• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.529-540
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• 2003

최근 콘크리트 내구성설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 사용수명 예측이 핵심인 내구성 평가모델 개발이 그 좋은 예이다. 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 잔존수명예측 모델을 개발하여 적정시기의 유지보수를 통한 경제적 구조물 사용을 목적으로 하였다. 육지 콘크리트 구조물인 저수지의 콘크리트 구조물 부분을 대상으로 전국 70개 지구를 선정하고, TG/DTA 법과 페놀프탈레인 지시약법으로 중성화를, pH메타법으로 pH 값을 측정하여 탄산칼슘함량 대비 사용연수, pH값, 콘크리트 피복 두께의 관계함수를 각각 유도한 후 가능한 최소의 자료측정으로 잔존수명을 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 개발된 잔존수명예측 모델은 탄산가스등의 고정변수에 의한 실내촉진실험 자료기반 모델과 달리 동결융해작용, 중성화, 철근 부식 등 복합적인 열화작용이 동시에 일어나는 현장의 환경적 영향을 받은 구조물에서 측정한 자료를 기반으로 개발되었다. 이러한 점에서 그 신뢰성을 높게 평가 받을 수 있을 것이며, 시설물 유지관리자에게 적정 보수보강 시점을 제공하여 경제적인 구조물 사용에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.517-526
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• 2004

In the resent years, the early evaluation of concrete quality, construction and maintenance has been considered as all is of major concern due to the increase of loading and the degradation of structures related with time. This paper presents evaluation of structural safety performance using measured data of construction, on the basis of a field measurements for the prevention of unreliable concrete works. Measurements analyzed in this paper are early quality condition and performance assessment, serviceability performance by cracks and deflection, rating performance by loading, durability performance by chloride attack and carbonation. Thus, a quantitative assessment model of resistance capacity was developed here to meet the requirement for deteriorated concrete structures. The model focuses on damage mechanical of concrete structures deteriorated by initial damage factors for concrete quality and environment factors such as chloride and carbonation attacks. These results could provide useful information for concrete structures interested in design, construction and maintenance.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.221-222
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• 2010

본 연구에서는 콘크리트 탄산화진행을 보다 정확하게 표현하기 위해 콘크리트 투기계수를 탄산화 진행 모델에 적용하여 $CO_2$, $Ca(OH)_2$ 확산 계수를 유추하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1053-1056
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• 2008

콘크리트의 투수계수는 콘크리트 구조물의 내구성능 및 미세구조의 밀실성을 판단하는 핵심적인 재료 매개변수이다. 투수계수를 산정하기 위한 많은 연구들이 있었으나, 시멘트 페이스트 및 골재 각각이 콘크리트의 투수성능에 미치는 영향을 다룬 연구는 드물다. 더우기, 탄산화가 염소이온의 확산계수에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 탄산화된 콘크리트에 대한 확산계수를 다룬 연구는 더욱 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수를 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 투수계수를 산정할 수 있는 해석적 기법이 개발되었다. 본 연구에서는 시간단계별로 변화하는 투수계수의 해석과 중성화된 콘크리트의 투수계수이다. 탄산화된 콘크리트에서 감소된 공극량이 계산되었으며 이는 투수계수의 산정에 이용되었다. 본 연구결과는 실험적 결과를 얻어서 상호 비교하여 검증하였다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권2호
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• pp.41-48
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• 2018

Carbonation is one of the major detrimental factors to the reinforced concrete structures owing to penetration of atmospheric CO2 through the micro pores, thereby it reduces the durability of the concrete. The maintenance periods and cost for concrete according to the coefficient variation of different finishing materials is documented in literature. However, it is required to carry out the systematic and well planned studies. Therefore, keeping them in mind, surface repair was carried out to the carbonated concrete and the maintenance cost was calculated to measure the durability life after repair with different variable. The deterministic and probabilistic methods were applied for durability and repair cost of the concrete. In the existing deterministic model, the cost of repair materials increases significantly when the concrete structure reaches its service life. In present study using a stochastic model, the maintenance period and cost was evaluated. According to obtained results, there was no significant difference in the number of maintenance of the coefficient variation. The initial durability has a great influence on the maintenance time and cost of the structure. Unlike the deterministic model, the probabilistic cost estimating model reduces the number of maintenance to the target service life expectancy.

• Computers and Concrete
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• 제29권1호
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• pp.1-14
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• 2022

Several aspects influence corrosive processes in reinforced concrete (RC) structures such as environmental conditions, structural geometry and mechanical properties. Since these aspects present large randomnesses, probabilistic models allow a more accurate description of the corrosive phenomena. Besides, the definition of limit states in the reliability assessment requires a proper mechanical model. In this context, this study proposes a straightforward methodology for the mechanical-probabilistic modelling of RC structures subjected to reinforcements' corrosion. An improved damage approach is proposed to define the limit states for the probabilistic modelling, considering three main degradation phenomena: concrete cracking, rebar yielding and rebar corrosion caused either by chloride or carbonation mechanisms. The stochastic analysis is evaluated by the Monte Carlo simulation method due to the computational efficiency of the Lumped Damage Model for Corrosion (LDMC). The proposed mechanical-probabilistic methodology is implemented in a computational framework and applied to the analysis of a simply supported RC beam and a 2D RC frame. Curves illustrate the probability of failure evolution over a service life of 50 years. Moreover, the proposed model allows drawing the probability of failure map and then identifying the critical failure path for progressive collapse analysis. Collapse path changes caused by the corrosion phenomena are observed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.148-160
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• 2012

본 연구에서는 콘크리트 구조물의 합리적인 압축강도 및 탄산화 예측식을 제안하고, 이 제안식의 현장적용을 통한 보다 효율적인 터널 진단 및 유지관리 기법을 개발하였다. 이를 위하여 공용연수가 약 30년 이상 경과하였으며, 약 15년 동안 수회에 걸친 진단 및 점검으로 무수히 많은 현장 내구성 측정 데이터가 축적된 서울메트로를 대상 시설물로 선정하였다. 압축강도 및 탄산화 분석결과 80% 이상의 정확도를 확보하는 각각의 예측식을 도출하였으며, 기존 제안식과의 비교분석을 통하여 본 연구 제안식의 신뢰도를 확인하였다. 또한 제안식의 현장적용 결과 압축강도 및 탄산화 깊이에 대한 예측치의 평균오차율이 약 20%내외로서 80% 이상의 높은 정확도를 확보하는 것으로 분석되어 현장적용의 적합성을 확인하였다. 현장조사 전 내구성 예측 맵(Map)을 활용한 효율적인 유지관리 기법을 개발하였다. 예측 맵(Map) 활용 시 진단기술자 및 시설물 담당자는 설계기준강도에 미달되거나 탄산화로 철근부식 가능성이 높은 취약부위를 한 눈에 파악할 수 있으므로 일일이 조사를 수행하는 과정에서 취약부위를 도출해야 하는 현 조사기법 보다 효과적으로 터널 조사 및 유지관리를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제10권4호
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• pp.391-407
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• 2012

Utilization of supplementary cementing materials (SCM) by the cement industry, as a highly promising solution of sustainable cement development aiming to reduce carbon dioxide emissions, necessitates a more thorough evaluation of these types of materials on concrete durability. In this study a comparative assessment of the effect of SCM on concrete durability, of every cement type as defined in the European Standard EN 197-1 is taking place, using a software tool, based on proven predictive models (according to performance-related methods for assessing durability) developed and wide-validated for the estimation of concrete service life when designing for durability under harsh environments. The effect of Type II additives (fly ash, silica fume) on CEM I type of cement, as well as the effect of every Portland-composite type of cement (and others) are evaluated in terms of their performance in carbonation and chloride exposure, for a service life of 50 years. The main aim is to portray a unified and comprehensive evaluation of the efficiency of SCM in order to create the basis for future consideration of more types of cement to enter the production line in industry.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.188-189
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• 2020

In the field of architecture, concrete and steel bars are the most common and popular combinations. The relationship between the two in a structure is a complementary good that increases in utility when consuming both materials at the same time. However, the combination of the two, which has been perceived as semi-permanent, often faces repairs or reconstruction without its lifespan reaching decades. There are a number of deterioration factors at work for the reason for this phenomenon. Among them, the neutralization of concrete in particular refers to the process in which calcium hydroxide inside concrete reacts with carbon dioxide and loses alkalinity, which creates a corrosive environment for rebars inside concrete, causing serious damage to concrete. In this study, we intend to use a multi-physical analysis program using finite element analysis method to analyze the degree of carbonation according to the internal temperature and concentration of carbon dioxide in concrete, thereby contributing to the prediction of long-term neutralization of concrete and the research related to measures for neutralization of concrete.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.143-152
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• 2002

본 연구는 서울시내 위치한 39개 콘크리트 고가차도의 중성화 깊이, 가용성 염화물량 및 철근의 자연전위 등을 측정하여 열화의 원인을 분석하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 전체 조사대상 구조물 가운데 철근위치까지 중성화 깊이가 진행된 구조물은 약 25%에 해당되었으며 중성화 속도는 물-시멘트비 60%, R=1의 조건인 kishitani의 제안식 3.727 $\sqrt{t}$ 보다 5%가 빠른 3.92 $\sqrt{t}$로 나타났다. 콘크리트의 염화물량의 조사결과에서는 전체 측정부위의 24%가 임계염화물량을 초과하였으며 철근의 자연전위는 -350mV(vs. CSE)이하로 측정된 것이 약 31%에 해당되는 구조물로서 과다한 염화물량이 철근부식의 주요 원인이 되는 것으로 조사되었다. 자연전위 -350mV 이하인 구조물에 한한 철근부식의 주요요인을 추정한 결과, 약 60%에 해당하는 부위가 치대 허용염화물량을 초과하였기 때문으로 분석된다.