• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.102-113
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• 2021

「시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(성능평가편)」의 내구성능 평가에서 열화환경 평가항목으로 제시된 제설제 및 비래염분에 의한 염해환경, 동해환경이 국내 국도 상 콘크리트 도로시설물의 염화물 침투특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 강원 고성, 서울, 경기 고양, 부산에 위치한 교량 총 4개소, 강원권 방호울타리 4개소, 부산권 방호울타리 3개소 및 옹벽 1개소를 대상 시설물로 선정하였으며, 제설제에 의한 직접·간접적인 염해환경, 해안거리 및 교각 높이별 비래염분에 의한 염해환경에서 염화물 침투특성을 분석하였다. 분석 결과, (1) 제설제 살포일수(강설일수)에 따른 지역별 특성이 명확하게 구분되었고, (2) 바닥판 관통 누수 혹은 신축이음부를 통한 누수 등이 발생한 경우 침투 염화물량이 유의미한 수준까지 증가하였으며, (3) 부산 해안가에 위치한 교량의 경우 높이 20m까지 비래염분의 영향권에 해당함을 확인하였다. 이로부터, 동일한 시설물이라도 노출된 열화환경, 부재의 위치 및 높이, 열화진전상태에 따라 염화물 침투특성이 달라지기 때문에 시설물 점검 시 점검대상 부재 및 위치의 선정이 매우 중요함을 확인하였으며, 국내 지역별 및 부재별 열화환경에서의 염화물 침투특성에 관한 데이터베이스를 구축한다면 콘크리트 시설물에 대한 선제적인 내구성능 관리가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.90-99
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• 2015

본 연구에서는 최근 콘크리트구조물의 장기내구성을 목적으로 건설 분야에 적극적인 적용이 검토되고 있는 FA 및 BFS를 다량 혼입한 콘크리트의 역학적 및 염분침투성을 실험적으로 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. FA 및 BFS의 강도시험결과 FA 콘크리트는 FA4000 및 5000을 각각 30% 혼입한 것이 OPC 대비 높은 강도증가율을 나타내는 것으로 파악되었다. 또한, BFS 콘크리트는 BFS8000을 30, 50% 혼입한 콘크리트가 OPC 대비 동등이상의 강도가 확인되었다. FA 및 BFS의 염분침투시험 결과에서는 FA4000 및 5000을 각각 30% 혼입한 콘크리트의 확산계수가 OPC 대비 평균 6.5% 정도 확산계수를 억제할 수 있는 것으로 파악되었다. 또한, BFS 콘크리트의 경우는 BFS6000 및 8000을 각각 50% 혼입한 것이 OPC 대비 각각 253 및 336% 정도 염화물이온의 확산을 효과적으로 억제할 수 있는 것으로 파악되어 BFS의 경우 다량 치환에 따른 염분침투저항성을 극대화시키기 위해서는 50% 정도 혼입하는 것이 가장 유효한 것으로 확인되었다. 한편, FA 및 BFS 콘크리트의 압축강도와 확산계수의 관계에서는 강도가 증가할수록 확산계수는 감소하는 경향이 파악되었다. 본 연구에서는 장기내구성 및 염분침투억제를 목적으로 FA 및 BFS를 콘크리트에 혼입한 결과, FA의 경우는 치환율을 30% 이하로 콘크리트에 혼입하는 것이 가장 유효한 것으로 파악되었다. 한편, BFS의 경우는 분말도가 높을수록 또한, 치환율은 50% 이하의 범위에서 콘크리트에 혼입할 경우 OPC 대비 동등 이상의 강도는 물론 염화물이온의 확산을 보다 효과적으로 억제 할 수 있을 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.85-92
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• 2007

콘크리트 노출 바닥판은 88 고속도로, 호남고속도로 확장, 제1중부고속도로 등의 1980년대에 건설된 고속도로 교량에 널리 적용되었다. 약 20년 정도 공용한 후에 콘크리트 노출 바닥판의 상태를 평가한 결과, 상당수의 교량들이 특별한 유지관리비가 소요되지 않고 공용중이다. 이러한 이유로 시공성, 유지관리 그리고 구조적인 관점에서 기존 콘크리트 노출 바닥판에 대한 공용성에 대한 재평가가 이루어지고 있다. 이러한 일환으로 콘크리트 노출 바닥판의 주요 손상원인 중의 하나인 철근 부식에 의한 박락을 유발시키는 제설 염화물에 침투 특성을 파악하고 바닥판의 수명을 평가하고자 고속도로 상에 공용중인 콘크리트 노출 바닥판에서 코어를 채취하여 깊이별 염화물을 측정하여 표면 염화물량 및 겉보기 확산계수를 구하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.73-81
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• 2012

콘크리트 구조물은 일반적으로 동결융해 작용을 받는 조건에 노출되고, 이러한 동결융해작용은 콘크리트의 공극구조를 변화시키고, 콘크리트의 내구성을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 동결융해작용에 의한 콘크리트 내부공극구조 변화와 동결융해작용을 받은 콘크리트의 내구특성을 평가하고자 하였다. 실험결과, 기존의 동결융해 평가기법에 따르면 모든 배합에서 우수한 내구성능을 나타내었으나, 동결융해 작용에 노출됨에 따라 50~100nm 크기의 공극이 크게 증가하며, 콘크리트 염화물침투저항성이 저하하였다. 수중양생 콘크리트의 공극구조와 염화물 침투저항성은 선형관계를 보이지만, 동결융해작용을 받으면 내부공극구조의 변화로 선형관계가 저하하였다. 동결융해작용과 염화물침투를 동시에 받는 구조물의 내구성 평가기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.129-137
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• 2011

본 연구는 석회석미분말을 4단계(0, 10, 20 및 30%)로 대체한 모르타르 및 콘크리트의 내해수성을 평가하기 위하여 수행되었다. 내해수성 평가를 위하여 모르타르의 해수침식 저항성 및 콘크리트의 염소이온 침투저항성 실험을 각각 실시하였다. 실험결과에 의하면, 시멘트 경화체의 내해수성은 석회석미분말의 대체율에 의존적으로 나타났다. 다시 말해서, 석회석미분말을 10% 대체한 모르타르 및 콘크리트는 대체적으로 OPC와 유사한 내해수성을 나타낸 반면, 석회석미분말의 대체율이 큰 모르타르 및 콘크리트의 내해수성은 OPC와 비교하여 현저하게 떨어지는 것으로 조사되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.66-74
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• 2016

본 논문에서는 철근 콘크리트 단면에서 동시에 진행되는 중성화와 염화물 침투에 의해 진행되는 내구성 문제에 대해 서로 다른 콘크리트의 특성과 주변 환경의 영향을 매개변수 분석을 통해 수행하였다. 이를 위해 콘크리트의 미세 공극 구조의 변화 및 중성화와 염소이온 투과의 상호 화학반응이 직접 지배방정식 형태로 고려된 최신 모델을 사용하여 이 복합작용의 분석을 수행하였다. 이산화탄소, 염소이온, 열 및 수분의 복합적인 이동이 직접 고려되었다. 문헌상의 실험 데이터를 분석하여 모델의 입력변수를 결정하고 계산의 편의성을 증진시켰다. 이 모델을 상용유한요소 프로그램인 COMSOL의 사용자 모듈형태로 개발 하였다. 이 상호작용에 영향을 미치는 물-바인더비 (w/b), 골재-바인더비 (a/b), 플라이에쉬 함량, CSH 함량, 콘크리트 초기공극률 등을 정량적으로 분석하였다. 결과에 의하면, 중성화와 염소이온 침투의 상호작용은 다양한 재료 물성치에 영향을 받는다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.76-84
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• 2013

본 연구에서는 alkali-free 및 aluminate 급결제를 사용한 OPC 및 GGBFS 숏크리트 모르타르의 응결특성, 강도특성, 전기저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과에 따르면, alkali-free 급결제를 첨가한 GGBFS 모르타르는 응결시간 및 압축강도가 GGBFS 대체율에 관계없이 OPC 모르타르와 유사하게 나타났으나, aluminate 급결제를 첨가한 모르타르의 경우, GGBFS 대체율이 증가할수록 응결시간 및 압축강도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 한편, 숏크리트 모르타르의 전기저항성 및 염소이온 침투저항성은 GGBFS를 50% 이상 대체한 모르타르가 우수한 경향을 나타내므로써, 적절한 대체율의 GGBFS를 사용한 모르타르가 숏크리트용 재료로써 우수한 성능을 나타낼 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.80-87
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• 2015

본 연구에서는 칼슘알루미네이트 시멘트(CAC) 모르타르의 수화생성물, 강도, 흡수율, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. CAC 모르타르의 성능은 보통포틀랜드 시멘트(OPC) 모르타르의 성능과 상호 비교되었다. 실험 결과에 따르면, CAC 모르타르의 주요 수화생성물은 $C_2AH_8$ 및 $CAH_{10}$으로 조사되었으며, 압축 및 부착강도는 OPC 모르타르에 비하여 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성도 대체적으로 좋은 결과를 나타냄으로서, CAC의 우수한 성능도 확인하였다. 그러나, CAC 모르타르의 흡수율은 초기재령부터 OPC 모르타르에 비하여 다소 크게 나타남으로써, CAC 경화체의 표면흡수 성능을 개선하기 위한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다. 반면, CAC 및 OPC 혼용배합 모르타르의 역학적 성능은 CAC 모르타르에 비하여 대체적으로 다소 떨어지는 것으로 조사됨으로써, CAC계 경화체 제조시 주의가 요구된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.121-128
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• 2005

본 연구의 목적은 염화물의 침투로 인한 RC 교량 바닥판의 신뢰성지수를 계산하고 철근부식으로 인한 교량 덱의 상태등급과 신뢰성지수와의 관계를 연구하는 것이다. 이런 목적을 위해 먼저 휨강도와 관련한 파괴확률을 열화(제설염에 의한 장기간의 구조물 손상 및 구조물 안전성 저하)와 관련하여 계산하였으며 구조물 면에 포함된 염화물의 농도, 피복두께 및 철근의 초기부식시간 그리고 염화물 확산으로 인한 철근의 균열시간 등을 MCS기법을 이용하여 찾아내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.103-110
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• 2020

본 연구는 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위하여 진공함침 후처리 공정의 적용성을 검토하였다. 또한, 출력물 크기에 따른 강도발현 한계를 확인하기 위하여 10 mm, 20 mm, 30 mm 및 40 mm 큐빅 출력물을 대상으로 침투성, 부피밀도 및 압축강도를 확인하였다. 그 결과, 진공함침 후처리 공정에서 최대압력이 증가함에 따라 후처리 용액이 출력물 내부까지 침투하게 되고 이에 따라서 침투면적률이 개선되는 것을 확인하였다. 출력물 압축강도율과 후처리 용액 침투면적률은 보정결정계수 0.992의 지수함수 형태의 상관관계를 나타내고 있다. 또한, 부피밀도가 증가하였으며 이는 후처리 용액이 내부까지 침투한 것으로 유추할 수 있다. 결론적으로 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위해서는 출력물 내부까지 후처리 용액을 침투하는 것이 필수적이며, 이를 위한 유효한 방법으로써 진공함침을 제안한다.