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

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CNT 첨가량에 따른 시멘트의 역학성능 및 미세구조의 영향 (Effects of CNT Additions on Mechanical Properties and Microstructures of Cement)

  • 오성우;오경석;정상화;정원석;유성원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.162-168
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    • 2017
  • 탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

줄눈 콘크리트포장의 적정 줄눈간격에 대한 연구 (A Study for Optimum Joint Spacing in Jointed Concrete Pavement)

  • 전범준;이승우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.69-77
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    • 2005
  • 줄눈 콘크리트포장에서 적정한 줄눈간격은 슬래브의 거동에 의해 발생하는 인장응력 줄눈채움재의 파손과 다웰바의 하중전달율(LTE)의 저하를 방지하여 도로포장의 장기 공용성 증가에 큰 영향을 미친다. 하지만 국내 줄눈간격은 경험적이고 획일적으로 이루어진다. 그러므로 본 연구는 국내 권역별 기후조건을 토대로 합리적인 줄눈간격 산정에 대한 방안을 제시하였다. 합리적인 줄눈간격은 초기거동에서 환경하중의 영향에 따른 건조수축과 수화열에 의해 무작위 균열 발생하지 않도록 산정하였다. 그리고 장기거동에서 줄눈폭의 과도한 움직임에 따른 LTE 저하로 인해 포장파손이 발생하지 않도록 줄눈간격을 산정하였다. 본 연구에서 산정된 줄눈간격 잠정안은 6$\sim$8m이며, 포장파손 예측 모델을 통해 줄눈간격을 8m로 증가시켜도 포장 공용성엔 큰 차이가 없었다.

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Moving Mesh Technique을 이용한 2차원 염해 침투 예측 모델의 개발 (Development of Two Dimensional Chloride Ion Penetration Model Using Moving Mesh Technique)

  • 최원;김한중
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권6호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • Most of chloride diffusion models based on finite difference method (FDM) could not express the diffusion in horizontal direction at each elevation. To overcome these weakness, two dimensional chloride ion penetration model based on finite element method (FEM) to be able to combine various multi-physics simultaneously was suggested by introducing moving mesh technique. To avoid the generation of mesh being able to be distorted depending on the relative movement of water level to static concrete, a rectangular type of mesh was intentionally adopted and the total number of meshes was empirically selected. The simulated results showed that the contents of surface chloride decreased following to the increase of elevation in the top part of low sea level, whereas there were no changes in the bottom part of low level. In the DuraCrete model, the diffusion coefficient of splashed zone is generally smaller than submerged zone, whereas the trend of Life365 model is reverse. Therefore, it could be understood that the developed model using moving mesh technique effectively reflects $DuraCrete^{TM}$ model rather than $Life365^{TM}$ model. In the future, the model will be easily expanded to be combined with various multi-physics models considering water evaporation, heat of hydration, irradiation effect of sun and so on because it is based on FEM.

한중콘크리트의 현장 표면단열 양생공법 시공사례 연구 (Field Application of Surface Insulation Curing Method to Cold Weather Concreting)

  • 김종백;임춘근;한민철;김성수;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2005년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.25-28
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    • 2005
  • This study investigates the field application of surface insulation curing method, which combined double layer bubble sheet(DBS) and thick-curing-material(TCM) for cold weather concreting. According to the test, deck slab, curing only upper section with DBS and TCM, does not make big different temperature history with that, curing both upper and bottom section during daily average temperature 6.5t. It is concluded that combination of DBS and TCM in only upper section can be safely cured in early period of time during cold water concreting. The field test was carried out with this favourable data. The upper deck slab was insulated by combination of DBS and TCM, and the construction was surrounded by tent. in order to protect from outside wind. The test result shows that the lowest temperature of deck slab indicated 6$ ^{circ}C $. It demonstrated that this curing method can resist early frost and save construction cost in the side of management and saving labor cost, compared with previous method. In addition, the column specimen, combined both form and bubble board, exhibited favorable temperature history, due to internal hydration heat insulation effect.

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매트기초 건설을 위한 양생방법 선정시스템 (Curing Method Designation System in Mat Foundation Construction)

  • 이태규
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.366-372
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    • 2012
  • 매트기초 건설공사를 포함한 대부분의 건설공사에서 구조물 가설 초기단계에서의 안전사고 방지는 매우 중요한 요소이다. 안전사고의 위험성을 감소시키기 위하여서는 콘크리트 타설 이후 안전한 거푸집 작업과 적절한 양생의 종류를 선택하는 양생방법의 선정이 무엇보다도 중요하다. 이에 따라 본 논문은 비정상상태의 수화열 해법을 통하여 매트기초 건설을 위한 적절한 양생방법 및 양생시기를 선정하는 알고리즘을 개발하였다. 이를 위하여 균열지수에 주안점을 둔 구조해석 시스템을 통한 사용자 중심의 OOP 루틴을 적용하였다. 이에 따라 콘크리트 가설 초기의 거푸집 공사에 따른 위험요소를 미연에 방지할 수 있는 안전한 양생방법 선정이 시스템적으로 가능하게 된다.

혼화제인 염화칼슘이 콘크리트 강도에 미치는 영향에 관한 연구 (A study on the Effect of Calcium Chloride Admixture on strengths of Concrete)

  • 전현우;임종국
    • 한국농공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.2419-2425
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    • 1971
  • 한중(寒中)콘크리트 시공(施工)에 염화(鹽化)칼슘사용(使用)은 콘크리트의 초기강도(初期强度)를 최대한(最大限)으로 높여 동해(凍害)를 방지(防止)함과 경제적(經濟的인 구조물(構造物)을 만들고자 하는데 목적(目的)이 있으며 시험결과(試驗結果)로서 그의 범위(範圍)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 염화(鹽化)칼슘을 시멘트중량비(重量比) 1.5%를 TYPE I TYPE II에 혼합(混合)하면 초기강도(初期强度)를 최대한(最大限)으로 증진(增進)할 수 있고 구조물(構造物)의 안전(安全)을 위(爲)해서 1.5%내외(內外)가 적합(適合)하겠다. 2. 염화(鹽化)칼슘을 혼합(混合)하여 동결(凍結)의 위험(危險)을 방지(防止)하기 위한 콘크리트를 만들자면 w/c비(比)를 50% 내외(內外)로 정(定)해야 만이 한중(寒中)에 안전(安全)하겠다. 3. 포조란 초기강도(初期强度)는 떨어지나 후기강도(後期强度)가 점차(漸次)로 상승(上昇)한다. 4. 콘크리트의 초기강도(初期强度)의 증진(增進)으로 양생기간(養生期間)을 최대한(最大限)으로 단축(短縮)시킬 수 있으므로 콘크리트 구조물(構造物)의 끝손질을 조기(早期)에 실시(實施)해야 한다. 염화(鹽化)칼슘의 혼입(混入)은 시멘트응결(凝結)을 촉진(促進)시킬 수 있어 한중(寒中)에 있어서 동해(凍害)를 방지(防止)하고 공기(工期)를 최대한(最大限)으로 단축(短縮)시킬 목적(目的)으로 공사시공(工事施工) 현장(現場)에서는 유효히 사용(使用)될것으로 사료(思料)된다.

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1년 양생된 고강도 원전 콘크리트의 염화물 확산에 대한 균열 및 시간효과 (Crack and Time Effect on Chloride Diffusion Coefficient in Nuclear Power Plant Concrete with 1 Year Curing Period)

  • 천주현;류화성;윤용식;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.83-90
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    • 2017
  • 원전콘크리트는 두꺼운 벽체를 가진 매스콘크리트 구조이며 시공초기에 건조수축 및 수화열에 따른 균열이 발생하기 쉽다. 또한 냉각수를 항상 필요로 하므로 해안가에 위치하는데, 균열이 발생한 콘크리트에서는 염화물 이온의 유입으로 인해 철근 부식이 빠르게 발생한다. 본 연구에서는 6000 psi 급 고강도 원전콘크리트 배합을 이용하여 재령 및 균열에 따른 확산계수의 변화를 분석하였다. 이를 위해 재령 56일, 180일, 365일 동안 양생된 콘크리트에 균열폭을 0.0~1.4 mm까지 유도하였으며 정상상태의 촉진 확산실험을 수행하였다. 균열폭의 증가에 따라 확산계수는 최대 2.7~3.1배로 증가하였으며, 재령의 증가에 따른 확산계수의 저감성이 크게 평가되었다. 또한 180일 동안 비말대에 노출된 균열부 콘크리트에 대하여 겉보기 확산계수 및 표면염화물량을 평가하였으며, 촉진 실험결과와 비교를 수행하였다.

초기재령에서 동결을 받은 고로슬래그 콘크리트의 강도발현특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Strength Properties of Concrete Using Blast-Furnace Slag Subjected to Freezing at Early Age)

  • 최성우;반성수;유득현;최봉주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.43-51
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    • 2003
  • 동절기 콘크리트 시공에 있어서 낮은 외기온에 따른 콘크리트의 강도발현이 저하되며, 동결 및 융해에 따른 콘크리트의 내부조직의 이상으로 인해 내구성이 저하하는 것으로 알려져 있다. 따라서 한중콘크리트 제조시 조기강도를 확보하기 위해 혼화재의 사용을 경시하고 있는 실정이다. 본 연구는 한중콘크리트의 제조시 혼화재의 사용에 따른 초기동해의 영향을 평가하기 위한 실험을 실시한 것으로서, 초기동해를 입히기 위한 실험 조건으로서, 본 연구는 초기 재령에서 콘크리트에 영향을 미치는 동결온도 및 동결지속시간, 초기양생시간에 따른 혼화재를 사용한 콘크리트의 강도발현특성을 검토하였으며, 실험조건으로서 초기양생기간을 비빔 직후, 12, 24, 48시간, 동결시간을 12, 24, 48시간, 동결온도는 -1, -10, $-15^{\circ}C$로 설정하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 실험결과 고로슬래그 미분말의 대체율이 증가할수록 초기재령에서의 강도발현은 지연되는 것으로 나타났으나, 응결을 고려할 경우 고로슬래그 미분말 대체율 20%까지는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 동결에 따른 강도발현특성을 살펴보면, 비빔 직후 동결시킨 경우에서는 동결온도와 상관없이 재령 28일에 있어서 동결 받지 않은 경우의 80%를 발현하는 것으로 나타났으나, 12시간 이상 양생을 실시한 후 동결시킨 경우에 있어서는 동결온도 및 동결시간과 상관없이 동결시키지 않은 경우와 거의 유사한 강도를 발현하는 것으로 나타났으며, 모든 실험조건에서 혼화재를 사용한 경우에 있어서는 고로슬래그 미분말에 의한 강도회복효과가 매우 큰 것으로 나타났다. 따라서 동절기 초기재령에서 적절한 양생을 실시한다면, 한중콘크리트 제조시 고로슬래그 및 플라이애시와 같은 혼화재의 사용에 따른 콘크리트의 성능향상 효과가 매우 클 것으로 사료된다.

차광막를 이용한 하절기 콘크리트포장의 초기온도 관리 방안연구 (A Study for Controlling Early-age Temperature Rise of the Concrete Pavement by Shadow Tent in Hot Weather Construction)

  • 조영오;김형배;서영찬;안성순
    • 한국도로학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.75-89
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    • 2004
  • 콘크리트 포장의 장기 공용성은 시공조건과 환경조건에 크게 좌우된다. 즉 초기에 무작위 균열이나 균열틈이 많이 벌어진 경우 포장수명을 저감시키는 원인이 된다. 시공당시의 온도와 습도, 시멘트와 골재의 종류, 양생조건들은 콘크리트포장의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 그 중에서도 대기온도와 수화열의 증가에 의한 높은 온도차이는 심각한 초기균열을 발생시키는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차광막을 사용하여 콘크리트 슬래브의 온도를 제어하여 초기균열이 발생할 가능성을 낯추고 슬래브질이의 온도차이에 의해 발생되는 curling stress를 줄일 수 있었고, 강도에 있어서는 차광막 설치 구간이 일반시공구간보다 장기강도를 크게 할 수 있음을 확인하였다. 또한 콘크리트포장의 포설 후 72시간의 강도 및 응력을 예측하는 프로그램인 HIPERPAV를 사용하여 초기에 균열이 발생할 가능성을 비교해본 결과 차광막을 설치한 구간이 본 시험시공의 예에서 균열이 발생하지 않을 가능성(reliability)이 차광막을 설치하지 않은 구간(일반시공구간) 72.5%. 차광막설치 구간 95%로 나타나 차광막설치 구간이 차광막을 설치하지 않은 구간보다 균열이 발생하지 않을 가능성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 분석되었다.

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국내외 초고층 건축물의 대단면 매트기초 시공사례와 분석 (Case Study on Mega Foundations of Domestic and Foreign Super High-Rise Buildings)

  • 박영석;이해출;김경민;조창식;임홍철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2010년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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    • pp.17-19
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    • 2010
  • This paper describes the possibility of the raft thickness reduction for mega foundations system of super high-rise buildings through a case study on domestic and foreign super high-rise buildings. In case of super high-rise buildings, the size of foundations, especially raft becomes wider and deeper because of heavy upper load. It is difficult to pour concrete of this kind of mega foundation, and cracks by hydration heat could happen. Therefore, there are several ways to reduce the raft thickness of mega foundations. Piled-raft could be the one because moment and shear load that the raft subjects on by soil reaction are lower. The effect of the piled-raft foundation on the raft thickness reduction could be confirmed by comparison of super high-rise buildings with pile, piled-raft and mat foundation. Furthermore, it was showed that the raft thickness could be more reduced by locating piles right under the vertical members of super structures.

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