PURPOSES : In this experimental study, the resistance of blended cement concrete containing air-cooled slag (AS) and water-cooled slag (WS) to freeze–thaw action was investigated. For comparison, the durable performance of ordinary Portland cement (OPC) concrete exposed to a similar damage environment was also evaluated. METHODS : Based on the ASTM C 666 standard, the relative dynamic modulus of elasticity, mass ratio, surface electric resistivity, and compressive strength of blended cement concrete specimens were periodically measured and compared with those of OPC concrete to evaluate the durability of concrete exposed to the freezing-thawing environment. In addition, microstructural characteristics of deteriorated concrete parts were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy techniques to detect products formed by freeze–thaw action. RESULTS : It was found that the resistance of blended cement concrete containing AS and WS to freeze–thaw action was significantly better than that of OPC concrete. Furthermore, the SEM results revealed the frost damage of OPC concrete, owing to the formation of thaumasite. CONCLUSIONS : The application of AS in concrete can effectively improve the durability of concrete, particularly in freeze–thaw environments.

The service life of coal gangue concrete(CGC) strongly depends on the capillary water absorption, this water absorption is susceptible to freeze-thaw cycles. In this paper, the cumulative water absorption and sorptivity were obtained to study the effects of 0, 0.5, 1.0, and 1.5 % steel fiber volume fraction added on the water absorption of CGC. Sorptivity and freeze-thaw tests were conducted, and the capillary water absorption was evaluated by the rate of water absorption(sorptivity). Three prediction models for the initial sorptivity of steel fiber reinforced coal gangue concrete(SFRCGC) under freeze-thaw cycles were established to evaluate the capillary water absorption of SFRCGC. Results showed that, without freeze-thaw cycles, the water absorption of CGC decreased when steel fiber at 1.0 % volume fraction was added, however, the water absorption increased with the addition of 0.5 or 1.5% steel fibers. Once the SFRCGC specimens were exposed to freeze-thaw cycles, the water absorption of SFRCGC significantly increased, and 1.0 % steel fiber in volume fraction added to CGC caused the lowest water absorption, except for the case of the sample without steel fibers added. The CGC with steel fiber at 1.0 % volume fraction performed better. The SFRCGC has a strong response to freeze-thaw cycles. Results also showed that the linear function prediction model is practical in the field of engineering because of its simple form and a relatively high precision. Although the polynomial prediction model presents the highest computation precision among the three models, the complicated form and too many coefficients make it impractical for engineering applications.

콘크리트의 박리(scaling)는 수분의 존재하에 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트의 점진적인 표면열화이다. 특히, 이것은 제설제에 염화물의 존재가 콘크리트 표면박리(스켈링)와 더불어 심한 경우, 굵은골재의 노출 및 탈리로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 스켈링에 대한 저염화물계 제설제(low chloride deicier, LCD)와 염화칼슘 및 염화나트륨 제설제의 상대적인 영향을 ASTM C672에 준하여 실시하였다. 시험 제설제의 농도는 1, 4, 10% 이고, 수돗물은 기준으로 사용하였다. 박리량은 중량으로 평가하였다. 연구결과 4% 농도를 적용하였을 때, 동결융해 56 싸이클 후 콘크리트의 박리는 수돗물에 비해 LCD 용액에서 약 9배, 염화칼슘 용액에서 약 18배, 염화나트륨 용액에서 약 33배 정도 크게 발생하였다. 용액의 농도에 따라서는 고농도인 10%에 비해 4% 농도에서 표면 박리가 가장 현저하게 발생하였는데, 이는 스켈링 발생이 염농도가 3~4%일 때 가장 현저해진다는 기존의 연구결과와 일치함을 알 수 있었다(일본콘크리트공학회, 1999). 또한 콘크리트가 경화된 후, 현장에서 염화나트륨 및 저염화물계 제설제(LCD, 염소이온 중량비 50%)가 살포되고 동결융해 싸이클에 노출된 경우, 제설제에 노출되지 않은 경우의 콘크리트 동해열화에 대해, 콘크리트의 공기량에 따른 영향을 실험적으로 연구하였다. 연구 결과 동결융해 싸이클에 따른 콘크리트 시편은 제설제에 노출되지 않은 것 보다 염화물 제설제 노출에서 스켈링이 더 심한 것으로 나타났고, 염화물 제설제에 노출된 시편이 노출되지 않은 시편 보다 중량 손실이 2배나 되었다. 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 염화물 제설제에 노출되지 않은 것과 비교하여 염화물 제설제에 노출된 것에서 더 빠르게 감소하였다. 또한 염화나트륨 제설제에 노출된 콘크리트 시편의 상대 동탄성계수는 저염화물계 제설제에 노출된 것 보다 더 빠르게 감소하였다. AE 콘크리트는 염화물과 동결융해 싸이클에 노출되었을 때, Non-AE 콘크리트 보다 성능저하가 크게 지연되었다.

본 연구에서는 동결융해 작용을 받는 콘크리트의 내구성을 현장에서 평가하기 위한 일환으로 표면 거칠기 값과 이미지 분석을 대 상으로 상대동탄성계수와의 관계를 분석하였다. 배합은 물-시멘트비에 따라 40%, 50%, 60% 및 70% 총 4배합으로 수행하였으며 동해를 조기에 발현시키기 위하여 AE제를 사용하지 않았다. 실험은 물-시멘트비에 따라 상대동탄성계수 및 압축강도 등의 기본 물성 시험과 표면 거칠기 측정, 화상 이미지 및 SEM 이미지 분석을 수행하였다. 표면 거칠기 시험 결과 물-시멘트비에 상관없이 전반적으로 싸이클이 증가함에 따라 표면거칠기 값이 증가하는 경향을 보였으며 상대적으로 조밀한 40% 및 50%의 경우 상대동탄성계수가 60% 이하인 시점까지 서서히 증가하는 경향을 보였으나, 60% 및 70%의 경우 파괴 시점에서만 표면 거칠기 값이 증가하였다. 또한, 표면부 화상 이미지 분석에서도 물-시멘트비 40% 및 50%의 경우 동결융해 싸이클이 진행되는 과정에서 표면부터 서서히 열화가 진행되는 과정을 확인할 수 있었으나 60% 및 70%의 경우 표면 부의 변화가 미미하다 파괴 시점에서 균열 등의 손상을 확인할 수 있었다. 따라서, 상대적으로 수밀하지 않은 시험체의 경우 화상 이미지나 표면 거칠기 등의 인자로 동결융해의 열화 정도를 판별하기에는 일부 제한이 있을 것으로 판단되며 상대적으로 수밀한 W/C 40% 및 50%의 경우 표면 거칠기 및 표면부 화상 이미지로 동해의 열화 진행 정도를 판단할 수 있었으며 향후 현장에서 표면 거칠기 및 이미지 분석을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기 현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다. 콘크리트 구조물의 경 우 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제점들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극 한기후인자요소의 작용을 받아 발생 할 수 있는 동결융해에 대한 현상이다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것은 아니라 동결·융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능저하가 된 구조물의 경우 회복하기 힘들게 된다. 따 라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간의 기후변화 양생조건에 대하여 양생 후 콘크리트 동 결융해 실험을 접목시켜 상대동탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가 (Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고 대응책 을 마련하고자 한다.

As the industrialization is rapidly growing, the quantities of industrial waste glass have been quickly increased. However the most of them are not recycled. Therefore, it is needed to investigate the possibility of industrial waste glass as concrete material ingredient. In this paper, it is compared and evaluated that the characteristics of freeze-thaw resistance according to industrial waste glass substitution ratio in concrete specimens. From the results, the weight change was not affected by the waste glass substitution ratio. And, the relative dynamic modulus of elasticity was increased slightly with the waste glass substitution ratio. The relative dynamic modulus of elasticity was above 80% up to 300cycles in all of the mixes.

In the current concrete structure of the highway is still the major problem most of concrete deterioration caused by the freeze-thaw and deicing salt, which is of issues that are not completely resolved. In particular, a single freezing event does not cause much harm, durability of concrete under multi-deterioration environment by repeated freeze-thaw and deicing salt is rapidly degraded and reduce its service life. In this study, the exposure environmental condition according the regional highway points were established. The damage condition and chloride content of the concrete at general and severe environmental exposure condition were also investigated. In addition, the experimental test of chloride ion permeability, scaling resistant and freeze-thaw resistance were carried out to improve the durability of the mechanical placing concrete of subsidiary structure. According to the results of this study, in observation of concrete surface condition, the concrete exposed by severe environmental condition showed broad ranges of damage with high chloride contents. Meanwhile, the water-binder(W/B) ratio and the less water content, and fly ash concrete than the specified existing mix proportion is significantly improved the durability. Also, the optimal mix proportion derived for test is satisfied the strength and air contents, water-binder ratio, and durability criteria of concrete specifications, as well as service life seems greatly improved.

This study aimed to propose a reasonable performance evaluation process of freeze-thaw and carbonation depth on concrete structures, especially considering the time-dependent and environmental effects, to develop a long-term maintenance plan in Korea.

In this study, EL. 610 test and SHRP H-205.8 test were performed to evaluate the effects of deicing salts on concrete. According to the test results, EL. 610 chemical deicer test method was not enough to evaluate the chemical effects on concrete. On the contrary, the results of SHRP H-205.8 test method showed clear distinction between deicer type A and type B.

In this paper, evaluated on the effect of high temperature history on the resistance to freeze-thaw of concrete. As a result, The concrete subjected to high temperature history at 50℃ and 70℃ showed good of the resistance to freezing and thawing.

This study evluated the Freeze-thaw and scaling resistance characteristic of high early-strength low heat cement concrete. The result Freeze-thaw and scaling resistance appeared to be excellent, and using high early-strength low heat cement can be applied to concrete structures of road facilities.

해양콘크리트의 대표적인 내구성 열화요인이라 할 수 있는 동결융해나 염해의 경우는 콘크리트내의 공극특성에 따라 침투 및 확산특성이 크게 상이하게 되는데, 이는 동결융해저항성 확보를 목적으로 사용되고 있는 AE제의 종류나 사용량 그리고 그의 경시변화 특성 등과 매우 밀접한 관계가 있다. 따라서 본 연구에서는 굳지않은 콘크리트의 목표 공기량을 각각 4～6%와 8～10%로 계획하여 실내시험을 실시한 후, 모의부재에서는 4～6%를 대상으로 평가하였다. 실험결과, 경화콘크리트의 공기량은 재령 7일에서 각각 2.5～5.2%, 재령 28일에서는 각각 2.4～5.1%정도로서 비빔직후 목표공기량의 절반수준인 것으로 나타났고, 동결융해 반복에 따른 스케일량은 목표공기량 8～10%의 경우가 4～6%에 비해 미미한 수준에서 다소 유리한 것으로 평가되었다. 한편, 모의부재에서 채취한 코어공시체의 동결융해 및 염화물 확산특성에서는 동일배합조건의 실내시험 결과에 비해 다소 불리한 것으로 나타났는데, 실내실험 결과에 비해 동결융해는 106%, 염화물 확산계수는 160% 수준인 것으로 나타났다.