Recently, the crack of concrete induced by the heat of hydration of cement is a serious problem for more greater, special and higher strength of concrete structures. The increasing concrete's temperature is mainly caused by the heat of hydration of cement and so, to control the thermal stress of concrete structure is desirable to use low heater material of hydration. There are many methods to diminish the increasing of concrete temperature such as using of low heat cement, addition of fly-ash, application of pre-cooling, etc., and in this study, we evaluate the heating and mechanical properties of ultra low heat mass concrete using Low Heat Portland(KS Type IV) cement with 30% of limestone powder. The results of this study will be applied to side wall and bottom of No. 15 and 16 of underground LNG tank in Inchon.
In order to investigate the properties of the blended cement using coarsely ground blasturnace slag blended coements which were substituted from 10 to 70 wt% low Blaine slag powder (2,000 and 3,000 cm2/g) for porland cement clinker were prepared and Cal(OH)2 contents in hydrates hydration heat the fluidity and the compressive strength were measured. As the content of slag was increased the hydration heat and the early strength was decreased and the fluidity of the cement paste was improved. The heat evolution of the cement with 2,000cm2/g slag was lower than that of 3,000 cm2/g slag blended cement. Especially the heat evolution of 60wt% or above slag blended cement was similar to that of belite rich cement.
The study on the properties of low-heat cement that hear of hydration is relatively lower than that of ordinary portland cement and concrete made of this low-hear cement has been performed to test the hear of hydration and compressive strength, chemical resistance of concrete using low-hear cement to compare with concrete using other several typers of cements.
Properties of concrete using low heat portland cement is different from using ordinary portland cement and temperature of aggregate can be expected to have an important influence on its properties. In this study, experiment by setting up 5 levels (40, 30, 20, 4, $-2^{\circ}C$) by temperature of aggregate for evaluation properties of concrete using low heat portland cement was conducted. The experiments include slump test, air content test, change of slump, change of air content and compressive strength of concrete test. As the result of experiments, slump and air content was decreased by increasing temperature of aggregate. But it was not exceeding it's limit. Change of slump and air content was rapidly decrease by decreasing temperature of aggregate. At early age, compressive strength was influenced by the temperature of aggregate.
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.
본 연구에서는 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트에 대하여 기초물성 평가로 공기량, 슬럼프 및 압축강도 시험을 수행하고, 수화열 해석을 수행하여 Premixed 혼합시멘트를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 검토하였다. 검토 결과 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트는 목표 작업성 및 설계기준 압축강도를 충분히 만족하였다. 또한, 수화열 해석 결과 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트는 목표 온도균열지수를 충분히 확보할 수 있었다. 따라서, 현장 교량구조물의 교각 기초-기둥의 시공에 있어 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트의 적용은 바람직한 것으로 판단된다.
In recent years, concrete construction have become larger and higher and are demanding high performance concrete with lower heat to prevent thermal cracking, far greater workability, high strength and durability. Application of low heat portland(Type IV) cement for the high performance concrete is the best solution to satisfied those requirements. Here are explained the basic properties of fresh concrete as well as hardened concrete of high performance concrete using low that portland cement.
Strength development of low heat portland cement(Type IV) concrete in high strength range is tested. In this study strength development according to water-binder ratio, strength development according to age, effect of fly ash and super plasticizer are tested. This study tests effect of low heat portland cement in high strength range concrete and provide guide line concrete mix design for later study and/or construction.
SRC pier at KTE 6-1 construction area is a very important structure. Precise control of quality is needed. This pier has 3.50m$\times$3.73m section and 38.20m length. So this structure must be treated as mass concrete and thermal crack caused by hydration heat should be controled. In this project belite cement concrete is used to control the thermal crack. As a result of adapting belite cement concrete perfect control is achieved. Finally, hydration heat FEM analysis of horizontal element is executed for Ordinary Portland Cement concrete and belite cement concrete. In comparison of two results, it is confirmed that using low heat portland cement concrete is necessary.
This paper is to investigate the engineering properties of the concrete incorporating different types of low heat generating binders subjected to various W/B. As expected, it is found that increase of W/B resulted in a decrease of hydration heat and compressive strength. It also showed that the application of high early strength and low carbon type mixture had favorable strength development at early and later age, while hydration heat showed rather higher than existing low heat mixture.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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