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Micro-CT 활용 콘크리트 내 철근 早식 정량을 위한 실험적 연구
장인동 ( Jang In-dong ),이종구 ( Yi Chong-ku ) 한국건축시공학회 2019 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.19 No.1
Corrosion of rebars in reinforced concrete structures is a major factor that shortens the life of the structure. As corrosion progresses, the adhesion between the concrete tissues and the rebar decreases and the cracks in the concrete due to the expansion of the oxide intensify. Although it is necessary to measure corrosion behavior of rebars inside the concrete to measure degradation of structures due to rebar corrosion, no studies have been conducted to measure corrosion of rebars in In-situ state. In this study, corrosion of rebars in reinforced concrete specimens was attempted to be quantified using micro-computer tomography. Since corrosion of concrete takes several months per 10mm of cover, accelerated corrosion techniques were applied. Accelerated corrosion on the specimen was conducted by applying a 10 V magnetic field to the buried rebar and external electrodes with the specimen submerged in a 10% calcium chloride solution. The experiment found that within two weeks, more than 40% of rebar reduction occurred, and the cracks in the radial cracks occurred through the concrete structure, leading to the transfer of the oxide produced through the cracks to the surface of the specimen.
Sol-gel법으로 이산화티탄(TiO₂)을 저온소성 도포시킨 경량골재콘크리트의 아세트알데히드(CH₃CHO) 제거 특성
이승한(Lee Sung Han),여인동(Yeo In Dong),정용욱(Jung Yong Wook),장석수(Jang Suk Soo) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 A Vol.31 No.2A
최근 대기오염 물질을 제거하기 위하여 TiO₂ 등의 광촉매 재료를 사용한 기능성콘크리트에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이들 연구에서 TiO₂의 흡착은 콘크리트에 직접 혼합하거나, 현탁액을 표면에 직접 도포하는 방법을 사용하고 있다. 이 중 콘크리트에 TiO₂를 직접 혼합하는 방법은 TiO₂의 사용량에 비하여 효능이 떨어져 표면에 직접 도포하는 방법이 많이 이용된다. TiO₂의 표면도포는 광촉매의 활성화와 접착성 증대를 위하여 400℃이상의 고온 열처리를 실시하게 되며, 이는 콘크리트 수회생성물의 탈수 · 수축으로 내부균열을 발생시키는 원인이 되기도 한다. 이에 이 연구에서는 TiO₂의 저온도포가 가능한 Sol-gel법으로 TiO₂를 제조하였으며 펄라이트 사용 경량골재콘크리트에 저온 고정화하여 TiO₂도포 성능을 평가하였다. 또한 펄라이트 입경을 2.5~5.0 ㎜와 5.0 ㎜이상으로 구분하여 펄라이트 입경, TiO₂ 혼입방법과 혼입률 및 시간경과에 따른 CH₃CHO 제거 특성을 검토하였다. 실험결과, Sol-gel법으로 제조한 TiO₂를 120℃에서 저온 도포할 때 XRF 정량분석에서 TiO₂38%, SiO₂ 29%, CaO 18% 순으로 나타나 TiO₂ 도포율은 높게 나타났다. 또한 펄라이트 입경 2.5~5.0 ㎜에서 TiO₂를 저온도포한 경량골재콘크리트의 CH₃CHO 제거 특성은 Sol-gel법으로 제조된 TiO₂를 7% 표면 도포하였을 경우 94%로 나타나 10%를 혼입할 때 72%에 비해 약 20%정도 높게 나타났다. 또한 펄라이트 입경 5.0 ㎜이상에서 TiO₂를 10%로 치환하여 혼합하였을 경우 CH₃CHO 제거율은 69%로 펄라이트 입경 2.5~5.0 ㎜에 대한 72%와 비슷하게 나타나 펄라이트 입경이 CH₃CHO 제거율에 미치는 영향은 크지 않았다. 시간 경과에 따른 CH₃CHO 제거 특성은 전 시험편의 10시간 평균 제거율이 20시간 전체 제거율의 84% 수준으로 나타나 반응 초기에 제거율이 높은 것으로 나타났다. Recently studies on functional concrete with a photocatalytic material such as TiO₂ have actively been carried out in order to remove air pollutants. The absorbtion of TiO₂ from those studies is applied by it being directly mixed into concrete or by suspension coated on the surface. When it comes to the effectiveness, the former process is less than that of the latter compared with the TiO₂ lise. As a result, the direct coating of TiO₂ on materials' surface is more used for effectiveness. The Surface spread of it needs to have a more than 400℃ heat treat done to stimulate the activation and adhesion of photocatalysis. Heat treat consequently leads hydration products in concrete to be dehydrated and shrunk and is the cause of cracking. The study produces TiO₂ used Sol-gel method which enables it to be coated with a low temperature treat, applies it to pearlite using Lightweight Aggregate Concrete fixed with a low temperature treat and evaluates the spread performance of it. In addition to this, the size of pearlite is divided into two types: One is 2.5 ㎜ to 5.0 ㎜ and the other is more than 5.0 ㎜ for the benefit of finding out the removal characteristics of CH₃CHO whether they are affected by pearlite size, mixing method and ratio with TiO₂ and elapsed time. The result of this experiment shows that although TiO₂ produced by Sol-gel method is treated with 120 temperature, it maintains a high spread rate on the XRF(X ray Florescence) quantitative analysis which ranks TiO₂ 38 percent, SiO₂ 29 percent and CaO 18 percent. In the size of perlite from 2.5 ㎜ to 5.0 ㎜, the removal characteristic of CH₃CHO from a low temperature heated Lightweight concrete appears 20 percent higher when TiO₂ with Sol-gel method is spreaded on the 7 percent of surface. In other words, the removal rate is 94 percent compared with the 72 percent where TiO₂ is mixed in 10 percent surface. In more than 5.0 mm sized perlite, the removal rate of CH₃CHO, when TiO₂ is mixed with 10 percent, is 69 percent, which is similar with that of the previous case. It suggests that the size of pearlite has little effects on the removal rate of CH₃CHO. In terms of Elapsed time, the removal characteristic seems apparent at the early stage, where the average removal rate for the first 10 hours takes up 84 percent compared with that of 20 hours.
정재현 ( Jeong Jae-hyun ),장인동 ( Jang In-dong ),이종구 ( Yi Chong-ku ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.2
본 연구는 건축물 생애이력 정보의 체계적인 관리를 통해 손쉽게 건축물 관리 상태를 파악할 수 있도록 건축물 생애관리 대장을 개선하고자 하였다. 기존 생애관리 대장에 포함된 내용과 더불어 건축물 관리주체 정보, 점검/진단 결과, 녹색건축물 인증 및 에너지 소비량 정보 등을 추가하였고 각종 변동사항의 기재방식을 개선하였다. 이를 통해 건축물 생애이력 정보의 효과적인 전달이 가능할 것으로 판단된다.
철근의 사전 부식이 콘크리트 내부 부식속도에 미치는 영향
강유진 ( Gankhuyag Burt Uujin ),장인동 ( Jang In-dong ),이혜린 ( Lee Hyerin ),이종구 ( Yi Chong-ku ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.2
본 연구는 콘크리트에 매립된 철근이 부식됨에 따라 증가하는 구조물 보수비용을 저감하기 위해 사전 부식된 철근이 콘크리트에 미치는 영향을 분석하기 위해 진행되었다. 하지만 이 분야에서 pre-rust된 철근의 부식속도와 부식량을 산정한 연구는 드물게 수행되었기에 본 연구에선 사전 부식을 유도하는 3가지 용액(Water, CaCl2, HCl)을 사용하여 철근을 부식시킨 후 시멘트 모르타르에 매립하여 각 용액이 철근 부식에 미치는 영향을 자연전위, 분극저항 분석을 통해 알아보았다. 실험결과를 통해 Pre-rust 종류 따라 시멘트 복합체 매립된 철근의 부식속도가 3.7배 이상 증가할 수 있음을 확인할 수 있었다.