콘크리트재료의 열특성 및 수화열 해석

Characterization of Thermal Properties of Concrte and Temperature Prediction Model

콘크리트의 열해석은 콘크리트 초기온도, 환경조건 및 시멘트의 수화 등에 의해 특징지워진다. 이러한 상호관계를 모두 고려한 프로그램을 만들어서, 콘크리트재료의 열특성과 환경조건을 감안한 콘크리트 구조물의 온도해석을 하였다. 시멘트 수화의 특성으로는 활성화에너지, 단위열량, 수화열이 있으며 이러한 인자들에 의해 콘크리트의 내부열 발생이 영향을 받는다. 본 연구에서는 활성화에너지와 수화열을 상대강도-등가재령모델에 의해 구했으며, 단위열량은 등온열량측정법에 의해 실험적으로 구하였다. 또한 콘크리트 구조물의 온도분포를 실험적으로 구하여 수치해석모델과 비교하였다. 먼저 위에서 제시된 모든 조건들에 대한 parametric 해석을 실시하여 프로그램의 신뢰성을 확보하였다. 그리고 원주형시편을 만들어서 온도분포 및 변화를 측정하여 수치해석에 의해 예측된 온도분포와 비교하였다.

The thermal behavior of' concrete can be ch;lracterized from a knowledge of concrete ternperatu1.e at early ages, environmental conditions, and cement hydration in the mixture. 'l'o account for thost. interactions, a computer model was developed for prwlicting the temperature pr.ol'ile in hnrdcning c o n c r c t ~ st.r~icture in terms of material and tmvironmcntal factors. The cerncnt hydration cha~.acteristics such as the activating energy, total heat 1ihei.atr.d. anti th\ulcorner degree of' hydration. can represent the internal heat gc,neration. In this study. th(> activating c1ncrgy and the tlcgree of' hydration curve were determined well fmm the rnortn~. compressive strength tests while total amount of heat liberated was determined by tht> isothermal calorimctcr method. The main purpose of' this study is to correlate measured tt>mperaturr distributions in a concrete st1,ucture during thc hardening process with the ~ c s u l t s computed f'ro~n theoretical considrl.ations. Using twodimensional heat transfer model, first. the importance of several parameters will be identified by a parametric analysis. Then, the tcmpcmture distribution of thc cylindrical concrete specimen in the laboratory was mensuwti and compared with that yielded by thc theoretical considel.ations.