• 제목/요약/키워드: effective shrinkage

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조기강도 개선제를 활용한 고성능 수축저감제의 성능 개선 (Performance Improvement of High Performance Shrinkage Reducing Agent using Early Strength Improving Agent)

  • 박종필;정용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.296-302
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    • 2016
  • 콘크리트의 내구성 저하로 인한 균열의 보수 및 보강에 소요되는 비용은 콘크리트 구조물의 유지비용 증대로 연결되어 균열발생 저감에 대한 연구가 요구되고 있다. 특히, 전력공급용 시설인 전력구의 경우 지하 매설물이므로 보수 및 보강은 경제적으로 큰 부담이 된다. 그러므로 지하매설 전력구의 경우 효과적인 균열 저감 방안이 설계 초기단계부터 요구되어진다. 본 연구는 전력구용 저수축 콘크리트 제조를 위한 수축저감제 개발의 일환으로 수축저감제 사용 콘크리트의 초기 강도 개선을 위해 TEA를 검토하였다. 검토결과, TEA를 수축저감제의 3% 사용할 경우 조기 강도가 크게 개선되었으며, 수축저감 효과도 우수한 것으로 확인되었다. 또한, TEA 3 %에 수축저감제 2.0 % 혼합하여 적용하였을 경우 압축강도 특성 및 건조수축 길이변화 실험결과에서 가장 우수한 것으로 나타나 수축저감제로서의 가능성을 확인하였다. 추후 수축저감제의 범용적인 적용성 검토를 위하여 수축저감제의 사용재료 변화 등에 대한 다양한 재료변수 요인 검토를 통하여 수축저감제의 성능 검토가 필요할 것으로 사료된다.

양생 조건에 따른 콘크리트의 체적 변화 (Volumetric Change of Concrete Subjected to Different Curing Condition)

  • 이광명;이회근;이성진;백빈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.132-135
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    • 2004
  • High-performance concrete (HPC) may be expected to differ from usual concrete with respect to shrinkage behavior, and it shows high autogenous shrinkage due to the use of very low water-binder ratio (w/b) and various admixtures. Therefore, in order to minimize the shrinkage stress and to ensure the service life of concrete structure, volumetric change of HPC should be understood. In this study, small prisms made of HPC with w/b of 0.32 and blast-furnace slag content of $0\%,\;30\%,\;and\;50\%$ were prepared to measure the volumetric changes such as autogenous shrinkage, drying shrinkage, and swelling under three different curing conditions. It was observed that the concrete cured. sealed condition showed only autogenous shrinkage while the concrete let to dry condition at temperature of $20^{\circ}C$ and relative humidity of $60\%$ during the test period showed both autogenous and drying shrinkage. Moreover, the concrete exposed to dry condition after 2-day water curing swelled and then started to shrink with age. The total shrinkage (autogenous+drying) of this concrete was smaller than that of the concrete cured dry condition, especially at early-age. Therefore, the early-age moisture curing is very effective to control or minimize the volumetric change and its induced stress of HPC.

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콘크리트 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동 (Long-term Behavior of Steel-Concrete Composite Girders due to Concrete Shrinkage)

  • 배두병;윤석구;함상희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권6호통권73호
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    • pp.807-818
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    • 2004
  • 콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동을 평가하기 위해 수행한 실험과 이론적 분석방법에 대해 기술하였다. 합성거더를 제작하여 장기간 실내실험을 통해 콘크리트의 건조수축에 따른 합성보의 처짐, 곡률변화 및 변형률변화를 측정하였으며, 실험결과를 AEMM(Age-adjusted Effective Modulus Method)을 이용한 해석치와 비교하였다. 또한 콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동에 영향을 미치는 여러 변수들에 대한 해석을 수행하였다. 실험결과 합성거더의 장기거동은 AEMM에 의해 적절히 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 합성거더의 콘크리트 단면에 커다란 인장응력이 발생하기 때문에 연속교 부모멘트부뿐만 아니라 단순교 정모멘트부에도 횡방향균열이 발생할 수 있다는 것을 보였으며, 횡방향 균열을 무시하는 경우 강거더에 작용하는 응력이 과대평가 될 수 있다는 것을 확인하였다. 이상의 연구결과를 토대로 콘크리트의 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동 평가시 콘크리트 단면에 발생할 수 있는 횡방향균열을 고려하는 것이 합리적이라고 판단된다.

건조수축에 의한 철근콘크리트 부재의 곡률과 처짐 (Curvature and Deflection of Reinforced Concrete Member Due to Shrinkage)

  • 김진근;이상순;김민수;신병천
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.333-338
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    • 1998
  • Deflections due to warping are frequently ignored in design calculation. For thin member, shrinkage deflection results in important and objectionable additions to the dead load deflection. Thus it may be desirable to consider warping effects due to shrinkage for thin member. Some methods for computing shrinkage curvature have been proposed by many researchers. The approximate methods widely used in the recent years are the equivalent tensile force method. Miller's method and Branson's method (an empirical method based on Miller's approach extended to include doubly reinforced beams). These method were somewhat oversimplified and could be too conservative in the case of well cured concrete structure. In this paper, the approximate method for computing shrinkage curvature are reviewed and new approximate method based on the Age-Adjusted Effective Modulus method is proposed.

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급냉 슬래그 잔골재의 팽창성을 활용한 모르타르 및 콘크리트의 건조수축저감에 관한 연구 (Reduction of Drying Shrinkage of Mortar and Concrete by Expansion of Rapid Cooling Slag Fine Aggregate)

  • 이동규;민경환;정용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3511-3517
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    • 2015
  • 본 지하매설 구조물용 콘크리트는 보수가 어려워 내구성을 극대화할 필요가 있는데, 콘크리트의 건조수축에 의한 균열은 재료의 특성상 발생하는 열화현상으로 대안이 필요하다. 본 연구에서는 건조수축 저감방안의 하나로써 급냉 슬래그 잔골재의 반응에 의한 팽창을 활용하여 콘크리트의 건조수축 발생량을 저감시키고자 하였는데, 실험결과 초기 재령에서 발생되는 수축을 효과적으로 억제하는 것으로 확인되었으며, 급냉 슬래그 잔골재의 치환사용량과 비례하여 전 재령에 거쳐 압축강도가 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

재유화형 분말수지 출입 폴리머 시멘트 모르타르의 건조수축 및 강도특성 (Drying Shrinkage and Strength Properties of Polymer-Modified Mortars Using Redispersible Polymer Powder)

  • 연규석;주명기;이현종;김성기;이지원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제48권1호
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    • pp.51-60
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    • 2006
  • This study was conducted to investigate experimentally the drying shrinkage and the strength properties of redispersible SBR and PAE powder-modified mortars. Polymer-cement ratio, content of shrinkage-reducing agent and antifoamer content were manipulated as the experimental variables. The peculiarity of this study is to obtain a high early-age strength by using the portland cement and alumina cement with the ratio of 8 : 2. Until 7 days of age, the drying shrinkage remarkably increased up to $1\~2\times10^{-4}$, while it tended to decrease as the ratio of polymer to cement ratio and the content of shrinkage-reducing agent increased. Polymer-cement ratio was effective in improving the flexural, tensile and adhesive strengths: As the ratio increased, the strengths correspondingly increased. The flexural strength was in the range of $7\~11$ MPa, the tensile strength was $3.5\~5$ MPa and the adhesive strength was $1.2\~3.9$ MPa. On the other hand, the compressive strength tended to decrease as the polymer-cement ratio increased, and it was in the range of $23\~39$ MPa. All strengths, flexural, tensile, adhesive and compressive strengths, decreased as the content of powder shrinkage-reducing agent increased. It turned out that the polymer-cement ratio influenced more on the behavior of drying shrinkage and the properties of strength than the powder shrinkage-reducing agent did.

콘크리트용 고성능 수축저감제 개발에 대한 기초적 특성 (Fundamental Properties on the Development of High Performance Shrinkage Reducing Agent for Concrete)

  • 박종필;정용욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4298-4307
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    • 2015
  • 최근 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 성능저하로 유지 보수나 보강등에 상당한 비용이 증가함에 따라 콘크리트의 고유 특성인 균열 저감에 대한 연구가 필요한 실정이다. 특히 장기간 운영에 따른 지하 전력구의 노후화로 유지 보수에 어려움이 상존함에 따라 전력구 설계단계에서 균열을 획기적으로 저감할 수 있는 저수축 콘크리트용 수축저감제 기술 개발이 필요하다. 본 연구는 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 균열을 방지하고자 균열을 획기적으로 저감할 수 있는 저수축 콘크리트를 개발하기 위한 것으로 수축저감 물질을 선정하고 모르타르 및 콘크리트 특성을 검토한 결과 클리콜계의 경우 압축강도 특성 및 건조수축 길이변화 실험결과에서 우수한 것으로 나타나 수축저감제로서의 가능성을 확인하였다. 추후 수축저감제의 범용적인 적용성 검토를 위하여 수축저감제의 사용량 및 사용재료 변화 등에 대한 다양한 재료변수 요인 검토를 통하여 수축저감제의 성능 검토가 필요할 것으로 사료된다.

A356 합금 시편의 수축공 결함형상에 대한 피로해석용 형상 모델링 방법 (On Shrinkage Cavities Shape Modeling for Fatigue Simulation of A356 Alloy Specimen)

  • 곽시영;조인성
    • 한국주조공학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • During the casting process, it is possible to minimize shrinkage and blowholes by modifying the casting design. However, it is impossible to eliminate these factors completely. Therefore, mechanical design engineers apply a sufficient safety factor owing to the possibility of insufficient performances of the cast products. In this paper, prediction method of the fatigue life of cast products containing shrinkage is conducted by using CT (computed tomography) and the SSM (shape simplification method), and additional fatigue analyses are carried out. The analysis results are then compared to results from actual experiments on samples with shrinkage defects. It is found to be that the considering actual shrinkage in cast products by means of stress and fatigue analyses is more accurate and effective. It is also considered that the proposed hot spot method provides us a good tool to predict the fatigue lifes of cast product.

Application of shrinkage prediction models to restraint crack formation in unbonded post-tensioned slabs

  • Gabriela R. Martínez Lara;Myoungsu Shin;Yong-Hoon Byun;Goangseup Zi;Thomas H.-K. Kang
    • Computers and Concrete
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    • 제33권4호
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    • pp.349-359
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    • 2024
  • This study aims to investigate the effect of restraint configuration on crack formation due to shrinkage-and-creep-induced volumetric change in unbonded post-tensioned slabs. The first part of this study focuses on the comparison of existing shrinkage and creep calculation models that are used to predict the volume-changing behavior of concrete. The second part of this study presents the finite element analysis of a series of architectural configuration prototypes subjected to shrinkage and creep, which comprise unbonded post-tensioned slabs with various restraint configurations. The shrinkage and creep effects were simulated in the analysis by imposing strains obtained from one selected calculation model. The results suggest that a slab up to 300 ft. (90 m) in length does not require a closure strip if it is unrestrained by perimeter walls, and that the most effective restraint crack mitigation strategy for a slab restrained by perimeter walls is a partial wall release.

팽창재 및 수축저감제를 이용한 PSC 교량용 3성분계 그라우트의 수축특성 평가 (Evaluating Shrinkage Characteristic of Ternary Grout for PSC Bridge Using Expansive Additive and Shrinkage Reducing Agent)

  • 원천봉;안기홍;류금성;고경택;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.519-525
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    • 2016
  • 본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.