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논문KCI 등재

균열 폭에 따른 콘크리트 구조물에서의 염화물 흡수 평가

Evaluating Chloride Absorption of Reinforced Concrete Structures with Crack Widths

김재환|박기태|김건수
한국구조물진단유지관리공학회 (The Korea Institute For Structural Maintenance and Inspection)|2020.12|한국구조물진단유지관리공학회 논문집 (Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection)|제24권 제6호|pp. 10-16

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Absorption이미지 분석ChlorideImage processing염화물Reinforced concrete흡수철근 콘크리트
주제분류안전공학

초록

철근 콘크리트 구조물에서의 염화물 침투에 따른 구조물의 열화는 주요한 문제로 이와 관련하여 현재까지 많은 연구들이 수행되고 있다. 콘크리트 구조물의 염화물 침투에 있어서 염화물 확산 이외에도 염화물 흡수에 의한 침투도 고려되어야 하며, 구조물의 사용기간 중에 발생되는 균열은 염화물 침투의 주 경로가 될 수 있기 때문에 이러한 변수들이 구조물의 내구성능 평가에 고려되어야 한다. 본 연구에서는 철근 콘크리트에 두 가지 균열 폭 (0.1 mm, 0.3 mm)을 발생 시킨 후, 염화물 흡수 실험을 실시하였다. 염화물 흡수 실험으로부터 흡수에 따른 무게 변화와 AgNO3 용액을 이용한 변색법으로 균열면에서의 염화물 침투 정도를 확인하였다. 변색 범위를 이용한 이미지 분석 또한 실시하였다. 흡수 시간 및 균열 폭이 증가하면 염화물 흡수량이 증가하는 것을 확인 하였다. 모든 균열 폭에서 1 시간 이내에 염화물이 철근 깊이까지 도달하였다. 또한 철근 계면을 통한 염화물 이동 가능성을 확인하였으며, 이는 철근 부식의 주요한 원인으로 작용할 수 있어 추가적인 실험을 통한 검증이 필요할 것으로 판단된다.

Abstract

Deterioration of reinforced concrete structure caused by chloride ingress is the main issue and regrading this, many studies have been investigated with both experiments and computational modelling. In addition to chloride diffusion, chloride sorption should be considered as a chloride transport mechanism in concrete structure and cracks formed in concrete structures are the main variable to evaluate the performance of the structures. In this study, after making two types of cracks width (0.1 and 0.3 mm) in reinforced concretes, chloride absorption tests were performed. Weight change and colour change using 0.1 AgNO3 solution from the samples were performed to measure chloride ingress. Image processing was also carried out to quantify range of colour change in carck face. From the result, it were confirmed that the amount of chloride absorption increases with exposure time and increasing crack width, and chlorides reached at steel depth within 1 hour. It would be possible that chloride can move through interface bewteen steel and concrete, thereby further study regarding this is required.

참고문헌 (16)

  1. "ACI Committee 318, Building code requirements for structural concrete (ACI 318-14) and commentary on building code requirements for structural concrete (ACI 318R-14)", American Concrete Institute, ~ (2014)
  2. Alaswad, G, "Moisture movement within concrete exposed to simulated hot arid", semi-arid conditions, 2018, pp.171(8), 1~15
  3. Angst, U.M, "Present and future durability challengens for reinforced concrete structures", Materials and Corrosion, 63(12), pp.1047~1051
  4. Belleghem, B. V., "Capillary water absorption in cracked and uncracked mortar-A comparision between experimental study and finite element analysis", Construction and Building Materials, 110(5), pp.154~162 (2016)
  5. British Standards Institution, "BS EN 206:2013+A1:2016Concrete-Specification, Performance, Production and Conformity", British Standards Institution, ~ (2016)
  6. Broomfield, J. P., "Corrosion of steel in concrete:Understanding, investigation and repair" (1997), E&FN Spon
  7. 정지승, "염화칼슘이 함유된 제설제로 인한 콘크리트 바닥판 단부의 염해에 관한 사례 연구", 한국안전학회지, 29(6), pp.87~93 (2014), 한국안전학회
  8. Standard specifications for concrete structures-2007 ‘Design’, "Japan Socierty of Civil Engineers", Japan Society of Civil Engineers, ~ (2010)
  9. Dvelopment of a holistic approach to ensure the durability of new concrete construction, "Jones, A.E.K", British Cement Association, ~, pp.BCA Research Report C (1997), 21
  10. 김주형, "고강도 고함량 고로슬래그 콘크리트의 강도 발현 특성 및 내구성", 한국건설순환자원학회 논문집, 3(3), pp.261~267 (2015), 한국건설순환자원학회[DOI]
  11. Nguyen, P. T., "Study of electrical double layer effect on chloride transport in unsaturated concrete", Construction and Building Materials, 50(1), pp.492~498 (2014)
  12. NORDTEST, "NT BUILD 492: Concrete, mortar and cement-based repair materials: Chloride migration coefficient from non-steady-state migration experiments", NORDTEST, ~ (1999)
  13. Streicher, P. E., "A chloride conduction test for concrete", Cement and Concrete Research, 25(6), pp.1284~1294 (1995)
  14. Wang, J., "Influence of service loading and the resulting micro-cracks on chloride resistance of concrete", Construction and Building Materials, 108(4), pp.55~66 (2016)
  15. 양은익, "초기 휨균열이 철근콘크리트 부재의 염화물침투저항성에 미치는 영향", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 15(2), pp.79~87 (2011), 한국구조물진단유지관리공학회
  16. 윤용식, "비말 지역에 노출된 FA 콘크리트의 균열을 고려한 겉보기 염화물 확산계수 및 표면 염화물량 평가", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 23(6), pp.18~25 (2019), 한국구조물진단유지관리공학회

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