• 제목/요약/키워드: heat of hydration in concrete

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매스콘크리트 구조물에서의 시멘트 종류별 수화발열 특성 평가 (Evaluation of Thermal Characteristics in Association with Cement Types in Massive Concrete Structure)

  • 김상철;강석화;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.3-12
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    • 1999
  • The larger, loftier and more highly strengthened the recent structures become, the greater attention is paid to the problem of thermal crack occurrence associate with hydration heat. As one of methods to solve the problem, a care has been taken to the improvement of construction such as the application of pre-cooling or pipe-cooling, adjustment of concrete block size, concrete placement timing, joint arrangement and so on. But it is expected that a proper selection of cement shall additionally contribute to the control of thermal cracks. In this study, thus, we selected 4 types of cements such as Type V for anti-sulphate, blast furnace cements (slag content of 45% and 65% respectively)and ternary blended low heat cement, and carried out mock-up tests. In every assigned time, temperatures and thermal stresses were measured and calculated from raw data. As a result of measurement, it was found that the magnitude of hydration heat is in order of blast furnace slag cement. Type V and ternary blended low heat cement. Results of thermal stresses were same as the order of temperature. In addition, thermal stresses calculated from the data of strain gauges showed almost similar to those measured from effective stress gauges only when strain values were adjusted properly in accordance with initial time of stress appearance. Theoretical results agreed well with the measured values comparatively, but showed slight differences. It is inferred that these differences shall be reduced if more tests capable of evaluating thermal characteristics of concrete are carried out.

공명주기식 동탄성계수를 이용한 초기재령 콘크리트의 역학적 성질 예측 (Estimation of Mechanical Properties of Concrete in Early Age by Resonance Frequency Test)

  • 김진근;김훈;노재호
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.164-171
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    • 1995
  • 재령 초기에 발생하는 부등건조수축과 시멘트의 수화반응에 의한 수화열은 초기재령 콘크리트 균열의 주요 원인이다. 다라서 재령 초기 콘크리트의 균열 발생 여부를 예측하기 위해서는 수화열과 부등건조수축에 의하여 발생되는 응력의 계산이 필수적이며, 이를 위해서는 초기 재령 콘크리트의 역학적 성질 파악이 매우 중요하다. 이 연구에서는 콘크리트의 동탄성계수와 압축강도, 정탄성계수와 같은 역학적 성질들과의 관계를 구명하기 위하여 공명주기법을 이용한 비파괴 실험을 실시하였으며, 얻어진 실험결과를 기존 예측식과 비교하였다. 또한 기존의 실험치와 이 연구의 실험치를 이용하여 보다 정확한 예측식들을 제안하였다.

광물질 혼화재를 혼합한 해양 콘크리트의 해석적 성능 평가 (Analytical Estimation of the Performance of Marine Concrete with Mineral Admixture)

  • 이방연;권성준;강수태
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.301-306
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    • 2015
  • 이 연구에서는 해양 콘크리트의 균열저항성 및 내구성을 향상시킨 고성능 해양 콘크리트 개발 연구의 일환으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 강도, 수화발열 특성 및 염해저항성에 대한 해석적 평가를 실시하였다. 고로슬래그와 플라이애시를 광물질 혼화재로 검토하였으며, 고로슬래그 치환율은 70%까지 플라이애시 치환율은 40%까지 검토하였다. 해석검토 결과, 고로슬래그 및 플라이애시 치환은 모두 압축강도를 크게 저하시키는 결과를 보였으며, 수화발열 특성에서는 고로슬래그는 영향이 적은 반면, 플라이애시는 수화발열량 저감에 크게 효과가 있는 것으로 나타났다. 염소이온 침투 특성에서는 고로슬래그는 침투저항성을 증대시키는 반면, 플라이애시는 저하시키는 경향을 보였다. 해석적 평가를 통해 수화열과 염해내구성을 동시에 고려할 경우, 적절한 양의 고로슬래그와 플라이애시를 함께 사용한 3성분계 시멘트 배합 구성이 효과적일 것으로 판단된다.

혼합형 저발열 시멘트를 사용한 콘크리트의 초유동성 및 내해수성에 관한 연구 (A Study on the Resistance to Sea Water and High Flowing Properties of Concrete Using Blended Low Heat Cement)

  • 송용순;노재호;강석화
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.281-289
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    • 1998
  • 본 연구는 해양 매스 콘크리트 구조물인 서해대교 사장교 주탑기초(L${\times}$D${\times}$H : 66${\times}$28${\times}$32~38.2)에 콘크리트 타설시 다짐작업을 생략할 수 있고, 수화열에 의한 온도균열 발생을 제어할 수 있는 콘크리트의 사용에 대하여 적극적으로 검토한 것으로서 혼합형 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트와 현장에서 사용중인 5종 시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트를 주탑 기초 일부분에 적용하여 유동성, 강도발현 성능, 재료분리 저항성, 수화열, 내해수성 등을 비교 평가한 것이다. 그 결과, 저발열시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 별도의 다짐 작업없이도 우수한 작업성과 자기 충전성, 재료분리 저항성을 나타냈으며, 5종시멘트를 사용한 25-240-15보통 콘크리트보다 단위시멘트량이 54kg/$m^2$ 정도 증가했음에도 불구하고 오히려 수화열은 $10^{\circ}C$이상 저감되어 온도균열 제어에 매우 효과적임을 확인할 수 잇었다. 또한 부재에서 채취한 코아의 압축강도는 5종시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트와 동등한 강도 발현율을 나타내었다. 특히 해수중 염소이온의 침투에 대한 저항성을 평가하기 위해 실시한 촉진 염소이온침투 시험결과 통과전하량이 5종 보통 콘크리트보다 5배정도 낮게 나타났으며, 기타 화학물질에 대한 저항성은 비슷한 경향을 보였다. 따라서 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 유동성개선에 의한 다짐 작업의 생략 효과와 더불어 수화열 저감 효과에 따른 온도균열제어 및 공기단축 등으로 주탑기초의 콘크리트에 매우 유리한 시멘트라고 판단되었다.

초대형 매트기초 매스 콘크리트의 응결시간조정에 의한 온도균열저감 공법적용의 기초적 실험 (A Fundamental Test of Temperature Crack Reduction Method Application by Setting Time Control of Large-Scaled Mat Foundation Mass Concrete)

  • 한천구;이재삼;노상균
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.95-101
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    • 2009
  • Constructing large-scale mat foundation mass concrete is increasing for the stability of building structure, because a lot of high rise building are being built in order to make full use of limited space. However, It is of increasing concerns that because limited placing equipments, available job-site and systems for mass concete placement in construction field do not allow to place great quantity of concrete at the same time in large scale mat foundation, consistency between placement lift can not be secured. And also, it is likely to crack due to stress caused by the difference of hydration heat generation time. To find out the solution against above problems, this study is to reconfirm the performance of normal concrete designed by mix proportion and super retarding concrete. The Fundamental test shows what happens if low heat proportioning and control method of setting time are applied at the job-site of newly constructed high rise building. The test result show that slump flow of concrete has been somewhat increased as the target retarding time gets longer, while the air content has been slightly decreased but this is no great difference from normal concrete. The setting time shows to be retarded as target retarding time gets longer, the range of retarding time increases. It is necessary to increase the amount of mix of super retarding agent in the proportion ration by setting curing temperature high since outdoor curing is about 6 hours faster than standard curing, which means the temperature of the concrete will be higher than the temperature of the surrounding environment, due to its high hydration heat when applying in a construction site. The compressive strength of super retarding concrete appears to be lower than normal concrete due to the retarding action in the early stage. However, as the time goes by, the compressive strength gets higher, and by the 28th day the strength becomes the same or higher than normal concrete.

유한요소법에 의한 매스콘크리트 구조물의 온도해석 프로그램 개발 (Development of Temperature-Aanalysis Program for Mass Concrete Using Finite Element Method)

  • 김은겸;김래현;신치범
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.167-175
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    • 1995
  • 본 연구에서는 매스콘크리트 양생시 수화열에 의한 온도 상승을 예측할 수 있는 온도해석 프로그램 $\boxDr$TAMCON$\boxUl$을 개발하였다. 수치해석 방법으로는 복잡한 형태를 지니고 다양한 경계조건을 만족시켜야 하는 구조물에 대한 온도해석을 용이하게 하기 위하여 유한요소법이 채택되었다. $\boxDr$TAMCON$\boxUl$의 타당성을 검증하기 위하여 벽상구조물과 기초매트에 대하여 이미 문헌에 보고된 수치해석 및 실험치를 본 연구의 해석 결과와 비교한 바 이들이 서로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. $\boxDr$TAMCON$\boxUl$은 콘크리트 구조물의 온도균열 방지를 위한 온도제어 및 필요한 양생방법의 도입을 위한 시공관리에 효과적으로 활용될 수 있다.

저발열 배합 및 이중버블시트에 의한 기초 매트 매스 콘크리트의 무균열 시공 (Zero-Crack Construction on the Fundamental Mass Concrete Using Double Bubble Sheets and Applying Low Heat Mixture)

  • 박용규;송성빈;백병훈;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2006년도 추계 학술논문 발표대회 논문집
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    • pp.5-8
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    • 2006
  • This study investigates the field application, Songdo the # 1st WORLD, on zero-crack construction of the fundamental mass concrete using double bubble sheets and applying low heat mixture. Experimental results of hydration heat analysis showed that crack modulus of concrete incorporating 20% of blast furnace slag cement was 1.0 in 120 hours, representing 50% probability of crack occurrence, thus requiring additional measures. As for a curing method, a specimen insulating two layers of vinyl chloride+double bubble sheets exhibited only $16.5^{\circ}C$ difference between upper and lower sections, and it also showed favorable workability as well as competitive economic side. Therefore it was determined to use it for curing method in this field. For the curing results of practical field, using 2 layers of vinyl chloride+double bubble sheets and applying low heat mixture on the fundamental mass concrete in 3A residential building exhibited less than only $15^{\circ}C$ difference between surface and center section of that in 5 days elapse and less than $20^{\circ}C$ in 9 days. This means that the crack by hydration heat was prevented, and other fields structures also resisted the plastic shrinkage by insulating the vinyl, sinking crack by second temping, even drying shrinkage by the mixture of low unit water. Therefore the crack on the placement has not been found so far, since the construction was started before 6 month.

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균열부 콘크리트의 중성화에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Carbonation in Cracked Concrete)

  • 권성준;송하원;변근주
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.655-660
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    • 2002
  • Major deterioration in concrete structures are salt attack and carbonation. Especially severe problems due to carbonation occur in tile concrete structures of city, tunnel, underground structures. Cracks in concrete during service life including early age due to hydration heat and/or shrinkage accelerate the diffusion of concrete so that the deterioration is also accelerated. In this study, carbonation depths of both non-cracked concrete and cracked concrete are evaluated and weight change test and TGA are carried out. Through the tests, a relation between water-cement ratio and carbonation depth is derived and also carbonation increase rate is derived in the function of crack width.

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