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시멘트나 콘크리트 구조를 갖는 취성재료의 파손을 묘사하기 위한 입자 간의 상호작용

전문가 제언: ○ 콘크리트는 주로 중성화로 인하여 대기 중의 이산화탄소나 빗물의 침투에 의해 콘크리트의 결합이 저하하고, 염해로 인해서 바닷물 등으로 오는 염화물 이온이 콘크리트 중을 침투한다. 콘크리트 중의 수분의 동결에 의해 팽창, 알칼리의 영향으로 화물이온이 포함되어 시간경과와 함께 반응하고, 화학적 부식으로 화학약품 등에 접하는 환경에서 사용될 경우와 부식성 물질의 침투에 의해서 콘크리트 강도가 저하되어 피로에 의한 하중이 되풀이되는 것 등의 열화현상에 의해서 콘크리트의 균열이 발생한다.

○ 최근 고강도·고유동·고성능 콘크리트가 개발되고 실용화되면서 콘크리트 분야의 기술이 선진화되고 있지만, 지금까지 현장에서 균열이 발생하면 정확한 원인규명 및 재발방지를 위한 노력이 선행되어야 하는데도 불구하고, 사실은 임기응변적인 대책으로 소홀히 넘어가는 경우가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 콘크리트의 재료에 대한 이해와 재료특성에 대한 연구가 부족하여 콘크리트의 균열발생에 대한 신뢰성 대책은 아직도 숙제로 남아 있다.

○ 매스 콘크리트·고강도 콘크리트·고유동 콘크리트와 같이 재료적 특성을 먼저 이해해야 하는 구조물들이 건설되고 있기 때문에 시멘트의 종류·사용량·배합조건에 대한 최적성과 환경조건(한중 콘크리트 및 서중 콘크리트, 수중 콘크리트)에 대한 시공적 측면의 접근이 필요한 실정이다. 고강도 탄성률 합성섬유 보강콘크리트의 각종 역학적 특성과 신소재 섬유보강 콘크리트의 연구개발이 불가피한 실정이다.

○ 콘크리트 및 시멘트의 보다 더 정확한 파손거동을 분석하기 위해서 인접한 3개 이상의 입자들에 대한 힘과 변위관계를 나타내는 퍼텐셜을 이용하여 시멘트와 콘크리트, 다른 불규칙적인 재질들에 대한 모델링에 관한 연구들이 필요하다.

저자: van Mier, JGM; AF van Mier, Jan G. M.
자료유형: 학술정보