장기 재령 GGBFS 콘크리트의 염화물 확산 거동 평가 및 확률론적 염해 내구수명 해석

윤용식; 김태훈; 권성준

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자료유형: 학술저널

저자정보: 윤용식 김태훈 권성준

저널정보: 한국구조물진단유지관리공학회 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 제24권 제3호

발행연도: 2020.1

수록면: 47 - 56 (10page)

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2021

응력 및 콜드조인트 효과를 고려한 염해를 받는 RC 보의 확률론적 내구수명 평가

윤용식 건설시스템공학과 2021.01 학위논문

2020

장기재령 FA 콘크리트에 대한 염화물 거동 및 확률론적 염해 내구수명 평가

윤용식 , 권성준 한국건설순환자원학회논문집 2020.09 학술저널

탄산화에 노출된 콜드 조인트 콘크리트의 확률론적 내구수명 해석

윤용식 , 김태훈 , 이상석 외 2명 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 2020.06 학술대회자료

장기 재령 GGBFS 콘크리트의 염화물 확산 거동 평가 및 확률론적 염해 내구수명 해석

윤용식 , 김태훈 , 권성준 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 2020.01 학술저널

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콘크리트 구조물의 주요 열화 현상 중 하나인 염해는 내부 보강재의 부식을 야기하여 최종적으로 구조적 문제를 야기한다. 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비 (0.37, 0.42, 0.47) 및 GGBFS 치환률 (0 %, 30 %, 50 %)을 고려한 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진 염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang‘s method와 ASTM C 1202에 준하여 각 배합의 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 선행 연구의 이전재령일 시험결과와의 고찰을 통해 재령의 증가에 따라 변화하는 내구성능 거동을 고찰하였다. 재령일이 증가함에 따라 통과 전하량과 확산계수는 크게 감소하였으며, 특히 GGBFS를 혼입한 배합에서는 잠재 수경성에 의해 OPC 배합 대비 큰 폭의 감소가 나타났다. 또한 OPC 배합의 통과 전하량 평가 결과의 경우, 재령 1,095일에서도 “Moderate“ 등급에 포함되는 배합이 존재하기 때문에 OPC를 단독으로 사용하는 경우 염해에 취약한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 촉진 염화물 확산계수 평가 결과를 기반으로 시간의존성지수를 도출하고 설계변수를 확률함수로 가정하여 결정론 및 확률론적 내구수명 해석을 수행하였다. 확률론적 내구수명 해석 시에는 MCS (Monte carlo Simulation)을 이용하여 내구성 파괴확률을 계산하여 내구수명을 도출하였다. 확률론적 내구수명은 결정론적 내구수명 대비 낮은 값을 나타내었는데 이는 목표 파괴 확률을 10 %로 매우 낮게 설정하였기 때문이다. 구조물의 용도에 적합한 목표 파괴확률을 설정하고 설계변수별로 적절한 변동성을 고려할 수 있다면 더욱 경제적인 설계가 가능해지리라 사료된다.

In this study, three levels of W/B(Water to Binder) ratio (0.37, 0.42, 0.47) and substitution ratio of GGBFS (Ground Granulated Blast Furnace Slag) rate (0 %, 30 %, 50 %) were considered to perform RCPT (Rapid Chloride Diffusion Test) at the 1,095 aged day. Accelerated chloride diffusion coefficient and passed charge of each concrete mixture were assessed according to Tang's method and ASTM C 1202, and improving behaviors of durability performance with increasing aged days are analyzed based on the test results of previous aged days from the preceding study. As the age of concrete increases, the passed charge and diffusion coefficient have been significantly reduced, and especially the concrete specimens containing GGBFS showed a significantly more reduction than OPC(Ordinary Portland Cement) concrete specimen by latent hydraulic activity. In the case of OPC concrete’s results of passed charge, at the 1,095 days, two of them were still in the "Moderate" class. So, if only OPC is used as the binder of concrete, the resistance performance for chloride attack is weak. In this study, the time-parameters () were derived based on the results of the accelerated chloride diffusion coefficient, and the deterministic and probabilistic analysis for service life were performed by assuming the design variable as a probability function. For probabilistic service life analysis, durability failure probabilities were calculated using Monte Carlo Simulation (MCS) to evaluate service life. The service life of probabilistic method were lower than that of deterministic method, since the target value of PDF (Probability of Durability Failure) was set very low at 10 %. If the target value of PDF suitable for the purpose of using structure can be set and proper variability can be considered for each design variable, it is believed that more economical durability design can be made.

#Chloride resistance performance #GGBFS #Service life #Probabilistic analysis

참고문헌 (27)

참고문헌 신청

Metha, P. K. / 2009 / Concrete-Structure, properties, and materials / prentice Hall :113~171

KCI / 1996 / Latest Concrete Engineering / Kimoondang :453~459

Korea Expressway Corporation / 2002 / Establishment of Management and Maintenance of Concrete Structure for Durability

오기석 / 2016 / GGBFS 콘크리트에 매립된 Notch를 가진 FRP Hybrid Bar의 부식저항성 평가 / 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 20(4):51~58

문한영 / 2002 / 해수 침식을 받은 콘크리트의 성능저하 원인 규명 / 대한토목학회 논문집A 22(1-A):171~180

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