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콘크리트의 동결융해 저항성 추정을 위한 표면 거칠기 및 이미지 분석의 적용성

Freeze-thaw Resistance Estimation of Concrete using Surface Roughness and Image Analysis

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주제분류안전공학

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본 연구에서는 동결융해 작용을 받는 콘크리트의 내구성을 현장에서 평가하기 위한 일환으로 표면 거칠기 값과 이미지 분석을 대상으로 상대동탄성계수와의 관계를 분석하였다. 배합은 물-시멘트비에 따라 40%, 50%, 60% 및 70% 총 4배합으로 수행하였으며 동해를 조기에 발현시키기 위하여 AE제를 사용하지 않았다. 실험은 물-시멘트비에 따라 상대동탄성계수 및 압축강도 등의 기본 물성 시험과 표면 거칠기측정, 화상 이미지 및 SEM 이미지 분석을 수행하였다. 표면 거칠기 시험 결과 물-시멘트비에 상관없이 전반적으로 싸이클이 증가함에 따라 표면거칠기 값이 증가하는 경향을 보였으며 상대적으로 조밀한 40% 및 50%의 경우 상대동탄성계수가 60% 이하인 시점까지 서서히 증가하는경향을 보였으나, 60% 및 70%의 경우 파괴 시점에서만 표면 거칠기 값이 증가하였다. 또한, 표면부 화상 이미지 분석에서도 물-시멘트비 40%및 50%의 경우 동결융해 싸이클이 진행되는 과정에서 표면부터 서서히 열화가 진행되는 과정을 확인할 수 있었으나 60% 및 70%의 경우 표면부의 변화가 미미하다 파괴 시점에서 균열 등의 손상을 확인할 수 있었다. 따라서, 상대적으로 수밀하지 않은 시험체의 경우 화상 이미지나 표면 거칠기 등의 인자로 동결융해의 열화 정도를 판별하기에는 일부 제한이 있을 것으로 판단되며 상대적으로 수밀한 W/C 40% 및 50%의 경우표면 거칠기 및 표면부 화상 이미지로 동해의 열화 진행 정도를 판단할 수 있었으며 향후 현장에서 표면 거칠기 및 이미지 분석을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

As part of a research dedicated to the field evaluation of the durability of concrete subjected to freezing-thawing, this study analyzes therelationship between the surface roughness and the relative dynamic elastic modulus through image analysis. Four mix compositions withwater-to-binder ratios (W/B) of 40%, 50%, 60% and 70% and without AE agent were considered to provoke early freezing. The basic physical propertiesof the mixes including the relative dynamic elastic modulus and the compressive strength were first evaluated experimentally according to W/B. Then,tests were performed to measure the surface roughness followed by photographs and SEM image analysis. The measured surface roughness tendedto increase with larger number of freezing-thawing cycles regardless of W/B. The relative dynamic elastic modulus appeared to increase gradually withthe number of cycles for the relatively denser mixes with W/B of 40% and 50%. Besides, the surface roughness increased only at rupture for the mixeswith W/B of 60% and 70%. Moreover, the analysis of the photographs of the surface of the mixes with W/B of 40% and 50% revealed that the degradationprogressed gradually from the surface with the freezing-thawing cycles. However, for the mixes with W/B of 60% and 70%, apparent change of thesurface remained very insignificant until rupture at which damage like cracking could be observed. Consequently, the analysis of surface photographor the measurement of the surface roughness presented some limitation in assessing the degree of freezing-thawing-induced degradation in case ofrelatively porous specimens. On the other hand, the photograph and surface roughness appeared to be sufficient for assessing such degradation forthe mixes with W/B of 40% and 50%. Accordingly, the image of the surface and the surface roughness are potentially applicable on site for the assessmentof freezing-thawing damages in relatively dense mixes.

참고문헌 (12)

  1. A. Nowak-Michta, "Water-binder ratio influence on de-icing salt scaling of fly ash concretes", Procedia Engineering, 57, pp.823~829 (2013)[DOI]
  2. Ahn, Young-Ki,., "The Countermeasure of Deteriorated Concrete", Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection, 10(3), pp.61~74 (2006)
  3. 최윤석, "동결융해 작용을 받은 콘크리트의 공극구조 및 염화물 침투저항 특성", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 16(6), pp.73~81 (2012), 한국구조물진단유지관리공학회[DOI]
  4. 이종석, "우리나라의 비래염분 분포 특성", 콘크리트학회 논문집, 22(6), pp.769~776 (2010), 한국콘크리트학회
  5. 김규용, "염화물이 함유된 동결수의 동결융해 작용에 따른 콘크리트의 내동해성과 표면열화 평가", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 11(6), pp.143~151 (2007), 한국구조물진단유지관리공학회
  6. Lee Beung Duk Kim, "Affecting Analysis of Air Content on the Freeze-Thaw Durability of Concrete", KCI Concrete Journal, pp.565~566 (2008)
  7. 이병덕, "콘크리트의 동결융해 내구성에 공기량, 제설제, 노출조건이 미치는 영향에 관한 연구", 한국도로학회논문집, 12(2), pp.107~113 (2010), 한국도로학회
  8. Lee, "An Experimental Study on the Improvement of Freezing-Thawing Resistance of Gutter Concrete", Journal of the Korea Concrete Institute, 18(2), pp.577~580 (2006)
  9. Long Term Measurement of Airborne Chlorides and Durability of Concrete Mixed with Sea Sand, "Ministry of Science & Technology", ~ (2015)
  10. P. C. Aitcin, "Cement of yesterday and today concrete of tomorrow", Cement and Concrete Research, 30, pp.1349~1359 (2000)[DOI]
  11. P. V. Heede, "Influence of air entraining agents on deicing salt scaling resistance and transport properties of high-volume fly ash concrete", Cement and Concrete Composites, 37, pp.293~303 (2013)[DOI]
  12. 양은익, "칼슘이 용출된 콘크리트의 공극 구조 및 강도 특성", 콘크리트학회 논문집, 23(5), pp.647~656 (2011), 한국콘크리트학회

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