실태조사를 통한 항만 콘크리트 구조물의 균열부 확산계수 추정에 대한 연구 = A Study on Estimation for Chloride Diffusivity in Cracked Concrete in Harbor Structures through Field Survey

국문 초록 (Abstract)

콘크리트의 내구성에 대한 문제중 염해는 여전히 가장 지배적인 열화인자이며, 설계, 재료, 시공을 포함하여 염화물 모델링 및 해석에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 공학의 주요 목표중 하나가 실제 구조물의 거동을 모사하는 것이므로 실태조사를 통한 염화물 거동 분석은 중요한 의미를 가지고 있다. 콘크리트의 염화물 거동에 대해서는 많은 연구가 수행되고 있으나 건전부에 주로 국한하고 있으며, 균열부 콘크리트 거동에 대해서는 뚜렷한 검증이 이루어지고 있지 않은 실정이다. 그러나 콘크리트는 시공중 재령 초기에 수화발열, 건조수축과 같은 기구에 의해서 균열이 발생하기 쉬우며, 이렇게 발생한 균열은 시간의 경과에 따라 열화인자의 주된 통로가 되어 국부적인 철근부식을 야기하게 된다. 본 연구는 해수에 노출된 콘크리트 구조물의 외관조사를 수행하였으며, 실태조사를 통하여 건전부 확산계수를 도출하였다. 한편 일반적인 허용 균열폭 범위인 0.1, 0.2, 0.3 ㎜의 균열폭을 대상으로 균열부 콘크리트의 겉보기 확산계수를 실험적으로 도출하였다. 도출된 균열부 확산계수는 건전부 확산계수와 균열폭의 함수로 표현되었으며, 이 관계를 이용하여, 대상구조물의 내구수명을 평가하였다. 한편 시방서에서 제시하는 균열을 고려한 확산계수식을 이용하여, 동일 구조물의 내구수명을 평가하였으며, 각 방법에 따른 결괴를 비교하였다. 해석결과, 현재 시방서상의 확산계수식은 허용균열폭 이내일 경우, 과소하게 확산계수를 예측하고 있었으며, 다수의 실태조사를 통하여 균열를 고려한 확산계수의 도출이 필요함을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Chloride attack in concrete structure is one of the most deterioration phenomena so lots of researches are focused on this field such as modeling and analysis of chloride behavior including material, design, and construction. However, one of the major object is to simulate the chloride behavior of existing structures and it is also important to evaluate it through the field survey. Generally researches for chloride behavior are focused on sound concrete but it is rarely carried out to evaluate and verify that in cracked concrete. Cracks in early-aged concrete, however, may occur inevitably through the mechanism such as cement hydration and shrinkage and they can be the main routes for deteriorating agent, which induce local steel corrosion. In this study, field survey for concrete structures exposed to sea water is performed and apparent diffusivities of chloride ion in sound concrete is evaluated. Furthermore, those in cracked concrete with 0.1, 0.2, and 0.3 ㎜ crack width are also experimentally evaluated. The evaluated diffusivities in cracked concrete are expressed in terms of crack width and those in sound concrete and service life prediction for target structure is carried out through the relationship between them. Additionally, Utilizing the diffusion factor for crack effect from domestic specification, service life prediction is performed for the same structure, and comparison between the results from the derived relationship and those from domestic specification is also carried out. Through this study, chloride diffusivity with crack effect in domestic specification is evaluated to underestimated the chloride behavior and it is currently necessary to derive the quantitative crack effect through comprehensive field survey.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 대상구조물의 외관조사 현황
• 3. 건전부 및 균열부의 겉보기 확산계수도출
• 4. 겉보기 확산계수를 이용한 내구수명평가
• 5. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

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5 "균열을 갖는 콘크리트의 염화물 확산 및 투수모델" 대한토목학회 21 (21): 915-924, 2001

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7 "고로슬래그 미분말 콘크리트의 염화물 침투 저항성에 관한 연구" 한국콘크리트학회 15 (15): 400-408, 2003

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