In this study, the long-term performance of FRP Hybrid Bar made by hybridizing FRP (Fiber Reinforced Polymer) with ordinary reinforcing steel bars was experimentally examined as a part of the development of alternative materials for RC (reinforced concrete) structures especially located in marine or harbor areas. In order to evaluate the field exposure of the FRP Hybrid Bar, the specimen was prepared and the corrosion behavior was evaluated by letting the specimen exposed to the field conditions in the west coast of South Korea. The purpose of this study is to provide important data as a material countermeasure to reduce corrosion of reinforcing steel in future marine port concrete structures based on the results obtained through this study.

As wrought stainless steel, sintered stainless steel (STS) has excellent high-temperature anti-corrosion even at high temperature of 800ºC and exhibit corrosion resistance in air. The oxidation behavior and oxidation mechanism of the sintered 316L stainless was reported at the high temperature in our previous study. In this study, the effects of additives on high-temperature corrosion resistances were investigated above 800ºC at the various oxides (SiO2, Al2O3, MgO and Y2O3) added STS respectively as an oxidation inhibitor. The morphology of the oxide layers were observed by SEM and the oxides phase and composition were confirmed by XRD and EDX. As a result, the weight of STS 316L sintered body increased sharply at 1000oC and the relative density of specimen decreased as metallic oxide addition increased. Compared with STS 316L sintered parts, weight change ratio corresponding to different oxidation time at 900oC and 1000oC, decreased gradually with the addition of metallic oxide. The best corrosion resistance properties of STS could be improved in case of using Y2O3. The oxidation rate was diminished dramatically by suppression the peeling on oxide layers at Y2O3 added sintered stainless steel.

7050 Al합금의 응력부식저항성에 미치는 2단 시효처리의 영향을 미세조직관찰, 전기전도도시험 및 SCF값을 평가함으로써 조사하였다. 최대 경도 이상 과시효에 의해 주 강화상인 η'상이 η상으로 변태되었고, 입내 및 입계에 존재하는 η상의 크기와 간격이 커졌으며 그 결과 응력부식저항성이 증대되었다. 2차 시효시간의 증가에 따라 전기전도도값은 증가되었으나 항복강도의 감소로 인하여 SCF값은 감소되었는데, 이러한 결과는 응력부식저항성의 증가를 의미한다. AMS 4107규격을 기준으로 하였을 때 7050 Al합금 단조재의 적정시효조건은 1차시효가 120˚C에서 6시간, 2차시효는 175˚C에서 12시간이었다.

초강인 AISI 4340강을 850˚C에서 2시간 동안 오스테나이징 처리 후 수냉하고, 250, 400, 600˚C에서 각각 2시간 동안 템퍼링 처리를 하였다. AISI 4340강의 인장 특성은 상온에서 측정되었다. AISI 4340강 위에 니켈 전해도금된 것과 도금되지 않은 시편의 분극 특성이 3.5wt%NaCI 수용액과 인공해수에서 측정되었다. AISI 4340강위에 니켈 전해도금된 시편은 500mV(vs. Ag/AgCI)이하의 전위에서 부식 저항이 크게 향상되었다. 그러나 1A/cm2의 전류밀도에서 30분 이상 니켈 전해도금된 시편은 도금층에 불순물과 기공이 형성되었기 때문에 AISI 4340강의 부식 저항은 감소되었다. AISI 4340강의 수소취화형 응력부식균열을 여러 작용 응력과 음극인가전력에서 U-bend 시편을 이용하여 IN 3.5 wt% NaCI 수용액에서 조사되었고, 수소취화형 응력부식균열 거동은 주사전자현미경으로 조사되었다.

PSC 구조에서 덕트 내부의 그라우트는 텐던 부식에 효과적인 부식방어 기재이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되고 있는 그라우트와 낮은 물-시멘트비와 실리카 퓸을 혼입한 그라우트를 대상으로 역학적, 내구적 시험을 수행하였다. 높이 1000mm의 덕트를 이용하여 텐던 시스템을 제작하였으며, 두 가지 그라우트에 대하여 강도, 흡수율, 플로우, 블리딩, 팽창률 등을 평가하였다. 또한 내부 12.7mm 텐던에 대하여 ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 2일 및 4일 동안 부식을 촉진시켰으며 부식량을 조사하였다. 개선된 그라우트에서는 10MPa 이상의 높은 강도와 50% 이하의 낮은 흡수율을 나타내었다. 또한 2일∼4일 동안의 부식촉진실험에서 39.8%∼48.2%의 뛰어난 부식 감소율 나타내었다.

플라이애시가 시멘트의 대체재로 사용되면서 플라이애시는 콘크리트의 특성변화에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 보통 콘크리트와 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 철근부식에 대한 저항성을 평가하였다. 부식속도가 가장 빠른 간만대 환경을 모사한 최적 건습 반복시험방법을 찾고 해양환경폭로시험장의 간만대에 장기간 노출된 시편의 철근부식모니터링 시험결과와의 비교를 통해 FA 혼입에 따른 OPC 대비 부식 지연비를 도출하였다. 반전지전위법에 의한 부식 모니터링 결과 인공해수에 3일간 침지 후 4일간 건조의 반복 조건보다는 염수 를 시편 상부에 침지시켜 염수 및 산소의 공급이 계속되는 염수 ponding 시험법이 부식을 촉진시키는 것으로 나타났다. 모든 시험법에서 OPC 에 비해 FA의 철근 부식이 지연되었다. FA의 철근부식 지연비율은 재령이 증가할수록 증가하였으며 OPC 대비 최대 27%까지 철근부식이 지 연되었다. 그 결과 플라이애시 콘크리트는 재령이 증가할수록 철근부식 저항성능이 향상됨을 알 수 있었다.

Concrete structure is a construction material with durability and cost-benefit, however the corrosion in embedded steel causes a critical problem in structural safety. This paper presents an evaluation of chloride resistance and pull-off performance with various corrosion level. For the work, OPC(Ordinary Portland Cement) concrete and GGBFS(Ground Granulated Blast Furnace Slag) concrete are prepared with normal steel. Artificially notch induced FRP Hybrid Bar is also prepared and embedded in OPC concrete and accelerated corrosion test is performed. Through the test, FRP Hybrid Bar with notch is evaluated to have insignificant effect on pull-off capacity when corroded steel shows only 21% level of pull-off capacity. Furthermore GGBFS concrete with normal steel shows over 70% level of pull-off capacity due to reduced corrosion currency.

본 실험 논문은 초단유리섬유(milled glass fibers)가 혼입된 PSC용 그라우트 몰탈의 강재부식성능을 평가하였다. 초단유리섬유를 함유한 배합이 PSC 그라우트 몰탈로서 소요성능을 만족시키는지를 확인하기 위하여 유하시간, 블리딩 및 압축강도를 측정하였다. 초단유리 섬유를 함유한 몰탈의 부식저항 성능은 염소이온 확산시험, 몰탈 흡수시험과 표면전기저항 측정 결과에 근거하여 수행되었다. 시험결과, 초단 유리가 혼입된 모든 배합은 OPC만 사용된 배합에 비하여 그라우트의 부식저항성능을 개선시키는 것으로 확인되었다. 다만, 초단유리섬유를 사용함으로서 유하시간은 단축되지만 블리딩이 발생하여 소요성능을 만족하지 못하는 것으로 확인되었다. 그러므로 PSC 그라우트에 적합한 초단유리섬유배합이 되기 위해서는 물-바인더비의 조정이 필요한 것으로 판단된다.

To assess the steel corrosion resistance for Calcium aluminate cement and Ordinary portland cement against internal chloride ions, mortar specimens were cast, assuming aggregates are inert. Linear polarisation, half-cell potential and mass loss were chosen to measure the rate of steel corrosion.

In this study, applicability of corrosion detection method using measurement of concrete surface resistivity was evaluated through experiments to SFRC with steel reinforcement. The effects of mix ratio of steel fibers, corrosion state of steel reinforcement, and curing age was investigated. In the results, the effect of mix ratio was significant compared to other effects.

건설산업에서 혼합콘크리트의 개발 및 사용은 내구성 측면에서의 공극구조개선 및 투수성 감소등의 확장 연구를 통해 나날이 증가하고 있는 실정이다. 한편, 콘크리트내의 균열은 투수성, 염해 침투속도 및 압축강도등을 결정하는 중요한 인자이며, 이는 철근의 부식과도 밀접한 관련을 가지는 것으로 알려져 있다. 더욱이 콘크리트 구조물의 피복두께에 균열이 발생한 경우, 이를 통해 철근 부식이 가속화됨은 주지의 사실이다. 최근에 콘크리트내의 침투를 고려한 균열효과와 관련하여 다수의 연구가 수행되어져 온 것이 사실이며, 그에 따라 내구성을 고려한 균열 혼합콘크리트의 사용수명 평가에 관한 연구도 필요한 것이 사실이다. 본 연구에서는 0.3mm의 균열을 변수로 두고, OPC, 30% PFA, 60% GGBS 및 10% SF의 결합재를 혼입하여 사용한 혼합콘크리트보의 부식평가를 자연 및 인공 환경조건에 맞추어 반전지전위측정시험, 갈바닉전류측정시험, 무게감량법등으로 측정 및 비교분석하였다.

연구의 목적은 동제련슬래그를 혼입한 콘크리트의 철근부식저항성에 관한 특성을 분석하는데 있다. 물결합재비 35%-55%의 범위에서 보통포틀랜드 시멘트에 다양한 치환율로 포졸란재를 혼입하여 압축강도, 염화물 확산계수, 철근부식면적율 그리고 중량감소율을 시험을 통해 확인하였다. 결과는 보여준다. 포졸란재를 혼입한 콘크리트는 포졸란재를 혼입하지 않은 콘크리트에 비해 염화물 이온에 대한 저항성이 우수함을 보여주었다. 고로슬래그를 20%치환한 경우가 염화물 침투 깊이 및 각종 부식 시험에 대해 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 동제련슬래그 10%를 치환한 배합 역시 보통 콘크리트에 비해 염화물 침투 깊이 및 각종 부식시험에 대해 뛰어난 결과를 보였다.