• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.595-603
• /
• 2010

염소이온 침투를 받는 해양환경 콘크리트의 확률기반 내구수명 예측을 위해 몬테카를로 시뮬레이션 방법이 많이 사용된다. 그러나 몬테카를로 시뮬레이션 방법은 해석에 매우 긴 시간이 소요되며 해석결과도 매번 다른 결과를 준다. 이에 비해 신뢰성해석에 자주 사용되는 모멘트법은 계산에 소요되는 시간의 거의 없고, 동일문제에 대해서는 항상 동일한 결과를 주는 장점이 있다. 이에 이 연구에서는 신뢰성이론의 모멘트법을 염소이온 침투에 대한 부식개시확률 산정에 적용하였다. 이를 위해 먼저 일계이차 모멘트법과 이계이차 모멘트법에 의한 파괴확률 산정 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석 프로그램들을 사용한 예제해석을 통하여 일계이차 모멘트법에 비하여 이계이차 모멘트법이 더 정확한 부식개시확률 산정결과를 줌을 확인하였다. 또 부식개시확률에 미치는 각 확률변수의 영향을 평가하는 민감도 해석을 수행하였으며, 가장 큰 영향인자는 피복두께로 나타났다. 특히 피복두께의 변동계수 변화에 의한 영향이 평균값 변화에 의한 영향 보다 더욱 현저함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권11호
• /
• pp.7-15
• /
• 2017

본 연구에서는 콘크리트 적용 저품질 순환골재의 콘크리트 적용을 위하여 공학적 특성을 평가 하였다. 이를 위해서 저품질 순환골재의 세척유무에 따라서 골재 치환율을 30%, 60%, 100%로 콘크리트 제작하여 실험하였으며, 성능평가를 위하여 제작된 순환골재 사용 콘크리트의 압축강도, 흡수율, 표면전기저항, 초음파속도, 염소이온침투저항성 평가를 실시하였다. 세척한 저품질 순환골재의 경우 30% 치환시 천연골재와 유사한 결과를 모든 시험에서 나타내었다. 또한 60%를 치환한 콘크리트에서도 천연골재와 유사한 성능을 나타내는 것으로 확인되었다. 그러나 100%의 골재를 사용하는 것은 천연 골재 보다 다소 낮은 결과 값을 나타내었다. 반면 세척을 하지 않은 저품질 순환골재의 경우는 치환율에 관계없이 전체적으로 천연골재보다 좋지 않은 결과를 나타내었다. 특히 내구성 평가의 척도로 평가한 염소이온침투저항성 평가에서는 초기의 경우 매우 높음의 결과를 나타내었으며, 28일 재령에서도 보통 수준의 저항성을 나타내어 세척 순환골재와 약 2배 정도의 차이를 나타내었다. 따라서, 저품질 순환골재의 콘크리트 적용에 있어서 골재의 세척유무에 따라서 성능이 변화하는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.99-107
• /
• 2014

본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 성능에 대한 양생방법의 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 순환골재 콘크리트 제조를 위하여 부순골재에 순환골재를 0, 25, 50, 75 및 100%로 대체하였으며, 증기양생한 콘크리트의 압축 및 쪼갬인장강도, 투수공극, 염소이온 침투저항성 및 건조수축을 소정의 재령에서 측정하여 수중양생한 콘크리트의 성능과 비교하였다. 실험결과에 따르면, 양생방법에 관계없이 순환 골재 대체율이 증가할수록 콘크리트의 역학적 성능은 감소하였다. 한편, 초기재령에서 증기양생된 콘크리트는 수중양생된 콘크리트와 비교하여 매우 우수한 성능을 나타내었다. 그러나, 장기재령 (28일)에서 증기양생의 효과는 초기재령에 비하여 두드러지게 나타나지 않음을 알 수 있다. 결론적으로, 본 연구의 범위 내에서 순환골재 콘크리트의 성능향상을 위하여 증기양생법의 적용이 유용할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제15권4호
• /
• pp.52-59
• /
• 2006

본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 증기양생에 따른 강도 및 내구특성을 평가하였다. 주요 실험변수로는 고로슬래그 미분말 혼입률 변화(0%, 10%, 30%, 50%, 70%)와 증기양생의 유 무로 설정하였다. 그리고 고로슬래그 미분말 혼입 콘크리트의 증기양생에 따른 특성분석을 위하여 압축강도와 염소이온 침투저항성시험,동결응해저항성시험,황산침식저항성시험 등을 실시하였다. 실험결과, 고로슬래그 미분말을 혼화재로 사용한 콘크리트의 증기양생에 따른 압축강도 및 염소이온 침투저항성은 고로슬래그 미분말의 혼입률이 증가할수록 증대되었다. 또한, 동결융해저항성은 고로슬래그 미분말 혼입률 70%를 제외한 모든 시험체에서 상대동탄성계수 90%이상 유지되었다. 황산침식저항성은 고로슬래그 미분말을 50%이상 혼입하였을 경우 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.157-163
• /
• 2006

본 연구는 콘크리트를 보호하기 위해서 발수성 프라이머와 마감 코팅재룰 사용한 이중 표면보호 방식을 평가하기 위한 것이다. 기존의 경우에는 발수제가 가장 마지막 도장재로 사용된다. 그러나 본 연구는 발수제가 자외선에 약한 결점을 보완하고자 발수제 도장 후에 마감재가 도장되는 순서로 시공하는 방법을 사용하였다. 본 연구에서는 이러한 조합의 표면 보호재와 기존 표면 보호재를 비교 평가하였다. 본 연구에서 사용된 표면 보호재의 부착 성능은 발수제 위에 보호재가 시공되어도 본 연구에서 사용된 다른 보호재와 마찬가지로 KS F 4936-' 03을 만족한 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 모든 보호재는 콘크리트를 보호하는 성능이 우수한 것으로 나타났으며, 특히 발수성 프라이머와 마감 코팅재를 함께 도포한 경우 염소이온 침투 저항성 및 이산화탄소에 의한 중성화 저항성이 본 연구에서 사용된 다른 표면 보호재에 비해 우수한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.417-418
• /
• 2009

해안 및 매립지 구조물은 염화물의 침투로 인해 매입된 철근의 피막파괴로 철근부식이 일어나 콘크리트 구조체에 열화가 급속하게 진행되기 때문에 앞으로의 해안 구조물의 수밀성, 내염해성을 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 내염해성 개선에 효과적인 액상형태의 Si/Al 복합 무기염을 모르타르에 적용하여 시간경과(7, 14, 28, 56일)에 따른 내염해특성을 파악하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.39-45
• /
• 2017

본 연구에서는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 개발을 위한 일환의 기초 연구로써 국내에서 쉽게 입수가 가능한 규산염계 무기재료를 주성분으로 하는 침투성 보수 재를 제조하였다. 또한, 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 국외에서 많은 활용사례가 있는 제품군을 선정하여 보수재의 성능을 비교 고찰하고자 하였다. 실험에 사용된 규산염계 무기재료는 Sodium, Potassium 및 Lithium silicate를 주성분으로 하는 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재를 제조하였다. 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재의 성능평가는 내흡수 및 내투수, 압축 및 부착, 급속 염소 이온 침투, 급속 동결 융해, 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과 규산염계 무기재료를 활용한 침투성 보수재는 모든 부분에서 효과적인 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 이러한 결과의 주요 원인은 모세관을 따라 내부로 침투되어 조직을 치밀하게 하기 때문인 것으로 나타났다. 따라서 본 실험결과를 기반으로 콘크리트의 내구성을 향상시키는 데 다양하게 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.239-248
• /
• 2006

최근 들어 염해환경하의 콘크리트 구조물에 대한 정량적인 사용수명 및 장기적인 성능의 확보를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 확률론에 기초한 새로운 내구성 해석 및 설계개념이 콘크리트 구조물의 사용수명을 증진하기 위해 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이와 관련하여 아직까지는 설계변수와 관련한 신뢰성 있는 자료가 부족한 실정이지만, 새로운 콘크리트 구조물의 경우에는 확률론적 내구성 설계 개념을 부분적으로 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 시간에 따라 변화하는 염소이온 확산계수를 고려하여 Fick의 확산방정식에 대한 해를 구하였으며, 이를 이용하여 Monte Carlo Simulation에 기초한 확률론적 내구성 해석을 수행하였다. 또한, 이를 통해 콘크리트 구조물의 내구성과 관련된 각 설계변수들의 영향을 명확히 하였으며, 제시된 확률론적 내구성 해석절차를 다양한 콘크리트 구조물로부터 얻어진 염소이온 침투자료에 적용하여 유용성을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제시한 확률론적 내구성 해석절차는 향후 염해 환경에 처한 중요 콘크리트 구조물의 내구성 확보 및 기존 구조물의 염해에 기초한 잔존수명 예측에 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.51-60
• /
• 2009

본 연구에서는 고강도 고내구성 시멘트콘크리트 포장을 위하여 도출된 배합 콘크리트의 굳지않은 콘크리트 특성, 강도발현 특성, 염소이온의 투수특성 및 동결-융해에 대한 저항성 등의 역학적 내구적 특성을 분석하였다. 제시된 배합의 목표스럼프와 공기량은 적절한 혼화제의 사용으로 확보가 가능하나, 혼화제의 적정사용량은 충분한 현장배합실험을 통하여 구하여야 할 것이다. 단위시멘트량을 증가한 경우 일반적으로 강도가 증가하였으며 특히 재령 28일 이후의 강도가 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 휨강도는 그 특성상 단위시멘트량을 증가하더라도 뚜렷한 효과는 나타나지 않았다. 염소이온 침투저항성도 단위시멘트량보다는 재령에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 공기량에 가장 많은 영향을 받는 동결-융해 저항성은 각 실험변수에 대한 시험체를 공기량이 3% 이하 및 이상인 경우에 대하여 그리고 동결시 수돗물을 사용한 경우와 현장의 열악한 환경을 모사하기 위하여 4%의 NaCl 용액을 사용한 경우로 구분하여 실시하였다. 공기량에 상관없이 수돗물을 사용한 경우에는 동결-융해반복회수가 300회까지 상대동탄성계수나 표면의 손상이 거의 발생하지 않았다. 4% NaCl 용액을 사용한 경우에는 단위시멘트량이 현재의 한국도로공사의 표준배합인 경우 손상이 발생하였으며, 단위시멘트량이 동결-융해 저항성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 동결-융해에 대한 저항성을 충분히 확보하는 고내구성의 시멘트콘크리트 포장을 위해서는 단위시멘트량을 현재의 수준보다 증가시키는 것이 유리한 것으로 판단되며, 실험결과로부터 이러한 요구성능을 발휘하기 위해서는 단위시멘트량을 400kg/$m^3$ 이상으로 할 것을 권장한다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.867-873
• /
• 2010

이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서의 부식 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 먼저 강섬유의 보강콘크리트의 수송특성, 즉 공극률, 흡수성, 투과성 및 염소이온 확산성에 관한 실험을 수행하여 철근부식과 의 관계를 비교 평가 하였다. 강섬유의 보강으로 인해 약간의 압축강도 증가와 함께, 흡수성, 투과성 및 확산성에 관한 실험 결과에서도 콘크리트 내부로의 유해물질의 침투저항성이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 철근부식과의 관계에서는 예상된 결과와는 다르게 강섬유의 혼입이 철근부식을 가속화 시키는 경향이 나타났다. 염화나트륨 용액이 침투하는 노출면에서는 강섬유의 부식팽창으로 인한 표면박리현상이 관찰되었으며, 철근부위 절단면에서는 철근 주변에 강섬유의 부식이 국부적으로 관찰 되었다. 고온 및 고농도의 염화물 환경에서의 건습 싸이클링이 노출표면에 가까운 공극에서 지속적으로 염분결정체의 증가와 더불어 내부공극에서의 강섬유의 부식으로 증가된 압력이 표면 박리를 일으킨 것으로 보인다. 결과적으로는 노출면 부근에서의 미세균열을 증가가 물, 염화이온 및 산소의 침투를 보강근으로의 가속화를 진행 시킨 것으로 판단이 된다. 이 연구에서는 강섬유로 보강된 철근콘크리트에서 철근부식에 영향을 주는 명확한 메커니즘은 충분히 규명이 되지 않았으며, 보다 명확한 관계를 이해하기 위해서는 부식과정에서 강섬유의 잠재적인 부식팽창에 관한 보다 상세한 실험적 연구가 필요할 것으로 판단되어 진다.