DOI QR코드

DOI QR Code

The Experimental Study on the Heat Hydration Properties of Concrete According to Binder Conditions

결합재 조건에 따른 콘크리트의 수화발열 특성에 관한 연구

  • Published : 2006.12.31

Abstract

Recently, owing to the development of industry and the improvement of building techniques, concrete structures are becoming larger and higher. In hardening of these large connote structures, the heat of hydration gives rise to considerable thermal stress depending on the size and environmental condition of concrete, which might cause thermal cracking. Especially, the crack may cause severe damage to the safety and the durability of concrete structure. This study investigates the thermal properties of concrete according to several binder conditions, such as OPC, Belite rich cement(BRC), slag cement(SC), blast furnace slag(B) added cement fly ash(F) added cement and blast-furnace-slag and fly ash added cement. As a result of this study, the properly of concrete is most better BRC than others, and fly ash(25%) added cement and BFS(35%)-fly ash(15%) added cement gets superior effect in the control of heat hydration. But synthetically considered properties of concrete, workablity, strength heat hydration, etc, it is more effective to use mineral admixture. Especially, to be used Blast Furnace slag is more effective.

최근 급속한 산업의 발달과 더불어 토목 건축기술의 발달로 콘크리트 구조물의 초고층화 대형화가 이루어 지고 있으며, 이러한 대형 구조물의 시공에 있어서 콘크리트의 온도상승은 부재의 내 외부 온도차이로 인한 온도응력에 의하여 균열을 발생시켜 구조물의 내하력 및 내구성에 심각한 손상을 가져올 수 있다. 연구에서는 시멘트 및 혼화재의 종류 및 배합설계 조건에 따라 콘크리트의 수화발열 특성 및 콘크리트의 공학적 특성에 대해 실험을 진행하였다. 시멘트 종류는 1종 보통포틀랜드시멘트, 혼합시멘트인 고로슬래그시멘트 및 4종 포틀랜드시멘트(벨라이트시멘트)를 사용하였으며, 혼화재 종류로는 플라이애쉬와 고로슬래그미분말을 사용하였다. 혼화재의 사용방법은 일반적으로 사용되는 플라이애쉬 25% 대체한 경우와 비교용으로 고로슬래그미분말을 50% 대체한 경우(2성분계 배합)와 또는 플라이애쉬와 혼합 사용(3성분계 배합) 방법을 적용하였다. 본 연구 결과, 결합재 종류 및 설계 조건에 따른 수화발열특성에 있어서는 벨라이트시멘트를 사용하는 것이 가장 효과적이며, 플라이애쉬를 사용한 경우도 수화열 저감 효과는 우수한 것으로 나타났으며, 수화발열특성을 비롯한, 콘크리트의 품질 특성을 종합적으로 고려할 경우, 고로슬래그미분말의 사용이 효과적이며, 특히 고로슬래그미분말과 플라이애쉬를 혼합사용한 3성분계의 배합설계가 가장 효과적인 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 한국콘크리트학회 '최신 콘크리트공학', 기문당, 2005, pp.604-635
  2. 김진근, 강석화, 김상철 '매스콘크리트 구조물에서의 시멘트 종류별 수화발열 특성 평가', 콘크리트학회 논문집, 11권 6호, 1999.12, pp.3-12
  3. 김무한, 김상규, 김상윤, 최세진, 김용로, 유범재, '혼화재 종류 및 대체율에 따른 고강도콘크리트의 수화열 저감 효과', 한국콘크리트학회 가을학술발표대회 논문집, 13권 2호, 2001, pp.409-414
  4. 이상수, 원철, 김동석, 박상준, '고로슬래그미분말을 사용한 콘크리트의 공학적 특성에 관한 연구', 콘크리트학회 논문집, 12권 4호, 2000.8, pp.49-58
  5. 國府早勝郞 外, '高爐スラグ微分末の用いたコンクリ-トの斷熱溫度上昇', 日本土木學會 高爐スラグ微分末の用いたコンクリ-トの適用の關するシンポジウム, 1987.3, pp.51-58コ
  6. 현석훈, 박춘근, 선영인, 김용호, '저발열 콘크리트 수화열 평가의 실험적 연구', 한국콘크리트학회 가을학술발표논문집, 8권 2호, 1996, pp, 345-351
  7. 김진근, 노재호, 박연동, 한정호, 김훈, '시멘트 및 콘크리트의 수화발열특성에 관한 연구', 콘크리트학회 논문집, 7권 3호, 1995. 6, pp.211-219
  8. 김진근, 하재담, 김태홍, 이종열, '결합재 종류에 따른 콘크리트의 단열온도상승특성 및 단열온도상승에 따른 압축강도특성에 관한 연구', 한국콘크리트학회 봄학술발표 대회, 13권 l호, 2001. 5, pp.527-532
  9. 日本コンクリ-ト學會,'マスコンクリ-トの溫度應力硏究 委員會報告書',日本コンクリ-ト學會,1985.11

Cited by

  1. Thermal and Mechanical Behaviors of Concrete with Incorporation of Strontium-Based Phase Change Material (PCM) vol.13, pp.1, 2019, https://doi.org/10.1186/s40069-018-0326-8