Abstract
When water inside the concrete member evaporates by high temperature, the evaporation heat which absorbs surrounding temperature occurs. The rate of increment of the internal temperature in concrete is reduced due to the evaporation heat in spite of continuously increasing external temperature. In this paper, the prediction method of internal temperature of concrete members considering the evaporation heat under the high temperature is presented. Finite element method is employed to facilitate thermal analysis for any position of member. And the thermal characteristics models of high strength concrete affected by high temperature are proposed. To demonstrate the validity of this numerical procedure, the prediction by the proposed algorithm is compared with the test results of other researchers. The proposed algorithm shows a good agreement with the experimental results including the phenomenon that temperature is lost by the evaporation heat.
고온으로 인하여 콘크리트 내부의 수분이 증발할 경우 주변의 온도를 흡수하는 기화열이 발생하게 된다. 이에 따라 콘크리트의 내부온도는 외부의 온도가 지속적으로 증가함에도 불구하고 증가율이 둔화되는 현상이 나타나게 된다. 본 논문은 콘크리트 부재의 고온 하에서의 기화열을 고려한 내부의 온도변화를 예측하고자 하는 것으로 부재 내부의 임의의 위치에서의 온도를 산정하기 위하여 유한요소방식을 적용하였다. 또한 콘크리트의 고온에서의 열적 특성치에 대해서도 모델식을 제시하였다. 이러한 해석기법의 정확성을 검증하기 위하여 여러 다른 연구자들에 의한 실험 데이터와 비교하였으며, 그 결과 기화열로 인하여 온도가 소실되는 현상을 포함한 전반적인 부재 내부의 온도분포 거동이 실제 실험데이터와 거의 유사하게 나타나는 것으로 확인되었다.
