• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.867-873
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• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4960-4968
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• 2015

본 논문에서는 숏크리트 구조물의 염해 내구성을 개선하고자 광물성 혼화재의 종류 및 혼입량에 따라 유럽의 시험규준인 NT BUILD 492에 준하여 염해 저항성을 평가하였다. 또한 정적강도 및 염소이온 침투저항성 등의 역학적 특성을 함께 평가하였다. 부순 골재를 사용하여 굵은 골재 최대치수 10mm의 숏크리트용 혼합쇄석 골재를 제작하였다. 재령 28일 압축강도를 기준으로 실리카퓸 15% 혼입 변수가 67.55MPa로 가장 높은 강도를 나타냈으며, 플라이애시와 고로슬래그는 혼입률이 증가할수록 강도가 감소하는 것으로 나타났다. 염소이온 침투저항성 시험에서는 기본 배합에서 "높음" 등급으로 나타났으며, 혼화재료의 경우 플라이애시를 제외하고 모든 변수에서 침투저항성이 매우 증가하는 경향을 보였다. 촉진 염화물 확산 침투시험으로 KCL, ACI, FIB 기준에 대한 내구수명을 평가하였다. 시험결과 실리카퓸 15%를 혼입한 변수에서 가장 낮은 확산계수를 얻었다, KCI 기준으로 약 65년의 내구수명을 갖는 것으로 나타났으며, FIB 기준으로 131년의 내구수명을 갖는 것으로 나타났다. KCI, ACI, FIB 기준 중 모든 변수에서 KCI 기준의 내구수명이 가장 낮은 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.79-87
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• 2011

본 연구에서는 초기 균열을 도입한 철근콘크리트 부재에 대한 침지 염화물 침투 실험을 수행하였다. 염화물 확산 특성과 임계 균열폭을 비교하였으며, 콘크리트 자기복원 특성을 검토하였다. 실험결과에 따르면, 표면 균열폭이 증가할수록 염화물 침투저항성이 크게 감소하였으며, 광물질 혼화재를 사용할 경우, 비균열 부재의 염화물 침투저항성은 크게 개선되었지만, 고로슬래그 및 플라이애쉬 혼화재를 사용할 경우에 균열이 발생하게 되면 도리어 염화물 침투저항성은 보통 콘크리트에 비해 크게 저하하였다. 임계 균열폭은 침지 염화물 침투 실험 결과 평균 $29{\mu}m$으로 측정되었다. 자기복원 현상에 의해 $4{\sim}15{\mu}m$ 범위의 균열이 복원되었다. 그러나 콘크리트 자기복원 현상에 의해 시각적으로 복원된 부분의 염화물 침투 저항성은 완전히 회복되지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.793-801
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• 2005

본 연구는 100%의 순환굵은골재의 사용과 순환잔골재의 혼입률에 따른 콘크리트의 기본적인 물성 변화를 고찰하였으며 장기강도 증가 및 내구성 향상을 위한 방안으로 플라이애쉬를 시멘트 대체재로 사용한 순환골재 콘크리트의 강도 및 염소이온 침투 저항성과 중성화 저항성의 내구성에 대한 연구를 수행하였다. 또한 순환골재의 고부가가치 자원화로서의 활용도를 극대화시킬 수 있는 방안의 일환으로 프리캐스트 구조체로의 적용을 증기양생을 통하여 검증하였다. 순환굵은골재를 100%사용할 경우, 순환잔골재의 혼입률은 60%이하로 사용하는 것이 강도의 측면에서 유리한 것으로 판단된다. 또한 뽀일 강도를 비교한 결과 증기양생이 순환골재 콘크리트에도 무리 없이 적용될 수 있을 것으로 사료된다. 염소이온 투과 저항성은 플라이애쉬의 양에 따라 증가하였으며, 재령 21일에서는 낮음 그리고 56일에서는 매우 낮음으로 판명되었다. 촉진중성화에 따른 후 중성화 깊이 및 중성화 속도계수는 플라이애쉬의 양에 따라 증가하는 경향을 보였지만, 측정된 깊이는 약 10mm 이하로서 우려할 만한 정도는 아닌 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문은 고로슬래그미분말을 혼화한 콘크리트의 염화물 침투 및 철관 발청 성능을 평가한 것이다. 실험에는 1종 보통포틀랜드시멘트와 5종 내황산염시멘트 사용하였으며, 고로슬래그는 이들 시멘트 대신에 각각 $25\%$, $40\%$ 및 $55\%$를 치환하였다. 촉진 염화물 침투 시험결과에 대한 평가는 ASTM C 1202에 규정에 따랐으며, 철근 발청은 건습반복에 의한 촉진 시험에 의해 수행되었다. 시험체는 콘크리트로 제작하였으며, 각각 수중양생 28일, 56일 및 91일간 실시하였다. 모든 콘크리트 시험체는 3일간 염수 침지한 후 4일간 건조로에서 건조시키는 것을 1 cycle로 정하여 30 cycle에서 시험을 종료하는 것으로 하였다. 염수 침지 조건은 수온 $40^{\circ}C$, NaCl $3^{\circ}C$로 하였으며, 시험체의 건조는 건조로를 사용하여 $60^{\circ}C$에서 건조시키는 것으로 하였다. 시험결과, 고로슬래그미분말을 혼화한 1종 시멘트를 사용한 콘크리트 시험체의 염소이온 확산계수는 무치환의 경우에 비해 상당히 감소하였으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에 있어서는 1종 시멘트를 사용한 시험체에 비해 염소이온의 확산계수는 증가하는 것으로 나타났다. 촉진시험에 의한 철근 발청은 고로슬래그미분말의 사용에 의해 상당한 저항성을 갖고 있으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에는 철근 발청이 증가하는 현상을 나타내었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.562-569
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• 2017

철근콘크리트는 철근과 콘크리트가 재료적으로 일체화되어 경제적이고, 반영구적 이여서 사회 간접자본으로 건설되는 교량 및 대형구조물에 사용되어 지지만 해양노출환경 및 동절기에 사용되는 제설제 등으로 콘크리트 중의 염화물 이온이 철근의 부동태 피막을 파괴하여 철근이 부식함으로써 여러 가지 화학적 및 물리적 작용을 복합적으로 받을 경우에 단기간에 내구성능이 저하되고 구조물의 수명이 단축된다. 본 연구에서는 상기와 같은 철근콘크리트의 염해에 의한 손상부에서 염소이온을 효과적으로 제거하여 초기 구조물의 내구성을 회복할 수 있는 보수 공법에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.18-24
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• 2012

본 연구에서는 시멘트에 작용하는 아크릴 코폴리머의 화학반응을 통해 강한 점착성과 유연성을 가지는 친환경적인 폴리비닐아세테이트(PVAc)를 이용하여 수밀성을 향상시키는 복합공법의 가능성을 알아보고자 하였으며, 이를 위한 실험 방법으로 1차로 실리케아트계 침투성 방수제를 도포 한 후, 2차로 PVAc를 혼입한 모르타를 도포한 후에 부착강도 및 흡수량에 대한 특성을 검토하였다. 이 실험 결과를 토대로 하여 현장 적용을 위한 Mock-up 부재를 제작하였고, 이 시험 부재에 대하여 복합공법을 적용한 후 실내 시험과 동일한 성능을 검토하였다. 또한, 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 평가를 실시하여 내구성이 취약한 환경에 적합한지 여부를 검토 하였다. 그 결과 PVAc를 이용한 복합공밥을 적용한 시험체가 수밀성능이 가장 우수하였으며, 부착강도 또한 우수한 성능을 나타내었다. 또한, 간이 Mock-up 부재에 대한 성능평가에서 실내 시험과 동일한 경향을 보였으며, 압축강도 시험결과 보강 효과를 발휘함을 알 수 있었다. 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 내구 성능 평가에서 가장 우수한 결과를 나타내어 지하구조물 및 해양구조물 등과 같은 취약한 지역에 적용이 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.581-584
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• 2008

염해환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 염소이온과 같은 유해이온이 외부로부터 콘크리트 중으로 침투, 확산하여 철근을 부식시킴으로써 구조물의 내구성을 크게 저하시키기 때문에 구조물의 내구성 평가 또는 설계시 중요한 고려사항이 된다. 콘크리트 중의 염소이온 확산계수를 추정하는 방법은 Fick의 제1법칙으로부터 유도되는 정상상태(steady state)에서의 확산계수 평가방법과 Fick의 제2법칙으로부터 유도되는 비정상상태(non-steady state)에서의 확산계수 평가방법이 있다. 그러나, 실제 노출환경에서와 같은 비정상상태의 확산계수를 평가하는 것은 매우 어려우므로 실내에서 촉진방법에 의해 콘크리트의 확산특성을 간접적으로 평가하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 국내 또는 외국의 시험규격에 근거한 촉진 시험방법 중 4가지를 선정하여 동일 재령의 콘크리트 배합에 적용하여 그 결과를 비교 하였다. 실험결과에 따르면, ASTM C 1202 시험법은 콘크리트 배합간의 상대적인 구분만이 가능하며, 정상상태의 확산계수는 비정상 상태의 확산계수에 비해 1/10 정도 수준으로 작게 평가됨을 알 수 있다. 또한 침지시험에 의한 확산계수는 NT Build 492에 의한 결과와 유사한 값을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.699-707
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• 2021

동해안에 위치한 화진포 석호는 담수와 염수가 혼합되는 환경으로 생물 다양성이 풍부하여 높은 보존 가치를 지니고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 석호의 현재 환경에 대한 분석을 위해 호소수에 영향이 큰 주변 대수층의 지하수 수위 분포와 지하수 흐름의 특성을 파악하였다. 또한 호소수의 염분도가 유지되는 기작으로 추정되는 대수층으로의 해수침투의 영향을 파악하기 위해 수리지구 화학적 변동을 분석하였다. 연구 결과 사주지역의 대수층에 쐐기형태의 담수-염수 경계면이 분포하며, 강우가 적은 기간이 지속되고 온도가 높아 석호의 증발이 일어날 경우 담수-염수 경계면이 상승하여 지하수를 통한 해수의 유입 가능성이 높은 것으로 판단된다. 수리지구 화학적 특성으로는 이온델타(혼합된 지하수의 이론적인 화학조성과 실제 시료가 가지는 값과의 차이) 값을 산출하여 해수 침투에 따른 대수층 내에서 양이온 교환반응 및 침전 반응이 일어난 것으로 추정하였다. 각 지점별로 해수가 혼합된 비율을 계산하기 위해서 산소동위원소와 염소이온을 추적자로 사용하였으며 혼합비의 평균값은 0.3, 최대값은 0.87을 나타내었다. 전체적인 혼합비 결과는 해안에서의 거리에 따라 분포하는 것으로 판단되나, 이론적인 예상과는 상이한 결과가 일부 존재하는데 그 부근의 대수층 특성이 반영된 것으로 판단된다. 더욱 구체적인 분석을 위해서는 계절적인 변화와 해수침투 기작을 모사하는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.173-180
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• 2005

메타카올린은 고성능 콘크리트를 제조하기 위해 콘크리트에 혼합재로서 사용되는 결합재의 일종이다. 이 재료는 일반적으로 국내에서는 내화벽돌의 재료로 많이 사용되었으나, 현재는 이러한 고성능 콘크리트를 제조하기 위하여 필요한 실리카흄의 대용으로 사용되어지고 있다. 본 연구는 실리카흄 및 메타카올린 두 결합재를 콘크리트 중에 일정량 치환하여 몰르타르 및 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 휨강도와 같은 역학적 시험뿐만 아니라, 염소이온확산시험, 화학침식에 대한 저항성 시험, 동결융해저항성 시험과 같은 내구성시험을 병행 실시하였다. 역학적 시험결과 메타카올린을 결합재전체 대비 10에서 15%정도 치환 사용했을 때 가장 적당한 강도결과를 보였다. 그리고, 메타카올린 및 실리카흄 두 결합재의 치환율이 증가할수록 염소이온확산이 훨씬 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 두 결합재의 미세분말에 의한 충전효과에 의해 일반 콘크리트에 비해 화학적침식저항성이 훨씬 뛰어남을 보였다. 다른 내구성 시험에서도 메타카올린을 사용한 콘크리트가 실리카흄을 사용한 콘크리트에 상응하는 상당한 역학적, 내구특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 이들 시험을 통해 우리는 메타카올린이라는 재료가 충분히 고가의 실리카흄을 대체가능할 수 있을 것이라고 판단할 수 있었다.