• Advances in concrete construction
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• 제2권2호
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• pp.109-123
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• 2014

This paper presents chloride induced corrosion durability of reinforcing steel in geopolymer concretes containing different contents of sodium silicate ($Na_2SiO_3$) and molarities of NaOH solutions. Seven series of mixes are considered in this study. The first series is ordinary Portland cement (OPC) concrete and is considered as the control mix. The rest six series are geopolymer concretes containing 14 and 16 molar NaOH and $Na_2SiO_3$ to NaOH ratios of 2.5, 3.0 and 3.5. In each series three lollypop specimens of 100 mm in diameter and 200 mm in length, each having one 12 mm diameter steel bar are considered for chloride induced corrosion study. The specimens are subjected to cyclic wetting and drying regime for two months. In wet cycle the specimens are immersed in water containing 3.5% (by wt.) NaCl salt for 4 days, while in dry cycle the specimens are placed in open air for three days. The corrosion activity is monitored by measuring the copper/copper sulphate ($Cu/CuSO_4$) half-cell potential according to ASTM C-876. The chloride penetration depth and sorptivity of all seven concretes are also measured. Results show that the geopolymer concretes exhibited better corrosion resistance than OPC concrete. The higher the amount of $Na_2SiO_3$ and higher the concentration of NaOH solutions the better the corrosion resistance of geopolymer concrete is. Similar behaviour is also observed in sorptivity and chloride penetration depth measurements. Generally, the geopolymer concretes exhibited lower sorptivity and chloride penetration depth than that of OPC concrete. Correlation between the sorptivity and the chloride penetration of geopolymer concretes is established. Correlations are also established between 28 days compressive strength and sorptivity and between 28 days compressive strength and chloride penetration of geopolymer concretes.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.549-555
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• 2004

Cement of three alkalinities (equivalent alkalinities of 0.36,0.52 and 0.97) was employed in fabricating a set of classical G109 type specimens. To-date, these have been subjected to a one week wet-one week dry cyclic pending using 15 w/o NaCl solution. At the end of the dry period, potential and macro-cell current were measured to indicate whether the top reinforcing steel was in the passive or active state. Once this bar became active, the specimen was autopsied and the extent of corrosion was documented. Subsequent to visual inspection, concrete powder samples were collected from the upper region of the top rebar trace; and at a certain times concrete cores were taken from non-reinforced specimens. Using these, determinations were made of (1) critical chloride concentration for corrosion initiation ($Cl_{th}^-$), (2) effective chloride diffusion coefficient ($D_e$), and (3) pore water alkalinity ($[OH^-]$). The pore water alkalinity was strongly related to the alkali content of cement that was used in the mix. The chloride concentration, ($Cl^-$), was greater at active than at passive sites, presumably as a consequence of electro migration and accumulation of these species at active site subsequent to corrosion initiation. Accordingly, ($Cl^-$) at passive sites was considered indicative of the threshold concentration fur corrosion initiation. The $Cl_{th}^-$ was increased with increasing Time-to-corrosion ($T_i$). Consequently, the HA(High Alkalinity) specimens exhibited the highest $Cl_{th}^-$ and the NA(Normal Alkalinity) was the least. This range exceeds what has previously been reported in North America. In addition, the effective diffusion coefficient, $D_e$, was about 40 percent lower for concrete prepared with the HA cement compared to the NA and LA(Low Alkalinity) ones.

• 대한화학회지
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• 제13권2호
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• pp.137-140
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• 1969

This investigation was made to evaluate the corrosion inhibiting effects of urotropine for mild steel in HCl. 1) Formaldehyde produced by the decomposition of urotropine also showed positive inhibiting effects. 2) In the presence of the ions, such as $Cu^+$, $Cu^{++}$, $Fe^{+++}$, $SO_3^=$, $SO_4^=$, $NO_2^-$, $NO_3^-$, $Cr_2O_7^=$, the inhibiting capacity of the urotropine was decreased. Alkali and alkaline-earth metal ions had no effects but the halogen ions improved it. 3) From measurements of polarization curves, it was assumed that the anode reaction was more retarded by the urotropine and the halogen.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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• pp.237-240
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• 2006

The corrosion of steel reinforcing bar has been the major cause of the reinforced concrete deterioration. GFRP(Glass Fiber-Reinforced Polymer) reinforcing bar has emerged as one of the most promising and affordable solutions to the corrosion problems of steel reinforcement in structural concrete. However, GFRP rebar is prone to deteriorate due to other degradation mechanisms than those for steel. The high alkalinity of concrete, for instance, is a possible degradation source. This paper presents the long-term deterioration of the GFRP rebar under alkali environmental condition.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.368-374
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• 1998

Zr합금의 부식거동을 평가하기 위하여 여러 가지 1족 알칼리 수산화물 용액 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH)에서 autoclave를 이용하여 300일까지 부식시험을 실시하였다. 산화막 특성은 TEM을 이용하여 천이전과 천이후에 동일 산화막두께를 갖도록 준비된 부식시편에 대해 수행되었다. 실험결과를 고려할 때 금속이온은 부식과정에서 매우 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다. 즉 $Li^+$가 $Zr^{4+}$ 치환하여 산소농도는 증가하고 부식은 가속되는데 산화막 내부의 barrier layer에서 $Li^-$치환이 부식을 제어하는 것으로 판단된다.동일 두께의 산화막 일지라도 산화막의 구조는 모두 다르다. 32.5mmol LiOH에서 생성된 산화막온 천이전,후에 관계 없이 많은 기공이 함유된 등축정 구조를 갖는다. 반면에 NaOH에서 생성된 산화막은 천이전에는 주상정 구조를 갖지만 천이후에는 다공성의 등축정 구조로 바뀐다. KOH용액에서는 천이전에는 주상정과 비정질 산화막의 이중 구조를 갖지만 천이후에는 비정질 산화막은 사라직 전반적으로 주상정 구조가 형성된다. 부식거동과 산화막 관찰로부터 금속이온의 산화막내 치환이 부식속도와 산화막 미세구조를 지어한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.307-312
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• 2017

산업계에서는 희생양극의 원리를 이용한 아연도금이 사용되고 있다. 순수아연도금보다 내식성을 증가시키기 위한 방안의 하나로 Zn-Ni 합금도금이 개발되었다. 합금 도금층은 순 아연 도금층에 비하여 4-5배의 내식성을 가지고 있어서 도금 단가가 높음에도 불구하고 고내식성을 요구하는 자동차 부품 등에 적용이 증가되고 있다. Zn-Ni 합금도금액은 황산욕, 염화욕, 알칼리욕과 암모니아욕 등이 사용되고 있다. 여기에서는 염화욕에서 합금도금의 조성에 미치는 전해조건의 영향을 조사하였다. 그 결과는 음극 과전압 및 확산계수에 의해 설명하였다. 일반적으로 음극의 과전압이 증가함에 따라 활성화분극보다 농도분극이 중요하게 된다. 농도분극은 확산 층 내의 원소 확산에 의해 결정된다. 즉 음극의 과전압이 증가함에 따라 확산계수가 큰 Zn 함량이 증가한다.

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.29-34
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• 2017

본 연구에서는 순환유동층 보일러 과열기 튜브의 부식 원인물질을 규명하여, 부식방지를 위한 방안을 모색하고자 하였다. 연료, 과열기 튜브 부식부위, 과열기 튜브에 부착된 재 및 보일러 재를 채취하여 성분분석을 수행하였다. 과열기 튜브 부식부위에서 산화로 인한 O성분이 함유되어 있는 것을 확인하였다. 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 6.1% 및 4.3%의 Cl이 분석되었으며, 이는 설계값의 약 14-20배 정도 높은 수치이다. 또한 알칼리 금속물질(K, Na, Ca)의 함량이 매우 높게 분석되었다. XRF 데이터를 이용하여 보일러에서 재의 슬래깅과 파울링에 대한 영향을 예측하였다. Basicity는 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 각각 3.62 및 2.72로 산정되었으며, 설계값인 0.35에 비하여 높은 수치를 갖는 것으로 확인되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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• pp.120-129
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• 1997

The fire protective coating can reduce certain damages in case of fire, also conserve energy by thermal insulation and prevent corrosion and errosion in normal daily life by means of blocking thermal transfer, that were generally made of organic, inorganic and metallic materials as adiabatic coating. In case of inorganic material such as soluble silicate, it produces less toxic substances which are exposed to Ore, and have a plenty of raw material. Also inorganic thermal insulator is good in heat resistance. To develope such a excellent inorganic thermal insulator, the study of fire protective coating using the alkali silicate is necessary The principle of intumescence for alkali silicate is from rapid evolution of water in the coating material, the quantity of water in it is of course influenced on the degree of intumescence. The phenomenon of intumescence in ternary silicate is increased as the radius of ion is bigger, and this is caused by evolution of so many kinds of water. The individual degree of intumescence is ordered like this ; $K^+$ > $Na^+$ > $Li^+$ . The best protection effect is similarity found to intumescence of ternary silicate. The result of X-ray diffraction analysis indicates that $KHSi_2O_5$ is an important ingredient in K-silicate.

• 보존과학회지
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• 제37권2호
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• pp.179-189
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• 2021

부여 능산리 서고분군에서 출토된 철지금은장관정을 대상으로 도금된 철제유물의 탈염 가능성 및 안정한 탈염방법을 연구하였다. 철지금은장관정은 철을 소지금속으로 하여 은판을 열로 접합시킨 후 그 위에 아말감도금으로 제작한 유물이다. 본 유물은 균열 및 박락된 부위 틈 사이로 철 부식화합물이 다른 재질의 금속(Au, Ag) 표면에 고착되어 있어 탈염이 필요하다고 판단했다. 따라서 금은장부 잔존 상태별로 A·B·C등급으로 분류하고 60℃에서 0.1M 알칼리 용액법인 NaOH법과 S.S.C법으로 탈염을 진행하였다. Cl^- 용출량과 탈염기간은 A등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법보다 더 많은 양을 용출하였고 기간도 더 소요되었다. 탈염 전·후 금은장부의 Fe 성분을 비교하면 B등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법에 비해 증가폭이 작았으나 NaOH법으로 탈염한 관정 4점의 금은장부가 일부 파손되어 유물의 안정성을 고려했을 때, S.S.C법으로 탈염하는 것이 안정할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.67-72
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• 2022

콘크리트는 강알칼리성으로 인해 철근의 부식을 방지하는 장점이 있으나, 해중에 침지되면 해수의 평균 pH 8~9 보다 높은 pH 12~13의 강알칼리 성분을 용출하여 주변의 미생물 및 해양생물의 생태환경 및 성장에 악영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 3D 프린터로 제작되는 인공어초용 저알칼리 모르타르 배합을 도출하기 위하여 저알칼리 모르타르의 역학적 특성 및 내구성능을 평가하였다. 강도 특성 평가결과 결합재로 실리카퓸, 플라이애시, 알파형반수석고 모두 혼입한 α-35배합에서 Plain 을 제외하고 가장 우수한 특성을 나타내었으며, 인공어초 품질기준인 27MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다. pH는 알파형반수석고 혼입시 수산화칼슘 생성 억제와 황산칼슘 생성으로 인해 pH저감 효과가 우수한 것으로 나타났다. 염소이온침투저항성 실험결과, 실리카퓸 및 플라이애시 혼입시 일부 내염성이 개선되었으며, 알파형반수석고 와 혼합사용한 α-35 배합에서 3844C의 가장 우수한 염소이온침투저항성을 확인하였다. 길이변화율 측정결과, 알파형반수석고 35%대체시 OPC배합조건보다 33.5% 개선된 수축저항성을 나타내었다.