• Computers and Concrete
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• 제23권2호
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• pp.145-153
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• 2019

Adaptive schemes are constructed in this paper for modeling the effective chloride diffusion coefficient of cement-based materials (paste and concrete). Based on the polarization approximations for the effective conductivity of isotropic multicomponent materials, we develop some fitting procedures to include more information about the materials, to improve the accuracy of the scheme. The variable reference parameter of the approximation involves a few free scalars, which are determined through the available numerical or experimental values of the macroscopic chloride diffusion coefficient of cement paste or concrete at some volume proportions of the component materials. The various factors that affect the chloride diffusivity of cement-based material (porous material structure, uncertainty of value of the chloride diffusion coefficient in water-saturated pore spaces, etc.) may be accounted to make the predictions more accurate. Illustrations of applications are provided in a number of examples to show the usefulness of the approach.

• Computers and Concrete
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• 제23권1호
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• pp.69-80
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• 2019

Modeling approach for mesoscopic model of concrete depicting mass transportation and physicochemical reaction is important since there is growing demand for accuracy and computational efficiency of numerical simulation. Mesoscopic numerical simulation considering binder, aggregate and Interfacial Transition Zone (ITZ) generally produces huge number of DOFs, which is inapplicable for full structure. In this paper, a three-dimensional multiscale approach describing three-phase structure of concrete was discussed numerically. An effective approach generating random aggregate in polygon based on checking centroid distance was introduced. Moreover, ITZ elements were built by parallel expanding the surface of aggregates on inner side. By combining mesoscopic model including full-graded aggregate and macroscopic model, cases related to diffusivity and thickness of ITZ, volume fraction and grade of aggregate were studied regarding the consideration of multiscale compensation. Results clearly showed that larger analysis model in multiscale model expanded the diffusion space of chloride ion and decreased chloride content in front of rebar. Finally, this paper addressed some worth-noting conclusions about the chloride distribution and rebar corrosion regarding the configuration of, rebar diameter, concrete cover and exposure period.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.411-418
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• 2013

최근 해양 콘크리트 구조물의 염해 및 수화열 저감을 위한 재료적 대책으로 혼합시멘트의 사용이 증가하고 있다. 혼합시멘트는 염해 및 수화열 저감 성능이 우수한 결합재이지만 재령 28일까지의 압축강도 발현이 작은 특징이 있다. 그러나 현행 해양 콘크리트 시방 규정은 높은 수준의 설계기준 압축강도를 재령 28일에 엄격히 만족하도록 되어 있다. 따라서 혼합시멘트를 사용하면 물-결합재비는 작고 단위결합재량은 많은 해양 콘크리트 배합이 예상된다. 이와 같이 높은 압축강도 위주의 해양 콘크리트 배합은 염해 내구성 확보에 유리하지만 수화열 저감에는 불리하다. 따라서 이 연구에서는 물-결합재비 및 결합재 종류에 따른 해양 콘크리트의 재료적 특성을 실험적으로 검토하고 예측하였다. 검토 및 예측 결과, 고로슬래그시멘트(BSC) 및 삼성분계 혼합시멘트(TBC) 배합은 1종 보통포틀랜드시멘트(OPC) 배합보다 재령 28일까지의 압축강도 발현은 상대적으로 작지만 재령 56일에는 유사한 압축강도를 발현하였으며 염해 및 수화열에 유리한 것으로 나타났다. 그러나 현행 해양 콘크리트의 최소 설계기준 압축강도를 만족하기 위해서는 단열온도 상승량이 크게 증가하는 것으로 예측되어 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.430-434
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• 2018

본 연구에서는 잔류 메틸렌 클로라이드 제거를 위한 마이크로웨이브를 이용한 파클리탁셀 건조에서 유효확산계수 및 물질전달계수를 조사하였다. 모든 온도(35, 45, $55^{\circ}C$)에서 건조 초기에 많은 양의 잔류 메틸렌 클로라이드가 제거되었으며 건조 온도가 증가할수록 건조 효율은 증가하였다. 건조 온도가 증가할수록 파클리탁셀의 유효확산계수($1.299{\times}10^{-13}{\sim}2.571{\times}10^{-13}m^2/s$)와 물질전달계수($1.625{\times}10^{-11}{\sim}4.857{\times}10^{-11}m/s$)는 증가하였다. 또한 낮은 Biot 수(0.0100~0.0151)로부터 건조의 진행이 주로 파클리탁셀의 외부확산에 의해 조절됨을 알 수 있었다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권1호
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• pp.35-48
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• 2015

The main objective of this study is to evaluate the long-term performance of various concrete composites in natural marine environment prevailing in the Gulf region. Durability assessment studies of such nature are usually carried out under aggressive environments that constitute seawater, chloride and sulfate laden soils and wind, and groundwater conditions. These studies are very vital for sustainable development of marine and off shore reinforced concrete structures of industrial design such as petroleum installations. First round of testing and evaluation, which is presented in this paper, were performed by standard tests under laboratory conditions. Laboratory results presented in this paper will be corroborated with test outcome of ongoing three years field exposure conditions. The field study will include different parameters of investigation for high performance concrete including corrosion inhibitors, type of reinforcement, natural and industrial pozzolanic additives, water to cement ratio, water type, cover thickness, curing conditions, and concrete coatings. Like the laboratory specimens, samples in the field will be monitored for corrosion induced deterioration signs and for any signs of failureover initial period ofthree years. In this paper, laboratory results pertaining to microsilica (SF), ground granulated blast furnace slag (GGBS), epoxy coated rebars and calcium nitrite corrosion inhibitor are very conclusive. Results affirmed that the supplementary cementing materials such as GGBS and SF significantly impacted and enhanced concrete resistivity to chloride ions penetration and hence decrease the corrosion activities on steel bars protected by such concretes. As for epoxy coated rebars applications under high chloride laden conditions, results showed great concern to integrity of the epoxy coating layer on the bar and its stability. On the other hand corrosion inhibiting admixtures such as calcium nitrite proved to be more effective when used in combination with the pozzolanic additives such as GGBS and microsilica.

• 전기화학회지
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• 제3권1호
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• pp.49-56
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• 2000

정상상태 회전원판전극(RDE)방법과 유체역학적 요동에 의한 전기화학적(EHD) 임피던스방법을 이용하여 금(Au)회전 원판전극(rotating disk electrode)표면에 형성된 PVC(polyvinyl chloride)피막내 산소확산계수의 온도의존성에 대한 연구를 수행하였다. PVC 피막내에서의 산소확산속도(산소확산계수와 피막두께의 비) $D_f/\delta_f$는 한계전류 대 전극회전각속도의 변화로부터 측정하였고, 확산시간상수(diffusion time constant) $\delta_f^2/D_f$측정된 임피던스 값을 $\ulcorner$비전도성, 다공성 피막을 통한 물질이동$\lrcorner$에 대한 확산방정식으로부터 계산된 값에 피팅(fitting)하여 얻었다. 이 측정된 확산속도와 확산시간상수로부터 상온에서 PVC피막의 두께 $\delta_f$와 피막내에서의 산소확산계수(diffusivity) $D_f$를 각각 결정하였다. 온도가 증가함에 따라 측정된 PVC내에서의 산소확산계수가 용액에서의 산소확산계수 $D_s$보다 더 빠르게 증가하였다. 이는 온도가 증가함에 따라 PVC피막내 공공이 성장하고, 이 공공들이 피막내에서 유효한 확산경로로 작용한다는 것을 의미한다. 본 정상상태 및 유체역학적 요동상태 실험방법을 이용하여 금속표면에 존재하는 비전도성 다공질피막의 두께와 피막내 산소확산계수를 동시에 측정할 수 있었으며, 피막의 다공도를 정량적으로 계산할 수 있었다.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제14권4호
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• pp.315-323
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• 1982

설탕용액중 benzaldehyde의 의사 2성분계 확산계수를 농도 및 온도를 변화시켜 측정하여 이론식과 비교 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻어 내었다. 1. $20{\sim}40^{\circ}C$의 일정한 온도에서 설탕용액중 benzaldehyde의 확산계수는 점도의 -0.82승에 비례하며 이것은 매질이나 확산되는 물질에 따라 차이가 생긴다. 2. 일정한 온도에서 적어도 두 개 이상의 농도에서 확산계수를 알 수 있다면 Tang-Himmelblau식을 이용하여 Wilke-Chang식 보다 정확하게 확산계수를 예측할 수 있으며 설탕용액에서 ${\varepsilon}=0.2$라 놓을수 있고, 설탕의 회합인자, ${\varphi}_s=2$라 놓을수 있다. 또 Bird 등에 의한 effective diffusivity는 고점도 범위에서는 사용할 수 없다. 3. 염화칼륨을 이용하여 격막 cell 방법으로 cell 상수를 결정할 때 수용액중 염화캄륨의 확산계수가 농도의 영향을 적게 받는 농도범위, 즉 0.05N 이상에서 측정하는 것이 좋으며 온도의 영향은 크지 않으나 상온 부근의 저온에서 측정하는 것이 좋다.