• 제목/요약/키워드: critical chloride content

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시멘트 수화 특성 및 탄산화를 고려한 콘크리트의 임계 염소이온량에 대한 해석 기법 (Theoretical Analysis of Critical Chloride Content in (Non)Carbonated Concrete Based on Characteristics of Hydration of Cement)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.367-375
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    • 2007
  • 철근의 부식을 유발하는 임계 염소이온량에 대한 연구는 콘크리트 구조물의 건전성을 판단하고 내구성 설계 기법에 필요한 핵심적인 재료 물성치 임에도 그값이 아직도 모호한 실정이다. 임계 염소이온량에 대한 대부분의 문헌들은 임의의 시간에 실험적 방법에 의하여 전 염소이온량을 구하는데 집중하였다 또한, 다수의 문헌들은 대다수의 콘크리트에서 탄산화가 진행되고 있음에도 비탄산화된 콘크리트를 대상으로 실험하여 임계 염소이온량을 결정하고 있다. 그러나, 임계 염소이온량은 시멘트량, 시멘트계 재료의 종류, 염소이온의 고정화, 수산기이온 등과 같은 다양한 인자에 의하여 지배된다. 그러므로 다양한 배합조건에서 이러한 인자들을 고려할 수 있는 단일화된 해석적 기법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 이러한 다양한 요인을 고려하여 임계 염소이온량의 해석적 기법을 개발하는 것이다. 배합 조건, 노출 환경, 공극수의 화학적 발현 특성, 탄산화 등과 같은 다양한 인자들이 고려되었다. Gouda의 실험적 결과인 공극수내의 $[Cl^-]/[OH^-]$의 비율을 토대로 임계 염소이온량을 구할 수 있는 해석 기법이 정립되었다. 이는 시멘트계 재료의 수화 시뮬레이션 프로그램인 HYMOSTRUC을 이용하여 질량 단위로 구해졌으며 발표된 실험적 결과 및 관련코드와 비교되었다. 본 연구의 접근 방법은 해사 혹은 해수와 같은 염소이온의 도입원 조건에 따라서 임계 염소이온량을 결정할 수 있는 합리적 해를 제공해줄 수 있을 것으로 기대된다.

선형분극법을 이용한 보통프틀랜드시멘트 콘크리트의 임계염화물량 (Determination of Critical Chloride Content of Ordinary Portland Cement Concrete by Linear Polarization Technique)

  • 김홍삼;정해문;안태송
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.524-528
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    • 2007
  • The results of evaluating steel corrosion in concrete containing chloride content of various levels indicated that the more chloride content in concrete leads to the lower potential and higher corrosion current density. However, the open circuit potential of steel varied with time and exposure condition, and the corelation between the open circuit potential and corrosion current density was not obvious. In order to determine the critical threshold content of chloride of steel corrosion in concrete, the concept of average corrosion current density was employed. The range of critical chloride content in portland cement concretes was about $1.56{\sim}1.77%$($Cl^-$, %, wt of cement content) along with water-cement ratio, and higher water-cement ratio resulted in reduction in critical threshold chloride content.

단위시멘트량이 다른 콘크리트 중에서의 철근부식 임계염화물량에 관한 연구 (Study on the Critical Threshold Chloride Content for Steel Corrosion in Concrete with Various Cement Contents)

  • 양승규;김동석;엄태선;이종열;하야극재
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.415-421
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    • 2008
  • 콘크리트 중의 철근부식은 콘크리트 제조시 초기부터 콘크리트 중에 존재하는 염소이온과 기상작용 등의 환경요인에 의하여 외부로부터 침투하는 염소이온이 어느 값 (임계염화물량) 이상의 경우에 발생한다. 이 때문에 각 국에서는 콘크리트 중의 염소이온량의 상한치를 규제하고 있으며, 국가별 상황에 적절하게 상이한 방법으로 규제하고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 중 염소이온량의 합리적인 규제방법을 제안하기 위하여, 단위시멘트량이 다른 콘크리트 중의 염소이온에 의한 철근부식 임계 염화물량을 실험적으로 산출하였다. 그 결과, 철근부식 임계염화물량은 단위시멘트량의 변화에 따라 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 또한, 실험으로부터 얻어진 철근부식 임계염화물량은 기존의 모델계산의 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다. 현행과 같이 철근부식 임계염화물량을 콘크리트 단위체적 당의 양 (콘크리트 총량표기)으로 단위시멘트량에 관계없이 일률적으로 관리하면, 단위시멘트량 등의 콘크리트 배합조건, 환경조건의 변화 등이 철근부식 임계염화물량에 미치는 영향을 고려할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서, 철근부식 임계염화물량을 단위시멘트량 당의 양 (시멘트 종량표기)으로 표기하는 것으로, 단위시멘트량에 관계없이 일정한 값으로 표시할 수 있기 때문에 합리적이라고 판단된다.

해양콘크리트의 내구성 설계를 위한 재료 매개변수의 시간단계별 해석 (Time Evolution of Material Parameters in Durability Design of Marin Concrete)

  • 윤인석;김영근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1077-1080
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    • 2008
  • 표면염소이온량, 투수계수, 염소이온 확산계수, 임계 염소이온량과 같은 재료 매개변수는 콘크리트의 내구성능을 이해하는데 매우 중요한 재료 매개변수이다. 지난 수십 년간, 해양성 콘크리트 구조물의 내구성 설계에 대한 많은 연구가 이루어졌으나 그 결과는 서로 상이하다. 콘크리트의 통합적인 내구성 설계 시스템을 개발하기 위해서 염소이온의 침투에 영향을 미치는 재료매개변수를 정립하는 것은 반드시 필요한 연구이다. 본 고의 목적은 콘크리트의 재료 매개변수를 시간단계별로 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 정리하는 것이다. 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 표면 염소이온량 $[Cl]_s$, 투수계수 K, 염소이온 확산계수 $D_c$, 임계 염소이온량 $[Cl]_{cr}$ 을 산정할 수 있는 해석적 기법이 소개되었다. 이는 시멘트 경화체의 수화단계별 특성을 고려하여 시간의 함수로 표현하였다. 본 고에서 소개한 재료 매개변수의 정립은 시간경과에 따른 염소이온 침투를 시뮬레이션하기 위한 필수적인 선행연구로서, 향후에는 침투 특성을 묘사할 수 있는 지배방정식 등과 같은 다양한 해석적 기법들이 개발될 예정이다.

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현장 폭로실험에 의한 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량 평가 (Estimation of Critical Chloride Content for Corrosion of Reinforcing Steel in Concrete by Field Exposure Experiment)

  • 유경근;배수호;박재임;이광명;김지상
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.585-588
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    • 2008
  • 염해환경 하에 있는 철근 콘크리트 구조물의 내구수명을 평가하기 위해서는 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량, 콘크리트의 염소이온 확산계수 및 표면 염소이온량과 같은 재료의 정량적인 물성 파악이 필수적이고, 이들이 콘크리트의 내구수명 평가시 주요변수로 이용되고 있다. 그러나, 이들은 콘크리트 배합비, 시멘트 종류 및 환경 조건 등과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량을 보다 실제적으로 평가하기 위하여 물-시멘트비 31%, 42%, 50% 및 70%에 대해서 각주형 콘크리트를 제작한 다음, 이들에 대해서 동해안에 위치한 영덕에서 약 3년 동안 폭로 실험을 수행하였다. 실험이 진행되는 동안, 철근의 부식 개시 시기를 추정하기 위하여 시험체에 대해서 자연전위 측정에 의한 부식 모니터링을 수행하였고, 철근부식이 감지되었을 때 시험체를 파괴한 후 콘크리트 중 염화물량을 평가함으로써 보다 합리적이고 신뢰적인 임계 염화물량을 제시하였다. 결국, 콘크리트 중 철근의 부식 임계 염화물량은 W/C비에 의존하며, 콘크리트 피복두께와는 거의 무관한 것으로 나타났다.

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Dodecylpyridinium Chloride의 micelle 形成의 熱力學變數 (Thermodynamic Parameters for Micelle Formation of Dodecylpyridinium Chloride)

  • 한만운
    • 대한화학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.103-108
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    • 1966
  • The effect of temperature on the critical micelle concentration of dodecylpyridinium chloride has been determined by electrical conductance method over the range from $5^{\circ}C\;to\;50^{\circ}C$. The values of the change in heat content, ${\Delta}H_m$, and the other thermodynamic parameters have been estimated using the equation of temperature dependence on the critical micelle concentration for the same temperature range. The significance of these thermodynamic quantities and their relations to the various current theories of micelle forming processes were discussed.

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혼화재 혼입에 따른 콘크리트에 매립된 철근의 부식 임계 염화물량의 변화 (Variation of Critical Chloride Content of Rebar Embedded in Concrete with Admixture)

  • 박장현;이윤수;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.511-520
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    • 2019
  • 혼화재 혼입에 따른 콘크리트의 철근부식 임계염화물량의 변화를 실험적으로 평가하였다. 콘크리트 배합조건은 OPC 100%, OPC 70% + GGBFS 30%, OPC 40% + GGBFS 60%, OPC 40% + GGBFS 40% + FA 20% 로 구분하여 4가지 배합의 철근 콘크리트 시험체를 제작하였다. 시험체에 NaCl 수용액을 공급하며, 매립된 철근의 자연전위를 모니터링 하였다. 부식이 발생한 것으로 판단된 시험체는 NaCl 수용액 공급면으로부터 5mm간격으로 절단하여 염소이온량 프로파일을 실시하였다. 콘크리트에 매립된 철근의 부식 개시시기는 시멘트를 혼화재로 치환하여 사용하는 경우 지연되는 것을 확인하였다. 하지만 콘크리트에 매립된 철근의 부식임계염화물량은 혼화재 혼입율 증가에 따라 감소하여, OPC 1.46kg/㎥, S30 0.98kg/㎥, TBC 0.74kg/㎥, S60 0.71kg/㎥ 순으로 높게 나타났다.

염화칼슘이 함유된 제설제로 인한 콘크리트 바닥판 단부의 염해에 관한 사례 연구 (A Case Study on Chloride Corrosion for the End Zone of Concrete Deck Subjected to De-icing Salts Added Calcium Chloride)

  • 정지승;김보헌;김일순
    • 한국안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.87-93
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    • 2014
  • In this study, the reinforced concrete rahmen bridge damaged by the chloride attack was investigated. According to the investigation, the degraded concretes on cantilever kerb and end part were intensively observed. Thus, the chloride content test and half-cell method were performed to evaluate the degraded parts. As a result, the contents of chloride on degraded parts were C and D grade. On the other hand, the half-cell potential values of rebar in degraded concrete were measured with the minor corrosion. This rebar corrosion is expected to progressing. Chloride content D grade is due to expansion pressure by corrosion of rebar and freeze-thaw by permeate water, could see progresses rapidly degradation. In order to prevent chloride attack to concrete deck caused by deicing salts, corresponding to the chloride critical concentration must maintain grade b or at least grade c. Chloride condition evaluation standard apply to evaluation of marine structure chloride attack with chloride attack by deicing salts.

Zinc Chloride Toxicity on Free Proline and Organic Acids in Germinating Rice Seed

  • Kim, Sang-Kuk;Chung, Sang-Hwan;Lee, Sang-Chul;Lee, Seong-Phil
    • 한국작물학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.163-165
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    • 1999
  • The study was conducted to find the critical concentrations of zinc toxicity and to determine the changes of the contents of free proline and organic acids with treatment of different zinc chloride concentrations during rice germination and seedlings grown for seven days. The concentration of zinc chloride, 140 ppm, inhibited root elongation as much as 46 times compared with the control, and the germination rate was also decreased in all treatments of zinc chloride, showing that the germination rate decreased more with increasing concentrations of zinc chloride. Its rate was only 13% with treatment of 140 ppm zinc chloride. The content of free proline with treatment of zinc chloride, 140 ppm, was highest about 4,873 $\mu$M at 3 days compared with the control. Malic acid concentration with treatment of zinc chloride, 140 ppm, increased to approximately 4 times compared to the control. Citric and succinic acid content were also slightly increased in all treatments of zinc chloride.

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Corrosion of Steel in Blended Concretes Containing OPC, PFA, GGBS and SF

  • Song, Ha-Won;Lee, Chang-Hong;Lee, Kewn Chu
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.171-176
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    • 2009
  • The chloride threshold level (CTL) in mixed concrete containing, ordinary Portland cement (OPC), pulverized fuel ash (PFA) ground granulated blast furnace slag (GGBS), and silica fume (SF) is important for study on corrosion of reinforced concrete structures. The CTL is defined as a critical content of chloride at the steel depth of the steel which causes the breakdown of the passive film. The criterion of the CTL represented by total chloride content has been used due to convenience and practicality. In order to demonstrate a relationship between the CTL by total chloride content and the CTL by free chloride content, corrosion test and chloride binding capacity test were carried out. In corrosion test, Mortar specimens were cast using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.0, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder. All specimens were cured 28 days, and then the corrosion rate was measured by the Tafel's extrapolation method. In chloride binding capacity, paste specimens were casting using OPC, PFA, GGBS and SF, chlorides were admixed ranging 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binders. At 28days, solution mixed with the powder of ground specimens was used to measure binding capacity. All specimens of both experiments were wrapped in polythene film to avoid leaching out of chloride and hydroxyl ions. As a result, the CTL by total chloride content ranged from 0.36-1.44% by weight of binders and the CTL by free chloride content ranged from 0.14-0.96%. Accordingly, the difference was ranging, from 0.22 to 0.48% by weight of binder. The order of difference for binder is OPC > 10% SF > 30% PFA > 60% GGBS.