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확률론적 해석을 통한 염해에 노출된 균열부 콘크리트 구조물의 내구수명 평가 = Service Life Prediction based on Stochastic Approach for Cracked Concrete Structures exposed to Chloride attack
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2007
작성언어
Korean
주제어
KDC
531
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
881-890(10쪽)
KCI 피인용횟수
4
제공처
소장기관
콘크리트 구조물의 균열은 건조수축 및 수화열과 같은 초기재령 거동으로 인해 시공중 피할수 없이 발생할 수 있다. 이러한 균열은 열화인자 유입의 주된 경로가 되고 있으며, 특히 염해에 노출된 콘크리트 구조물에서 발생한 균열은 철근부식의 큰 원인이 되고 있다. 일반적으로 염화물 거동의 평가는 Fick의 확산법칙에 근거한 결정론적인 방법이 수행되고 있는데 최근들어, 재료 및 설계단계에서의 다양한 변동성을 고려하기 위해 확률론적인 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 실태조사를 통하여 8년, 11년 경과된 해상 콘크리트 구조물의 건전부 및 균열부 확산계수를 도출하였으며, 몬테카를로 시뮬레이션과 Fick의 확산법칙을 통하여 내구적 파괴확률 및 내구수명을 분석하였다. 이를 위하여 피복두께와 시간의존적 확산계수를 확률변수로 설정하고, 도출된 균열부 확산계수를 적용하여 내구적 파괴확률을 분석하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 해석을 수행한 결과, 균열부 콘크리트에서의 내구적 파괴확률은 균열폭의 증가에 따라 크게 증가하였으며, 이에따라 내구수명이 크게 감소함을 알 수 있었다. 한편 현재 국내 시방서에서 제시하고 있는 균열영향인자를 고려한 확산계수는 허용균열폭을 고려하고 있는데, 허용균열폭이 큰 균열부 콘크리트 부재에서는 실태조사에 비해 낮은 염화물 확산계수를 예측하게 된다. 낮게 예측된 염화물 확산계수로부터 염화물 거동이 실태조사에 비하여 낮게 평가할 수 있으므로 광범위한 실태조사를 통한 균열부 확산계수의 도출이 필요함을 알 수 있다.
더보기Cracks in early-age due to hydration heat and drying shrinkage may occur unavoidably. These can be the main routes for deteriorating agents and also can be one of the major reasons of steel corrosion in concrete structures exposed to chloride attack. Generally, deterministic method using Fick's 2nd Law is utilized for durability design, however, stochastic method is recently attempted for consideration of variable characteristics in material and construction. In this study, apparent diffusion coefficients in sound and cracked concrete structures, exposed to chloride attack with 8 and 11 years used, are derived through field investigation and service life is predicted by utilizing Monte Carlo Simulation (MCS) and Fick's 2nd law, respectively. For the purpose, random variables such as critical chloride amount, cover depth, and time-dependent diffusion coefficient are established and probability of durability failure is calculated using the derived diffusion in cracked concrete. Utilizing MCS in cracked concrete, the probability of durability failure is evaluated to be rapidly increased with growing crack width and accordingly, service life is also decreased. In Domestic Specification, allowable crack width is considered in crack effect on diffusion. However, if a concrete member is designed with increased allowable crack width, relatively more reduced diffusion coefficient may be obtained than that from the field investigation. The chloride behavior also may be underestimated due to the reduced diffusion coefficient so that derivation of relationship between crack width and chloride diffusion through extensive field investigation is necessary for durability design of concrete structures permitting allowable crack width under chloride attack.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2013-01-01 | 평가 | 학술지 통합 (등재유지) | |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
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