본 연구의 목적은 한랭지역에서 운용중인 지하 콘크리트 구조물에서 발생한 누수를 처리하기 위하여 기존 유도배수시스템의 동결융해 저항성을 평가하는 것이다. 유도배수시스템의 동결융해 저항성을 평가하기 위하여 4가지 종류의 유도배수시스템 시험체를 제작하여 실내 동결융해 실험을 수행하였다. 유도배수판의 모서리 부분과 유도배수판 연결부분에 적용할 방수재료인 Hotty-gel의 4가지 연결 방법에 대한 동결융해 저항성을 평가하였다. 또한 Hotty-gel이 부착된 유도배수판을 콘크리트 시편 표면에 고정시키 위한 2가지 방법에 대하여서도 동결융해 저항성을 평가하였다. 실내 동결융해 실험에서 1 cycle은 48시간(동결 24시간과 융해 24시간)을 적용하였고 동결과 융해 온도는 각각 $-18^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$를 적용하였다. 4가지 종류의 Hotty-gel 연결 방법 중 유도배수판 모서리 부분에 적용된 'V'자형 홈을 가진 Hotty-gel 연결 방법에서만 동결융해 28 cycles (8 weeks)후 누수가 발생하였다. 나머지 3가지 종류의 Hotty-gel 연결 방법들에서는 누수가 발생하지 않았다. 2가지 고정방법 중 와셔, 나사못 및 칼브럭을 이용하여 유도배수판을 콘크리트 시편에 고정시키는 방법에서 누수가 발생하였다. 동결융해 10 cycles (3 weeks) 후 1개 지점에서 누수가 발생하였고 동결융해 28 cycles (8 weeks) 후에는 총 5개 지점에서 누수가 발생하였다. 시간이 경과함에 따라 누수 지점은 증가되지 않았지만 각각의 누수지점에서 누수량이 증가되었다. 공압타카, 타카핀 및 와셔를 사용한 고정방법에서는 누수가 발생하지 않았다. Hotty-gel연결 형상의 제작 시간 및 제작 방법을 고려한 제작 효율성에서 Hotty-gel 가로면 대각선 형상이 가장 높게 평가되었다. 고정방법에서 시공 시간 및 시공 방법을 고려한 시공 효율은 공압타카, 타카핀 및 와셔를 사용한 방법이 우수하였다.
This paper was accomplished for analyzing the reason of the above deterioration happened on the deck of concrete bridge. The bridge was constructed at 660m above the sea level having more freezing and snowing days. Therefore, it is placed on the particular condition sprinkling $CaCl_2$ enough for keeping up with moderate traffic condition. When it is considered to the former condition, the bridge can be assumed to potentialities for combined deterioration with freezing-thawing under sprinkling deicing chemical. Core specimens were gathered from the concrete deck for clearing the reason of the above deterioration exactly, and it is used for various tests for measuring the compressive strength, elastic modulus, content of $Cl^-$, freezing-thawing at the fresh and salt water. As a result of freezing-thawing test, the specimen at the fresh water has over 90$\%$ of durability factor, but another specimen at 1$\%$ of salt water has 0$\%$ of durability factor at 140 cycles of the freezing-thawing. The result means that frost damage is sccelerated at the salt water. Therefore, the deterioration of the concrete deck is estimated to be occured by combined effects of freezing-thawing and chloride ion attack.
This study was performed to develop environment-friendly porous polymer concrete utilizing recycled aggregates [RPPC] for permeable pavement of uniform quality with high permeability and flexural strength as well as excellent freezing and thawing resistance. The void ratios of RPPC are in the range of 15$\sim$$24\%$, showing the tendency that it is reduced to a great extent as the mixing ratio of the binder increases. The compressive and flexural strength of RPPC are in the range of 19$\sim$26 MPa and 6.2$\sim$7.4 MPa, respectively. Also, it shows a tendency to increase as the mixing ratio of the binder and filler increases. The permeability coefficients of RPPC are in the range of $6.3\times$$10_{-1}$$\sim$$1.5\times$$10_{-2}$cm/s. The flexural loads of RPPC are in the range of 18$\sim$32 KN. The weight reduction ratios obtained from the test for freezing and thawing resistance are in the range of 1.1$\sim$$2.4\%$ after 300 cycles of repeated freezing and thawing of the specimen for all mixes. The relative compressive strengths of RPPC after 300 cycles of freezing and thawing against the compressive strength before freezing and thawing test are in the range of 89$\sim$$96\%$.
본 연구에서는 초음파 속도 측정 실험을 이용하여 동결 융해 작용을 받는 시멘트 모르타르의 동탄성 계수 및 공극 구조 변화를 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 초음파 속도는 동결융해 시험 중 매 30cycle마다 시편을 꺼낸 후 측정하였으며, MIP를 이용한 porosity 분석도 수행하였다. 초음파 속도 측정 결과를 이용하여 동탄성계수를 계산한 결과 300cycle 이후 약 13%가 감소하는 것으로 나타났다. porosity는 초기에 대비해서 약 30%가량 증가하였으며, 초음파 속도 측정으로부터 계산된 porosity는 MIP를 통해 측정한 porosity와 약 5~30% 차이를 보였지만 유사한 증가 경향을 보이는 것으로 확인되었다. 이를 통해 초음파 속도 측정 결과를 이용하여 시멘트 모르타르의 porosity 변화를 예측하는 것은 타당한 방법으로 볼 수 있으며, 이를 이용하여 확산계수 등 내구성 평가 지수를 예측할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
일반적으로 철근콘크리트 건축물은 외부의 기후에 노출되어 있어 겨울에서 이른 봄까지 동결과 융해의 반복적인 작용에 영향을 받는다. 이러한 동결융해 작용은 콘크리트의 균열을 발생시키거나 콘크리트 표면의 박리를 일으켜 내구성 저하의 원인이 된다$^{1),2)}$. 본 연구에서는 철근콘크리트보의 동결융해 경험에 따른 반복하중 하에서의 이력 특성의 평가를 위해 동결융해 사이클을 변수로 하여 철근콘크리트보의 반복하중 가력시 거동을 비교하고자 6개의 시험체를 제작, 실험하였다. 실험결과를 통해 동결 융해에 노출되어있는 철근콘크리트보의 반복하중하의 이력특성을 평가하는데 기초적인 자료를 제시하고자 하였다.
In this study, freezing-thawing resistance of concrete using steel slag as coarse aggregate(steel slag concrete) from Gwangyang Iron Co. was estimated to offer basic data for utilization of much more steel slag. Freezing-thawing test of concrete using crushed stone as coarse aggregate(crushed stone concrete) whose compressive strength and air contents are as close as possible to those of the steel slag concrete was performed. Because they are main two factors that affect of freezing-thawing resistance. The test was carried out up to 400 cycles according to KS F 2456. The compressive strength and weight of two concretes were measured and compared. As a result, the freezing-thawing resistance of steel slag concrete curing in water was almost the same with that of crushed stone concrete. But the resistance of steel slag concrete curing in air dry condition was weaker than that of crushed stone concrete. Also, the steel slag concrete which has more than 60% of W/C ratio showed much more surface degradation when compared to crushed stone concrete.
Physicochemical changes were investigated during repeated freezing and thawing processes using fish meat paste of alaska pollack (Theragra chalcogramma). During repeated thawing process, the solubility of myofibrillar protein, $Ca^{++}-ATPase$ activity, water holding capacity (WHC), electrophoretic patterns and rheological properties were evaluated at various thawing temperatures. Solubility of myofibrillar protein and $Ca^{++}-ATPase$ activity were decreased with increasing thawing temperatures. Thawing temperatures and the frequency of freezing and thawing processes did not affect WHC significantly. Upon repeated freezing and thawing cycles, electrophoretic patterns showed that only the amount of myosin heavy chain was decreased, whereas the amount of actin remained constant. Young's modulus for viscoelasticity of fish meat pastes increased with increasing thawing temperatures and the value showed maximum at third cycle and decreased thereafter.
This study is performed to evaluate freezing and thawing properties of polypropylene fiber reinforced eco-concrete using soil, natural coarse aggregate, soil compound and polypropylene fiber. The mass loss ratio is decreased with increasing the content of natural coarse aggregate and soil compound, but it is increased with increasing the content of polypropylene fiber. The ultrasonic pulse velocity, dynamic modulus of elasticity and durability factor are increased with increasing the content of natural coarse aggregate and soil compound, but it is decreased with increasing the content of polypropylene fiber. The mass loss ratio, ultrasonic pulse velocity, dynamic modulus of elasticity and durability factor are $1.49{\sim}3.32%,\;1,870{\sim}2,465\;m/s,\;77X10^2{\sim}225X10^2\;MPa\;and\;84.6{\sim}92.8$ after freezing and thawing 300 cycles, respectively. These eco-concrete can be used for environment-friendly side walk and farm road.
철근콘크리트구조는 적절한 시공 후 지속적인 유지관리가 이루어질 경우 우수한 내구성을 가졌다. 그러나 철근콘크리트 구조물은 항시 외부환경의 영향을 받고 있으며 이로 인하여 구조물의 성능저하 현상이 일어난다. 이러한 성능저하 현상중 콘크리트의 동결융해 작용은 콘크리트 내부의 수분이동결융해를 반복적으로 받아 균열이 발생하거나 표면부가 박리하여 표면부분부터 점차적으로 파괴되어 콘크리트 구조물의 내구성능이 저하되는 현상을 말한다. 성능저하 된 콘크리트구조물의 내구성회복을 위한 기술 개발에 대한 관심이 급격히 증가되고 있고 동결융해에 관한 연구가 이루어진다면 동결융해 따른 피해를 사전에 예방할 수 있고, 적절한 시공을 통해 경제적 효과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 동결융해 이전의 손상유무 및 동결융해 사이클을 변수로 하여 동결융해를 경험한 철근콘크리트 보의 거동특성을 평가하고자 하였고 이러한 연구결과를 근거로 향후 철근콘크리트 보의 내구성 및 동결융해에 의한 거동특성을 평가함에 있어 기초적인 자료를 마련하고자 하였다.
콘크리트 구조물은 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 공용년수가 증가할수록 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한 기후요소의 작용으로 동결융해 현상이 발생한다. 본 연구에서는 서울의 경우, 동결융해가 발생하는 기간 동안에 매우 건조한 날씨를 나타내기 때문에 KS F 2456 를 참고하여 콘크리트의 기중 급속 동결 융해 시험법을 제시하였다. 콘크리트 공시체 및 철근콘크리트 휨 부재를 제작하여 0, 100, 200, 300 사이클의 기중 급속 동결 융해를 수행하였으며 성능 평가를 통해 각 실험체의 재료 및 부재 단위에서의 성능 저하를 확인하였다. 300사이클까지 기중 급속 동결 융해를 수행한 설계 강도 24 MPa의 콘크리트 압축 강도는 5.24 MPa(21%) 만큼 감소하며, 기중 급속 동결 융해가 진행될수록 콘크리트의 재료적 강도 감소에 의해 철근콘크리트 휨 부재의 철근의 응력 부담이 증가되어 지진과 같은 외력 발생에 따른 구조물의 에너지 흡수(소산) 능력이 감소한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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