Analysis of Temperature Rise History Considering Construction Environments in Mass Concrete Structural Element

매스콘크리트 구조체의 주변환경을 고려한 온도이력 해석

Cracks occur in mass concrete structures during construction if temperature of the concrete due to heat of hydration is suddenly changed. The temperature is also changed after placement of mass concrete by construction environments on structures. However, methods which can analyze the temperature history of mass concrete considering the construction environments have not been developed yet. In this research, an algorithm and finite element analysis program is developed for the analysis of temperature rise history of mass concrete considering quantitatively heat transfer coefficient and construction environmental conditions such as climate conditions, curing conditions, forms and form removal, and additive curing. By comparing analysis results of the program with experimental data, other research data, and analysis results by a finite element program ADINAT, validity and accuracy of the program is verified.

매스콘크리트 시공시 콘크리트의온도가 급격히 변화하면 콘크리트에는 균열이 발생하게 된다. 매스콘크리트를 타설한 후에는 구조물의 주변환경조건이 콘크리트의 온도를 변화시키게 된다. 그러나 아직도 주변환경조건을 고려하여 콘크리트의 온도이력을 엄밀하게 해석할 수 있는 해석기법이 개발되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 대기온도, 양생온도, 거푸집재료, 거푸집의 존치 및 제거, 추가양생 등 주변환경조건이 매스콘크리트 온도이력에 미치는 영향을 정량적으로 해석하기 위하여 유한요소정식와에 열전달계수, 주변환경조건 및 거푸집조건을 도입하였고 이를 해석할 수 있는 알고리즘과 해석프로그램을 개발하였다. 본 연구의 수치모형 해석값을 모형실험값, 타연구 모형실험값 및 기존의 범용프로그램에 의한 해석값과 비교한 결과로부터 본 연구의 온도해석이론의 타당성 및 정확도를 분석하였다.