• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.197-198
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• 2022

Based on the carbonation depth measurement by the indicator for concrete collected from old structures and the quantitative analysis of Ca(OH)₂ and CO₂ in the carbonation section before and after the carbonation depth and in the non-carbonation section, the absorbable CO2 amount and carbonation degree measurement result is as follows 1) The carbonation depth of the 40-year-old reinforced concrete structure was measured to be about 22 mm. (basement interior wall, marble finish, strength 30MPa) 2) The amount of CO₂ absorbed by the concrete was about 4.3% of the sample weight, and the carbonation degree was estimated to be about 53%.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.317-318
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• 2023

This study is part of the carbonation degree DB accumulation through quantitative analysis of carbonation depth, Ca(OH)₂ and CO₂ according to the type of finish and years of use of old concrete structures in order to predict the amount of CO₂ that can be absorbed through carbonation of concrete. To this end, the depth of carbonation of the concrete core specimen is measured using an indicator, and the dry amount of water combined with CO₂ in the sample is measured using a differential thermal gravimetric analyzer for samples in the carbonation area and non-carbonated area classified by the indicator, and the absorption compared to the weight of the sample. The amount of absorbed CO₂ was calculated. In addition, the degree of carbonation was calculated through quantitative comparison of Ca(OH)₂ in the carbonation section and non-carbonation section. In the future, we will continue to add the survey and analysis data of dismantled structures and use them as basic data for estimating the amount of carbon dioxide that can be absorbed according to the exposure conditions and years of use by concrete mix.

• Computers and Concrete
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• 제21권4호
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• pp.419-429
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• 2018

Climate changes, such as increasing of $CO_2$ concentration and global warming, will impact on the carbonation service life of concrete structures. Moreover, slag blended concrete has a lower carbonation resistance than control concrete. This study presents a probabilistic numerical procedure for evaluating the impact of climate change on carbonation service life of slag blended concrete. This numerical procedure considers both corrosion initiation period and corrosion propagation period. First, in corrosion initiation period, by using an integrated hydration-carbonation model, the amount of carbonatable substances, porosity, and carbonation depth are calculated. The probability of corrosion initiation is determined through Monte Carlo method. Second, in corrosion propagation period, a probabilistic model is proposed to calculate the critical corrosion degree at surface cracking, the probability of surface cracking, and service life. Third, based on the service life in corrosion initiation period and corrosion propagation period, the whole service life is calculated. The analysis shows that for concrete structures with 50 years service life, after considering climate changes, the service life reduces about 7%.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.271-273
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• 2012

This paper is to investigate the effect of waste cooking oil(WCO) on carbonation resistance of high volume fly ash and blast furnace slag concrete. WCO and paint were applied for carbonation resistance materials. As expected, the application of WCO to the concrete help it reduce carbonation depth remarkably, regardless of mixture types. This may be due to the fact that WCO makes the capillary pore block by activating saponification. It is found that the degree of carbonation reduce due to WCO is much higher than the case by Paint.

• Computers and Concrete
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• 제15권2호
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• pp.231-257
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• 2015

This paper discusses the spatial variability of the carbonation depth caused by the mesoscopic structure of the concrete and the influence of the spatial variability on the thickness of the concrete cover. To conduct the research, a method to generate the random aggregate structure (RAS) based on polygonal particles and a simplified numerical model of the concrete carbonation at meso-scale are firstly developed. Based on the method and model, the effect of the aggregate properties including shape, content and gradation on the spatial variability of the carbonation depth is comprehensively studied. The results show that a larger degree of the spatial variability will be obtained by using (1) the aggregates with a larger aspect ratio; (2) a larger aggregate content; (3) the gradation which has more large particles. The proper sample size and model size used in the analysis are also studied. Finally, a case study is conducted to demonstrate the influence of the spatial variability of the carbonation depth on the proper thickness of the concrete cover. The research in this paper not only provides suggestions on how to decrease the spatial variability, but also proposes the method to consider the effect of the spatial variability in designing the thickness of the concrete cover.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.70-76
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• 2012

ALC의 탄산화를 분석 평가하기 위하여 비중을 0.4, 0.5 및 $0.7g/cm^3$로 제어하였으며, 이중 $0.5g/cm^3$ ALC에 실리케이트 및 실록산계 발수제를 표면 도포하였다. 또한 슬러리에 실리콘 오일 발수제를 첨가하여 ALC를 제조하기도 하였다. ALC의 탄산화는 비중과 밀접한 관련이 있었으며, ALC의 비중이 높아짐에 따라 탄산화도는 감소하였다. 이는 ALC 조직이 치밀할수록 $CO_2$ 가스의 침투가 어려워지기 때문이다. 실리케이트 및 실록산계 발수제를 표면 도포한 ALC에서는 Ref. ALC 보다 탄산화 저항성이 우수하였다. 또한 슬러리에 실리콘 오일을 첨가한 ALC에서 가장 우수한 탄산화 저항성을 나타내었다.

• Computers and Concrete
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• 제23권5호
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• pp.351-359
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• 2019

In this study, the calcium hydroxide, an inherent product of cement hydration, was treated using biomimetic carbonation method of incorporating stearic acid to generate the hydrophobic calcium carbonate on concrete surface. Carbonation reaction was carried out at various $CO_2$ pressure and temperatures and utilizing the Scanning Electron Microscope (SEM), chloride-ion penetration test apparatus, and compression test machine to investigate the hydrophobicity, durability, and mechanical properties of the synthesized products. Experimental results indicate that the calcium stearate may change the surface property of concrete from hydrophilicity to hydrophobicity. Increasing reaction temperature can change the particles from irregular shapes to needle-rod structures with increased shear stress and thus favorable to hydrophobicity and microhardness. The contact angle against water for the concrete surface was found to increase with increasing $CO_2$ pressure and temperature, and reached to an optimum value at around $90^{\circ}C$. The maximum static water contact angle of 128.7 degree was obtained at the $CO_2$ pressure of 2 atm and temperature of $90^{\circ}C$. It was also found that biomimetic carbonation increased the permeability, acid resistance and chloride-ion permeability of the concrete material. These unique results demonstrate that the needle-rod structures of $CaCO_3$ synthetized on concrete surface could enhance hydrophobicity, durability, and mechanical properties of concrete.

• 자원리싸이클링
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• 제32권6호
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• pp.18-24
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• 2023

본 연구에서는 염소 바이패스 분진을 광물 탄산화하여 시멘트의 원료 및 콘크리트 혼화재로 적용하기 위한 초기 연구를 수행하였다. 염소 바이패스 분진의 물리적·화학적 특성을 확인하기 위해 수세 처리 유무 및 수세 횟수에 따른 XRD, XRF, 입도분포 분석을 수행하였으며 그에 따른 특성 변화를 확인하였다. 분진의 종류, 교반 온도, 시간 경과에 따른 염소 바이패스 분진의 광물 탄산화 결과 수세 미처리 샘플은 최대 24%이었으며 수세 처리 샘플은 27%이었으나 실험 조건에 따라 광물 탄산화의 속도 및 정도는 상이하였다. 수세 처리된 분진이 수세 미처리 분진에 비해 더 많은 광물 탄산화가 일어난 이유는 칼슘 함량이 더 높았기 때문이라고 판단되었다. 또한, 더 높은 교반 온도는 초기 광물 탄산화를 더 촉진시키지만 분진의 종류 및 시간 경과에 따라 상이한 결과가 도출되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.574-584
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• 2003

도심지 환경에서 콘크리트 구조물의 열화를 일으키는 주요한 요인 중 하나는 중성화이다. 최근, 대기 중 $CO_2$농도와 온도가 크게 증가하는 지구 온난화 현상으로 인하여 중성화 열화환경도 더욱 심각해지고 있다. 본 연구에서는 IPCC에서 제안한 지구규모 대기환경 변화 시나리오인 IS92a를 토대로 향후 100년까지 대기 중 $CO_2$ 농도와 온도 상승율을 예측하였다. 질량보존의 법칙과 Fick의 1법칙을 기초방정식으로 하여 시간경과에 따른 콘크리트의 수화도, 콘크리트 열화에 미치는 각종 주요변수 등의 재료물성을 반영하였다. 또한, 서울시의 미세기후조건을 반영하기 위하여 추계학적 및 통계학적 기법을 도입하여 중성화로 인한 내구수명예측 기법에 반영하였다. 연구결과에 의하면 물-시멘트비가 큰 콘크리트에서 COS 농도증가로 인한 중성화 진행속도가 뚜렷히 빨라지는 것으로 나타났다. 그러나 물-시멘트비 55% 이하에서 충분히 양생된 보통 포틀랜드 콘크리트의 조건에서 중성화에 대한 우려가 높지 않을 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4A호
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• pp.343-352
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• 2010

최근에 탄산화 콘크리트 구조물의 정량적인 사용수명과 장기적인 성능을 확보하고 예측하기 위해서 확률론적인 내구성 해석 및 설계를 수행하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이와 관련하여 콘크리트 구조물에 확률론적 내구성 설계 개념을 도입되고 있다. 본 논문에서는 탄산화 콘크리트 구조물의 통계적인 자료를 이용하여 Fick의 첫 번째 법칙에 근거한 탄산화 예측 모델에 적용하였으며, 이를 이용하여 확률론적 내구성 해석을 수행하였다. 이 예측모델에 관련된 설계변수인 $CO_2$ 확산계수, 대기중의 $CO_2$ 농도, $CO_2$ 흡착량, 시멘트 수화도 등의 영향을 검토하였다. 확률론에 기초한 탄산화 예측모델은 여러 환경에 위치한 콘크리트 구조물에 모니터링 자료를 이용하여 탄산화 깊이와 잔존수명을 예측하였다. 그 결과로 본 연구에서 합리적인 탄산화 예측모델을 이용한 적용 방법은 탄산화 콘크리트 구조물의 내구성 확보 및 구조물의 손상 개시시기를 예측하고 구조물을 유지 관리하기 위한 유연한 의사결정을 할 수 있을 것으로 판단된다.