콘크리트의 동결융해 내구성에 공기량, 제설제, 노출조건이 미치는 영향에 관한 연구

이병덕 한국도로학회 2010 한국도로학회논문집 Vol.12 No.2

In this study, the relative effects of low-chloride deicier(LCD) and two other deicing agents on the scaling of concrete were conducted in a series of tests at laboratory accordance with the ASTM C 672. The solutions concentration of deicers tested included 1, 4, 10%. Tap water was used as control. The amount of scaling was evaluated gravimetrically. As test result of deicer solution types, when applied to 4% solutions, surface scaling of concrete after 56 freeze-thaw cycles was produced significantly as about 9 times on LCD solution, as about 18 times on CaCl2 solution, and as about 33 times on NaCl solution comparing with tap water. As test result of deicer solution concentrations, relatively low concentrations (of the 4% by weight) of deicer were produced more surface scaling than higher concentrations (of the 10% by weight) or lower concentrations (of the 1% by weight) of deicer. It show that the damaging concentration is of the order of 3~4% for previous research result. It appears that the mechanism of surface scaling is primarily physical rather than chemical. Also, the effect of chloride deicier types, freeze-thaw cycling, and air contents on the performance of concrete was experimentally investigated. The results show that the concrete specimens subjected to freeze-thaw cycling scaled more severely in exposure to deicing salt than those in non-exposure to deicing salt, weight losses of the specimens tested in exposure to deicing salt were twice as much as those tested in non-exposure to deicing salt. Relative dynamic modulus of elasticity of concrete specimens decreased more quickly in exposure to deicing salt than in non-exposure to deicing salt. Also, relative dynamic modulus of elasticity of concrete specimens in exposure to sodium chloride deicing salt was decreased more quickly comparing with exposure to LCD salt. It is also shown that the chloride contents according to concrete specimen depths was more largely in exposure to LCD salt. When concrete specimen is exposed to chloride deicing salts and freeze-thaw cycling, performance degradation in the entrained air concrete(AE concrete) retarded more considerably comparing with non-entrained air concrete(Non-AE concrete). 콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C 672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3∼4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.

염화나트륨 흡착 및 방출에 따른 다층 다공질규소의 반사율 스펙트럼 변화

Horchhong CHENG,김영유,김한중 한국물리학회 2010 새물리 Vol.60 No.4

We investigated the reflectance spectrum when sodium chloride was absorbed into and when it was released from the porous silicon multilayer. The reflectance spectrum is decreased and shifted toward longer wavelengths when the sodium chloride was absorbed into the porous silicon multilayer. The air in the pores of porous silicon multilayer was replaced by sodium chloride when sodium chloride was absorbed. Accordingly, we can see a red-shift of the reflectance peak due to the average refractive index of the multilayer increased, which caused by the increased of the optical thickness of the porous silicon multilayer. After releasing the absorbed sodium chloride from porous silicon multilayer, the reflectance spectrum almost returned to the original spectrum with longer release time. In this work, we have shown that the reflectance spectrum of the porous silicon multilayer was affected by the presence of sodium chloride. This experimental results opened the possibility of biomedical applications based on the variation of the reflectance spectrum from porous silicon multilayer. 단결정규소기판을 양극산화시켜 다층구조의 다공질규소를 제작하고 그 표면에 염화나트륨을 흡착 및 방출시킬 때 나타나는 반사율 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 다층 다공질규소 표면에 염화나트륨을 흡착시키면 반사율은 감소하고, 최대봉우리는 장파장 쪽으로 이동하였다. 그리고 염화나트륨을 방출시키면 방출시간이 증가함에 따라 점차 본래의 스펙트럼으로 거의 회복되었다. 이와 같이 염화나트륨 흡착 및 방출에 따라 반사율 스펙트럼의 최대봉우리가 이동하는 현상은 다공질규소층의 미세공을 통해 내부로 들어간 염화나트륨에 의해 광학적 두께 및 굴절률이 변화되었기 때문으로 해석하였다.

제설제 종류에 따른 융빙성능 및 콘크리트에 미치는 영향 평가에 관한 연구

이병덕,윤병성,이주광,정영환,Lee, Byung-Duck,Yun, Byung-Sung,Lee, Joo-Kwang,Chung, Young-Hwan 한국도로학회 2005 한국도로학회논문집 Vol.7 No.4

In this study, calcium chloride$(CaCl_2)$, sodium chloride (NaCl), organic acids-containing deicer(NS 40, NS 100), mixed deicier$(NaCl\;70%+CaCl_2\;30%,\;NS\;40\;70%+CaCl_2\;30%,\;NaCl\;70%+NS\;40\;30%,\;NS\;40\;70%+NaCl\;30%)$ is investigated based on the laboratory test for deicing performance, freez-thaw resistance of concrete, and corrosion rate of metal. Test items for deicing performance were ice melting and ice penetration, freezing point depressions and eutectic point, pH, thermal properties for selected deicing chemicals as well as their compatibility with concrete and metal were experimentally investigated. As a test results, in case of the use chloride-containing deicier in area that concrete structures has subjected to freez-thaw reaction in winter season, it showed that mixed deicing chemicals with optimum ratio has desirable method than use one deicing chemicals when is consider to deicing performance and effects, corrosion of steel materials, and freez-thaw resistance of concrete. When use various deicing chemicals mixed, NS40(70%)+calcium chloride(30%) showed the best effective method. 본 연구에서는 기존의 염화물계 제설제인 염화칼슘$(CaCl_2)$ 및 염화나트륨(NaCl)과 비염화물계 제설제(NS 100) 초산화합물 함유 염화물 제설제(NS 40), 그리고 이들 제설제를 중량대비 일정비율로 혼합$(NaCl\;70%+CaCl_2\;30%,\;NS\;40\;70%+CaCl_2\;30%,\;NaCl\;70%+NS\;40\;30%,\;NS\;40\;70%+NaCl\;30%)$하였을 때 제설성 능과 특성, 콘크리트의 동결융해저항성 및 강재의 부식에 미치는 영향을 실내시험을 통하여 비교 검토하였다. 이상의 시험결과를 바탕으로 동절기 구조물이 동해를 받을 수 있는 지역에서 염화물계 제설제를 사용할 경우 제설성능 및 효과, 강재의 부식성 콘크리트의 동결융해저항성 및 스켈링저항성에 미치는 영향을 고려해 볼 때 하나의 제석제를 사용하기 보다는 두가지 제설제를 적정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 방법임을 알 수 있었다. 혼합 사용시에는 제설성능 강재 및 콘크리트에 미치는 영향을 고려해 볼 때 NS40(70%)+염화칼슘(30%)이 가장 효과적인 것으로 나타났다.

인쇄회로기판 폐에칭액으로부터 회수된 염화구리를 이용한 수산화나트륨 용액에서의 산화제1동 분말 제조

이상훈,유경근,이재천 한국자원공학회 2018 한국자원공학회지 Vol.55 No.3

A recycling process was proposed to recover Cu component from spent etchant, which had been generated from printed circuit board manufacture. The recycling process consists of two steps. Firstly, Cu component was selectively precipitated as CuCl powder by adding Cu powder into the etchant. Secondly, cuprous oxide was synthesized using NaOH solution and the CuCl powder. In the present study, the effect of pH on Cu2O synthesis was investigated under the conditions at pH 3.7-12.1 by adjusting NaOH concentration. The peaks of cuprous oxide were observed in XRD result of powder synthesized at pH 4.8, which was closed to the equilibrium pH calculated thermodynamically under the same conditions with the experiment. 인쇄회로기판 제조공정에서 발생한 폐에칭액으로부터 구리성분을 회수하기 위해 두 단계로 구성된 재활용 공정이 제안되었다. 우선 폐에칭액에 구리분말을 투입하여 선택적으로 구리성분을 염화구리로 침전시킬 수 있었다. 회수된 염화구리 분말을 수산화나트륨 용액에 반응시켜 산화제1동 분말을 제조하였다. 본 연구에서 산화제1동 분말 형성에 대한 pH의 영향을 수산화나트륨 농도를 조절하여 pH 3.7-12.1 범위에서 관찰하였다. pH 4.8에서 형성된 분말 을 XRD로 조사했을 때 산화제1동의 피크가 관찰되었으며, 이는 동일한 조건에서 열역학적으로 계산된 평형 pH에 근 접한 것을 확인할 수 있었다.

황산나트륨과 염화칼륨을 사용한 황산칼륨 제조 연구

김남일,김태연,추용식 한국자원리싸이클링학회 2021 資源 리싸이클링 Vol.30 No.1

본 연구에서는 제철 및 시멘트 제조공정에서 발생하는 부산물을 재활용하기 위한 기초 연구로 시약급 Na2SO4와 KCl을 사용하여K2SO4를 제조하였다. K2SO4 제조 시 최적조건을 도출하기 위해 Na2SO4와 KCl의 몰 비율, 용액의 포화도 및 교반 온도를 제어하였으며, 주사전자현미경, X-선 회절분석기 등을 사용하여 수득시료의 미세구조 관찰 및 결정성을 분석 ∙ 평가하였다. 순수 K2SO4를 수득할 수있는 구간은 Na2SO4와 KCl의 몰 비율 1:6-18, 용액의 포화도 160% 이하, 교반 온도 20℃, 50℃이었다. 또한 K2SO4의 높은 결정성 확보및 최종 수득량 증대, 에너지 소모 최소화를 고려한 최적 조건은 Na2SO4와 KCl의 몰 비율 1:6, 용액의 포화도 140%, 교반 온도 20℃이었다. In this study, Na2SO4 and KCl reagents were used to synthesize K2SO4 as a basic study for recycling byproducts generated during the manufacture of steel and cement. The mole ratio of Na2SO4 to KCl, the saturation of the solution, and the stirring temperature were controlled to derive the optimal manufacturing conditions. The microstructure and crystallinity of the materials prepared were evaluated using scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis. Pure K2SO4 was obtained when the mole ratio of Na2SO4 to KCl was 1:6–18, the saturation of the solution was less than 160%, and the stirring temperature was 20℃, 50℃. The optimal manufacturing conditions to maximize the crystallinity and yield of K2SO4 while minimizing the energy consumption were 1:6 mole ratio of Na2SO4 to KCl, 140% saturation of the solution, and 20℃ stirring temperature.

인산나트륨과 염화암모늄의 혼입 비율에 따른 순환골재의 pH 변화특성

고산 ( Shan Gao ),이건철 ( Gun Cheol Lee ),이건영 ( Gun Young Lee ),최중구 ( Jung Gu Chio ),고동근 ( Dong Guen Ko ) 한국건축시공학회 2015 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.15 No.2

Recycled aggregate used in a site is strong alkali due to calcium hydroxide attached on its surface. Accordingly, many environmental problems arise. Therefore, as basic research to reduce pH of recycled aggregate, this study tries to reduce the strong alkalinity of recycled aggregate by using mixture solution based on sodium phosphate and ammonium chloride. As a result, original aggregate has the strong alkalinity of pH 11.23, whereas pH of recycled aggregate immersed in mixture solution decreased as more mixture rate increased, and mostly pH 9.8 or less was found.

인산나트륨계 염화암모늄 pH저감제의 반응성 검토

신기돈 ( Shin Ki-don ),고산 ( Gao San ),이건철 ( Lee Gun-cheol ) 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.17 No.2

Previous studies have confirmed the performance of pH reduction agents using liquid sodium phosphate based ammonium chloride as a pH reduction agent. In this study, the pH reduction performance considering economical and applicability as a practical stage and the property change analysis for the identification of the reaction mechanism of the pH reduction agent were carried out. As a result, the pH reduction performance at a low rate of the pH reducing agent was confirmed. The specific gravity of CaO decreased significantly after XRF analysis. It is also believed that this reduces the amount of Ca(OH)₂ produced and contributes to pH reduction.

조영제 콩팥병증에서 중탄산염나트륨 수액요법과 N-acetylcysteine의 역할

오동진 ( Dong Jin Oh ) 대한내과학회 2011 대한내과학회지 Vol.80 No.5

Radiocontrast nephropathy (RCN) is one of the most common etiologies of hospital-acquired acute kidney injury (AKI), accounting for more than 10% of cases. There have been conflicting reports on the use of intravenous administration of sodium bicarbonate and oral N-acetylcysteine (NAC) for prevention of RCN. In this issue of the Journal, Koo et al compare the efficacy of sodium bicarbonate hydration with sodium chloride solution. They concluded that the efficacy of sodium bicarbonate hydration in the prevention of RCN seemed comparable to that of sodium chloride hydration. Oral NAC is safe and inexpensive. Therefore, we can propose that sodium bicarbonate or sodium chloride hydration with oral NAC in the prevention of RCN is probably effective, especially in CKD patients undergoing coronary procedure. However, additional large, multicenter, randomized, controlled trials will be required to define the true role of sodium bicarbonate and NAC in preventing RCN.

마이크로버블 장치를 이용한 철강산업의 산회수설비 발생 염화수소 가스 처리

정재억,이광헌,정용준 한국습지학회 2023 한국습지학회지 Vol.25 No.4

철강산업의 산 회수설비에서 발생하는 염화수소 가스를 처리하기 위하여 마이크로버블을 발생할 수 있는 습식스크러빙 장치(DIWS)가 도입되었다. 산 회수 설비에서 발생하는 염소가스는 수소 가스와 결합하여 염화수소 가스의 농도를50% 정도 증가시켰다. DIWS장치에 염소 제거를 위한 Na2S2O3를 투입한 이후의 유입수 염화수소 가스 농도는 13.1 ∼13.4 ppm, 유출수는 1.5∼1.7 ppm이었고, 제거율은 87.5∼88.8%로 안정되게 유지하였다. DIWS는 대기배출기준을 안정적으로 만족함에 따라 현장 적용에 적용할 수 있는 공정으로 판단된다. DIWS system was employed to treat hydrochloric acid gas from cold rolling mill process of iron and steel industry. Chlorine gas generated from the acid regeneration system was combined with hydrogen gas and hydrogen chloride gas was increased to 50%. After the injection of Na2S2O3 to remove chlorine gas, the removal of hydrogen chloride was stably kept 87.5∼88.8%, where the inflow was 13.1∼13.4ppm and the outflow was 1.5∼1.7ppm. DIWS system can be recommended for the real iron and steel plant because it was stably maintained not only the air emission standards but also the reduction of chemical usage.

수용액의 동결에 영향을 미치는 계면활성제의 효과에 관한 연구

김명준,Kim, Myoung-Jun 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회지 Vol.31 No.6

This present study has dealt with the effect of surfactant on the freezing of aqueous solution Sodium chloride aqueous solution was used to measure the effect of surfactant and the main parameters of this experiment were temperature of bath, revolution of stirrer. and the radial velocity of NaCl solution. The acquired main conclusions are as follows; 1) the lower super-cooling temperature make hardly to attach the ice on beaker, 2) the size of ice become smaller to add the surfactant, 3) the ice packing factor increase with increasing of stirrer revolution.