Comprehensive Approach to Calculate Oxygen Diffusivity of Cementitious Materials Considering Carbonation

In-Seok Yoon

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자료유형: 학술저널

저자정보: In-Seok Yoon (Induk University)

저널정보: 한국콘크리트학회 International Journal of Concrete Structures and Materials International Journal of Concrete Structures and Materials Vol.12 No.2

발행연도: 2018.2

수록면: 217 - 226 (10page)

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Oxygen diffusion would not be important for healthy concrete. Once concrete is carbonated, however, oxygen diffusion is very crucial to lead reinforcement corrosion. Therefore, oxygen is always a potential threat of reinforcement corrosion in concrete and oxygen diffusivity is a material parameter for service life determination and durability designing of the concrete. One of the simple approaches is to express the oxygen diffusivity of concrete by a multi-factor function, however, the influences of various factors on the oxygen diffusivity are still ambiguous. The purpose of this study is to establish a simple approach to calculate the oxygen diffusivity of (non)carbonated cementitious materials, which should be defined based on engineering and scientific knowledge of cement and concrete materials. A lot of parameters affecting the oxygen diffusivity, such as the diffusivity in air, tortuosity, micro-structural properties of hardened cement paste, volumetric fraction of aggregate, are taken into consideration for cementitious materials. For carbonated cementitious materials, reduced porosity due to carbonation is considered for the oxygen diffusivity.

#service life #oxygen diffusivity #carbonation #porosity #micro-structure

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Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (1960). Transport phenomena (p. 780). NY.: Wiley. Breugel, K. Van .(1991). Simulation of hydration and formation of structures in hardening cement-based materials. Ph.D Thesis, The Netherlands: Delft University of Technology. Collin, M. & Rasmuson, A. (1990). Mathematical modeling of water and oxygen transport in layered soil covers for deposits of pyritic mine tailings. In: Proceedings of the GAC-MAC Annual Meeting: Acid Mine Drainage Designing for Closure, Vancouver, BC, Canada, 311?333. Comite Euro-International du Beton (1990). CEB-FIP Model Code 1990, Bulletin d’Information, No.195, 196, Lausanne. Davis, H. T. (1997). The effective medium theory of diffusion in composite media. Journal of American Ceramic Society, 60, 499?501.

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윤인석

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