Reinforcement corrosion is one of the major problems in the durability of reinforced concrete structures exposed to aggressive environments. Deterioration caused by reinforcement corrosion reduces the durability and the safety margin of concrete structures, causing excessive costs in managing these structures safely. This paper aims to investigate the effects of reinforcement corrosion on the load bearing capacity deterioration of the corroded reinforced concrete structures. A new analytical method is proposed to predict the crack growth of cover concrete and evaluate the residual strength of concrete structures with corroded reinforcement failing in bond. The structural performance indicators, such as concrete crack growth and flexural strength deterioration rate, are assumed to be a stochastic process for lifetime distribution modelling of structural performance deterioration over time during the life cycle. The Weibull life evolution model is employed for analysing lifetime reliability and estimating remaining useful life of the corroded concrete structures. The results for the worked example show that the proposed approach can provide a reliable method for lifetime performance assessment of the corroded reinforced concrete structures.
Since the mechanism of chloride diffusion and its ratio in concrete depend on structural conditions and concrete as a micro-structure, if these are analyzed quantitatively, the long-term ageing of structures can be predicted. Although, a quantitative analysis of concrete micro-structure, in which the results are affected by various parameters, is very difficult, this can be done indirectly by the durability test of concrete. In this study, the compressive strength, void ratio and air permeability of concrete. In this study, the compressive strength, void ratio and air permeability of concrete are chosen as the parameters in concrete durability test, and these effects on test results are analysed according to changes of mixing properties. The relationships between parameters and chloride diffusion velocity is used for prediction models of chloride diffusion. The developed prediction models for the chloride diffusion according to mixing and physical properties, can be used to estimate the service life and corrosion initiation of reinforcing bars in marine structures.
The bigger of concrete strctures by a construct technique improvement, and the increase of the cement quantity which is caused by with use of the high-strength concrete for the load-carrying-capacity and a durability cause temperature cracks by a heat of hydration. The temperature crack due to the heat of hydration classified a nonstructural crack. but it has a bad effect on durability of concrete structures. especially, in case of a subway concrete box structure, when a water-proof facilities is beaked on an outer-wall, the water leakage occurs through a penetration crack generated from a wall of the concrete structure too. This paper, for the subway concrete box strucuture, the use of blended cement, the temperature of air and concrete, control joint, was considered and analysed by a three dimensional finite element method.
In Marine Land underground reinforced concrete structures, such as electric box power structure, water and chloride ion penetrated into concrete through the cracks of concrete and its permeable property, cause the corrosion of reinforcing steel bar, which accelerates the expansive cracks and deterioration of concrete. The purpose of this paper is to evaluate on deterioration of durability concrete through instrumental analysis such as schmidt hammer and carbonation, chloride content. Under the reclaimed marine land, the main cause of deterioration of concrete structures is the steel corrosion due to the penetration of chlorides and the deterioration of outer concrete itself by chemical attack.
High flowable concrete was first developed in 1988 to achieve durable concrete structures. High flowable concrete can improve workability sharply reason why the concrete has properties of resistance to segregation, filling ability, passing ability without compacting. Therefore, as we apply a high flowable concrete to a large dimensional tunnel which constructed in special environment, we can get workability, strength and durability required. Tunnel lining concrete with a large dimension has to use necessarily fly ash and slag for the properties of high flowability and watertight. We can expect improvement of workability and durability, mitigation of hydration, reducing shrinkage, enhancement of watertight by using cementitious materials. This paper proposes investigations for establishing a mix-design method and high flowability-strength testing methods have been carried out from the viewpoint of making a standard concrete tunnel lining with large dimension a standard.
The purpose of this study is to examine the antibiotic and physical properties of antibiotic concrete added inorganic liquor-type antibiotic agent(as named for Antibio-C) as the basic data for the development of antibiotic concrete. The main experimental variables were the types of antibiotic agents and it is tested for the properties of antibiotic, flow, compressive strength, crack-resistance and durability of concrete. As results, concrete containing antibiotic agent presented the strong antibiotic activities compared with non-added concrete. Also antibiotic concrete showed the higher or equality properties than non-added concrete with respect to compressive strength, crack resistance and durability such as neutralization depth.
The bigger of concrete structures by a construct technique improvement, and the increase of the cement quantity which is caused by with use of the high-strength concrete for the load-carrying-capacity and a durability cause temperature cracks by a heat of hydration. The temperature crack due to the heat of hydration classified a nonstructural crack. but it has a bad effect on durability of concrete structures. especially, in case of a subway concrete box structure, when a water-proof facilities is beaked on an outer-wall, the water leakage occurs through a penetration crack generated from a wall of the concrete structure too. This paper, for the subway concrete box structure, which is located in chloride attack region, the use of blended cement, the temperature of air and concrete, was considered and analysed by a three dimensional finite element method.
To explore the feasibility of eliminating the longitudinal rebars and stirrups by using ultra-high-performance fiber reinforcement concrete (UHPFRC) in concrete encased steel composite stub column, compressive behavior of UHPFRC encased steel stub column has been experimentally investigated. Effect of concrete types (normal strength concrete, high strength concrete and UHPFRC), fiber fractions, and transverse reinforcement ratio on failure mode, ductility behavior and axial compressive resistance of composite columns have been quantified through axial compression tests. The experimental results show that concrete encased composite columns with NSC and HSC exhibit concrete crushing and spalling failure, respectively, while composite columns using UHPFRC exhibit concrete spitting and no concrete spalling is observed after failure. The incorporation of steel fiber as micro reinforcement significantly improves the concrete toughness, restrains the crack propagation and thus avoids the concrete spalling. No evidence of local buckling of rebars or yielding of stirrups has been detected in composite columns using UHPFRC. Steel fibers improve the bond strength between the concrete and, rebars and core shaped steel which contribute to the improvement of confining pressure on concrete. Three prediction models in Eurocode 4, AISC 360 and JGJ 138 and a proposed toughness index (T.I.) are employed to evaluate the compressive resistance and post peak ductility of the composite columns. It is found that all these three models predict close the compressive resistance of UHPFRC encased composite columns with/without the transverse reinforcement. UHPFRC encased composite columns can achieve a comparable level of ductility with the reinforced concrete (RC) columns using normal strength concrete. In terms of compressive resistance behavior, the feasibility of UHPFRC encased steel composite stub columns with lesser longitudinal reinforcement and stirrups has been verified in this study.
People started to replace natural aggregate with recycled aggregate for a number of years due to disposal problem and certain other potential benefits. Though there are number of drawbacks with use of recycled aggregates like lesser modulus of elasticity, low compressive strength, increase in shrinkage, there are results of earlier studies that use of chemical and mineral admixtures improves the strength and durability of recycled concrete. The use of recycled aggregate from construction and demolition wastes is showing prospective application in construction as alternative to natural aggregates. It conserves lot of natural resources and reduces the space required for the landfill disposal. In the present research work, the effect of recycled aggregate on strength and durability aspects of concrete is studied. Grade of concrete chosen for the present work is M50 (with a characteristic compressive strength of 50 MPa). The recycled aggregates were collected from demolished structure with 20 years of age. Natural Aggregate (NA) was replaced with Recycled Aggregate (RA) in different percentages such as 25, 50 and 100 to understand its effect. The experiments were conducted for different ages of concrete such as 7, 14, 28, 56 days to assess the compressive and tensile strength. Durability characteristics of recycled aggregate concrete were studied with Rapid chloride penetration test (as per ASTMC1202), sorptivity test and acid test to assess resistance against chloride ion penetration, capillary suction and chemical attack respectively. Mix design for 50 MPa gives around 35 MPa after replacing natural aggregate with recycled aggregate in concrete mix and the chloride penetration range also lies in moderate limit. Hence it is understood from the results that replacement of NA with RA is very much possible and will be ecofriendly.
본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비를 고려한 OPC 및 FA 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진 염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang's method 및 ASTM C 1202에 준하여 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 시간의 존적으로 개선되는 염화물 확산 거동을 고찰하였다. FA 배합에서는 포졸란 반응에 의해 뛰어난 염해저항성능을 나내었는데, 통과 전하량 평가 결과에 따르면 FA 콘크리트는 재령 1,095일에 "Low" 등급에서 "Very low" 등급으로 감소하였으나, OPC 배합의 경우 "Moderate" 등급에서 "Low" 등급으로 감소하였다. 염해 내구수명 해석 시 사용되는 설계변수를 정규분포 함수로 가정한 후, MCS를 기반으로 각 배합의 내구수명을 확률론적 해석 방법으로 평가하였다. FA 콘크리트에서는 OPC 콘크리트 대비 시간의 증가에 따른 내구적 파괴확률의 증가가 낮게 나타났는데 이는 FA 콘크리트의 시간의존성지수가 OPC 배합 대비 최대 3.2배 높기 때문이다. 또한 목표 내구적 파괴확률을 10%로 설정하였기 때문에 확률론적 해석에 의한 내구수명이 결정론적 해석에 의한 내구수명보다 낮게 평가되었다. 다양한 환경 하의 실태조사 및 실내 시험을 통해 각 구조물에 적합한 목표 내구적 파괴확률을 설정한다면 더욱 경제적인 내구성능 설계가 가능해지리라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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