• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.67-76
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• 2013

본 연구에서는 전기방식 종류에 따른 문헌 고찰 및 굳지 않은/굳은 상태의 콘크리트에 대해 전기방식 적용 시 방식 효과와 관련하여 연구를 실시하였다. 굳은 콘크리트의 경우 우선적으로 철근의 부동태피막 파괴를 유도하기 위하여 NaCl을 혼입한 후, 2주일동안 250, 500, $750mA/m^2$의 방식전류를 통전하였다. 그 후 부동태피막 복원화와 염소 이온 추출에 대해서 정량화를 실시하였다. 동시에, 굳지 않는 상태의 콘크리트에 대해서는 굳은 상태와 동일한 양의 방식전류를 타설 직후부터 동일한 기간동안 통전하여 전기방식을 실시하였다. 후광산란(Backscattered electron; BSE) 이미지를 이용하여 철근-콘크리트 계면을 관찰하였으며, 염소이온 확산에 대해서 염소이온 이동 속도와 철근 부식 저항성에 대한 콘크리트의 성질 변화에 대해 측정하였다. 결과적으로 보면, 전기 방식은 부동태피막 복원화에 매우 효육적이며, 콘크리트 내의 염소이온 중 63-73% 정도가 추출되는 것으로 확인 되었다. 굳지 않는 상태의 콘크리트에 전기방식을 적용할 경우, 철근 표면에서 $Ca(OH)_2$ 층이 조밀하게 되어 철근 부식 저항성이 향상되었다. 다만, 방식 전류에 따라 콘크리트 표면 염화물량이 증가하는 경향이 나타나는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.62-69
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• 2023

UAE 지역에 시공되는 원전구조물의 노출환경에서 대기 중의 높은 황산염 이온 및 해안의 높은 염화물 이온에 의한 열화를 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 연평균 38 ℃ 이상의 높은 온도에 따른 확산성과 강도의 영향을 평가하기 위해 두가지 강도 등급(40 MPa 및 27 MPa) 및 두 가지 양생/확산 온도 조건(20 ℃ 및 50 ℃)을 고려하였다. 초기 양생 온도가 높은 경우, 7일 전 초기재령에서는 압축강도가 고온 양생에서 크게 발현하였으나, 28일 재령에서는 20 ℃ 양생 온도 조건에서 압축강도가 약간 증가하였다. 염화물 확산의 경우, 강도 평가결과와 다르게 28일 재령에서 초기 양생 온도가 높은 경우, 40 MPa 및 27 MPa 에서 모두 확산계수가 감소하였다. 91일 재령의 경우, 온도의 증가에 따른 확산성의 증가와 재령 효과에 의한 확산성의 감소가 동시에 발생하였다. 재령 28일에 20 ℃로 양생 및 확산 실험을 한 결과에 비하여, 재령 91일에 50 ℃로 양생 및 확산 실험을 한 경우, 재령의 증가에 따라 40 MPa에서는 76.2 % 수준으로, 27 MPa 에서는 85.4 % 수준으로 확산계수가 감소하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.9-17
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• 2019

콘크리트의 수화물 및 이와 관련된 특성치들은 재령에 따라 변화하며 이는 염화물 확산성과 큰 관련이 있다. 본 연구에서는 세 가지 수준의 물-결합재 비와 플라이 애시 및 고로슬래그 미분말을 30% 혼입한 콘크리트 대하여 2년간 장기 양생을 수행하였다. 5번의 측정 시점(28일, 56일, 180일, 365일, 730일)에 대하여 촉진실험을 통하여 촉진 염화물 확산계수를 평가하였으며, DUCOM을 통하여 도출된 공극률, 염화물 구속능, 투수계수의 변화와 비교하였다. 염화물 확산성과 투수성의 변화 패턴이 가장 유사하였는데, 이는 투수성이 공극률의 제곱에 비례하기 때문이다. 또한, 각 재령 기간 동안 변화하는 비율을 분석하였는데, 초기 재령(재령 28일~56일)에서 공극률, 투수성 및 염화물 확산성의 변화가 지배적이었고, 낮은 물-결합재 비를 가진 OPC 콘크리트에서는 180일까지 확산성의 변화가 지속적으로 크게 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.109-115
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• 2019

콘크리트에 균열이 발생하는 경우 균열부로의 열화 이온의 침투가 확산되어 철근콘크리트 구조물에 구조적 내구적 문제를 야기한다. 본 연구에서는 보통 및 고강도 플라이애시 콘크리트를 대상으로 재령 56일에 최대 1.0mm까지 다양한 균열 폭을 유도한 후 재령 2년의 정상상태 촉진 염화물 확산계수를 평가하였다. 균열 효과를 선형회귀분석을 통해 고려하면 고강도 콘크리트는 보통 강도 콘크리트 보다 균열 폭에 의한 확산계수 증가가 다소 적었으며 균열 폭이 증가함에 따라 확산계수가 비선형적으로 증가하였다. 또한 두 가지 배합에서 재령이 증가할수록 균열에 의한 영향이 감소하였다. 지수함수 형태를 사용하여 균열 및 재령 효과를 정량화하는 경우, 선형회귀분석을 통한 경우보다 더 높은 결정계수를 나타내었다. 정상상태에서는 균열 효과와 재령의 영향 간의 상관성이 크지 않은 것으로 보이며 두 가지 독립영향을 고려하는 경우 합리적인 균열부 콘크리트 확산성 예측식을 제안할 수 있다고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.104-111
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• 2013

균열을 가진 콘크리트에서는 균열폭으로 유입되는 염화물 이온에 의해 열화가 가속화된다. 본 연구는 균열을 가진 콘크리트의 염화물 확산에 대한 모델링으로, 정상상태를 가정하여 1차원 (이방성) 및 2차원 (등방성) 균열 모델링을 수행하였다. 기존의 균열 모델링에서는 직사각형 균열패턴으로 모델링을 수행하였으나, 본 연구에서는 조도를 가진 쐐기형 형태로 균열을 모델링하였다. 검증을 위하여 1차원 유입에 대해서는 콘크리트 시편에 균열을 유입하여 염화물 영동실험을 수행하였으며, 2차원 유입에 대해서는 기존의 실험결과를 이용하여 검증을 수행하였다. 모든 경우에서 균열형태를 쐐기형으로 고려하여 염화물 확산성이 감소되었으며, 조도를 고려함으로서 합리적인 결과가 도출되었다. 특히 0.10~0.15의 조도계수를 고려할 때, 실험값에 가장 근접한 결과를 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권6호
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• pp.483-492
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• 2017

최근 국내에서는 다양한 형태로 연안이 개발되고 있다. 이에 따라 안전사고를 예방하고 경관을 저해시키지 않는 새로운 소파블록의 개발이 요구되고 있다. 회파블록은 상부가 평탄하여 친수공간으로 활용이 가능하지만, 구조 내부에 존재하는 회파관으로 인해 중량손실이 발생한다. 따라서 이에 대응하기 위해 중량콘크리트를 사용하여 파랑 저항성을 상승시킬 필요성이 있다. 이러한 목적을 위하여 본 연구에서는 동슬래그 및 자철석을 골재로 사용한 중량 콘크리트를 개발하고 이의 염해저항성을 평가하였다. 연구 결과에 따르면, 일반 골재와 중량골재를 각각 혼입한 콘크리트의 28일 압축강도는 큰 차이가 발생하지 않았으나, ASTM C1202에 의한 염소이온침투저항성 시험 시 자철석을 혼입한 콘크리트는 과도한 전류의 흐름으로 평가가 불가능한 것으로 나타났다. 그러나 염소이온의 침투깊이를 이용하는 NT Build 492 시험에서는 ASTM C 1202 시험법에서 관찰된 문제점 없이 실험 진행이 가능하였고, 동슬래그, 자철석을 골재로 사용한 중량 콘크리트의 염소이온침투저항성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 동슬래그 및 자철석을 골재로 사용한 중량콘크리트는 회파블록에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.857-868
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• 2005

This paper deals with the accumulated damage in concrete structures due to the cyclic freeze-thaw as an environmental load. The cyclic ice body nucleation and growth processes in porous systems are affected by the thermo-physical and mass transport properties, and gradients of temperature and chemical potentials. Furthermore, the diffusivity of deicing chemicals shows significantly higher value under cyclic freeze-thaw conditions. Consequently, the disintegration of concrete structures is aggravated at marine environments, higher altitudes, and northern areas. However, the properties of cyclic freeze-thaw with crack growth and diffusion of chloride ion effects are hard to be identified in tests, and there has been no analytic model for the combined degradations. The main objective is to determine the driving force and evaluate the reduced strength and stiffness by freeze-thaw. For the development of computational model of those coupled deterioration, micro-pore structure characterization, pore pressure based on the thermodynamic equilibrium, time and temperature dependent super-cooling with or without deicing salts, nonlinear-fracture constitutive relation for the evaluation of internal damage, and the effect of entrained air pores (EA) has been modeled numerically. As a result, the amount of ice volume with temperature dependent surface tensions, freezing pressure and resulting deformations, and cycle and temperature dependent pore volume has been calculated and compared with available test results. The developed computational program can be combined with DuCOM, which can calculate the early aged strength, heat of hydration, micro-pore volume, shrinkage, transportation of free water in concrete. Therefore, the developed model can be applied to evaluate those various practical degradation cases as well.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2002년도 학술.기술논문발표회
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• pp.87-91
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• 2002

This paper investigates the corrosion inhibition and the reduction of hydration heat properties of Ground Granulated Blast-Furnace Slag (GGBFS) added concrete. Since the massive civil structure is vulnerable to the thermal crack by hydration. adiabatic temperature rising tests were performed for water-binder ratios from 43.2% to 47.3%, while replacing 15% to 50% of cement with GGBFS of equal weight. Then, the corrosion protection performance was evaluated using cylindrical specimens embedded with steel reinforcement according to the combination of 3 W/B ratios and 2 levels of chloride ion quantity. The corrosion area of the embedded steel ban was determined using the high pressure steam curing method specified in KS F 2561. The test results showed that the replacement of GGBFS was effective in reducing the hydration heat. The corrosion area of the embedded steel ban decreased as the replacement of GGBFS increased. However, the corrosion area of the steel bar was proportional to the autoclave cycle and the chloride ion quantity. Among the tested specimens, compressive strength, reduction of hydration heat, and corrosion inhibition performance were excellent when 50% of cement was replaced with GGBFS of equal weight.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.397-400
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• 2008

$850^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 사용한 콘크리트는 장기적인 팽창성을 가지게 되며, 이러한 팽창의 특성은 지연팽창을 통하여 콘크리트의 수축을 보상하는 특성을 지니게 된다. 이를 통하여 매스 콘크리트의 균열저항성능의 개선 효과를 기대할 수 있다. 현재 사용되는 팽창성 콘크리트 혼화재료는 에트린자이트형(CSA), 산화칼슘(CaO)형, 산화마그네슘형(MgO)가 있다. 본 연구에서는 5%의 MgO를 사용한 콘크리트의 장기재령에서의 내구특성을 평가하기 위하여 56일 양생한 후 탄산화, 염화물 확산계수, 동결융해 저항성, 황산염 저항성 실험을 실시하여, MgO를 혼합 하지 않은 콘크리트와 비교하였다. 또한 10%의 MgO를 넣은 시멘트 페이스트를 대상으로 1일, 3일, 7일, 28일, 56일에 수화정도를 SEM, XRD, DSC 등을 통하여 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.533-536
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• 2008

최근 국내에서는 콘크리트의 내구성능을 향상시키기 위해서 많은 연구결과들이 발표되고 있는데 특히 염화물의 확산특성과 기공율 및 기공크기의 분포와 연관하여 분석한 논문들이 많아지는 추세이다. 이때 미세구조를 분석하기 위한 방법은 수은 압입법, 가스 흡착법, 화상분석법 등이 있는데, 콘크리트 분야에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 방법은 수은 압입법이다. 본 연구는 시멘트계 재료의 미세공극 구조를 파악하기 위해서 널리 사용되고 있는 MIP 장비를 이용하여 혼합 시멘트 페이스트와 혼합콘크리트에 대하여 공극율과 공극크기분포를 측정한 결과를 분석한 것이다. 시멘트량 $300kg/m^3$을 기준으로 W/C 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%와 고로 슬래그 미분말 60%를 치환하고 W/C 35%, 45%, 55% 및 플라이애시 30%치환하고 W/C 35%, 45%, 55% 인 시멘트 페이스트 시편에 대해서 MIP를 사용하여 3일, 7일, 28일의 공극율과 공극크기분포 등의 변화를 관찰하였으며, 장기간 수중 양생한 일반 OPC 콘크리트와 고로슬래그 미분말 60%를 치환한 혼합 콘크리트에 대해서는 W/C 40%, 45%, 50%, 그리고 결합재량은 $300kg/m^3$, $350kg/m^3$, $400kg/m^3$, $450kg/m^3$로 변화시킨 시편에 대해 MIP를 사용하여 미세구조를 분석하였다.