콘크리트 물-결합재비 및 광물질 혼화재가 전기-화학적 기법에 의한 부식 평가에 미치는 영향

양은익,최윤석,한상훈 한국구조물진단유지관리공학회 2010 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.14 No.2

본 연구에서는 콘크리트 배합과 혼화재 첨가에 의한 콘크리트 물성 변화가 매립 철근의 부식을 평가하는 전기-화학적 기법에 미치는 영향을 확인하고 그 원인을 분석하였다. 연구 결과 자연전위법은 철근의 부식면적이 10% 이하일 경우 콘크리트 내부 물성에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 혼화재가 혼입된 경우에는 높은 부식상태의 철근에 대한 정성적인 부식평가가 가능하였다. 또한 분극저항법은 부식량이 10% 이하로 미미한 경우에도 콘크리트 물성의 영향을 받지 않았으나, 혼화재가 혼입된 경우에는 비슷한 철근부식면적의 OPC보다 부식정도를 과소평가하는 것으로 나타났다. In this study, when concrete properties are changed by concrete mix proportions or blending of admixtures, the characteristics of electro-chemical method for corrosion assessment of the embedded steel are compared and its causes are analyzed. According to the results, when the ratio of corroding area was less than 10%, the half-cell method was affected by concrete properties. In the case of specimen blended admixtures, it is possible to assess the high-corroded steel qualitatively using the half-cell method. For the polarization resistance method, though the corroding area was less than 10%, it has not affected by concrete properties. However, in case of specimen blended admixtures, the corrosion level of steel was underestimated than OPC specimens having a similar corroding area.

공시체의 크기와 형상이 콘크리트의 축압축강도에 미치는 영향

양은익,최중철,이성태 국립7개대학공동논문집간행위원회 2002 공업기술연구 Vol.2 No.-

The compressive strength of concrete is used as a material property when concrete structures are designed. It has been problem to evaluate this value, however, because the control specimen sizes and shapes are different from every country. In this study, the effect of specimen sizes and shapes on axial compressive strength of concrete members was experimentally investigated based on fracture mechanics. Experiments for the mode I failure was carried out by using cylinder, cube, and prism specimens. The test results are curve fitted using least square method (LSM) to obtain the new parameters for the modified size effect law (MSEL). The analysis results show that the effect of specimen size on ultimate strength was apparent. The results show a much stronger size effect in member when the casting direction is different to loading direction.

초기 휨균열이 철근콘크리트 부재의 염화물침투저항성에 미치는 영향

양은익,진상호,김명유,최윤석,한상훈 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.2

본 연구에서는 초기 균열을 도입한 철근콘크리트 부재에 대한 침지 염화물 침투 실험을 수행하였다. 염화물 확산 특성과 임계 균열폭을 비교하였으며, 콘크리트 자기복원 특성을 검토하였다. 실험결과에 따르면, 표면 균열폭이 증가할수록 염화물 침투저항성이 크게 감소하였으며, 광물질 혼화재를 사용할 경우, 비균열 부재의 염화물 침투저항성은 크게 개선되었지만, 고로슬래그 및 플라이애쉬 혼화재를 사용할 경우에 균열이 발생하게 되면 도리어 염화물 침투저항성은 보통 콘크리트에 비해 크게 저하하였다. 임계 균열폭은 침지 염화물 침투 실험 결과 평균 29㎛으로 측정되었다. 자기복원 현상에 의해 4∼15㎛범위의 균열이 복원되었다. 그러나 콘크리트 자기복원 현상에 의해 시각적으로 복원된 부분의 염화물 침투 저항성은 완전히 회복되지 않았다. In this study, the chloride penetration tests were performed for the initially cracked reinforced concrete members. The chloride diffusion characteristics and the critical crack width are compared, and the properties of self-healing are investigated. According to the test results, the chloride penetration resistance was greatly reduced as the surface crack width increased. When the mineral admixtures are added, the chloride penetration resistance of uncracked specimens were effectively increased, however, in case of the blast furnace slag and fly ash, the cracked specimens showed the more reduced resistance than OPC case, inversely. Also, the critical width was 29㎛, on average, for immersion test. The crack width with 4∼15㎛ was restored by self-healing, The parts restored by self-healing were seemed to be visually restored, however, the chloride penetration resistance was not restored, perfectly.

축력이 철근콘크리트 휨부재의 거동과 평균 균열간격에 미치는 영향

양은익,김진근,이성태,임전사랑 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.4

본 연구는변형구속에 의해 생기는 축력이 철근콘크리트 휨부재의 역학적 거동과 평균 균열간격에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 변형구속 및 무구속 조건하에서의 휨강도와 휨강성을 실험으로 구하였으며, 또한 축방향 구속을 받는 휨부재의 평균 균열간격을 예측하는 식을 제안하였다. This study was performed to verify the effect of axial force due to restraint on the mechanical behavior and the average crack spacing of the reinforced concrett. ilexural menlbers. For. this purpose, the flexural sttvngt.h and rigidity werc experimentally investigated undcl. axially rcstmined and unr.est.rainrd conditions. Furthermore , the average crack spacing was also checkcd for the axilly restrained contlit.ion. Thc test results showd that the flexual strength and rigidity of t,he restrained beam were higher. than those of the unrestrained beam. The major. factors affecting on the average crack spacing were steeel stress, axial force, cicumference of reinforcing bar and effective tension arm of concrete. However. the concrete compressive strength was minor effect. Including thesc factors, a prediction equation for the average crack spacing of the restrained member was proposed.

반응성 지하수에 장기간 노출된 콘크리트 부재의 특성

양은익,최윤석,최소영 한국콘크리트학회 2014 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.10

교량 바닥판 콘크리트의 염분침투 특성에 관한 연구

양은익,양주경,박해균 청운대학교 건설환경연구소 2011 청운대학교 건설환경연구소 논문집 Vol.6 No.1

The reduction of service life of concrete structures could be caused by corrosion of reinforcing steel induced by penetration of chloride ion into concrete. Many studies have been carried out to control the penetration of chloride ion into concrete. One of the method is using the admixture instead of portland cement. In this study, the influence of the meta kaolin and silica fume on the chloride diffusion was investigated by analytical approach. With the increase of the meta kaolin and silica fume, the service life of concrete structures rose. The meta kaolin was more effective than the silica fume at increase of service life. 염소이온 침투는 철근의 부식을 유발시켜 콘크리트 구조물의 내구성에 치명적인 손실을 줄 수 있다. 염소이온의 침투를 억제하기 위한 방안이 강구되어야 하며, 한 가지 방안으로 시멘트의 일부를 혼화재료로 대체하여 사용하는 것에 대한 연구가 이루어져 오고 있다. 본 연구에서는 시멘트의 일부를 메타카올린과 실리카퓸으로 대체하여 사용한 콘크리트의 염분침투 특성을 해석적인 접근에 의해 규명하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 대체량이 증가할수록 내구수명이 증가하였으며, 내구수명의 증진에는 실리카퓸보다 메타카올린이 더 효과적인 것으로 나타났다.

메타카올린 콘크리트 교량바닥판의 장기 역학적 특성 및 내구성에 관한 연구

양은익,김명유,양주경,박해균,최윤석 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.3

가혹한 환경에 노출되는 콘크리트 교량바닥판에 대한 피해가 증가하면서 콘크리트 교량바닥판의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 새로운 광물질 혼화재로써 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성 확보가 가능한 메타카올린이 높게 평가되고 있다. 이에 비해 국내의 메타카올린에 대한 연구 및 대체사용은 미진한 수준이며, 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위한 검토도 매우 부족한 실정이다. 따라서 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위해서는 장기적인 역학적 특성 및 교량바닥판에 요구되는 내구성에 대한 다양한 자료가 필요하다. 본 연구는 메타카올린 콘크리트를 적용한 교량바닥판의 장기적인 역학적 특성 및 내구성을 양생 재령에 따라 검토하는데 목적을 두었다. 역학적 특성은 압축강도 및 휨강도가 측정되었으며, 내구성의 경우는 건조수축, 염화물 저항성, 스케일링, 동결융해 저항성을 양생 재령에 따라 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 압축강도 및 휨강도 발현이 초기 및 장기 재령에서 우수하였다. 또한, 내구성 측면에서도 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 또한, 건조수축을 저감시키는 것으로 나타났다. The requirement for durability of concrete bridge deck is increasing as the deterioration for the concrete bridge deck exposed to severe environment has been increased. For this reason, the concern about high-durable concrete is being high. Recently, a metakaolin is highly spotlighted as new admixture because its strength and durability are equivalent to silica fume. On the other hands, there are few researches for the metakaolin concrete bridge deck in domestic. So many various long-term data on the mechanical property and durability is needed to apply metakaolin concrete at the concrete bridge deck construction field. This study is aim to evaluate the long-term mechanical properties and durability of metakaolin concrete bridge deck with curing age. Mechanical properties are estimated by the compressive and flexural strength, and the drying shrinkage, the chloride resistance, the scaling, and freezing and thawing characteristics are compared with curing age. According to the results, when the metakaolin concrete is used, the development of compressive and flexural strength proceed in both the early and old ages. It is also improved the resistance of chloride penetration, freezing and thawing in concrete. It was showed that replacement of metakaolin was efficient for the reduction of the drying shrinkage.

염화물 침투 현장조사 및 제설제에 따른 부식특성

양은익,김명유,박해균 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.08 No.06

Deicer has been generally used for prevention of a road freezing in winter, and the usage amount is increasing every year. However, deicer may induce the decrease of bond strength, surface scaling, and environmental pollution. In this study, the field test was performed to investigate the deterioration of concrete road structures used for 17 years. And, the corrosion resistance characteristics were compared for the existing deicer and eco-friendly deicer. According to the field test results, the penetration depth of limit chloride amount was about 40mm, and the average concentration of chloride was 3.45kg/m3 at the surface of structures. On the contrary, the carbonation depth was slight. The penetration depth of eco-friendly deicer was less than the existing deicer, and the corrosion resistance of eco-friendly deicer was higher. 겨울철 도로의 결빙을 방지하기 위하여 염화물계 제설제가 많이 사용되고 있으며, 매년 사용량이 증가하고 있다. 이러한 제설제의 사용은 구조물의 부착강도 저하, 표면스케일링, 환경오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 17년간 사용해 온 콘크리트 도로시설물의 피해상황에 대하여 현장조사를 실시하였으며, 기존 제설제와 개발된 친환경 제설제의 부식 저항성에 대한 비교 실내실험을 수행하였다. 현장피해 조사결과에 따르면, 제한 염화물량의 침투 깊이는 평균 40mm정도로 나타났고, 조사구간의 표면 염화물 농도는 3.45kg/m3으로 조사되었으며, 이에 비해 탄산화 깊이는 매우 적었다. 한편, 친환경 제설제의 경우, 기존 염화물계 제설제에 비해 염화물 침투 깊이가 적었으며, 부식저항성도 높은 것으로 나타났다.

고내구성 재료를 사용한 해양 콘크리트 부재의 휨 거동 특성

양은익,김명유,박해균,이동근 한국구조물진단유지관리공학회 2008 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.12 No.6

해양콘크리트 구조물의 내구성은 염분의 침투와 확산에 의해 심하게 저하한다. 이로 인해 많은 연구자들이 해양구조물에 대한 내구성을 향상시키기 위한 연구를 수행하여 왔다. 이 연구에서는 광물질 혼화재, 코팅철근, 부식억제제를 사용한 휨 부재에 대하여 4점 휨 시험을 수행함으로써 휨 거동을 비교 평가하고 해양구조물로의 적용성을 검토하였다. 결과에 따르면, 광물질 혼화재와 부식억제제는 초기균열 안전성과 휨 저항에 효율적인 것으로 나타났다. 내구성 재료를 사용하여도 동일 휨 모멘트 구간에서의 인장철근 응력 변화는 적고 부재도 안정된 거동을 보인다. 또한, 내구성 재료를 사용한 부재의 균열간격도 크지 않게 나타났다. The durability of marine concrete structure is severely degraded by corrosion due to penetration and diffusion of chloride. So, many researches have been performed to improve the durability in marine concrete structure. In this study, the concrete members mixed with the mineral admixtures(SF and BFS), the epoxy-coated steel, and corrosion inhibitors are prepared, and four-point bending test of specimens are performed to investigate the flexural behaviors and the applicability for marine concrete structure. From the test results, the mineral admixtures and inhibitors are useful for safety against the initial cracking and the bending resistance in specimens. When the durable material is used in specimen, the tensile stress of reinforcing rod was less variable in same bending span length, and the durable member showed a stable behavior. And it is evaluated that the crack spacing is not larger in specimen used the durable material.

고강도 철근 코크리트 휨 부재의 휨.전단거동에 미치는 축방향 구속의 영향

양은익,고훈범,김진근,이성태 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.6

본연구는 축방향 변형 구속이 고강도 콘크리트 휨부재의 휨 전단거동에 미치는 영향을 조사하기 위한 것으로, 수화열과 건조수축에 기인하는 축방향 변형과 재하에 의한 축방향 변형을 구속한 부재 및 무구속 부재에 대하여 휨파괴와 전단파괴 실험을 실시하였다. 타설 직후부터 축변형을 구속한 실험체의 재하시 강성은 재하전의 구속으로 발생한 관통균열의 영향을 받아 무구속 실험체의 강성보다 낮지만, 재하시의 축변형 구속에 따른 압축구속력의 상승으로 인하여 강성의 크기는 역전되었다 축변형이 완전히 구속된 휨부재의 휨강도는 무구속 부재보다 20%이상 상승하지만 변형능력은 감소하는 것으로 나타났으며, 재하전의 축변형 구속에 의한 관통균열(균열폭 0.1mm 미만)은 부재의 전단내력 및 전단균열 진전 형상에 영향을 미치지 않았다.