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[국내논문] 콘크리트의 탄산화를 고려한 내구성설계 계수
Service Life Parameters of Carbonated Concrete 원문보기

전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, v.26 no.4, 2013년, pp.45 - 51  

윤인석 (인덕대학교 건설정보과)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 그래서 본 연구에서는 콘크리트의 염해 재료 매개변수의 재료 모델을 구성하고, 탄산화가 염해 재료 매개변수 즉, 염소이온 확산계수, 투수(기)계수, 염소 흡착, 임계 염소이온량 등에 미치는 영향을 해석적 차원에서 고찰하였다.
  • 본 연구는 탄산화된 콘크리트의 미세구조 변화와 화학적 물성 변화에 기인한 내구성 설계 매개변수의 변화를 고찰하고자 하였다. 향후, 본 연구에서 제안한 탄산화된 콘크리트의 임계 염소이온량의 해석방법은 탄산화와 염소이온의 복합열화에 의한 화학반응 메커니즘에 기인하여, 내구수명 예측기법의 개발 및 다양한 시나리오의 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

가설 설정

  • (b)시멘트 경화체의 공극구조 : 시멘트 경화체의 공극분포 특성은 공극량(φ ) 및 공극크기 분포로 대별된다.
  • (d) 시멘트 경화체의 공극수분량 : 시멘트계 재료의 공극 구조는 공기가 차지하는 체적량과 배합수에 의한 내부 포화도에 의하여 모세공극 내 수분량으로 구성되며 각각이 염소이온 입자의 충돌 및 좁은 공극벽으로 확산현상의 지연이 초래된다. 이상의 결과를 토대로 골재와 시멘트 각각의 확산계수로부터 콘크리트의 확산계수가 계산되었다.
  • 그림 5는 탄산화된 콘크리트의 염소이온 확산계수에 대한 계산결과를 비탄산화된 콘크리트의 염소이온 확산계수에 대한 계산결과와 비교한 것이다. 탄산화로 인하여 감소된 공극은 그림 4에서 (a) 액체에서 이온의 확산계수에만 영향을 미치지 않을 뿐, (b) 시멘트 경화체의 공극량 및 공극구조, (c) 공극의 연결로 인한 굴곡특성, (d) 확산지연효과 등에 영향을 미친다. 즉, 감소된 공극은 이온의 유입경로의 굴곡성을 한층 복잡하게 할 뿐만 아니라, 좁아진 공극으로 인하여 확산지연 효과도 더욱 커지게 된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
구조물의 유지관리은 어디서부터 시작되는가? 구조물의 유지관리는 열화 메커니즘 구명 및 예측에서부터 시작한다. 대부분 연구에서는 염해 및 탄산화 각각에 대하여 개별적으로 연구가 추진되었다.
재료 매개변수는 무엇인가? 따라서, 내구성 설계 매개변수는 시멘트 및 콘크리트 재료 과학적 지식 기반에 기인하여 합리적으로 정의되어야 만 한다. 이들 재료 매개변수는 시멘트계 재료의 수화반응으로 인한 시멘트 경화체의 공극 구조 특성, 골재의 존재효과, 이온의 물질이동 현상 등에 기인하여 해석되어야 한다.
내구성 설계 매개변수는 시멘트 및 콘크리트 재료 과학적 지식 기반에 기인하여 합리적으로 정의되어야만 하는가? 한편, 콘크리트의 통합적인 내구성 설계 시스템을 개발하기 위해서 염소이온의 침투에 영향을 미치는 재료 매개변수를 정립하는 것은 반드시 필요하며 이는 멀티스케일 측면에서 수행되어야 한다(그림 1). 따라서, 내구성 설계 매개변수는 시멘트 및 콘크리트 재료 과학적 지식 기반에 기인하여 합리적으로 정의되어야 만 한다.
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참고문헌 (5)

  1. 小林一輔, 宇野祐一(1990) コンクリ？トの炭酸化のメ カ二ズム, コンクリ？ト工學論文集, Vol.1, No. 1, pp.138-149. 

  2. Ngala, V. T., and Page, C. L.(1997) Effect of Carbonation on Pore Structure and Diffusion Properties of Hydrated Cement Pastes, Cement and Concrete Research, Vol.27, No.7, pp.995-1007. 

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  3. Papadakis, V. G., Vayenas, C. G., and Fardis, M. N.(1991) Fundamental Modeling and Experimental Investigation of Concrete Carbonation, ACI Material Journal, Vol.88, No.4, July-August, pp.363-373. 

  4. De, Ceukelaire L., and Van, Nieuwenburg, D.(1993) Accelerated Carbonation of Blast-furnace Cement Concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 23, pp.442-452 

    상세보기 crossref

  5. CEB(1992) Durable Concrete Structures: Design Guide, 2ndEdition,ThomasTelford,London. 

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