콘크리트 구조물은 대기 중의 이산화탄소 및 염화물의 침투에 의한 철근부식과 건습 반복 및 동결융해 등의 복합작용으로 인해 일으켜 열화가 가속화 된다. 이와 같이 콘크리트 구조물의 열화원인은 각각 단독적으로 작용하는 경우도 있지만, 실구조물에서는 대부분 복합적인 작용에 의해 열화하게 된다. 하지만 국내외적으로 콘크리트의 성능저하에 관한 연구는 단독열화에 대한 연구만 주로 많이 진행되고 있을 뿐 복합열화에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 복합열화 원인분석과 광물질혼화재를 사용한 콘크리트의 성능개선 효과를 평가하기 위하여 ...
콘크리트 구조물은 대기 중의 이산화탄소 및 염화물의 침투에 의한 철근부식과 건습 반복 및 동결융해 등의 복합작용으로 인해 일으켜 열화가 가속화 된다. 이와 같이 콘크리트 구조물의 열화원인은 각각 단독적으로 작용하는 경우도 있지만, 실구조물에서는 대부분 복합적인 작용에 의해 열화하게 된다. 하지만 국내외적으로 콘크리트의 성능저하에 관한 연구는 단독열화에 대한 연구만 주로 많이 진행되고 있을 뿐 복합열화에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 복합열화 원인분석과 광물질혼화재를 사용한 콘크리트의 성능개선 효과를 평가하기 위하여 플라이애시, 고로슬래그 미분말 및 실리카퓸을 혼입한 콘크리트의 복합열화 정도를 실험적으로 고찰하였다. 이를 위하여 탄산화를 중심으로 하는 복합열화중 탄산화와 염해, 탄산화와 동결융해에 대한 저항성을 평가하기 위하여 탄산화를 촉진 시킨 후 염분의 침투 확산에 대한 평가 및 동결융해 평가를 실시하였다. 또한, 염해를 중심으로 한 복합열화를 알아보기 위하여 동결융해시 동결수로 해수를 사용하여 복합열화를 평가하였다. 탄산화와 염해에 의한 복합열화를 받은 콘크리트는 물-결합재비에 관계없이 탄산화의 영향으로 성능개선 효과가 있었으며, 광물질혼화재를 혼입한 결과 혼입률에 관계없이 성능이 개선되었다. 특히 실리카퓸의 사용은 조직을 치밀하게 하는 효과와 탄산화로 인한 탄산칼슘 생성으로 인해 복합열화 성능 저하가 적었다. 또한, 탄산화와 동결융해의 복합열화를 받은 보통콘크리트의 물-결합재비의 영향을 평가한 결과 물-결합재비 35%인 콘크리트에 비해 55%인 콘크리트에서 복합열화 저항성이 급격히 작아졌다. 광물질혼화재를 혼입한 콘크리트의 경우 동일 물-결합재비에서 플라이애시와 고로슬래그를 사용한 콘크리트가 복합열화에 대한 저항성이 개선되는 것을 확인 하였다. 하지만 실리카퓸을 사용한 경우는 조직의 치밀화로 강도의 개선 효과는 있었으나, 탄산화와 동결융해의 복합작용시 탄산화로 인한 조직의 치밀화로 인해 동결융해시 팽창압의 완충작용을 할 수 없어 저항성이 크게 떨어지는 것을 확인 할 수 있었다. 염해와 동결융해의 복합열화에서는 물-결합재비 55%의 콘크리트에서 경우 촉진 동결융해 200 싸이클 이내에서 상대동탄성계수 값이 60% 이하로 낮아졌다. 또한 광물질혼화재를 혼입한 결과 고로슬래그 미분말을 혼입한 경우 저항성이 가장 우수하게 나타난 반면, 실리카퓸을 사용한 경우 저항성이 떨어지는 결과를 보였다. 이는 동결융해 작용으로 인한 내부 미세균열의 발달과 미세균열을 따라 해수중의 염분, 마그네슘, 황산염 등의 침투가 용이해져 내부 조직에 에트린가이트와 같은 팽창성 물질이 생성되어 복합열화를 촉진하였기 때문으로 판단된다. 결론적으로 복합열화는 고려되는 환경에 따라 서로 상이한 결과를 나타내므로 노출환경의 선정이 중요하며, 복합열화 환경에 노출되는 콘크리트의 경우 광물질 혼화재의 사용에 의해 저항성이 개선되는 것을 확인 할 수 있었다.
콘크리트 구조물은 대기 중의 이산화탄소 및 염화물의 침투에 의한 철근부식과 건습 반복 및 동결융해 등의 복합작용으로 인해 일으켜 열화가 가속화 된다. 이와 같이 콘크리트 구조물의 열화원인은 각각 단독적으로 작용하는 경우도 있지만, 실구조물에서는 대부분 복합적인 작용에 의해 열화하게 된다. 하지만 국내외적으로 콘크리트의 성능저하에 관한 연구는 단독열화에 대한 연구만 주로 많이 진행되고 있을 뿐 복합열화에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 복합열화 원인분석과 광물질혼화재를 사용한 콘크리트의 성능개선 효과를 평가하기 위하여 플라이애시, 고로슬래그 미분말 및 실리카퓸을 혼입한 콘크리트의 복합열화 정도를 실험적으로 고찰하였다. 이를 위하여 탄산화를 중심으로 하는 복합열화중 탄산화와 염해, 탄산화와 동결융해에 대한 저항성을 평가하기 위하여 탄산화를 촉진 시킨 후 염분의 침투 확산에 대한 평가 및 동결융해 평가를 실시하였다. 또한, 염해를 중심으로 한 복합열화를 알아보기 위하여 동결융해시 동결수로 해수를 사용하여 복합열화를 평가하였다. 탄산화와 염해에 의한 복합열화를 받은 콘크리트는 물-결합재비에 관계없이 탄산화의 영향으로 성능개선 효과가 있었으며, 광물질혼화재를 혼입한 결과 혼입률에 관계없이 성능이 개선되었다. 특히 실리카퓸의 사용은 조직을 치밀하게 하는 효과와 탄산화로 인한 탄산칼슘 생성으로 인해 복합열화 성능 저하가 적었다. 또한, 탄산화와 동결융해의 복합열화를 받은 보통콘크리트의 물-결합재비의 영향을 평가한 결과 물-결합재비 35%인 콘크리트에 비해 55%인 콘크리트에서 복합열화 저항성이 급격히 작아졌다. 광물질혼화재를 혼입한 콘크리트의 경우 동일 물-결합재비에서 플라이애시와 고로슬래그를 사용한 콘크리트가 복합열화에 대한 저항성이 개선되는 것을 확인 하였다. 하지만 실리카퓸을 사용한 경우는 조직의 치밀화로 강도의 개선 효과는 있었으나, 탄산화와 동결융해의 복합작용시 탄산화로 인한 조직의 치밀화로 인해 동결융해시 팽창압의 완충작용을 할 수 없어 저항성이 크게 떨어지는 것을 확인 할 수 있었다. 염해와 동결융해의 복합열화에서는 물-결합재비 55%의 콘크리트에서 경우 촉진 동결융해 200 싸이클 이내에서 상대동탄성계수 값이 60% 이하로 낮아졌다. 또한 광물질혼화재를 혼입한 결과 고로슬래그 미분말을 혼입한 경우 저항성이 가장 우수하게 나타난 반면, 실리카퓸을 사용한 경우 저항성이 떨어지는 결과를 보였다. 이는 동결융해 작용으로 인한 내부 미세균열의 발달과 미세균열을 따라 해수중의 염분, 마그네슘, 황산염 등의 침투가 용이해져 내부 조직에 에트린가이트와 같은 팽창성 물질이 생성되어 복합열화를 촉진하였기 때문으로 판단된다. 결론적으로 복합열화는 고려되는 환경에 따라 서로 상이한 결과를 나타내므로 노출환경의 선정이 중요하며, 복합열화 환경에 노출되는 콘크리트의 경우 광물질 혼화재의 사용에 의해 저항성이 개선되는 것을 확인 할 수 있었다.
Deterioration of concrete structure is accelerated by combined effects of steel corrosion due to permeation of carbon dioixide and chloride content in the air and alternation of dry and wetness and freezing and thawing cycles and others. As such deterioration causes of concrete structure may work in...
Deterioration of concrete structure is accelerated by combined effects of steel corrosion due to permeation of carbon dioixide and chloride content in the air and alternation of dry and wetness and freezing and thawing cycles and others. As such deterioration causes of concrete structure may work independently, but real structures are deteriorated by combined effects in most cases. However local researches on function derease of concrete so far are focused mainly on deterioration due to sole cause and accordingly researches on deterioration due to combined causes are far less than required. Then in this paper, combined deterioration degree of blending concrete with flyash, fine slag powder of blast furnace and silica fume were reviewed experimently to find causes of combined deterioration and to evaluate function increase effect of concrete using mineral amixture. For that, among combined deterioration due to carbonization, evaluation of permeation diffusion of chrolide content and of freezing and thawing cycles were executed after promotion of carbonization to evaluate resistability against carbonization with clroride attack and carbonization with freezing and thawing cycles. Also to find combined deterioration mainly by clroride attack, combined deterioration was evaluated in case of using sea water for freezing water in freezing and thawing cycles. Effected concrete by combined deterioration of carbonization and clroride attack showed function increase due to carbonization regardless of water-binder ratio and mineral blending shows function increase regardless of blending ratio. Especially using silica fume showed little function decrease of combined deterioration due to compacting effect of structure and calcium carbonate by carbonization. Also evaluation of water-binder ratio effect on normal concrete effected by combined deterioration of carbonization and freezing-thawing showed that resistibility against combined deterioration lowered rapidly in concrete of 55% water-binder ratio compared with 35%. In case of blending concrete with mineral admixture, concrete using flyash and blast furnace slag in same water-binder ratio showed increase of resistibility against combined deterioration. Although increase effect of strength showed in case of using silica fume due to compacting structure, under combined effects of carbonization and freezing-thawing, compacting of structure due to carbonization prevented from buffering effect of expansion pressure during freezing and thawing, resistibility lowered in large scale. Under combined deterioration of chloride attack with freezing and thawing, in case of water-binder ratio of 55% concrete, relative dynamic modulus lowed below 60% within 200 cycles of promoted freezing and thawing. In the other hand, most excellent resistibility showed in case of blending blast furnace slag after blending mineral admixture, but resistibility lowered in case of using silica fume. This may be explained by the promotion of combined deterioration due to generation of expansion material such as Ettringite in the inner structure by development of micro-cracks due to freezing and thawing effect and easy permeation of chloride content, Magnesium, sulfate and others in seawater along micro-cracks. Conclusively, selection of exposed environment is important, since different effects of combined deterioration showed according to referred environments , and in case of exposed concrete on combined deterioration environment, improved resistibility confirmed when mineral admixture were used.
Deterioration of concrete structure is accelerated by combined effects of steel corrosion due to permeation of carbon dioixide and chloride content in the air and alternation of dry and wetness and freezing and thawing cycles and others. As such deterioration causes of concrete structure may work independently, but real structures are deteriorated by combined effects in most cases. However local researches on function derease of concrete so far are focused mainly on deterioration due to sole cause and accordingly researches on deterioration due to combined causes are far less than required. Then in this paper, combined deterioration degree of blending concrete with flyash, fine slag powder of blast furnace and silica fume were reviewed experimently to find causes of combined deterioration and to evaluate function increase effect of concrete using mineral amixture. For that, among combined deterioration due to carbonization, evaluation of permeation diffusion of chrolide content and of freezing and thawing cycles were executed after promotion of carbonization to evaluate resistability against carbonization with clroride attack and carbonization with freezing and thawing cycles. Also to find combined deterioration mainly by clroride attack, combined deterioration was evaluated in case of using sea water for freezing water in freezing and thawing cycles. Effected concrete by combined deterioration of carbonization and clroride attack showed function increase due to carbonization regardless of water-binder ratio and mineral blending shows function increase regardless of blending ratio. Especially using silica fume showed little function decrease of combined deterioration due to compacting effect of structure and calcium carbonate by carbonization. Also evaluation of water-binder ratio effect on normal concrete effected by combined deterioration of carbonization and freezing-thawing showed that resistibility against combined deterioration lowered rapidly in concrete of 55% water-binder ratio compared with 35%. In case of blending concrete with mineral admixture, concrete using flyash and blast furnace slag in same water-binder ratio showed increase of resistibility against combined deterioration. Although increase effect of strength showed in case of using silica fume due to compacting structure, under combined effects of carbonization and freezing-thawing, compacting of structure due to carbonization prevented from buffering effect of expansion pressure during freezing and thawing, resistibility lowered in large scale. Under combined deterioration of chloride attack with freezing and thawing, in case of water-binder ratio of 55% concrete, relative dynamic modulus lowed below 60% within 200 cycles of promoted freezing and thawing. In the other hand, most excellent resistibility showed in case of blending blast furnace slag after blending mineral admixture, but resistibility lowered in case of using silica fume. This may be explained by the promotion of combined deterioration due to generation of expansion material such as Ettringite in the inner structure by development of micro-cracks due to freezing and thawing effect and easy permeation of chloride content, Magnesium, sulfate and others in seawater along micro-cracks. Conclusively, selection of exposed environment is important, since different effects of combined deterioration showed according to referred environments , and in case of exposed concrete on combined deterioration environment, improved resistibility confirmed when mineral admixture were used.
주제어
#광물질 혼화재 콘크리트 복합열화 Combined Deterioration Mineral Admixtures 광물질 혼화재 Cement Concrete
학위논문 정보
저자
박광필
학위수여기관
대진대학교 대학원
학위구분
국내박사
학과
토목환경공학과
발행연도
2010
총페이지
xii, 167 p.
키워드
광물질 혼화재 콘크리트 복합열화 Combined Deterioration Mineral Admixtures 광물질 혼화재 Cement Concrete
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