Prediction of Differential Drying Shrinkage in Concrete

콘크리트의 부등건조수축에 관한 연구

In the concrete st~uctures exposed to the environmental condition, the water movement is occurred by thc moisture difilsion, and the rnoisturrt distribution in concwt.c is nonunifhrm. Such a non-unif'orm moisture distribution causes tht. diflbrent.ia1 drying shrinkage in concrete structures. From this typc. of' dif'fercntial drying shrinkagr' tensiit-1 stress is occurred in exposure surface of concrete structures. and may result in crack formation. This residual stress is significantly affected by the creep of concrete, and the differential creep is also occurred at the cross section of concrete structures due to moisture difference at each locations. In this study, based on the moisture diffusion theory, a finite element program which is capable of simulating the moisture distribution in concrete was developed. And the analysis method for the differential drying shrinkage was suggested, in which the differential creep was considered. The differential drying shrinkage strain was also measured at various positions of concrete. Finally the validity of analysis method was proved by comparing test results with analytical results.

콘크리트가 외기에 노출되면 수분확산 현상으로 수분의 이동이 일어나고, 콘크리트 내부는 부등수분분포상태가 된다. 이러한 부등수분분포에 의하여 콘크리트 구조물에는 부등건조수축이 발생하며, 부등건조수축은 콘크리트 표면에 인장응력을 발생시키고, 표면균열의 원인이 되기도 한다. 또한 부등건조수축으로 인한 잔류응력은 현저한 크리이프의 영향을 받고, 이 때 각 위치에서 수분의 차이로 인하여 부등크리이프가 발생한다. 따라서 이 연구에서는 수분확산이론을 근거로 하여 콘크리트 내부의 수분분포를 합리적으로 예측할 수 있는 해석프로그램을 개발하였다. 그리고 콘크리트 내부의 각 위치에서 부등크리이프의 영향을 고려한 부등건조수축 해석방법을 제시하였다. 또한 콘크리트 내부의 각 위치에서의 부등건조수축 측정실험을 실시하여, 부등건조수축 해석방법의 타당성을 검증하였다.