In this study, the well-known non-destructive acoustic emission (AE) and electrical resistivity methods were employed to predict quantitative damage in the silo structure of the Wolsong Low and Intermediate Level Radioactive Waste Disposal Center (WLDC), Gyeongju, South Korea. Brazilian tensile test was conducted with a fully saturated specimen with a composition identical to that of the WLDC silo concrete. Bi-axial strain gauges, AE sensors, and electrodes were attached to the surface of the specimen to monitor changes. Both the AE hit and electrical resistance values helped in the anticipation of imminent specimen failure, which was further confirmed using a strain gauge. The quantitative damage (or damage variable) was defined according to the AE hits and electrical resistance and analyzed with stress ratio variations. Approximately 75% of the damage occurred when the stress ratio exceeded 0.5. Quantitative damage from AE hits and electrical resistance showed a good correlation (R = 0.988, RMSE = 0.044). This implies that AE and electrical resistivity can be complementarily used for damage assessment of the structure. In future, damage to dry and heated specimens will be examined using AE hits and electrical resistance, and the results will be compared with those from this study.

PURPOSES : The pole electrode method damaged the concrete pavement on inserting the electrode into the pavement surface. This study examined the feasibility of the flat electrode method to observe the concrete pavement instead of the pole electrode method and analyzed the resistivity characteristics of the concrete by performing laboratory tests. METHODS : The resistivity of the concrete specimens manufactured with three different mixing ratios (38.50%, 39.50%, and 40.50%) were measured using the pole and flat electrode methods according to the concrete age (7 and 28 days) and electrode spacing (20 mm, 30 mm, and 40 mm). RESULTS : In both pole and flat electrode methods, the resistivity increased with increasing fine aggregate proportion regardless of the concrete age. The resistivity measured at a concrete age of 28 days was slightly larger than that measured at 7 days. In the case of a concrete age of 7 days, the resistivity measured by the flat electrode method was larger than that measured by the pole electrode method. The difference disappeared at 28 days. CONCLUSIONS: The results suggest that the flat electrode method can replace the pole electrode method because the resistivity measured by both methods was similar. Hence, the development of a technology to apply the flat electrode method to actual concrete pavement is necessary.

콘크리트 도로 하부의 이상대를 찾기 위해 전기비저항 탐사를 수행하였다. 콘크리트의 접지저항효과를 줄이기 위해 전기전도성이 좋은 매질과 평판 전극을 이용하였다. 전기비저항 탐사 결과를 분석하고 같은 장소에서 수행한 지하투과레이더 탐사, 충격응답기법, 다중채널 표면파 탐사 결과와 비교하였다. 전기비저항 탐사 결과는 함몰과 포장 구간에서 높은 비저항 분포를 보였으며, 지하투과레이더 탐사 결과는 보강으로 인한 형태를 보였다. 또한 충격응답기법과 전기비저항 탐사 결과의 비교를 통하여 보강 구간에서의 높은 동적강성도가 높은 비저항 분포의 원인임을 확인하였다. 동일한 장소에서 수행한 전기비저항 탐사와 다중채널 표면파 탐사 결과를 공동 크리깅한 결과, 지구통계학적 복합 해석이 각 지구물리 탐사결과에 대한 개별적인 분석보다 더 명확하게 이상대를 확인 할 수 있었다. 이 연구는 지구물리 탐사에 기초한 의사결정 과정에서 지구통계학을 이용한 복합 해석 결과의 활용 가능성을 제시한다.

In this study, chloride penetration resistance and electrical resistivity properties of concrete using industrial waste were evaluated. From the results, the chloride diffusion coefficient increases and electrical resistivity decreases when electric furnace slag is mixed. It is needed that the comparison of results with long-term because the electric furnace slag has a ferrous component.

Various non-destructive test have been developed to predict the setting time of concrete. Through the electrical resistivity method(Wenner’s four electrode method), the effect of chemical admixture(AE admixture and superplasticizer) added for setting time of concrete mixtures is confirmed. As a result, it is observed that AE admixture dose not affect to change of concrete microstructure but delaying on setting time, and superplasticizer is affected not delaying on setting time, but changing in concrete’s microstructure

Various non-destructive test have been developed to predict the setting time of concrete. Through the electrical resistivity method(Wenner’s four electrode method), the effect of chemical admixture(AE admixture and superplasticizer) added for setting time of concrete mixtures is confirmed. As a result, it is observed that AE admixture dose not affect to change of concrete microstructure but delaying on setting time, and superplasticizer is affected not delaying on setting time, but changing in concrete’s microstructure

Effect of airpocket between CFS and concrete on surface resistivity was evaluated in this study. Rectangular CFS strengthened concrete specimens with different compressive strength and of voids, and resin thickness were fabricated and tested.

콘크리트의 전기저항은 철근부식 개시 이전인 잠복기와 철근부식되는 진전기 두과정과 유관된다. 염소이온에 노출된 콘크리트 구조물의전기저항은 초기 부식율의 위험도를 표현할 수 있는데, 낮은 전기저항은 빠른 염소이온 침투와 높은 부식속도를 의미하기 때문이다. 콘크리트의 전기저항은 인가된 전압과 전류간의 비율인 전기저항으로 표현된다. 이전의 연구에 의하면 콘크리트의 전기저항은 콘크리트내 수분량, 미세구조 및 탄산화 등에 크게 의존하였다. 습윤량과 전기저항의 관계를 다룬 연구가 적지만 존재하는 반면, 염소이온이 전기저항에 미치는연구를 행한 연구는 매우 드물다. 본 연구의 목적은 염소이온이 콘크리트의 전기저항에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 실험결과에 의하면 염소이온량은 전기저항을 떨어뜨리는 것으로 나타났으며 이는 선형의 관계가 성립되었다. 초기 양생 50일 이전까지 전기저항의 감소추세는 뚜렷하였으며, 이후로는 염소이온량과 상관없이 일정하였다. 결과적으로 본 연구는 염소이온량을 함유한 콘크리트의 전기저항을 표현하는데 결정적인 방법을 제안하였다.

The purpose of this study is to examine and quantify the effect of chloride content on surface electrical resistivity measurement of concrete. It was obvious that chloride content had influenced the resistivity of concrete and the relationship showed a linear function. That is, concrete with chloride ions had a comparatively lower resistivity. Decreasing rate of resistivity of concrete was clear at early time, however, after 50 days resistivity was constant irrespective of chloride concentration. Conclusively, this paper suggested the quantitive solution to depict the electrical resistivity of concrete with chloride content.

전기저항은 콘크리트의 내구성을 판단하기 위하여 빠르고 간단히 측정하여 활용될 수 있으나, 탄산화가 진행되면 콘크리트의 미세구조가 크게 변화하기 때문에 측정의 오차를 초래한다. 본 연구의 목적은 콘크리트의 탄산화가 전기저항에 미치는 영향을 분석하고 정량화 하는데 있다. 다양한 물시멘트비 조건에서 시험편을제조하여 330일동안 탄산화 촉진을 시키면서 전기저항의 변화율을 고찰하였다. 탄산화된 콘크리트에서 전기저항 측정치가 높은 것으로 나타났으며, 이러한 경향은 탄산화가 진행됨에 따라 더욱 뚜렷한 경향을 보였다. 전기저항과 탄산화깊이와의 상관관계를 도출하였으며, 기중상태 대비 탄산화된 콘크리트의 전기저항 비율은 일정한 탄산화깊이까지는 급격히 낮아지는 경향을 보였으나, 포화상태 대비 탄산화된 콘크리트의 전기비율은 탄산화 깊이와 선형관계를 보였다. 본 연구를 토대로 탄산화로 인하여 전기저항치의 측정오차를 보정할 수 있는데 실질적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study is to estimate and quantify the effect of carbonation of concrete on a surface electrical resistivity measurement. Samples of three mixes with difference W/C ratios were prepared and exposed in a carbonation chamber for up to 330 days. The results show that carbonation leads high electrical resistivity. The increase is substantial and has been shown to proportional to the extent of the carbonation by some of extent. The relationship between electrical resistivity and carbonation depth is taken in the study. Resistivity ratio of carbonated concrete to air concrete decreased significantly from the specific carbonation depth, however, Resistivity ratio of carbonated concrete to air concrete had a linear relation with carbonation depth.

콘크리트의 전기저항은 염소이온 확산계수와 비교하여 빠르고 간단히 측정할 수 있기 때문에, 염소이온 확산계수를 제어하기 위한 간접적인 지표로서 활용될 수 있다. 전기저항은 해양구조물의 유지관리 전략을 수립하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 전기저항측정의 프로토콜을 설계하는 것이다. 본연구는 염소이온과의 관계성을 토대로 콘크리트의 성능을 파악하는 중요한 비파괴 접근방법을 제시하였다. 수분, 공극량, 공극간 굴곡특성 등과 같은 미세구조 특성이 전기저항에 미치는 영향을 배합조건별 수화단계별로 고찰하였다. 전기저항과 염소이온 확산계수의 관계로부터 정규적인 전기저항의 측정을 토대로 염소이온 확산계수를 간접적으로 통제하는데 본 성과가 이용될 수 있다.

Since electrical resistivity of concrete can be measured in a more rapid and simple way than chloride diffusivity, it should be primarily regular quality control of the electrical resistivity of concrete which provides the basis for indirect of quality control of chloride diffusivity during concrete construction. This study can provide a non-destructive approach for durability design of marine concrete and it is expected that the result is subsequently used as a calibration curve for an indirect control of the chloride diffusivity based on regular measurements of the electrical resistivity during concrete construction.

The electrical resistivity of saturated concrete has been found to be a good measure of the concrete performance of chlorides. It is well known that resistivity of concrete is governed by temperature and degree of saturation strongly. The purpose of this study is to develop, design and test a surface electrical resistivity measurement protocol. The outcome of this study can provide a non-destructive approach that assists in identifying the bulk concrete resistivity which can then be correlated to chloride diffusivity

Since electrical resistivity of concrete can be measured in a more rapid and simple way than chloride diffusivity, it should be primarily regular quality control of the electrical resistivity of concrete which provides the basis for indirect of quality control of chloride diffusivity during concrete construction. If this is realized, the electrical resistivity of concrete can be a crucial parameter to establish maintenance strategy for marine concrete structures. The purpose of this study is to develop, design and test a surface electrical resistivity measurement protocol. The outcome of this study can provide a non‐destructive approach that assists in identifying the bulk concrete resistivity which can then be correlated to chloride diffusivity.

콘크리트의 투수성능을 평가하는 여러 가지 비파괴시험방법 중의 하나는 표면전기저항을 측정하는 것이다. 그러나 콘크리트내에 강섬유로 인한 판단의 오류가 발생할 수 있기 때문에 강섬유 보강콘크리트에 본 표면전기저항측정방법을 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트의 강섬유 분산도가 표면전기저항에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 3개의 정방형 및 원형 실험체의 4개면에서의 저항치를 3번 반복하여 측정하였으며, 서로 비교하였다. 측정결과에 의하면, 원형실험체를 이용한 실험결과가 정방형 실험체의 결과에 비하여 강섬유의 영향을 일관되게 나타내고 있는 것으로 확인되었다. 또한, 강섬유의 분산도는 강섬유 혼입량에 비하여 측정결과에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타났다. 결론적으로, 표면전기저항측정을 이용한 비파괴 평가법은 0.5%까지의 강섬유를 포함한 SFRC의 투수성 평가에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

본 논문에서는 실험을 통해 섬유복합 보강근이 콘크리트 표면저항치에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 실험에서 콘크리트의 표면저항치는 Wenner기법에 의하여 4probe 방식에 의하여 측정되었다. 이형철근과 국내에서 생산된 GFRP 보강근 및 CFRP 보강근이 사용되었으며, 비교를 위하여 무보강 실험체의 표면저항치도 측정되었다. 기존의 연구에 따르면, 내부에 보강된 이형철근에 의하여 저항치가 영향을 받게 되는데, 보강근의 위치, 깊이 및 보강방향에 의하여 영향을 받는 것으로 보고된바 있다. 본 논문에서는 노후된 콘크리트구조물의 보강재와 신설구조물의 철근을 대신하여 사용될 수 있는 GFRP 및 CFRP 보강근이 사용되었을 때, 표면저항치의 변화를 실험적으로 고찰하였으며, 이 결과는 향후 FRP가 사용된 구조물의 부식상태 파악을 위한 비파괴시험 결과에 대한 평가에 유용하게 사용될 수 있다.