• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.227-233
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• 2001

최근 비약적인 경제발전에 힘입어 장대교량, 항만, 댐, 도로, 원자력 발전소 등과 같은 대규모 기간구조물의 건설이 증가하고 있으며, 구조물은 대형화 혹은 고강도화되는 추세에 있다. 특히, 전술한 구조물을 매스콘크리트로 가설하게 되면 초기재령시에 수화열로 인한 균열이 발생할 가능성이 매우 높기 때문에 효율적인 매스콘크리트의 개발과 매스콘크리트 구조물의 설계기술 및 시공방법이 중요한 연구대상으로 등장하게 된다. 본 논문에서는 가로 52.6m, 세로 14.4m, 높이 8.5m의 기계기초 매스콘크리트의 시공에 적합한 온도관리기법을 다음과 같은 단계로 제안하고자 한다. 먼저 온도상승요인을 최소화하는 콘크리트의 배합비를 산정한다. 산정된 콘크리트의 열특성을 측정하기 위해 단열온도실험을 수행하여 각종 열특성상수와 단열온도 상승곡선식을 도출한다. 이와 같은 열특성치를 콘크리트 구조체에 적용하여 열응력해석을 수행한다. 이와 같은 열응력해석을 통하여 구조물의 분할타설높이에 따라 온도균열이 발생하지 않는 콘크리트 내외부의 온도차를 결정한다. 이때 열응력해석에 범용 유한요소 프로그램인 Diana을 사용한다. 콘크리트의 타설은 현장조건과 타설시점을 최대로 고려하고 양생방법으로 콘크리트 내외부의 온도차를 최소화하기 위해 이중단열효과가 있는 거푸집과 가열장비을 사용한다. 또한 콘크리트의 온도관리를 위하여 구조물 내외부에 온도게이지를 매립하고 30분마다 계측을 수행하면서 콘크리트 내외부 온도차가 허용 해석범위를 유지하도록 한다. 양생기간은 7-10일 정도를 유지한다. 전술한 온도관리기법을 통하여 완공후 수평정밀도가 기초의 허용침하량으로 환산하여 $1{\mu}m$ 인 고정밀도의 기계기초는 완벽하게 시공되었다. 따라서 매스콘크리트의 온도균열을 제어할 수 있는 시공방법으로 제안한다. 또한 매스콘크리트의 내외부 온도차를 단열온도실험과 온도해석으로부터 정한 값이내로 제어하고 충분한 양생관리를 병행하면 수화열에 의한 콘크리트의 온도균열을 최소화할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.233-237
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• 1994

매스콘크리트에서는 수화열에 의하여 유발된 높은 온도가 열응력을 일으키는 원인이 되며 구속의 정도에 따라 인장응력이 발생되어 균열이 발생하게 된다. 따라서, 매스콘크리트 타설시 시멘트의 수화열에 의한 균열이 심각한 문제가 된다. 본 연구에서는 매스콘크리트 기초 및 교각구조에 대한 수화열 실험을 통해 온도분포 및 변형분포를 측정하고 이에 대한 온도 및 열응력 해석을 통해 매스콘크리트에 대한 수화열 특성을 규명하였다.

• 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.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.217-224
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• 1997

매스콘크리트의 타설시 온도이력을 정확히 예측하기 위해서는 재령별로 민감하게 변하는 시공 및 주변 환경요인을 엄밀히 반영하여 온도이력을 합리적으로 해석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 시공시에 발생되는 주변환경조건을 고려한 상태에서 온도이력을 해석할 수 있도록 개발된 해석프로그램을 이용하여 주변환경조건에 대한 수치실험을 수행하고자 한다. 수치실험의 목적은 매스콘크리트 타설시 각종 인자가 매스콘크리트의 온도이력에 미치는 영향정도를 정량적으로 파악하여 실제 매스콘크리트의 설계 및 시공시 사전에 콘크리트의 온도이력을 예측하여 효율적으로 관리하는데 있다. 수치실험을 수행한 결과주어진 구조물의 설계조건에 부가하여 타설시기, 타설온도,거푸집조건 및 제거시기, 양생 및 개기온도 등의 시공시 주변환경조건의 영향이 대단히 민감하게 작용하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권3호
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• pp.4-14
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• 1997

• 콘크리트학회지
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• 제4권3호
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• pp.101-111
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• 1992

매스콘크리트 구조물에서의 시멘트 수화열은 구조물의 균열을 발생시킬 만큼 큰 내부온도를 발생시킨다. 따라서 매스콘크리트 구조물에서의 설계와 시공단계에서 내부온도응력을 예측할 수 있다면 이와같은 균열로 인한 구조물의 피해를 예방할 수 있을 것이다. 그리고 수화열에 의한 온도증가는 타설초기에 발생하므로 크리이프에 의한 영향도 매우크다. 따라서 온도응력해석시 크리이프와 건조수축의 영향을 고려하는 것이 구조물의 안전성과 사용성을 정확히 파악하는데 필요하다. 본 연구는 먼저 매스콘크리트의 온도이력을 유한요소법에 의해 해석하고, 작용하중이나 온도이력을 크리이프와 건조수축영향을 고려하여 콘크리트 구조물의 응력과 변형을 유한요소법에 의해 계산하였다. 본 연구에서 온도이력 계산과 콘크리트구조물의 응력과 변형의 계산을 위해 작성한 프로그램 결과를 실제 구조물의 실험결과와 비교하였을 때 양호한 결과를 얻었다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권3호
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• pp.24-33
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• 1997

• 콘크리트학회지
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• 제8권4호
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• pp.191-199
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• 1996

매스콘크리트 시공시 콘크리트의온도가 급격히 변화하면 콘크리트에는 균열이 발생하게 된다. 매스콘크리트를 타설한 후에는 구조물의 주변환경조건이 콘크리트의 온도를 변화시키게 된다. 그러나 아직도 주변환경조건을 고려하여 콘크리트의 온도이력을 엄밀하게 해석할 수 있는 해석기법이 개발되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 대기온도, 양생온도, 거푸집재료, 거푸집의 존치 및 제거, 추가양생 등 주변환경조건이 매스콘크리트 온도이력에 미치는 영향을 정량적으로 해석하기 위하여 유한요소정식와에 열전달계수, 주변환경조건 및 거푸집조건을 도입하였고 이를 해석할 수 있는 알고리즘과 해석프로그램을 개발하였다. 본 연구의 수치모형 해석값을 모형실험값, 타연구 모형실험값 및 기존의 범용프로그램에 의한 해석값과 비교한 결과로부터 본 연구의 온도해석이론의 타당성 및 정확도를 분석하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2002년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.491-496
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• 2002

중력식 댐과 같은 대형구조체의 콘크리트에만 적용되는 것으로 인식되어 왔던 매스콘크리트의 개념적용은 최근 콘크리트 구조물이 대형화, 특수화되어 유동성이 충분히 확보된 콘크리트의 대량 급속 시공이 증가하고 있어 그 특별한 범주를 규정하기 힘든 실정이다. 이러한 현실 뿐만아니라 과거보다는 상대적으로 고강도화된 콘크리트가 요구되고 있기 때문에 빈번히 관찰되고 있는 매스콘크리트 구조물의 균열발생원인 및 발생시기의 예측이 어려워지고 있다.(중략)

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.289-294
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• 1997

매스콘크리트 구조물에서는 이미 경화된 콘크리트가 새로이 타설된 콘크리트의 변형을 제한하여 시공직후에 부재의 길이방향에 수직한 균열이 발생하는 경우가 자주 보고 되고 있다. 이 균열은 먼저 타설된 바닥에 대하여 벽체의 변위가 제한될 때 구속인장응력에 의해 발생된다. 이러한 균열의 발생원인은 몇 가지로 살펴볼 수 있는데, 그 하나는 먼저 타설한 바닥 콘크리트와 새로 타설한 벽체 콘크리트와의 수화열 발생의 차이에 의한 것이며, 두번째 이유로 바닥과 벽체사이의 건조수축의 차이를 들 수 있다. (중략)