• 제목/요약/키워드: ASR reaction

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프리믹스 플라이애시 콘크리트 동결-융해 특성 (Freeze-thaw of Durability for Premixed Fly Ash Concrete)

  • 홍승호;한승환;이병덕
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.261-262
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    • 2009
  • 우리나라에서 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응에 의한 파손이 보고된 후, 알칼리-골재 반응에 대한 대책 방안 수립이 연구되고 있다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응을 억제하기 위한 방법으로 프리믹스 방식으로 플라이애시를 전체 바인더 증량(시멘트 + 플라이애시)의 20%를 치환하는 방법을 적용하였다. 동결-융해 실험에서 공기량 3% 이하의 시편을 제외하고 모두 시편의 3사이클 후 상대동탄성계수는 90 %이상이었고, 스케일링 실험에서 50 사이클 후 무게 손실량이 1kg/$m^3$이하가 측정되어 내구성이 우수한 것을 알 수 있었다.

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고속도로 PMS D/B를 활용한 콘크리트 포장 상태지수(HPCI) 예측모델 개발 연구 (Development of HPCI Prediction Model for Concrete Pavement Using Expressway PMS Database)

  • 서영찬;권상현;정동혁;정진훈;강민수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.83-95
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    • 2017
  • PURPOSES : The purpose of this study is to develop a regression model to predict the International Roughness Index(IRI) and Surface Distress(SD) for the estimation of HPCI using Expressway Pavement Management System(PMS). METHODS : To develop an HPCI prediction model, prediction models of IRI and SD were developed in advance. The independent variables considered in the models were pavement age, Annual Average Daily Traffic Volume(AADT), the amount of deicing salt used, the severity of Alkali Silica Reaction(ASR), average temperature, annual temperature difference, number of days of precipitation, number of days of snowfall, number of days below zero temperature, and so on. RESULTS : The present IRI, age, AADT, annual temperature differential, number of days of precipitation and ASR severity were chosen as independent variables for the IRI prediction model. In addition, the present IRI, present SD, amount of deicing chemical used, and annual temperature differential were chosen as independent variables for the SD prediction model. CONCLUSIONS : The models for predicting IRI and SD were developed. The predicted HPCI can be calculated from the HPCI equation using the predicted IRI and SD.

Numerical analysis of propagation of macrocracks in 3D concrete structures affected by ASR

  • Moallemi, S.;Pietruszczak, S.
    • Computers and Concrete
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    • 제22권1호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • In this study an implicit algorithm for modeling of propagation of macrocracks in 3D concrete structures suffering from alkali-silica reaction has been developed and implemented. The formulation of the problem prior to the onset of localized deformation is based on a chemo-elasticity approach. The localized deformation mode, involving the formation of macrocracks, is described using a simplified form of the strong discontinuity approach (SDA) that employs a volume averaging technique enhanced by a numerical procedure for tracing the propagation path in 3D space. The latter incorporates a non-local smoothening algorithm. The formulation is illustrated by a number of numerical examples that examine the crack propagation pattern in both plain and reinforced concrete under different loading scenarios.

환경조건이 알칼리-실리카 반응에 의한 모르타르 봉 길이 팽창에 미치는 영향 (Effect of Environmental Conditions on Expansion of Mortar-bar by Alkali-Silica Reaction)

  • 김성권;윤경구;홍승호;강문식
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 국내에서는 콘크리트 포장용 굵은 골재를 대상으로 화학적인 시험방법과 모르타르 봉 시험방법을 이용한 결과 알칼리-실리카 반응 유해 가능성이 낮은 것으로 알려져 왔으나, 최근에 알칼리 - 실리카 반응에 의한 파손이 발생되었고, ASTM C 1260을 이용한 결과 일부 골재에서 유해한 팽창이 발생된다고 보고되었다. 따라서 본 논문에서는 모르타르 봉 시험방법인 KS F 2546과 ASTM C 1260을 이용하여 길이 팽창 유도기간의 환경조건이 알칼리 - 실리카 팽창 반응 특성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. KS F 2546의 경우 대상 골재 모두 반응성 없음으로 판정되었으나 ASTM C 1260에서는 일부 골재에서 잠재반응성 이상으로 판정되었다. 이는 외부로부터의 알칼리 이온의 공급, 온도 및 습도 차이에 의하여 발생한 것으로 판단된다. 또한 ASTM C 1260에서 NaOH의 농도변화 실험을 통하여 NaOH의 농도가 증가할수록 길이팽창이 현저하게 증가한다는 것을 확인하였으며, 온도 및 습도가 증가함에 따라 길이팽창이 증가한다는 것을 확인하였다.

수소 수율 증가를 위한 합성가스의 수성가스전환 반응 연구 (Water Gas Shift reaction research of the synthesis gas for a hydrogen yield increase)

  • 김민경;김재호;김우현;이시훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.840-843
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    • 2009
  • 폐자동차의 최종처분 과정에서 발생하는 자동차 파쇄 폐기물(Automobile Shredder Dust)은 대부분이 고분자 화합물로 높은 발열량을 가지고 있다. 또한 할로겐족 원소가 포함된 난연성 고분자류가 많아 다이옥신의 생성 우려가 높은 고분자류와 다이옥신 생성의 촉매 역할을 할 수 있는 금속성분이 많이 함유되어 있어 가스화용융시스템에 적용하여 처리하기에 매우 적합한 폐기물이다. 본 연구에서는 ASR의 가스화 용융 시설에서 고농도 CO를 함유한 합성가스를 수성가스전환반응(Water Gas Shift reaction, WGS)을 이용하여 수소의 수율을 높이는 기술을 제시하였다. 가스화 용융 설비에서 배출되는 합성가스 조성을 기준으로 적합한 고정층 WGS 반응기를 설계하고, 고온 촉매(KATALCO 71-5M)와 저온 촉매(KATALCO 83-3X)를 사용하여 실험하였다. 수성가스 반응 후의 가스 조성은 온도가 상승할수록 일산화탄소가 줄어들고 이에 따라 수소와 이산화탄소 발생량이 증가 되어 고온 촉매를 사용했을 경우 일산화탄소 전환율 ($1-CO_{out}/CO_{in}$)은 55.6에서 95.8%까지 상승하였다. 동일한 온도조건에서는 촉매에 관계없이 $CO/H_2$가 감소할수록 전환율도 감소하는 경향을 보였지만 동일한 합성가스 조성에서 일산화탄소 전환율을 비교하면 저온 촉매가 고온 촉매보다 매우 우수함을 알 수 있었다.

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페로실리콘 산업부산물 활용 시멘트 콘크리트의 내구성능 평가 (Durability Evaluation of Cement Concrete Using Ferrosilicon Industrial Byproduct)

  • 김창영;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.89-96
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    • 2023
  • 산업부산물인 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능을 평가하기 위하여 페로실리콘의 치환율을 3단계로 변화시켜 제조한 시멘트 경화체의 염화물침투저항성, 알칼리실리카 반응성에 대하여 평가하였다. 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능은 화학조성이 유사한 실리카흄과 비교하여 평가하였으며, 에너지 분산형 X선 분광법, 공극측정 및 X선 회절분석 등 기기분석을 통하여 페로실리콘 콘크리트의 미세 구조적 특성을 고찰하였다. 그 결과, 페로실리콘을 10 % 치환한 경우 OPC콘크리트보다 높은 강도발현 특성을 보인 반면 치환율이 20 %, 30 % 증가할수록 압축강도는 낮게 발현되었다. 그러나 염화물 침투저항성에 대한 결과는 치환율이 증가할수록 우수한 결과를 나타내었으며, 실리카흄을 사용한 경우에 비하여 페로실리콘을 사용한 콘크리트의 내구성은 약간 떨어지지만 OPC에 비해서는 우수한 결과를 나타내었다. 이는 페로실리콘의 실리카(SiO2) 함량이 높아 더 많은 C-S-H 겔을 생성하여 더 밀실한 공극 구조를 만들었기 때문이라 생각된다. 길이변화시험을 통한 규산염 바인더에 대한 알칼리실리카반응의 위험성은 대부분 0.2 % 미만으로 나타났으며, 페로실리콘 및 실리카흄을 사용한 모르타르 모두 치환율이 증가할수록 알칼리실리카 반응에 대한 저항성은 우수한 것으로 나타났다. 따라서 고가의 실리카흄을 사용하는 대신 산업 폐기물을 재사용하면 제조 중 환경 부하를 줄이고 비용을 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

Concrete bridge deck deterioration model using belief networks

  • Njardardottir, Hrodny;McCabe, Brenda;Thomas, Michael D.A.
    • Computers and Concrete
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    • 제2권6호
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    • pp.439-454
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    • 2005
  • When deterioration of concrete is observed in a structure, it is highly desirable to determine the cause of such deterioration. Only by understanding the cause can an appropriate repair strategy be implemented to address both the cause and the symptom. In colder climates, bridge deck deterioration is often caused by chlorides from de-icing salts, which penetrate the concrete and depassivate the embedded reinforcement, causing corrosion. Bridge decks can also suffer from other deterioration mechanisms, such as alkali-silica reaction, freeze-thaw, and shrinkage. There is a need for a comprehensive and integrative system to help with the inspection and evaluation of concrete bridge deck deterioration before decisions are made on the best way to repair it. The purpose of this research was to develop a model to help with the diagnosis of concrete bridge deck deterioration that integrates the symptoms observed during an inspection, various deterioration mechanisms, and the probability of their occurrence given the available data. The model displays the diagnosis result as the probability that one of four deterioration mechanisms, namely shrinkage, corrosion of reinforcement, freeze-thaw and alkali-silica reaction, is at fault. Sensitivity analysis was performed to determine which probabilities in the model require refinement. Two case studies are included in this investigation.

SOFC의 YSZ 전해질에 대한 혼합공기극 연구 (Study on Composite Cathode for YSZ Electrolyte in SOFC)

  • 이창보;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권1호
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    • pp.62-67
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    • 2007
  • Optimization of cathode properties for intermediate temperature-operating SOFC (IT-SOFC) is carried out by using composite-type electrode structure in this study. Composite cathode may lower cathode overpotential by enhancing mixed ionic-electronic conductivity. In this study, particularly, LSM/YSZ, LSF/YSZ, LSCF/CGO, and PSC/CGO were selected as cathode materials. LSM/YSZ composite cathode showed the best performance of about 0.9${\Omega}cm^2$ at $700^{\circ}C$. It is inferred that the resistance is mainly affected by the reactivity between cathode and electrolyte which can cause the formation of resistive phases. Area specific resistance (ASR) characteristics were not changed significantly with decreasing sintering temperature of cathode, because reaction sites were increased even with worse adhesion of cathode on electrolytes.

Prediction of ions migration behavior in mortar under 2-D ALMT application to inhibit ASR

  • Liu, Chih-Chien;Kuo, Wen-Ten
    • Computers and Concrete
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    • 제14권3호
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    • pp.263-277
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    • 2014
  • This study investigated four electric field configurations of two-dimensional accelerate lithium migration technique (ALMT), including line-to-line, plane-to-line, contour-to-line and plane-to-plane, and analyzed the ion migration behavior and efficiency. It was found that the free ion distribution diagram and voltage distribution diagram were similar, and ions migrated in the power line direction. The electrode modules were used for the mortar specimen with w/c ratio of 0.5. The effectively processed areas accounted for 14.1%, 39.0%, 49.4% and 51.4% of total area respectively on Day 28. Larger electrode area was more advantageous to ion migration. In addition, it was proved that the two-dimensional electric field could be divided into different equifield line active regions, and regarded as affected by one-dimensional electric field, and the ion migration results in various equifield line active regions were predicted by using the duration analysis method based on the theoretical model of ion migration obtained from one-dimensional test.

수산화칼슘을 첨가한 UFFA 초속경 콘크리트의 물성특성 평가 (Material Property Evaluation for UFFA Rapid Setting Concrete including Calcium Hydroxide)

  • 전성일;남정희;안지환;권수안
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.189-198
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    • 2008
  • 일반적으로 UFFA(Ultra Fine Fly Ash)는 일반 플라이 애시보다 워커빌리티를 더 좋게 하고 포졸란 반응을 더 크게 활성화시키는 특성을 가지고 있으며, 이와 같은 특성이 콘크리트의 내구성을 더욱 향상시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 UFFA의 특성을 활용하여 초속경시멘트에 UFFA를 첨가한 콘크리트 혼합물이 조기교통개방용 콘크리트포장 보수재료로서 활용이 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 기 연구에서는 초속경시멘트에 UFFA만을 첨가할 경우, 포졸란 반응이 크게 활성화되지 못하여 내구성 증진에 큰 효과가 나타나지 않았다. 이에 본 연구에서는 초속경시멘트와 UFFA에 수산화칼슘을 추가로 첨가하여 제조된 콘크리트 혼합물의 포졸란 반응 발생여부를 판단하고, 이것이 콘크리트 물성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구결과, 초속경시멘트에 UFFA를 첨가할 경우 W/C비를 크게 낮출 수 있어 콘크리트의 조기강도 저감부분을 충분히 상쇄시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 X-선회절분석과 염소이온침투저항성 실험결과를 볼 때 수산화칼슘 첨가에 따른 UFFA초속경 콘크리트의 포졸란반응이 첨가하지 않은 것에 비하여 더 크게 활성화되는 것으로 나타났으며, 특히 수산화칼슘 첨가량이 증가함에 따라 UFFA 초속경 콘크리트의 투수저항성이 전반적으로 증진됨을 알 수 있었다.

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