• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.782-788
• /
• 2002

콘크리트 구조물의 설계, 시공관리 그리고 내력판정 등을 위해서는 콘크리트의 압축강도를 알아야 하는데 미리 제작해 놓은 공시체가 없을 경우 비파괴 시험을 통해 압축강도를 예측하는 방법이 많이 사용되고 있다. 지금까지 수많은 비파괴 방법이 제안되었지만 그 중 가장 널리 사용되는 것이 반발도법과 초음파 속도법이며, 두 방법을 혼합한 복합법 등이 현재 많이 사용되고 있다. 국내에서도 이에 대한 연구가 많이 수행되어 여러 추정식이 개발되어 있지만 대부분 외국에서 개발된 비파괴 강도 추정식을 사용하고 있으며 국내의 콘크리트 구조물에 적용하기에는 무리가 따른다고 할 수 있으며, 특히 재령에 따른 반발도의 변화에 관해서는 외국에서 제한된 소수의 연구결과만이 발표되었을 뿐 국내에서는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 국내 실정에 적합한 비파괴 강도 추정식의 제안을 목적으로 국내 대학 및 연구기관에서 수행된 연구결과를 바탕으로 일반 강도 범위에서 물-시멘트비, 재령의 및 양생조건에 따른 반발도 및 복합법에 의한 강도와 재령의 영향을 분석하였다. 재령이 비파괴 강도에 미치는 영향을 구명하기 위해 28일 회귀식을 모든 재령에 적용하는 단일회귀식 방법과 재령별로 회귀식을 적용하는 방법의 두 가지로 분석을 수행하여 재령계수를 제안하였다. 단일회귀식을 사용하여 반발도법과 복합법으로 구한 재령계수는 반발도나 강도와는 무관한 재령만의 함수가 되어 콘크리트의 물성치를 고려할 수 없지만, 재령에 따른 회귀식을 사용하여 구한 재령계수는 재령뿐만 아니라 반발도와 강도의 함수가 되며 고강도 콘크리트일수록 재령계수들이 작아지는 것으로 나타났다. 그리고 재령에 따른 회귀식을 사용한 경우 반발도와 강도에 따른 재령계수의 변화를 고려할 수 있으므로 더 합리적인 것으로 판단되며, 본 연구에서 제안된 재령계수를 국내의 콘크리트 강도 비파괴 추정식 제안에 있어 도움이 될 수 있는 참고자료로 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.143-152
• /
• 1998

본 연구에서는 콘크리트 강도에 미치는 양생온도의 영향이 양생시점에 따라 어떻게 변하는지에 대한 실험과 기존의 모델식을 이용하여 분석을 수행하였으며, 양생시점의 영향을 고려한 수정된 등가재령식을 제시함으로써 새로운 강도예측식을 개발하기 위한 기초연구이다. 이를 위해 2종류의 물.시멘트비에 대하여 각각 11종류의 양생이력을 고려한 실험을 수행하였다. 실험변수로는 3종류의 양생온도 (5 $^{\circ}C$, 20 $^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$)와 4종류의 양생시점(0~1일. 1~2, 2~3, 6~7일)을 선정하였다. 또 기존의 Saul 및 Arrhenius 모델식을 이용하여 실험결과를 분석하여 양생시점의 영향을 도입한 각각 수정된 등가재령식을 제시하였다. 실험결과에서 초기재령에서 고온 양생한 경우에는 초기에는 높은 강도를 나타내지만 재령이 증가할수록 오히려 낮은 강도를 나타내었다. 또 초기에 저온으로 양생한 콘크리트는 그 반대의 경향을 보였다. 기존의 등가재령식에서는 같은 등가재령에서도 압축강도는 양생시점에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 기존의 모델식은 특히 초기재령에서의 강도예측결과가 실험결과와 잘 맞지 않았으나 이 논문에서 제시된 수정된 등가재령식은 실험결과와 잘 일치하는 결과를 보여 주었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.58-66
• /
• 2002

본 연구의 목적은 유효탄성균열모델과 점성균열모델의 개념에 기초한 임계응력확대계수, 임계균열단개구변위와 파괴에너지, 이선형 연화 곡선같은 콘크리트의 파괴특성들을 초기재령 콘크리트에 관해 구명하는 것이다. 이를 위해 모드 I의 파괴를 일으킬 수 있는 쐐기쪼갬시험이 노치가 있는 육각형의 쐐기 시험체에 대하여 수행되었다. 강도와 재령의 변화에 따라 하중-균열입구변위 곡선이 얻어졌으며, 이것은 선형탄성 파괴역학과 유한요소법에 의해 분석되었다. 실험 결과를 분석한 결과, 재령 1일부터 재령 28일까지의 임계응력확대계수와 파괴에너지는 증가하였으며, 임계균열단개구변위는 감소하였다. 또한 수치해석을 통하여 재령 1일부터 재령 28일까지의 이선형 연화 곡선의 네 파라미터를 구할 수 있었다. 이렇게 얻어진 초개재령 콘크리트의 파괴특성치와 이선형 연화 곡선은 초기재령 콘크리트의 파괴 기준과 유한요소해석시의 입력 상수로서 사용될 수 있을 것이다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.189-195
• /
• 1998

콘크리트 구조물이 초기재령에서 외기에 노출될 때, 수부확산으로 인하여 수분의 이동이 일어나고, 또한 자체건조도 발생한다. 이러한 콘크리트 내부의 수분확산과 자체건조에 의하여 콘크리트의 위치에 따라 상대습도가 변호한다. 특히 고강도 콘크리트의 경우에 단위 시멘트량을 많이 사용하기 때문에 , 초기재령에서 콘크리트 단면의 수분분포는 자체건조에 의하여 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 초기재령에서 외기에 노출된 콘크리트 내부의 여러 위치에서 상대습도를 측정하였다. 또한 자체건조로 인한 콘크리트의 상대습도 변화를 측정하여 초기재령에서 수분확산과 자체건조가 콘크리트 내부의 각 위치에서 상대습도에 미치는 영향을 검코하였다. 그리고 수분확산 이론에 의하여 해석결과와 실험결과를 비교하여 \ulcorner재령에서 수분확산 이론의 타당성을 검증하였다. 저강도 콘크리트 단면의 수분분포는 주로 수분확산에 의하여 영향을 받았으며, 자체건조의 영향은 매우 작게 나타났다. 그렇지만 고강도 콘크리트는 수분확산 뿐만 아니라 자체건조에 의하여도 영향을 받았다. 또한 수분확산 이론에 의한 해석결과는 실험결과를 잘 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.447-456
• /
• 2001

그 동안 많은 연구자들은 콘크리트의 응력-변형률 관계의 비선형 거동을 적절한 수식으로 나타내기 위해 많은 노력을 해 왔다. 그러나 이 응력-변형률 관계에 대한 대부분의 경험식은 경화된 콘크리트에 촛점을 맞추어 왔으며, 초기재령에서의 콘크리트의 거동을 잘 나타내지 못하였다. 여기서 초기재령에서 경화시까지 걸친 전 콘크리트의 재령에 대한 폭 넓은 이해는 콘크리트구조물의 내구성과 잔존수명을 평가하는데 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 5가지의 강도수준과 12시간에서 28일까지의 재령에 대하여 응력-변형률 관계를 검토하였으며, 20$\pm$3$^{\circ}C$ 에서 수중양생된 ø100$\times$200mm의 원주공시체에 대하여 1축압축강도실험을 수행했다. 실험결과에 대한 회귀분석을 수행하여 강도와 재령에 따른 응력-변형률 관계의 모델식을 제시하였으며, 제시된 모델식의 검증을 위하여 실험결과와 기존의 실험결과와 모델식에 대한 해석적 검토도 수행하였다. 해석결과, 제시된 모델식이 실험결과와 잘 맞으며 응력-변형률 관계에 강도와 재령이 미치는 영향을 잘 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.173-179
• /
• 2008

비파괴시험에 의한 콘크리트 압축강도 추정시 반발경도법은 콘크리트 타설 후 시간경과에 따라 재령계수를 적용하고 있으나 초음파속도법은 적용되지 않고 있다. 재령경과에 따른 콘크리트 초음파속도의 변화에 대한 재령계수 적용의 필요성에 대하여 검토해야함에도 불구하고 그에 대한 연구가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 콘크리트 초음파속도를 측정하여 강도 추정식에 적용될 재령계수를 산정하기 위한 실험을 실시한 결과, 초음파속도는 콘크리트 경화에 따라 재령 초기 기준치에 비교하면 급격한 변화를 보여 재령계수를 반드시 적용해야 한다는 것을 알 수 있었으며 실험결과에 의해 콘크리트 초음파속도의 재령계수를 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.382-391
• /
• 2002

본 연구에서 초기재령 콘크리트의 크리프 특성을 고려한 단면 내 온도 및 수축응력을 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 최근 들어 구조물의 노후화에 따른 콘크리트의 내구성에 대한 관심이 고조되고 있고, 초기재령에서 발생하는 균열은 구조물의 내구성 및 사용성과 같은 장기적인 성능에 큰 영향을 미친다. 많은 토목 기술자들이 초기재령 콘크리트의 체적변화에 의한 응력 및 균열 문제를 심도 깊게 다루지 않는 데는 장기적인 내구성과 사용성에 대한 인식이 부족하고, 경화가 진행되는 콘크리트의 체적변화는 매우 복잡한 영향인자를 고려해야 되기 때문이다. 또한 초기재령 콘크리트의 체적변화로 인한 응력을 예측하는 기존 프로그램들은 주로 수화열에 의한 온도 및 열응력 해석에 국한되거나, 수화과정과 연계되지 않은 습도분포에 의한 수축 응력해석을 대상으로 한다. 따라서 본 연구에서는 초기재령 콘크리트의 체적 변화에 의한 모든 응력 요소를 하나의 통합적인 해석 시스템으로 구성하여, 초기재령 콘크리트의 균열 제어 수단으로 활용하고자 한다. 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분에 관련된 재료 물성 뿐 만 아니라 역학적 특성 등 모든 재료 물성을 수화도에 기초하여 모델링하였다. 또한 콘크리트가 강성을 가지는 시점부터의 초기재령 크리프 실험을 수행하고, 그 결과로부터 수화도에 따른 크리프 거동을 모델링하여 해석 프로그램에 반영하였다. 개발된 해석프로그램을 이용하여 수치해석 결과와 실험결과를 비교하여 그 타당성을 검증하고, 해석 예제를 통하여 각 변형률 성분에 의한 잔류 응력의 변화 양상을 비교, 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.717-720
• /
• 2008

본 연구는 BS 및 FA를 복합치환한 고성능 콘크리트의 기초적 특성, 건조수축 및 크리프 특성을 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 재령경과에 따른 압축강도는 초기재령에서 OPC의 경우 B2F1보다 크게 나타났으나, 재령 28일에서는 B2F1의 경우 OPC에 비해 크게 나타났다. 재령경과에 따른 건조수축변화율은 OPC B2F1 모두 재령이 경과됨에 재령 60일에서는 B2F1가 -21${\times}$10$^{-6}$및 -51${\times}$10$^{-6}$로서 OPC보다 약 42 % 정도 크게 증가하는 것으로 나타났다. 크리프 변형율은 초기재령 에서는 크게 증가하다가 재령이 경과함에 따라 비교적 완만하게 증가하는 것으로 나타났는데, 60일경과 후의 크리프 변형율은 B2F1의 경우 OPC보다 약 13 % 정도 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.15-25
• /
• 2006

초기재령 콘크리트 수화과정의 메카니즘과 초기재령 콘크리트 균열 제어기법의 개발은 주로 매시브한 콘크리트를 대상으로 실험적 연구와 수치해석적 연구가 이루어져 왔으나 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브와 같이 비교적 두께가 적은 부재에 대해서는 연구 내용이 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 4개의 철근 콘크리트 라멘교의 상부 슬래브에 대한 수화열을 현장 실측하여 온도이력과 강도 발현 모텔 및 건조수축 모델에 의한 응력들을 근거로 하여 초기 재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생할 수 있는 균열을 제어할 수 있는 설계기법을 제시하였다. 본 연구의 해석기법을 이용하여 초기재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생되는 균열 폭을 계산하여 균열제어를 위한 철근량 산정방법을 제시하였고, 설계하중 재하 시 배력철근으로만 취급되는 헌치부의 철근이 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도응력 검토 시에는 주철근이 됨을 알 수 있었다. 제안한 해석기법은 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도균열제어를 위한 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.89-100
• /
• 1998

본 연구는 양생온도이력이 콘크리트 강도에미치는 영향을 평가하기 위한 것으로 물 시멘트비가 60%, 45%, 26%인 3종류의 콘크리트에대하여 5$^{\circ}C$부터 5$0^{\circ}C$까지의 항온양생과 초기재령에 고온도이력을 변수로 한 변동온도양생을 실시한 공시체의 압축강도를 측정하였다. 또한 그 실험결과에 강도평가 방법의 하나인 Maturity 개념을 도입하여 강도평가에 미치는 재령, w/c, 온도이력 등에 대한 영향을 평가하였다. 항온양생 실험결과에 따르면 물시멘트비가 낮을수록 초기재령에서의 강도발현은 높게 나타나며 양생온도 5$0^{\circ}C$인 경우를 제외하고 재령7일까지의 강도발현은 양생온도가 높을수록 크게 나타나고 있다. 한편, 변동온도양생실험결과에 의하면 초기재령에서 고온양생한 콘크리트의 강도발현은 물시멘트비의 영향을 크게 받으며, 1주 이후의 양생온도가 강도발현에 미치는 영향은 1주까지의 고온도이력에 대한 영향에 비교해 2차적이다. 기존의 Maturity개념인 Saul-Bergstrom의 함수와 Ooi의 함수를 가지고 항온 및 변동온도 양생실험결과를 분석한 결과, 전체적으로 Saul-Bergstrom식에 의한 경우가 실험값과의 차이가 작게 나타났으나 두 식 모두 Maturity 가 큰 경우에는 계산에 의한 값이 실험에 의한 값보다 크게 나타나고 있어 장기 재령시 강도평가는 한계강도 개념을 고려한 새로운 Matruity함수를 제안할 필요가 있다.