유변학을 이용한 콘크리트 크리프 거동 예측

A Rheological Approach on the Predicting of Concrete Creep

본 논문은 유변학을 이용한 합리적인 크리프 예측 모델의 개발을 목표로 한다. 유변학은 응력에 의해 물질에 변형이 유발되었을 때, 변형과 응력 사이의 관계를 규명하는 학문으로 콘크리트와 같은 다공성의 점탄성 구조체의 변형 규명에 효과적이다. 본 논문에서 제안된 모델은 시간 의존성 여부와 발생 메커니즘에 따라 탄성거동, 장기크리프, 시간 의존적 단기크리프 그리고 시간 독립적 단기크리프로 나뉘며, 이와 같은 현상의 분류는 실제 실험값의 시간 경과에 따른 변형 양상을 근거로 한 것이다. 각 부분의 계수 추정 과정에서는 이론(미세프리스트레스 고체화 이론, Microprestress-solidification theory) 및 설계기준(CEB-FIP MC R99)을 최대한 활용하여 모델의 합리성의 높일 수 있도록 하였으며, 부득이하게 이론적 접근이 어려운 경우에는 제한적으로 수치적 접근을 시도하였다. 끝으로 수립된 모델을 실제 실험 데이터에 적용한 결과를 기존의 기준식 및 이론식의 적용 결과와 비교 평가 하였다.

The object of this paper is to propose a logical prediction model of a concrete creep using rheology. Rheology is the study on the flow and stress relationship of matter under the influence of an applied stress. It is also estimated as an effective theory to describe concrete long-term deformations. According to a time dependency and a mechanism of occurrence, the proposed creep model was divided into four components, such as an elastic deformation, a long-term creep, a time dependent short-term creep and a time independent short-term creep. Evaluation on an actual creep deformation pattern by time passage confirmed these classification. In order to approve a rationality of the proposed model, most coefficients of each components were derived by the microprestresssolidification theory and design codes. Numerical approaches were also used when it was restricted within narrow limits. Finally, the proposed rheolgical model was verified by actual creep test results and compared with common methods.