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도막의 열화인자 차단 효과를 고려한 콘크리트 탄산화 깊이에 관한 연구
Concrete Carbonation Considering the Protective Performance of Concrete Coating 원문보기

한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권 1호, 2008 Apr. 24, 2008년, pp.501 - 504  

박동천 (한국해양대학교 해양공간건축학부) ,  김정진 (롯데건설(주) 건설기술연구소) ,  조봉석 (포항산업과학연구원(RIST)) ,  박재홍 (동의대학교 건축공학과 대학원) ,  전봉민 (동의대학교 건축공학과 대학원) ,  오상균 (동의대학교 건축공학과)

초록
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도막을 통한 이산화탄소의 확산과 수산화칼슘과의 반응을 고려한 콘크리트 탄산화 모델을 구축하여, 촉진 탄산화 실험을 통해 모델의 타당성을 확인하였다. 일련의 실험과 모델화, 수치해석을 통해 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 확산 투과 이론에 근거한 도막의 평가값을 비정상 확산-반응 탄산화 해석의 입력조건으로 이용함으로써 도막의 중성화 억제효과를 높은 정확도로 예측할 수 있었다. 2) 확산-반응 탄산화모델과 실험결과의 감도해석을 통해 수산화칼슘 확산계수는 1e-12($m^2/s$)에서, 탄산화반응 속도는 5e-5($m^3/mol/s$)에서 높은 상관성을 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A concrete carbonation model has been constructed that takes account of the diffusion of carbon dioxide through a coating and reaction with calcium hydroxide, and this model has been validated by an accelerated carbonation experiment. (1) By using values for the coatings calculated on the basis of a...

AI 본문요약
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제안 방법

  • )이다. 8, 16, 32, 48주째에 페놀프탈렌 변색법에 의한 탄산화 깊이를 측정하였다.
  • 본 연구에서 구축한 탄산화 예측 유한요소 모델에 있어서 탄산화 반응정수 및 수산화칼슘의 확산을 산정하기 위해, 실험값과 해석값을 이용한 감도해석을 실시하였다. 그림1에 16주째의 측정된 수산화칼슘 및 탄산칼슘의 농도와 해석값을 나타내었다.
  • 그러나 현재로서는 마감재료의 구체 보호 효과가 적절히 평가되어 있지 않아 합리적인 유지관리 계획의 입안이 힘든 실정이다. 본 연구에서는 건축물 표면 마감재중에서 도막을 대상으로 이산화탄소 투과계수와 확산계수를 측정하였으며 그 데이터를 입력값으로 하는 확산-반응 탄산화 모델을 구축하였으며, 촉진 탄산화 시험을 통한 측정값과 비교함으로써 모델의 정합성(整合性)을 검증하였다.
  • 이산화탄소는 도막을 투과하여 콘크리트에서 확산, 수산화칼슘과 반응하는 것으로 모델링하였다. 도막의 이산화탄소 확산계수는 기체 투과 계측(차압법)시험 장치를 이용하였고, 콘크리트 탄산화 반응은 페놀프탈렌시약 변색법, 시차열주사 열량 분석기(DSC)를 이용하여 평가하였다.
  • 콘크리트 배합은 표2와 같으며, 촉진 탄산화의 조건은 이산화탄소 농도 20%(60%R.H.), 8주, 16주째 페놀프탈렌 시약 및 DSC측정을 통해 탄산화 깊이 및 성분분석을 실시하였다.

이론/모형

  • 이산화탄소는 도막을 투과하여 콘크리트에서 확산, 수산화칼슘과 반응하는 것으로 모델링하였다. 도막의 이산화탄소 확산계수는 기체 투과 계측(차압법)시험 장치를 이용하였고, 콘크리트 탄산화 반응은 페놀프탈렌시약 변색법, 시차열주사 열량 분석기(DSC)를 이용하여 평가하였다.
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