DOI QR코드

DOI QR Code

터널 내화용 시멘트계 재료의 개발 및 성능 평가

Development and Performance of Cementitious Materials for Fire Resistance of Tunnel

  • 원종필 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 최석원 (건국대학교 대학원) ;
  • 박찬기 (건국대학교) ;
  • 박해균 (삼성물산(주) 건설부문 토목사업본부 토목기술팀)
  • 투고 : 2006.02.07
  • 심사 : 2006.05.02
  • 발행 : 2006.07.31

초록

본 연구의 터널 내화용 시멘트계 재료의 역학적 특성 및 내화성능을 평가하는 것이다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 연구의 과정은 세단계로 나눌 수 있다. 첫 번째 과정은 서로 다른 종류의 재료를 이용하여 내화시험을 실시한 후 기본 배합비를 결정하는 것이다. 두 번째 과정으로 기본 배합비의 성능을 평가하기 위하여 내화특성 시험을 실시하였다. 세 번째 과정으로 내화용 시멘트계 재료의 성능을 목표성능 및 기존 상용제품과 비교하였다. 개발된 내화용 시멘트계 재료가 목표값을 만족하면 연구를 멈추었고, 만족하지 못한다면 첫 번째 과정으로 돌아가 반복 시험을 실시하였다. 연구결과 개발된 제품 및 상용제품 모두 화재에 의한 폭렬이 발생하지 않았다. 또한 개발된 내화용 시멘트계 재료는 밀도가 큰 골재를 사용하여 우수한 압축강도, 휨강도 및 부착강도를 보여주었으며, 충분한 화재에 대한 저항성을 확보할 수 있었다.

This study aims at evaluation of the fire resistance performance of cementitious materials for fire protection of tunnel. For this purpose, the research procedure was divided into three parts. First, base mix proportion with different material type were determined by fire test. Second, the fire test of cementitious materials for fire resistance were performed on base mix proportions to evaluated their performance. Third, the performance of cementitious materials for fire resistance compare to the target value and existing commercial products. If the performance of developed cemetitious materials for fire resistance were satisfied the target value, this studies were stopped. But, this research return to first process if the performance of cementitious materials for fire resistance are not satisfied the target value. As a result of this study, the spalling did not happen for develop and existing commercial product. Also, developed cementitious materials for fire resistance are shown with excellent compressive strength, flexural strength, and bond strength, because it used a height density aggregate. And developed cementitious materials has sufficient resistance for fire.

키워드

참고문헌

  1. 동경대학교 국제 산학공동연구센터(2002) 신간선 콘크리트터널의 박락과 콘크리트 구조물의 열화
  2. Anderberg, Y. (1997) Spalling phenomena of HPC of OC, Proceeding of International Workshop on Fire performance of High-Strength Concrete, NIST, USA, pp. 69-73
  3. Ahmed, G. N. and Hurst, J. P. (1997) An analytical approach for investigating the causes of spalling of high-strength concrete at elevated temperatures, Proceedings of the International Workshop on Fire Performance of High-Strength Concrete, NIST Special Publication 919, pp. 95-108
  4. Gabriel, A. K. (2003) Passive fire protection in tunnel, Concrete for the Construction Industry, Vol. 37, No.2, pp. 31-36
  5. Haukur I. and Anders L. (2004) Recent Achievents Regarding Measuring of Time-Heat and Time-Temperature Development in Tunnel, Safe & Tunnels, First International Symposium, Prague, pp. 87-96
  6. ITA Working group No.6 Maintenance and repair, Guidelines for structural fire resistance for road tunnels, ITA, 2004
  7. Kalifa, P., Menneteau, F. D., and Quenard, D. (2000) Spalling and pore pressure in HPC at high temperatures, Cement & Concrete Research, Vol. 30, pp. 1-13 https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00207-0
  8. Kodur, V. K. R., Bilodeau. A. and Hoff, G. C. (2004) Optimization of the type and amount of polypropylene fibres for preventing the spalling of lightweight concrete subjected to hydrocarbon fire, Cement & Concrete Composites, Vol. 26, Issue 2, pp. 163-174 https://doi.org/10.1016/S0958-9465(03)00085-4
  9. Khoury, G. (2000) Effect of fire on concrete and concrete structures, Progress in Structural Engineering and Materials, Vol. 2, pp.429-447
  10. Li, Z., Xiangming, Z., and Bin, S. (2004) Fiber-cement extrudates with perlite subject to high temperatures, Journal of Materials in Civil Engineering ASCE, Vol. 16, No.3, pp. 221-229 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16:3(221)
  11. Pierre, K., Gregoire, C. and Christophe, G. (2001) High-temperature behaviour of HPC with polypropylene fiber from spalling to microstructure, Cement & Concrete Research, Vol. 31, pp. 1487-1499 https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00596-8