• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.315-322
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• 2017

본 연구는 결합재에 따른 자기충전 콘크리트의 현장 최적배합비의 선정 및 이에 따른 현장 시공성과 경제성을 평가하기 위한 것이다. 결합재로 슬래그 함량이 46.5%인 슬래그계와 $C_2S$함량이 51.4%인 벨라이트계, 그리고 석회석 미분말이 사용되었다. 물-시멘트비를 대상으로 유동성, 충전성, 재령별 압축강도를 측정하여 현장 최적배합조건을 선정하였으며, 이에 따른 평가항목으로 응결시간, 블리딩, 침하깊이, 단열온도 상승시험을 실시하였다. 현장 시공성 및 경제성 평가를 위하여 현장시공에 따른 콘크리트 물량과 재료비를 분석하였다. 실험결과, 유동성 및 압축강도에 만족하는 물-시멘트비는 슬래그계 41.0%, 벨라이트계 51.0%이며, 응결시간 및 블리딩량 종료시간은 슬래그계가 빨랐지만, 블리딩량은 슬래그계가 큰 것으로 나타났다. 단열온도 상승량 및 상승속도는 벨라이트계가 낮은 것으로 나타났다. 또한 배처 플랜트의 최적 배합시간은 75초가 적합하였으며 생산량은 $100{\sim}110m^3/hr$이었다. 재료비 및 콘크리트 물량에서 벨라이트계가 슬래그계보다 각각 14.0% 및 3.3% 절감되는 것으로 나타났기 때문에, 재령별 압축강도 발현을 제외하면 벨라이트계 자기충전 콘크리트가 시공성 및 경제성 등에서 우수하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.203-212
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• 1994

콘크리트는 경화도중 시멘트의 수화발열로 인한 비선형 온도분포가 발생한다. 이는 초기재령시 콘크리트의 인장강도를 초과하는 인장응력을 유발시키고, 결국에는 균열을 발생시킨다. 본 연구에서는 온도분포에 주요한 영향을 주는 매스콘크리트의 발열특성을 평가하기 위해서 주요변수에 따른 단열온도 상승시험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 단위시멘트량과 플라이애쉬 혼입량에 따른 콘크리트의 발열특성을 평가하였다. 이에 의해서 현장실험을 실시한 모의시험체에 대해서 유한요소 열전도해석(ADINA-T)을 수행하여 현장실험에서 결정된 실측결과와 비교분석을 수행하였다. 해석결과와 실험결과는 잘 일치함을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구결과는 향후 콘크리트 반죽 온도 변화가 콘크리트의 발열특성에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 수행되면 보다 광범위하게 현장에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.489-492
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• 2008

물/결합재비가 0.4이면서 5%의 실리카퓸이 혼입된 3가지 매스콘크리트 배합과 실리카퓸이 혼입되지 않은 1가지 매스콘크리트 배합에 대해 단열온도상승실험과 자기수축실험을 실시하여 실리카퓸이 매스콘크리트의 수화발열특성과 자기수축에 미치는 영향을 규명하고, 그 결과를 통해 실리카퓸의 매스콘크리트에 대한 적용 가능성을 검토하였다. 실험결과, 매스콘크리트 배합의 경우에는 실리카퓸을 혼입하여도 수화반응속도가 거의 증가하지 않으면서 최종단열온도상승량이 5$^{\circ}$C 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 콘크리트의 극한자기수축량은 실리카퓸의 혼입여부에 상관없이 거의 동일한 것으로 나타났다. 따라서 실무에서 매스콘크리트 구조물의 시공에 실리카퓸을 적용하면 내구성뿐만 아니라 수화열 균열제어에도 이점이 있을 것으로 판단된다.

• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.75-89
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• 1997

동적형(Dynamic type) 빙축열시스템의 빙축열조에서 단열조건과 비단열조건인 경우 각각 얼음충진율(Ice Packing Factor), 분산유체의 온도 및 유량의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 실험시간이 경과함에 따라 빙축열조의 수직방향으로 온도성층화가 나타났으며 분산유체의 유입온도가 높고 유입유량이 많을수록 상부영역에서 온도분포는 크게 변화하였고 온도성층화에 도달하는 시간도 단축되었다. 또한 얼음충진율이 작은 경우가 온도성층화를 이루는 시간이 짧았고 상하부 온도차가 급격히 커진 것 알 수 있었다. 그리고 단열의 경우가 비단열의 경우보다 모든 조건하에서 조금 높은 온도분포를 나타내었으며 온도성층화에 소요되는 시간도 조금 단축되었다. 빙축열조내의 수직방향의 평균온도 상승은 얼음충진율이 낮고 유량이 많을수록 커졌으며 총방열에너지에 대한 잠열에너지의 비($E_{\lambda}/E_[tot}$)는 약 80%정도로 나타났다. 또한 유입온도가 높고 유량이 많을수록 잠열에너지의 방출이 빨리 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.475-481
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• 2013

$850{\sim}1000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 적정량 치환한 콘크리트는 장기팽창성을 갖는다. 이러한 팽창성은 저온소성한 MgO 분말의 느린 수화반응을 통해 이루어지기 때문에 장기재령까지 수축을 보상하는 특성을 가진다. 최근 수화열 저감, 내구성 향상 등의 이유와 함께 건설 산업의 탄소저감을 위한 방안으로 플라이애시 및 고로슬래그 등과 같은 혼화재의 사용이 증가하고 있다. 따라서 저온소성한 MgO 분말을 팽창재로 사용하기 위해서는 이러한 혼화재와 MgO 분말을 함께 사용한 콘크리트의 특성 규명이 필요하다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 수화열뿐만 아니라 장기재령 압축강도 및 길이변화 등의 기본 물성을 실험을 통해 조사하였다. 단열온도 상승시험 결과, 5% 수준으로 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 단열온도상승속도 및 최종온도가 플라이애시 콘크리트보다 다소 작게 나타났다. 또한 압축 강도 실험결과 물-결합재비에 따라 저온소성한 MgO 분말이 장기재령 압축강도에 미치는 영향이 다르게 나타났으며, 장기적인 길이변화 실험 결과 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트에서 큰 팽창효과를 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.497-500
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• 2008

본 연구에서는 보통강도 고유동 자기충전 콘크리트의 수화발열 특성을 알아보기 위하여 미소수화열 시험 및 간이 단열에 의한 콘크리트 온도 상승량 실험을 실시하였다. 미소수화열 시험을 실시한 결과 석회석미분말 및 플라이애시를 혼화재로 사용한 고유동 자기충전 콘크리트는 단위시멘트량 감소로 수화발열량이 감소하였다. 간이 단열에 의한 콘크리트 온도 상승량을 측정한 결과 분체량이 많은 고유동 자기충전 콘크리트가 혼화재의 영향으로 온도저감 성능이 우수 하며, 3성분계 고유동 자기충전 콘크리트의 경우 일반콘크리트와 유사한 온도상승속도를 나타내었다. 이러한 결과 고유동 자기충전 콘크리트가 일반콘크리트보다 상대적으로 높은 단위 분체량에 대한 온도저감 성능이 우수 하며, 설계기준강도 30MPa의 3성분계가 2성분계 고유동 자기충전 콘크리트보다 온도저감 및 초기 수화발현에 유리할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.411-418
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• 2013

최근 해양 콘크리트 구조물의 염해 및 수화열 저감을 위한 재료적 대책으로 혼합시멘트의 사용이 증가하고 있다. 혼합시멘트는 염해 및 수화열 저감 성능이 우수한 결합재이지만 재령 28일까지의 압축강도 발현이 작은 특징이 있다. 그러나 현행 해양 콘크리트 시방 규정은 높은 수준의 설계기준 압축강도를 재령 28일에 엄격히 만족하도록 되어 있다. 따라서 혼합시멘트를 사용하면 물-결합재비는 작고 단위결합재량은 많은 해양 콘크리트 배합이 예상된다. 이와 같이 높은 압축강도 위주의 해양 콘크리트 배합은 염해 내구성 확보에 유리하지만 수화열 저감에는 불리하다. 따라서 이 연구에서는 물-결합재비 및 결합재 종류에 따른 해양 콘크리트의 재료적 특성을 실험적으로 검토하고 예측하였다. 검토 및 예측 결과, 고로슬래그시멘트(BSC) 및 삼성분계 혼합시멘트(TBC) 배합은 1종 보통포틀랜드시멘트(OPC) 배합보다 재령 28일까지의 압축강도 발현은 상대적으로 작지만 재령 56일에는 유사한 압축강도를 발현하였으며 염해 및 수화열에 유리한 것으로 나타났다. 그러나 현행 해양 콘크리트의 최소 설계기준 압축강도를 만족하기 위해서는 단열온도 상승량이 크게 증가하는 것으로 예측되어 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 태양에너지
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• 제11권1호
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• pp.61-68
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• 1991

본 연구는 장방형 발열체 주위에서의 열전달 특성을 고려하기 위하여 주위유체가 공기인 정상, 층류 상태하에서 수평단열판에 등온 사각비임이 부착된 경우 발열체 주위에서의 자연대류 열전달현상을 단열판의 경사각과 Rayleigh수를 변수로 하여 실험적으로 고찰하였다. 단열판의 경사각 ${\theta}$를 변화시킴으로써 비임의 수평 및 수직표면에 의해 형성되는 열상승류의 영향에 따라 서로 다른 온도장과 유동장이 형성되었고 ${\theta}=45^{\circ}$인 경우의 직각모서리를 제외한 나머지 직각모서리에서 가열된 상승류의 상호작용에 의해 국소 Nusselt수가 증가하였다. Rayleigh수가 증가함에 따라 ${\theta}=90^{\circ}$인 경우 $X_2$표면에서의 Thermal depression 현상이 가장 현저하였으며, ${\theta}=-45^{\circ}$인 경우 $X_1$ 표면에서의 유동 정체현상이 가장 심하였다. 단열판의 경사각을 변화시켜 실험 고찰한 결과 전평균 Nusselt수는 ${\theta}=45^{\circ}$인 경우 최대, ${\theta}=-45^{\circ}$인 경우 최소였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.189-190
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• 2010

"한강살리기" 4공구 여주보는 대형 매스콘크리트 구조물이며 공사기간 단축이 필요한 구조물이다. 본 연구에서는 공사기간 단축과 온도균열제어를 위한 최적 배합설계 방법을 검토하였으며, 강도 특성 등의 역학적 특성과 단열온도상승 등의 발열 특성을 실내실험을 통하여 확인하였다. 또한 시공단계에서 온도 계측을 통한 현장에서의 수화열과 온도응력 특성을 검토하여 온도균열에 대한 안전성을 확인하였다.