Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
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Structural Behavior of Compressive and Flexural Members Due to Corroded Reinforcing Bars and Different Bonding Interfaces

철근부식 및 부착성능 변화에 따른 압축 및 휨 부재의 거동

  • 정우영 (강릉원주대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 권민호 (경상대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 안미경 (한국철도기술연구원)
  • Received : 2010.12.13
  • Accepted : 2011.08.09
  • Published : 2011.10.31
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Abstract

This research presents an experimental study on the load capacity of reinforced concrete(RC) compression and flexural members induced by chloride corrosion. The parameters considered in this study are both the increased corrosion ratios of reinforcing bar and the variation of partial corroded length. Some test specimens are corroded by using Accelerated Potentiometeric Corrosion Method and the others which are fabricated by using compressive rubber tubes at the contact surface between concrete and steel bar are tested in order to investigate the load capacity of the structure in the events of the degradation of bonding strength at the interface between concrete and steel bar. It is finally shown that the overall load capacity of compression member with corroded reinforcing bars is decreased because it is mainly influenced by not the bonding strength at the concrete-steel contact surface but the reduction of the effective section area at the corroded reinforcing bar; while for the flexural members, compared to the compression member, the degradation of load capacity is remarkable. It is evident that the flexural member is influenced by both two parameters like the effective area and bonding strength at the contact surface except initial corrosion ratio 2%. The reduction of the load capacity of this member leads to occur severe crack and prematured failure after yielding the member.

본 연구는 염해의 영향을 받은 철근콘크리트 구조물의 성능평가에 관한 연구로서 철근부식에 따른 압축, 휨 부재의 거동을 실험적으로 평가하였다. 철근부식에 따른 유효단면적 변화에 의한 성능평가를 고려한 시험체의 경우 본 연구에서는 전위차 촉진법을 이용하였으며 장기간 발생된 과도한 부식작용으로 인하여 야기되는 철근-콘크리트 경계면 내 부착성능 저하 시험체의 경우 얇은두께의 압축고무 수축튜브를 이용하여 철근길이 대비 비부착 비율을 토대로 경계면 국부 비부착 시험체를 제작, 실험하였다. 두 조건의 시험체들에 대한 실험 결과, 압축부재의 경우 거동메커니즘의 특성을 고려할 때 철근부식에 경계면 부착성능 저하에 따른 큰 성능변화는 발생하지 않았으나 과도한 부식이 진행된 경우 철근유효단면적 변화 및 철근 이형부의 마찰력 저하에 의하여 구조물의 압축성능이 다소 감소하였다. 반면, 휨 부재의 경우 철근부식에 따른 거동결과 차이가 상대적으로 크게 발생하였는데 철근-콘크리트 부착성능 변화에 따른 휨 부재의 거동은 초기철근부식(2%)상태를 제외하고 부식이 진행됨에 따라 구조물 내 극심한 균열 및 초기 취성파괴를 나타내었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 기초전력연구원

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