• 제목/요약/키워드: bond deterioration

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고강도콘크리트의 폭렬대책공법에 대한 국내외 현황과 성능적 구조내화설계를 위한 과제 (Trends of Research and Practical Use on Explosive Spalling Properties and Performance Based of Structural Design of the High-Strength Concrete)

  • 권영진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.935-940
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    • 2008
  • 지금까지 콘크리트는 내화재료로서 일정한 두께만 확보하면 내화구조로 인정됨으로서, 콘크리트는 화재에 대하여 매우 우수한 소재로 알려져 왔다. 그러나 콘크리트가 고강도화 됨에 따라 부재의 내부 조직이 치밀화되어 화재 시에 발생되는 열응력 및 수증기압 등의 이유로 인하여 일정 이상의 고온에서 피복콘크리트가 심한 폭음과 함께 박리 박락되는 폭렬(Explosive Spalling) 현상이 발생되며, 이러한 폭렬현상은 철근콘크리트 부재 파편의 비산되는 1차 폭렬현상으로 인하여 피난자들의 인명안전성을 위협 할 뿐만 아니라 철근의 노출 및 부재단면의 감소되는 2차 폭렬현상이 발생됨에 따라 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다는 것이 2005년 스페인 마드리드시의 윈저타워화재사례에서 경험한바있다. 이러한 사실은 2004년${\sim}$2008년도의 각종 매스컴 및 중앙일간지 등의 보도자료로 이슈화됨으로써 고강도, 초고강도 및 고성능 콘크리트의 내화성능에 대한 근본적인 재확인 작업이 요구되었으며, 2008년 5월에는 "고강도콘크리트 기둥 보의 내화성능 관리기준"이 국토해양부의 "건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙"으로 고강도콘크리트에 대한 내화 성능확보 방안으로 개정되었고, 이에 따라 국내의 각 주요 건설사에서는 고강도콘크리트의 폭렬을 고려한 내화공법의 개발에 박차를 가하고 있다. 한편, 본 관리규정의 적절성에 대한 검증과 이미 축조된 구조물에 대한 대책 및 현재 선진 각국에서 시행되고있는 성능적 구조내화설계기법에 대한 대책 등이 향후 본 학회의 주요 과제로 됨으로써, 본 위원회에서는 폭렬메커니즘을 중심으로 한 제1차 전문위원회 연구발표를 2006년도에 시행하였고, 그 후 2년간의 각 건설업체의 내화공법개발현황에 대한 발표회를 통하여 현재의 국내 기술수준 및 현황을 파악하고 향후 진전방향등에 대한 토론을통하여 구체적인 추진방향을 모색하고자 한다.

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Bond Strength of Carbon Fiber Sheet on Concrete Substrate Processed by Vacuum Assisted Resin Transfer Molding

  • Uddin, N.;Shohel, M.;Vaidya, U.K.;Serrano-Perez, J.C.
    • Advanced Composite Materials
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    • 제17권3호
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    • pp.277-299
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    • 2008
  • High quality and expedient processing repair methods are necessary to enhance the service life of bridge structures. Deterioration of concrete can occur as a result of structural cracks, corrosion of reinforcement, and freeze.thaw cycles. Cost effective methods with potential for field implementation are necessary to address the issue of the vulnerability of bridge structures and how to repair them. Most infrastructure related applications of fiber-reinforced plastics (FRPs) use traditional hand lay-up technology. The hand lay-up is tedious, labor-intensive and relies upon personnel skill level. An alternative to traditional hand lay-up of FRP for infrastructure applications is Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM). VARTM uses single sided molding technology to infuse resin over fabrics wrapping large structures, such as bridge girders and columns. There is no work currently available in understanding the interface developed, when VARTM processing is adopted to wrap fibers such as carbon and/or glass over concrete structures. This paper investigates the interface formed by carbon fiber processed on to a concrete surface using the VARTM technique. Various surface treatments, including sandblasting, were performed to study the pull-off tensile test to find a potential prepared surface. A single-lap shear test was used to study the bond strength of CFRP fabric/epoxy composite adhered to concrete. Carbon fiber wraps incorporating Sikadur HEX 103C and low viscosity epoxy resin Sikadur 300 were considered in VARTM processing of concrete specimens.

황마섬유 및 황마-폴리프로필렌 복합체의 특성에 미치는 플라즈마 처리영향 (Effects of Plasma Treatment on Mechanical Properties of Jute Fibers and Their Composites with Polypropylene)

  • 허양일;멘사비스마르크;김성진;이홍기;나창운
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권4호
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    • pp.310-317
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    • 2012
  • 계면접착력 향상을 위해 실린더형 RF 플라즈마 발생기를 이용하여 Jute fiber의 표면을 아르곤가스로 처리하였고 최적 처리조건을 설정하였다. 플라즈마 강도, 가스압력, 및 처리시간을 변경한 후 이러한 인자들이 황마섬유 표면모폴로지, 섬유 인장강도, 및 폴리프로필렌과의 모델복합체에서 계면접착강도에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 처리인자에 따라 황마섬유의 표면은 거칠어졌다. 가스압력의 영향은 처리시간 및 플라즈마 강도의 영향보다 다소 낮게 나타났다. 플라즈마 강도와 시간에 따라 황마섬유의 강도는 약 25% 감소한 반면, 가스압력의 영향은 크게 나타나지 않았다. 계면전단강도 (IFSS)를 기준으로 결정된 최적 플라즈마 처리조건은 처리시간 30 s, 전력 40 W, 가스압력 30 mTorr로 나타났다.

라텍스개질콘크리트로 보수·보강된 RC 보의 휨 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flexural Behavior Effect of RC Beam Repaired and Strengthened by Latex Modified Concrete)

  • 김성환;윤경구;김용곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.503-510
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 LMC로 덧씌우기 또는 보수 된 형태의 RC 보의 정적 거동 특성을 파악하는데 있다. 따라서, LMC로 덧씌우기 및 보수된 RC 보를 상대습도 60%, 온도 $20^{\circ}C$의 조건에서 양생을 실시하여 제작하였으며, 제작된 시험체를 4점 휨 실험을 수행하여 균열양상, 파괴거동 및 극한강도 등의 거동을 고찰하였다. 실험결과 전단철근이 보강된 보수형태의 RC보의 경우 100%이상의 내하력을 회복하여 보수 효과가 뛰어난 것을 알 수 있었고, LMC로 압축부에 덧씌우기 된 시험체의 경우 덧씌우기 두께가 증가함에 따라 내하력이 크게 증진되었다. 그러나, 전단철근이 보강되지 않은 보수형태의 시험체와 인장부 덧씌우기된 시험체는 부착계면 파괴양상을 보여주어 보수 및 보강 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 부착계면의 거동특성을 파악하기 위하여 전단흐름 개념을 도입하여 LMC로 압축 덧씌우기된 시험체를 대상으로 하중증가에 따른 전단흐름량을 계산하여 부착계면 특성을 수치적으로 나타내었다.

CFRP 적층판으로 보강된 철근콘크리트보의 신뢰성평가 (Reliability Assessment of Reinforced Concrete Beams Strengthened by CFRP Laminates)

  • 조효남;최영민
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.160-166
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    • 1994
  • In general, the problems of strengthening and repairing of deteriorated or damaged reinforced concrete members are usually worked out in situ by externally bounding steel plates using epoxy resins, which has been recognized to be one of effective and convenient methods. But the disadvantages of strengthening/repairing concrete members with externally bonded steel plates include ; (a) deterioration of the bond at the steel-concrete interface caused by the corrosion of steel ; (b) difficulty in manipulating the plate at the construction site ; (c) improper formation of joints, due to the limited delivery lengths of the steel plates ; and etc. Therefore these difficulties eventually have led to the concept of replacing the steel plates by fiber-reinforced composite sheets which are characterized by their light weight, extremely high stiffness, excellent fatigue properties, and outstanding corrosion resistance. In the paper, for the reliability assessment of reinforced concrete beams externally strengthened by carbon fiber plastic(CFRP) laminates, an attempt is made to suggest a limit state model based on the strain compatibility method and the concept of fracture mechanics. And the reliability of the proposed models is evaluated by using the AFOSM method. The load carrying capacity of the deteriorated and/or damaged RC beams is considerably increased. Thus, it may be stated that the post-strengthening of concrete beams with externally bonded CFRP materials may be one of very effective way of increasing the load carrying capacity and stiffeness characteristics of existing structures.

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콘크리트 수리구조물의 수중마모저항성 평가기술에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Evaluation of Abrasion Resistance of Concrete Irrigation Facilities)

  • 김명원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권3호
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    • pp.123-133
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    • 2018
  • The purpose of this paper is to propose an experimental method to evaluate the resistance of abrasion about 24 MPa, 27 MPa, and 30 MPa compressive strength. These strength are used in the design and construction of concrete hydraulic structures in Korea. The mixing ratios of the ready mixed concrete strengths were investigated countrywide and set the representative mixture proportion ratios of the nine mixed types of OPC, FA and BFS. After making and curing the test specimens, the underwater abrasion test was performed. ASTM C 1138 International Standard was used to fabricate the test equipment, and the surface abrasion resistance of the specimen was tested using the test equipment. In the case of OPC, the 30% abrasion resistance improvement effect was observed at 72 hours as the water-binder ratio decreased. That was reason the coated cement bond strength of the specimen was strong. In the case of BFS and FA, it was improved by 9.9% and 3.8%, respectively, at 72 hours as the water-binder ratio decreased. It was due to the characteristics of the latent hydraulic and pozzolanic reactions. Generally, the relative abrasion resistance of concrete can be evaluated at 24 hours. However, in case of low strength (under 24 MPa), the surface mortar layer wears much faster at the first 12 hours, so it can be considered to evaluate the relative abrasion loss rate at this point.

철근부식정도에 따른 기둥의 파괴형태 (Failure Shape of RC Columns by The Degree of Corrosion of Reinforcement)

  • 송한범;오상훈;이원호;유홍식;강대언;태경훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.61-64
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    • 2008
  • 철근콘크리트 구조물은 철근과 콘크리트의 완전한 부착을 가정하여 시공된다. 그러나 해양 및 내륙에 건설된 구조물은 해양으로부터 발생한 염분과 각종 대기오염 물질 및 산성비와 같은 콘크리트의 열화적 요인들에 노출되어 있으며 이로 인해 철근콘크리트 내부의 철근은 부식될 수 있으며, 철근의 부식에 의한 부식생성물로 인한 철근 주변의 팽창압력에 의해 콘크리트 표면에 균열이나 박리가 발생한다. 이러할 경우에 부식인자의 침투가 용이하게 되기 때문에 철근부식이 가속되어 콘크리트와 철근의 부착감소, 철근단면 감소에 따른 부재내력의 저하가 발생한다. 철근콘크리트 기둥의 철근을 강제로 부식시켜 반복가력 하는 실험을 수행하였다. 이러한 실험을 통하여 철근콘크리트 기둥의 부착특성에 대한 기둥의 거동을 파악하였다. 본 연구의 주요 변수는 철근의 부식정도로 하였다.

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장스팬 슬라브 콘크리트의 열화저감에 대한 연구 (A Study on Reducing Deterioration in Long-span Slab Concrete)

  • 김대건;차훈;최상환;문경식
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.11-12
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    • 2014
  • In this study, fundamental properties of concrete mixed with fiber has been analysed. Compressive strength, tensile strength and plastic shrinkage has been tested to conduct the optimum addition ratio of fiber. Effect to control press concrete's cracking has been tested. The following results could be made as the conclusion. For the flowability, slump decreased about 41-79% when all types of fiber used in the concrete. When the addition ratio of fiber is 1.2%, the slump of concrete decreased about 45%. For the strength properties. all the specimens with different addition ratio of fiber shown higher compressive strength comparing with Plain. Comparing with Plain, cracking decreased when the fiber added. Especially, when NY fiber used in the concrete, the plastic shrinkage did not occurred. In addition, Latex modified concrete(LMC) has improved superior physical and chemical properties. The properties of latex, combined with the low water-cement ratio, produce a concrete that has improved flexural, tensile, and bond strength, lower modulus of elasticity, increased freeze-thaw resistance, and reduced permeability compared to conventional concrete of similar mix design.

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화학적이동이 자기공명영상에 미치는 영향 (The Effect of Chemical Shift on MR Imaging)

  • 김경민;김영진
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제7권1호
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    • pp.19-23
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    • 1996
  • 정상조직과 지방조직의 화학적 결합의 차이는 화학적 이동 artifact를 발생시킨다. 이러한 화학적 이동으로 생긴 결과는 주로 공명신호 위치의 부정확으로 나타나지만 횡적완화시간의 변화도 일으키게 된다. 물분자 수소원자핵의 횡적완화시간 T$_2$ 과 지방분자 수소원자핵의 횡적완화시간 T$_{2}$$^{*}$ 를 신호대 잡음비, 신호응답도, 그리고 영상시간에 각각 넣어 비교해 보았다. 그 결과 신호대 잡음비와 신호응답도는 각각 약 5%와 8%가 감소하였고, 영상시간은 약 10% 가량 증가하였다. 따라서, 화학적 이동은 영상의 왜곡 외에도 영상과정의 효율을 저하시킴을 알았다.

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Earthquake response of reinforced concrete frame structures subjected to rebar corrosion

  • Yuksel, Isa;Coskan, Seda
    • Earthquakes and Structures
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    • 제5권3호
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    • pp.321-341
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    • 2013
  • This paper investigates earthquake response of reinforced concrete regular frames subjected to rebar corrosion. A typical four-story reinforced concrete frame is designed according to Turkish Earthquake Code in order to examine earthquake response. Then different levels of rebar corrosion scenarios are applied to this frame structure. The deteriorated conditions as a result of these scenarios are included loss in cross sectional area of rebar, loss of mechanical properties of rebar, loss in bond strength and variations in damage limits of concrete sections. The frame is evaluated using a nonlinear static analysis in its sound as well as deteriorated conditions. The rebar corrosion effect on the structural response is investigated by comparing the response of the frame in each scenario with respect to the sound condition of the frame. The results shows that the progressive deterioration of the frame over time cause serious reductions on the base shear and top displacement capacity and also structural ductility of the corroded frames. The propagation time, intensity, and extensity of rebar corrosion on the frame are important parameters governing the effect of rebar corrosion on earthquake response of the frame.