본 연구는 저온 노출 하에서 콘크리트, 철근, 탄소섬유강화폴리머(CFRP)의 기계적 거동을 실험적으로 규명하고자 하였으며, 온도 범위는 −60 °C에서 20 °C까지이다. 다양한 배합비와 양생 조건의 콘크리트 시험체를 제작하여 온도가 압축강도, 탄성계수, 압축변형률에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 저온 조건에서 인장 성능의 변화를 확인하기 위해 철근 및 CFRP 시험체도 함께 시험하였다. 그 결과, 콘크리트와 철근 모두 온도가 감소할수록 강도와 강성이 증가하는 것으로 나타났다. 콘크리트의 경우 이러한 증가율은 양생 방법과 배합비에 따라 달라졌으나, 철근의 경우 공칭 바 직경과 무관하게 강도 증가는 전반적으로 일관되게 유지되었다. 반면 CFRP는 온도가 감소할수록 인장강도와 파괴변형률이 모두 감소하였다. 아울러 기존 콘크리트 재료 모델인 Popovics 및 Hognestad 모델의 저온 조건에서의 적용성을 평가하였다. 두 모델 모두 상온에서는 합리적인 예측을 제공하였지만, Popovics 모델은 한랭 환경에 노출된 콘크리트의 기계적 거동을 보다 정확하게 반영하였다. 이러한 결과는 한랭 조건에서의 재료 거동에 대한 이해를 높이는 데 기여하며, 저온 노출을 고려한 향후 구조 설계 및 보강 전략을 위한 기초적인 통찰을 제공한다.

본 연구는 탄산화와 염화물 침투를 받는 콘크리트에서 철근의 부식 성능을 조사하였다. 총 네 가지 시스템을 검토하였으며, 보통 콘크리트(NC15), 염화물 노출(ClC15), 탄산화 콘크리트(COC15), 그리고 염화물 노출 탄산화 콘크리트(COClC15)로 구분하였다. 전기화학적 시험, 중량 감손(gravimetric weight loss), 염화물 프로파일링, Temkin 흡착 등온 모델링, SEM 분석을 통해 종합 평가를 수행하였다. 전기화학 결과는 염화물–탄산화의 복합 노출 하에서 부식 활성이 현저히 증가함을 보여주었다. 가장 높은 부식 전류밀도(icorr)는 COClC15에서 0.4779 µA/cm2로 나타났으며, NC15의 0.0106 µA/cm2와 비교된다. 중량 감손 분석 역시 이러한 결과를 확인하였는데, COClC15는 ClC15보다 약 1.5배, NC15보다 52배 더 큰 부식률을 120일 후에 나타냈다. 염화물 프로파일링은 탄산화 콘크리트에서 염화물 결합 효율이 감소함을 보여주었으며, 5 mm 깊이에서 COClC15는 염화물을 0.06%만 결합한 반면 ClC15는 0.43%를 잔존시켰다. Temkin 흡착 등온은 또한 결합 능력 약화를 정량화하였다. 결합 계수(β)에서 COClC15는 ClC15 및 NC15보다 상당히 낮았는데, 이는 C–S–H 탈석회화와 알루미네이트 상이 카로알루미네이트(carboaluminates)로 변환되는 영향으로 인해 Friedel’s salt 형성이 제한되기 때문이다. SEM 미세구조 관찰은 COClC15에서 광범위한 미세구조 열화가 발생함을 보여주며 이러한 관찰을 뒷받침하였다. 본 연구는 탄산화와 염화물 침투의 상승효과가 염화물 결합 능력을 감소시키고 탈부동태화를 가속하며, 공격적인 환경에서 철근 콘크리트의 내구성을 심각하게 저해함을 밝혔다.

본 연구는 저온 노출 하에서 콘크리트, 철근, 탄소섬유강화폴리머(CFRP)의 기계적 거동을 실험적으로 규명하고자 하였으며, 온도 범위는 −60 °C에서 20 °C까지이다. 다양한 배합비와 양생 조건의 콘크리트 시험체를 제작하여 온도가 압축강도, 탄성계수, 압축변형률에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 저온 조건에서 인장 성능의 변화를 확인하기 위해 철근 및 CFRP 시험체도 함께 시험하였다. 그 결과, 콘크리트와 철근 모두 온도가 감소할수록 강도와 강성이 증가하는 것으로 나타났다. 콘크리트의 경우 이러한 증가율은 양생 방법과 배합비에 따라 달라졌으나, 철근의 경우 공칭 바 직경과 무관하게 강도 증가는 전반적으로 일관되게 유지되었다. 반면 CFRP는 온도가 감소할수록 인장강도와 파괴변형률이 모두 감소하였다. 아울러 기존 콘크리트 재료 모델인 Popovics 및 Hognestad 모델의 저온 조건에서의 적용성을 평가하였다. 두 모델 모두 상온에서는 합리적인 예측을 제공하였지만, Popovics 모델은 한랭 환경에 노출된 콘크리트의 기계적 거동을 보다 정확하게 반영하였다. 이러한 결과는 한랭 조건에서의 재료 거동에 대한 이해를 높이는 데 기여하며, 저온 노출을 고려한 향후 구조 설계 및 보강 전략을 위한 기초적인 통찰을 제공한다.

본 연구는 탄산화와 염화물 침투를 받는 콘크리트에서 철근의 부식 성능을 조사하였다. 총 네 가지 시스템을 검토하였으며, 보통 콘크리트(NC15), 염화물 노출(ClC15), 탄산화 콘크리트(COC15), 그리고 염화물 노출 탄산화 콘크리트(COClC15)로 구분하였다. 전기화학적 시험, 중량 감손(gravimetric weight loss), 염화물 프로파일링, Temkin 흡착 등온 모델링, SEM 분석을 통해 종합 평가를 수행하였다. 전기화학 결과는 염화물–탄산화의 복합 노출 하에서 부식 활성이 현저히 증가함을 보여주었다. 가장 높은 부식 전류밀도(icorr)는 COClC15에서 0.4779 µA/cm2로 나타났으며, NC15의 0.0106 µA/cm2와 비교된다. 중량 감손 분석 역시 이러한 결과를 확인하였는데, COClC15는 ClC15보다 약 1.5배, NC15보다 52배 더 큰 부식률을 120일 후에 나타냈다. 염화물 프로파일링은 탄산화 콘크리트에서 염화물 결합 효율이 감소함을 보여주었으며, 5 mm 깊이에서 COClC15는 염화물을 0.06%만 결합한 반면 ClC15는 0.43%를 잔존시켰다. Temkin 흡착 등온은 또한 결합 능력 약화를 정량화하였다. 결합 계수(β)에서 COClC15는 ClC15 및 NC15보다 상당히 낮았는데, 이는 C–S–H 탈석회화와 알루미네이트 상이 카로알루미네이트(carboaluminates)로 변환되는 영향으로 인해 Friedel’s salt 형성이 제한되기 때문이다. SEM 미세구조 관찰은 COClC15에서 광범위한 미세구조 열화가 발생함을 보여주며 이러한 관찰을 뒷받침하였다. 본 연구는 탄산화와 염화물 침투의 상승효과가 염화물 결합 능력을 감소시키고 탈부동태화를 가속하며, 공격적인 환경에서 철근 콘크리트의 내구성을 심각하게 저해함을 밝혔다.

본 연구는 패들(paddled) 및 크림프(crimped)된 두 가지 유형의 콜드 드로우드(cold-drawn) NiTi 형상기억합금 섬유의 순환 인발 거동을 고찰하였다. 이를 위해 지름 1.0 mm와 0.7 mm의 두 가지 직경을 고려하였다. 실험적 순환 인발 결과, 깊게 크림프된 섬유가 얕게 크림프된 섬유보다 더 높은 최대 인발 저항을 나타내었다. 가열 시에는 얕게 크림프된 섬유가 깊게 크림프된 섬유보다 직경을 더 크게 증가시키는 반면, 섬유의 웨이브(wave) 깊이는 깊게 크림프된 섬유보다 더 크게 감소하였다. 따라서 가열된 얕게 크림프된 섬유에서는 최대 인발 저항이 증가하고, 가열된 깊게 크림프된 섬유에서는 최대 인발 저항이 감소하였다. 슬립이 증가함에 따라 변위 회복비(DRR)의 감소가 고정결합(anchoring bond)이 낮은 섬유에서 유의미하게 나타났다. 또한 고정결합이 높은 섬유는 상대적으로 고정결합이 낮은 섬유보다 더 높은 평균 DRR을 도입하였다. 가열 처리 하에서 형상기억 효과에 의해 섬유에 선응력이 유발되어 평균 DRR이 증가한다. 그러나 섬유의 고정결합만으로도 섬유에 선응력이 생성될 수 있다. 섬유의 고정결합과 선응력은 에너지 소산(ED)에도 영향을 미친다. 고정결합이 높을수록 ED 값이 더 높으며, 섬유에 도입된 선응력은 증가된 ED 값에 더 크게 기여한다.

미국 콘크리트 학회(American Concrete Institute, ACI)는 콘크리트 설계, 시공 및 재료와 관련된 개인과 조직을 위해, 콘크리트를 최적으로 활용하기 위한 노력을 공유하는 사람들을 대상으로, 합의에 기반한 표준의 개발 및 보급, 기술 자료, 교육 프로그램, 인증 프로그램, 그리고 검증된 전문 역량을 전 세계적으로 제공하는 선도적인 권위 기관이자 자원이다.