Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection (한국구조물진단유지관리공학회 논문집)

Korea Institute for Structural Maintenance Inspection (한국구조물진단유지관리공학회)
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Chloride Ion Penetration Properties of Normal Strength High-Fluidity Concrete Using Lime Stone Powder

석회석 미분말을 활용한 보통강도 고유동 콘크리트의 염소이온 침투특성

  • 최연왕 (세명대학교 토목공학과) ;
  • 문재흠 (한국건설생활환경시험연구원 건설기반기술팀) ;
  • 엄주한 (에스지에스건설시험연구원(주) 공인시험실)
  • Received : 2010.04.21
  • Accepted : 2010.06.22
  • Published : 2010.07.30
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Abstract

Recently, there are a lot of researches related to the high-fluidity concrete (HFC) with field applications. However, most applications and studies are with concretes with high strength level so there are little studies about durability evaluations such as chloride ion penetration properties with normal strength concrete. Therefore, to evaluate the durability of HFC with normal strength level, this study performed the chloride ion penetration test and observed the micro pore distribution with normal strength HFC which contains limestone powder. Experimental results showed that most micro-pores have diameters between 0.005 to 0.05 ${\mu}m$ with HFCs using limestone powder and the average diameter becomes larger with the increase of limestone powder content. Also, it was shown that, with the increase of the limestone powder content, penetration depth and diffusion coefficient of chloride ion increased and diffusion coefficient had good relationships with compressive strength and average pore diameter with the coefficient of determination over 0.90.

최근 고유동 콘크리트(High Fluidity Concrete 이하 HFC)에 대한 연구는 많은 시공사례와 함께 진행되고 있지만, 콘크리트의 내구성능을 평가하는 항목 중 하나인 염소이온 침투에 대한 연구는 미비하며, 기존의 내구성관련 연구는 고강도 이상(40MPa)연구됨에 따라 보통강도 고유동 콘크리트의 염소이온 침투에 관한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 석회석 미분말을 혼합한 보통강도 HFC를 제조하여 콘크리트의 공극구조 및 염소이온 침투특성을 분석 고찰하였다. 실험결과 석회석 미분말을 혼합한 2성분계 및 3성분계 고유동 콘크리트의 경우 콘크리트의 공극 크기는 0.005~0.05 ${\mu}m$ 사이에서 가장 많이 분포하고 있으며, 석회석 미분말의 혼합률이 증가할수록 평균 공극 직경은 커지는 것으로 나타났다. 또한 석회석 미분말의 혼합률이 증가할수록 염소이온 침투깊이 및 확산계수는 증가하는 경향이 나타나며, 확산계수는 압축강도 및 평균공극직경 사이의 상관관계에서 결정계수 0.90 이상의 양호한 상관성이 있었다.

Keywords

References

  1. 문한영, 김홍삼, 이승태, "해수 침식을 받은 콘크리트의 성능 저하 원인 규명", 대한토목학회 논문집, 22권 1A호, 2006, 1, pp.171-179.
  2. 최연왕, 정문영, 정지승, 문대중, 안성일, "골재 채움율과 잔골재 용적비를 고려한 자기충전형 콘크리트의 최적배합", 한국콘크리트학회 가을 학술발표회 논문집, 제14권 2호, 2002, pp.549-554.
  3. 최창식, 나정민, "국내외 철근 콘크리트조 건축물의 염해 피해 사례 및 대책", 한국구조물진단학회 특집기사, 제4권 4 호, 2000, 10, pp.3-9.
  4. 한국콘크리트학회, 국토해양부 제정 콘크리트표준시방서, 2009, pp.135-142.
  5. Andrade, C., "Calculation of Chloride Diffusion Coefficients in Concrete from Ionic Migration Measurements", Cement and Concrete Research, Vol. 23, 1993, pp. 724-742. https://doi.org/10.1016/0008-8846(93)90023-3
  6. ASTM C 1202, "Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete's Ability to Resist Chloride Ion Penetration", ASTM, Philadelphia, 1992, pp.1-5.
  7. Choi, Y., Choi, W., Kim, B., and Jung, J., "Flowability and Strength Properties of High Flowing Self-Compacting Concrete Using for Tunnel Lining", KCI Concrete Structures and Materials, Vol. 2, No. 12, 2008, pp.145-152. https://doi.org/10.4334/IJCSM.2008.2.2.145
  8. Choi, Y., Kim, Y., Shin, H., Moon, H., "An experimental research on the fluidity and mechanical properties of high-strength lightweight self-compacting concrete", Cement and Concrete Research, Vol. 36, Issue 9, 2006, pp.1595-1602. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.11.003
  9. Dhir, P.K., Jones, M.R., Ahmed, H.E.H., "Rapid Estimation of Chloride Diffusion Coefficient in Concrete", Magazine of Concrete Research, Vol. 42, No. 152, 1990, pp.177-185. https://doi.org/10.1680/macr.1990.42.152.177
  10. Luping, T., and Nilsson, L. O., "Rapid determination of the chloride diffusivity in concrete by applying an electrical field", ACI Materials Journal, Vol. 89, No. 1, 1992, pp.49-53.
  11. Metha, P. K. and Monteiro, P. J. M, "Concrete : Structure, Properties, and Materials", 3nd Ed., McGraw Hall, 2006.
  12. NT BUILD 492, Concrete, Mortar and Cement Based Repair Materials, "Chloride Migratio Coefficient from Non-Steady-State Migraion Experiments", Nordtest, 1999.
  13. Otsuki, N., Hisada, M., Otani, T., and Maruyama, T., "Theoretical Evaluation of Diffusion Coefficient of Chloride Ion in Mortar from Mobility", ACI Material Journal, Vol. 96, No. 6, 1999, pp.627-633.
  14. Su, N.., Hsu, K., and Chai, H., "A Simple Mix Design Method for Self-Compacting Concrete", Cement and Concrete Research, Vol. 31, Issue12, 2001, pp.1799-1807. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00566-X
  15. Zhang, T. and Gjorv, O.E., "An Electrochemical Method for Accelerated Testing of Chloride Diffusivity in Concrete", Cement and Concrete Research, Vol. 24, No. 8, 1994, pp.1534-1548. https://doi.org/10.1016/0008-8846(94)90168-6