료의 열화가 나타나지 않았다. 동결융해시험은 120Cycle 및 180Cycle까지 진행하였는데, UV 폭로시험 후 FRP Hybrid Bar를 사용한 공시체는 $241{\pm}kN$ 부착력을 가지고 있었다. 이는 일반철근 대비 약 106.3%수준으로 개선된 부착강도인데, FRP Hybrid Bar 표면의 규사코팅에 따라 부착면적이 증가했기 때문이다. 3가지 조건(일반철근, FRP Hybrid Bar, UV 폭로시험 후의 FRP Hybrid Bar)에 대하여, 동결융해 Cycle이 증가함에 따라 부착력이 크게 감소하지는 않았으나, 코팅된 규사의 박락으로 인해 UV 시험 이후의 동결융해를 거친 조건에서는 실험 편차가 상대적으로 증가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.249-256
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• 2008

해양콘크리트 구조물의 내구성은 염분의 침투와 확산에 의해 심하게 저하한다. 이로 인해 많은 연구자들이 해양구조물에 대한 내구성을 향상시키기 위한 연구를 수행하여 왔다. 이 연구에서는 광물질 혼화재, 코팅철근, 부식억제제를 사용한 휨 부재에 대하여 4점 휨 시험을 수행함으로써 휨 거동을 비교 평가하고 해양구조물로의 적용성을 검토하였다. 결과에 따르면, 광물질 혼화재와 부식억제제는 초기균열 안전성과 휨 저항에 효율적인 것으로 나타났다. 내구성 재료를 사용하여도 동일 휨 모멘트 구간에서의 인장철근 응력 변화는 적고 부재도 안정된 거동을 보인다. 또한, 내구성 재료를 사용한 부재의 균열간격도 크지 않게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.59-65
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• 2018

콘크리트 구조물은 다양한 환경에 노출되며, 부식환경인 해안가에서는 매립 보강재의 부식저항성 및 동결융해 저항성이 함께 평가되어야 한다. 최근 개발된 FRP Hybrid Bar는 내부에 강재가 있으며 유리섬유와 에폭시가 코팅된 보강재인데, 기존 FRP Bar보다 탄성계수가 높은 장점이 있다. 본 연구에서는 FRP Hybrid Bar에 대하여 동결융해 300 cycle 시험을 수행한 뒤, 내부식특성과 중량결손율, 및 부착특성을 평가하였다. 300 cycle 이후 2번 에폭시를 코팅한 경우에 규사의 손실이 가장 적었으며, 외관의 결함이 관측되지 않았다. 부착강도는 규사코팅에 따른 조도의 증가로 FRP Hybrid Bar의 경우 일반철근의 120 % 수준을 나타내었다. 또한 일반철근을 가진 시편의 부착력은 부식시간 3일에서는 0.86 ~ 0.89 배, 5일에서는 0.35~0.38 배로 크게 감소하였으나, 동결융해 전후의 FRP Hybrid Bar를 가진 콘크리트 공시체는 부착강도의 감소가 발생하지 않았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.99-107
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• 2003

일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위한 방법으로 사용되어 진다. 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 코팅뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 낮은 자외선 투과성과 불연성 등이다. 반면, 유기계 코팅의 장점은 이산화탄소, 이산화황 및 물 등의 낮은 투과성이며 무기계 코팅보다 더 우수한 철근 콘크리트 보호성능을 가지고 있다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 여러 가지 원인에 의해 장기 접착강도가 감소되고 형성된 코팅 막의 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크리트의 습한 표면에 적용될 경우 접착의 문제점을 갖고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물을 보호하고 유기계 코팅의 문제점을 해결하기 위해 폴리머와 시멘트계 재료를 합성시킨 코팅재(WGS-Eco)를 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 코팅재와 이전에 사용되었던 코팅재의 물리 성능 및 내구 성능을 평가하였으며, 그 결과 개발된 코팅재는 유기계 코팅재에 비해 성능이 뒤떨어지지 않았다. 따라서 개발된 코팅재는 유기계와 무기계 코팅의 장점을 갖으면서 콘크리트를 보호하기 위한 적합한 코팅재라고 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.10-17
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• 2016

RC(Reinforced Concrete) 부재는 인장영역에서 보강재가 하중을 지지해야 하므로, 철근부식은 내구성 뿐 아니라 안전성에서도 매우 중요하다. 본 연구에서는 최근 개발된 FRP Hybrid Bar와 일반 철근을 매립한 RC 보부재를 제작하였으며, ICM(Impressed Current Method)를 적용하여 철근부식을 촉진시켰다. 기존의 이론식인 Faraday 법칙을 이용하여 부식량을 평가하였으며, 일반설계강도를 가진 콘크리트 보부재에 대하여 휨시험을 수행하였다. 일반 철근에서는 부식량이 4.9~7.8% 수준으로 평가되었으며 이에 따른 휨 저항능력은 -25.4~-50.8% 수준으로 감소하였다. FRP Hybrid Bar를 매립한 RC 보에서는 부식과 휨 저항 감소가 평가되지 않았는데, 이는 에폭시 도료로 코팅된 철근의 우수한 내부식성에 기인한다. 촉진 부식실험에서는 FRP Hybrid Bar의 우수한 내부식성 및 부착성능을 확인하였는데, 실용화를 위해서는 장기적인 침지를 통한 내구성 평가가 필요하다고 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.51-58
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• 2016

콘크리트 구조물은 내구성과 경제성이 확보된 건설재료이지만, 매립된 철근의 부식은 내구적인 문제뿐 아니라 구조물의 안전성에 큰 영향을 준다. 본 연구는 유리섬유와 강재를 에폭시로 일체화 시킨 FRP Hybrid Bar를 적용한 콘크리트에 대해 염해 침투 저항성과 부식수준에 따른 부착성능을 평가하였다. 이를 위해 일반 강재를 적용한 OPC(Ordinary Portland Cement)시편과 GGBFS를 30% 혼입한 시편에 대하여 부식을 0~10% 촉진하여 부착력을 평가하였다. 또한 FRP Hybrid Bar는 에폭시 코팅으로 인해 보통 상태에서는 부식 진전이 매우 작으므로 notch를 인위적으로 가하여 OPC 콘크리트에 매립시켰으며, 이후 부식실험을 수행하였다. 실험 결과, 부식된 철근의 부착력이 21% 수준으로 감소해도 FRP Hybrid Bar에 발생된 notch는 부착력에 큰 영향이 없는 것으로 평가되었다. 또한 GGBFS 콘크리트를 사용한 부재의 경우, 통과 전류가 감소하여 일반철근을 사용해도 70%이상의 부착력을 유지하고 있었다.