• 제목/요약/키워드: Temperature crack index

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칼슘계 경화촉진제를 사용한 프리캐스트 콘크리트의 수축특성에 관한 연구 (A study on the Shrinkage Properties of precast concrete using Calcium hardening accelerator)

  • 민태범;조인성;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.44-45
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    • 2014
  • On this study, initial crack index was evaluated by performing FEM analysis to crack propagation from hydration heat for development of precast concrete. On the result, as increased the usage of hardening accelerator, initial compressive strength were improved and setting time also was shortened. Additionally, central temperature of concrete was increased, the reaching time for the highest temperature could be shortened. By the result to assess crack index, there was no problem about crack despite of growth of initial high hydration heating. This result guessed because of small size element when analyzed trough FEM, realization for mass concrete's crack index should be performed.

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지하철 구조물의 온도균열제어를 위한 시공조건별 해석적 영향 분석 (Parametric Analysis on Construction Conditions to Control Thermal Cracks in Subway Concrete Structure)

  • 김연태;김상철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.312-318
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    • 2004
  • The wall in a subway structure is easily subject to crack occurrence since its expansion and shrinkage associated with hydration heat reaction is constrained by the slab. The greater problem is that the crack in the wall may be developed to pass through thickness and eventually deteriorate the structure due to rusting of reinforced steel. Thus, this study aims at controlling thermal cracks as much as possible and determining an optimized size of concrete placement through hydration heat analysis. For this study, effects of placement height, length, temperature and types of cement on the thermal cracks were evaluated by temperature rise, thermal stress and crack index. As results of parametric study, it was found that placement height and length do not have an effect on the temperature rise but have significant one on thermal stress which relates to direct possibility of thermal crack occurrence. This means that proper selection of size balancing internal constraint with external one is much more important than reducing the placement height and length simply. In order to prevent from thermal cracks most effectively, in addition, it was noted to reduce placement temperature and to use the cement blended with mineral admixture.

Effects of multi-walled carbon nanotubes on the hydration heat properties of cement composites

  • Ha, Sung-Jin;Rajadurai, Rajagopalan Sam;Kang, Su-Tae
    • Advances in concrete construction
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    • 제12권5호
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    • pp.439-450
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    • 2021
  • In recent years, nano-reinforcing materials are widely utilized in cement composites due to their unique multifunctional properties. This study incorporated multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) into the cementitious composites at ratios of 0.1%, 0.3%, and 0.5%, and investigated their influence on the flowability, mechanical strength, and hydration heat properties. The addition of MWCNTs enhanced the compressive and split tensile strengths approximately by 18-51%. In the semi-adiabatic temperature rise test, the internal hydration heat of the composites reduced by 5%, 9%, and 12% with the increase of MWCNTs in 0.1%, 0.3%, and 0.5%. This study further performed hydration heat analysis and estimated the adiabatic temperature rise, thermal stress, and thermal crack index. The internal hydration heat of the concrete decreased by 5%, 10%, and 13% with the increase of MWCNTs. The thermal stress of the concrete decreased with increase in the addition of MWCNTs, and the obtained temperature crack index was effective in controlling the thermal cracks.

지하식 LNG 저장탱크 구조물의 온도균열 제어에 관한 연구 (A Study on the Thermal Crack Control of the In-Ground LNG Storage Tank as Super Massive Structures)

  • 권영호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.773-780
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    • 2011
  • 이 연구는 초대형 매스 구조물인 지하식 LNG 저장탱크의 바닥슬래브 및 측벽에 타설되는 매스 콘크리트의 재료특성, 배합조건, 양생조건 및 콘크리트의 타설시기와 초기온도, 외기온 등을 고려한 온도응력 해석 결과를 기술하였다. 해석 결과를 토대로 유해한 균열의 발생 가능성을 예측하고, 이를 방지하기 위한 방안을 제시하였다. 이 연구에서는 콘크리트의 단열온도 상승시험을 통하여 수화열 관리에 유리하다고 평가된 2종류(벨라이트 시멘트+석회석 미분말)의 최적배합조건을 선정하였다. 온도응력 해석의 결과에 따르면, 바닥슬래브 2단을 제외한 대부분의 분할타설 블록에서 관통균열지수가 1.2이상을 만족하였다. 바닥슬래브 2단의 경우 균열방지 대책으로 선행냉각 방안을 제시하였으며, 콘크리트의 초기온도를 $25^{\circ}C$ 범위에서 관리할 경우에는 대부분의 타설블록에서 관통균열지수 1.2이상을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 바닥슬래브의 경우, 표면균열지수가 1.2이상이기 때문에 양생조건을 준수하면 표면균열을 제어할 수 있으며, 측벽의 경우에도 표면균열지수가 1.0이상을 만족하기 때문에 균열의 수 및 폭을 제어할 수 있는 것으로 나타났다.

압축잔류응력이 스프링강의 고온환경 피로균열 진전거동에 미치는 영향 (Effect of Compressive Residual Stress on the High Temperature fatigue Crack Propagation Behavior of Shot-peened Spring Steel)

  • 정찬기;박경동
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • In this paper, the effect of the compressive residual stresses was obtained at the test conditions of the higher temperature than the ambient temperature. The examination was performed with the CT specimen result of the material(JISG SUP9) which is being commonly used for the marine engine parts and the ocean structures. As a result, the test conditions at the higher temperature were acquired considering the peak values of the compressive residual stresses of the specimens and the effect on the fatigue crack propagation speed da/dN in stage II and the threshold stress intensity factor range Δth in stage I. Also the material constant C and the fatigue crack propagation index m in the formula of Paris Law da/dN=C (ΔK)$^{m}$ were suggested to estimate the dependence on the test temperature.

샤피 V - 노치 충격 하중-변위 곡선의 균열정지하중을 이용한 원자로압력용기강의 파괴인성 예측 (Fracture Toughness Prediction of RPV Steels Using Crack Arrest Load of Load-Displacement Curve in Charpy V - Notch Impact Test)

  • 박정용;김주학;이윤규;홍준화
    • 한국재료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.305-311
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    • 2000
  • 샤피 V-노치 충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중을 이용하여 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성($K_{Ia}$)을 예측할 수 있는 방법을 모색하고 그 타당성을 고찰하였다. 샤피충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중값의 변화는 특성온도로 보정된 지수함수의 형태로 잘 표현될 수 있었다. 특성온도 $T_{Pa=2kN}$은 실험적인 무연성천이온도($T_{NDT}$) 및 $T_{41\;J}$과 높은 상관성을 나타냈으며, 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성을 표현하는 새로운 특성온도로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 균열정지하중값의 변화는 파면으로부터 측정된 안정균열길이의 변화와 매우 높은 상관성을 나타내었다. 따라서 무딘 노치를 갖는 시편에 대한 계장화샤피충격시험을 통하여 균열정지하중 및 안정균열길이를 측정하믈써 비교적 정확하게 원자로압력용기강에 대한 하한값의 파괴인성치($K_{Ia}$)를 평가하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.

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전산해석에 의한 온도응력 및 온도균열 검토 (A thermal stress and crack study by computer modelling)

  • 문수동;이상호;문한영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.375-380
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    • 2002
  • Tong-young LNG tank is a LNG storage tank of 140,000 kl, and it is composed of Bottom Slab(Annular, Center), Outer Wall, Ring Beam and Roof. Generally, when concrete temperature arise, the complex thermal stress of inner and outer part can cause serious thermal crack and damage at structure. So in this paper, for the control of this thermal crack, we did the concrete mix design with the base of fly-ash 30% substitute at binder, and through the computer modelling at Bottom Slab(Annular, Center), Outer Wall, Ring Beam and Roof, we studied the probability of thermal crack by thermal crack index.

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매스 콘크리트의 적정 타설높이 산정을 위한 수화열 해석 (Hydrate Heat Analysis for the Determination of Optimized Thickness in Mass Concrete)

  • 신성우;이광수;유석형;김선호;황동규;박기홍
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.385-390
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    • 2001
  • The thermal crack in mass concrete is mainly due to the difference of concrete temperature, which is generated by hydration heat of cement. As the thickness of mat foundation increases, the difference of temperature becomes bigger. The purpose of this study is to estimate the optimum placing depth. The temperature of real mat foundation was observed and the thermal analysis by Finite Element Method was executed. Finally, the crack index according to the placing depth was estimated.

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교각 코핑부의 외기온도와 타설온도에 따른 수화열 해석 (Hydration Heat Analysis of Coping With Ambient and Placing Concrete Temperature)

  • 양주경
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.99-104
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    • 2008
  • 매스콘크리트에서 수화열에 의한 응력은 외기온도와 콘크리트의 타설온도에 따라 변하므로 이들의 영향을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 교각의 코핑부를 대상으로 해석을 수행하여 분석하였다. 최대 인장응력은 타설 후 2.75일을 전후하여 표면 모서리부에서 발생하며 균열지수는 계속 증가하여 균열 발생 가능성은 거의 없는 것으로 나타났다. 그리고 계절에 관계없이 콘크리트의 타설온도를 낮추면 수화열에 의한 균열 발생 가능성을 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 콘크리트를 타설하기 전에 타설온도를 낮추기 위한 여러 가지 방안을 강구하면 수화열에 의한 균열을 최소화할 수 있다.

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양생온도에 따른 90 MPa 수준의 고강도 철근 콘크리트 보의 휨거동 (Flexural Behavior of High-strength Concrete Beams of 90 MPa According to Curing Temperature)

  • 황철성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.134-140
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    • 2017
  • 본 연구에서는 양생조건이 다른 압축강도 90 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 휨거동 실험을 수행하였다. 실험변수는 정상 및 저온 양생 조건, 인장 철근량 및 콘크리트 압축강도 수준 등을 고려하였다. 8개의 보 부재를 제작하여 휨 실험을 수행하였으며 균열 간격, 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 및 연성지수를 파악하였다. 실험결과는 철근량이 증가함에 따라 균열 개수는 증가하고 균열간격은 감소하는 경향을 나타내며, 콘크리트 강도가 높을수록 균열개수가 줄어들기는 하지만 그 효과는 철근량보다는 상당히 작은 것을 알 수 있었다. 설계기준에서 제안된 평균 균열 간격 식과 비교한 결과, 실험결과가 제안식의 결과보다 약간 크게 나타났으나, 제안식은 콘크리트 강도 및 양생조건을 반영하지 못하는 문제점이 있다. 정상 양생된 부재들의 연성지수는 3.36~6.74이며, 저온 양생된 부재들의 연성지수는 1.51~2.82으로 나타나, 저온 양생된 부재들의 거동은 정상 양생된 부재들에 비해서 연성도지수가 저감됨을 확인하였으며, 본 연구와 기존 연구의 연성지수를 비교한 결과, 고강도 콘크리트 부재의 연성지수는 선행연구의 보통강도 콘크리트의 연성지수 보다 크게 나타났으나, 더 구체적인 결과를 파악하기 위해서는 추가연구가 필요하다고 판단된다.