• 제목/요약/키워드: 수축 예측모델

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수축저감제를 사용한 콘크리트의 건조수축 예측에 관한 연구 (Study on Prediction of Drying Shrinkage of Concrete using Shrinkage Reducing Agent)

  • 서태석;최훈제
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.297-303
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    • 2016
  • 콘크리트 건조수축 균열을 제어하기 위하여 수축저감제(SRA)가 개발되었다. SRA는 콘크리트 미세공극의 표면장력을 작게 하여 수축량을 감소시키며, 콘크리트의 품질향상을 위하여 SRA의 사용이 증가되고 있다. 하지만 건조수축을 예측하기 위한 다양한 모델이 존재함에도 불구하고, SRA의 영향을 고려할 수 있는 예측방법이 아직까지 없는 실정이다. 따라서 SRA 콘크리트의 건조수축에 의해 발생하는 인장응력을 정확히 예측할 수 없고, 콘크리트 구조물의 정량적인 사용성 한계의 검토가 불가능하다. 본 연구에서는 SRA 콘크리트의 정량적인 건조수축 변형률 예측가능성을 제시하기 위하여, 건조수축실험값과 기존 모델에 의한 예측값을 비교하였다. 기존 모델에는 SRA의 영향을 고려할 수 없으므로, 실험결과에 근거하여 SRA 첨가율에 따른 수축저감계수를 도출하였고 기존 모델에 수축저감계수를 적용하여 예측값을 구하였다. 그 결과 AIJ 모델, ACI 모델, GL2000 모델은 ${\pm}10%$의 오차범위 내에서 예측값과 실측값이 전반적으로 양호한 상관관계를 보였지만, CEB-FIP 모델과 B3 모델은 예측값이 실측값을 과소평가 하는 것으로 나타났다.

전기로 산화 슬래그를 굵은 골재로 사용한 콘크리트의 수축 특성 (Characteristics of Shrinkage on Concrete using Electric Arc Furnace Slag as Coarse Aggregate)

  • 최효은;최소영;김일순;양은익
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.125-132
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    • 2020
  • 콘크리트의 수축현상은 체적 변화를 발생시키며 균열의 원인이 되어 구조물 내구성 및 안정성에 영향을 미친다. 콘크리트의 수축에 영향을 미치는 요인은 매우 다양하며, 특히 골재는 시멘트 페이스트의 변형을 구속하여 수축 발생을 억제하기 때문에 골재의 특성은 수축 현상에서 중요하게 고려하여야 하는 부분이다. 한편, 골재 부족 현상으로 인해 천연 골재 대체재 개발 및 적용에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있으며 콘크리트용 골재로 사용 되는 재료도 점차 다양해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 전기로 산화 슬래그를 굵은 골재로 사용한 콘크리트의 수축 특성을 평가하기 위해 수축 실험을 진행하였으며, 실험 결과와 수축 예측 모델을 비교하여 기존 예측 모델 의 적용성을 검토하였다. 실험 결과, 전기로 산화 슬래그를 굵은 골재로 사용함에 따라 수축량이 감소하는 결과가 나타났으며, 특히 자기수축 저감 효과가 크게 나타났다. 예측 모델과의 비교 시 건조수축과 자기수축 각각 GL2000 모델과 Tazawa 모델이 가장 유사한 예측값을 나타냈으나, 보다 정확한 예측을 위해서는 골재 및 혼화재의 물성을 고려할 수 있도록 보완이 필요한 것으로 판단된다.

불포화 공극 보정 수화도 모델을 이용한 콘크리트의 자기수축 예측 (Prediction of Autogenous Shrinkage on Concrete by Unsaturated Pore Compensation Hydration Model)

  • 이창수;박종혁
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.909-915
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    • 2006
  • 콘크리트의 자기수축을 예측하기 위해 기존 수화도와 자기수축의 진행 속도 차이를 불포화공극 생성 속도로 가정하고 시멘트 페이스트의 자기수축 실험을 통하여 물-결합재비에 반비례하는 불포화공극 보정계수를 산정할 수 있었다. 이를 자기수축 기여 성분과 미기여 성분이 고려된 변형 Pickket 모델을 이용하여 콘크리트의 자기수축을 예측하였으며, 실험값 및 기존 Tazawa 모델과 일치하는 경향을 나타내어 불포화공극 보정계수에 의한 자기수축 예측이 타당함을 알 수 있었다. 그러나 강도의 함수로 설정된 기존 CEB-FIP 자기수축 예측 모델의 경우 최종 자기수축률과 자기수축 발현 시간함수에 대하여 다소의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

질량이 낮은 별의 탄생에서 에피소딕 중력수축 모델 검증

  • 김효정
    • 천문학회보
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    • 제38권1호
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    • pp.54.1-54.1
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    • 2013
  • 이 연구는 질량이 낮은 별탄생 지역에서 '에피소딕 질량수축 이론'을 관측과 수치모델로 테스트하였다. 스피쳐 우주망원경을 비롯한 여러 망원경으로 별 탄생 지역을 관측한 결과, 어린 별의 광도는 0.01 태양광도에 불과한 매우 낮은 값에서부터 높은 값까지 넓은 영역에 걸쳐 분포한다는 것이 알려졌다. 이 관측 결과는 70년대부터 있어 온 소위 표준 별탄생 모델의 예측과는 다른 결과이다. 관측과 표준 별탄생 모델의 차이를 풀기 위해서 에피소딕 질량수축 모델이 제안되었다. 테스트를 통하여 광도가 낮은 어린 별의 관측적 특성이 에피소딕 질량수축 모델로 한꺼번에 설명될 수 있음을 보였다. 우선, 카르마 전파 간섭계를 사용하여 전체 어린 별의 광도 분포에 해당하는 별 샘플을 선택하여 관측하였다. 표준 별탄생 모형은 중력수축이 진행됨에 따라 디스크 질량이 점진적으로 증가하지만 에피소딕 중력수축 모델은 디스크 질량과 별의 진화상태 사이에 특별한 연관관계가 없음을 예측한다. 여섯 개의 측정된 디스크 질량은 별의 진화상태와 상관없음을 보여주었다. 다음으로, 열아홉 개 어린 별의 이산화탄소 얼음을 적외선으로 분광 관측하고 분석하였다. 관측대상별 중 절반은 다른 분자와 섞이지 않은 순수한 이산화탄소 얼음이 존재한다는 증거를 보였고, 그 중 여섯 개는 순수 이산화탄소 얼음 존재의 강력한 증거인 두개의 픽이 나온 흡수선 형태를 보였다. 순수 이산화탄소 얼음 성분이 현재 광도가 낮은 별에서 존재한다는 것은 과거에 광도가 밝았던 시기, 즉 중력수축속도가 높았던 시기가 있었다는 것을 뒷받침한다. 화학진화모델에 에피소딕 중력수축 모델과, 일산화탄소 얼음이 이산화탄소 얼음으로 전환될 수 있다는 새로운 화학 네트워크를 포함한 모델로 광도가 낮은 어린 별에서의 순수 이산화탄소의 존재, 총 이산화탄소의 양, 그리고 관측된 일산화탄소 가스의 양을 모두 설명할 수 있었다.

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콘크리트 강도, 발현 속도 및 양생조건에 따른 자기수축 특성 비교 (Comparison on Characteristics of Concrete Autogenous Shrinkage according to Strength Level, Development Rate and Curing Condition)

  • 양은익;신정호;최윤석;김명유;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.741-747
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    • 2011
  • 이 연구에서는 강도수준 및 강도발현 속도에 따른 콘크리트의 자기수축과 예측모델의 적용성을 비교하였고, 다양한 양생조건을 적용시켜 자기수축을 검토하였다. 연구 결과에 따르면 콘크리트가 강도가 증가할수록 자기수축이 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 동일한 콘크리트 강도의 경우라도 강도발현 속도가 빠른 OPC의 경우 초기 자기수축은 크지만 최종 자기수축은 BFS의 경우가 더 큰 것으로 나타났다. 초기 습윤양생은 자기수축 저감에 영향을 미치며 특히 24시간 이상 습윤양생을 실시하면 최종 자기수축은 크게 감소하는 것으로 나타났다. 기존의 EC2모델은 콘크리트 특성을 적절히 반영하지 못하는 것으로 나타났으며 자기수축을 보다 효과적으로 예측할 수 있는 수정 모델식을 제안하였다.

콘크리트 강도와 양생조건에 따른 건조수축량 비교 (Comparison of Drying Shrinkage with Concrete Strength and Curing Condition)

  • 김일순;양은익;이성태;문재흠;이광명;김지상
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.407-408
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    • 2009
  • 건조수축은 콘크리트 구조물의 내구성에 큰 영향을 미친다. 이러한 건조수축을 예측하기 위하여 여러 가지 모델들이 실험적으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 강도와 양생조건에 따른 건조수축을 측정하여 대표적인 모델코드와 그 특성을 비교하였다. 실험결과 물-시멘트비가 작아질수록 건조수축량은 감소하였고, 4주간 습윤 양생한 경우 전체수축이 크게 저하하였다. 예측 모델과 실험결과를 비교할 때 EC2 모델과 가장 잘 일치하였다.

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고성능 콘크리트의 자기수축 예측모델에 관한 연구 (Prediction Model on Autogenous Shrinkage of High Performance Concrete)

  • 유성원;소양섭;조민정;고경택;정상화
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.97-105
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    • 2006
  • 고성능 콘크리트의 자기수축은 초기균열을 유도할 수 있기 때문에 내구성 측면에서 매우 중요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 실험을 통해 혼화재료를 혼입한 고성능 콘크리트의 자기수축 특성을 분석한 후 예측모델을 제안하였다. 이를 위해 다양한 실험변수를 가진 시편에 대해 광범위한 실험을 수행하였다. 주요 실험변수는 혼화재료의 종류 및 혼입률로 설정하였으며 물-시멘트비는 30%로 고정하였다. 실험결과 플라이애시를 치환한 경우에는 자기수축량이 다소 감소하였으며, 고로슬래그를 사용한 경우에는 자기수축이 증가하였다. 또한, 수축저감제 및 팽창재의 혼입량이 클수록 고성능 콘크리트의 자기수축은 감소하는 경향을 보였다. 한편, 본 논문에서는 회귀분석을 통해 혼화재료를 사용한 고성능 콘크리트의 자기수축 예측식을 제안하였으며, 제안된 자기수축 예측식은 실험결과와 비교적 일치하였다

콘크리트 건조수축 측정 방법 및 예측 모델에 대한 비교 (Comparison of Measurement Methods and Prediction Models for Drying Shrinkage of Concrete)

  • 양은익;김일순;이성태;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.85-91
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    • 2010
  • 이 연구에서는 24~60 MPa 범위의 콘크리트에 대하여 다양한 양생조건과 측정 방법을 적용하여 재령에 따른 조건별 건조수축량을 비교하였고, 이를 통해 실험 방법의 적합성 및 예측 방법의 적용성을 검토하였다. 연구 결과에 따르면, 28일 양생이 가장 적은 건조수축을 나타냈으며, 저강도 콘크리트 봉합양생의 경우 탈형 후부터의 변형률을 비교 해보면, 표준양생의 건조수축과 크게 변하지 않는 것으로 나타났으나, 고강도 콘크리트 봉합양생의 경우 자기수축이 크게 발생하여 더 큰 건조수축을 나타냈다. 매립 게이지를 사용해도 효율적인 건조수축량 측정이 가능하며, 접지(contact) 게이지로 측정된 값이 매립 게이지로 측정한 값보다 작게 나타났다. 실험 결과는 EC2 모델예측식과 가장 잘 일치하는 것으로 나타났다.

실부재에 있어서의 팽창콘크리트의 수축거동 및 응력예측 (Estimation of Shrinkage Behavior and Stress of Expansive Concrete on Buildings)

  • 최형길;김규용;노구치 타카푸미;하마 유키오
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.23-31
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    • 2016
  • 수축 균열의 저감 대책으로서 팽창재를 적용한 콘크리트의 모델화에 관한 연구로서 선행하여 구축한 모델을 바탕으로 팽창재에 의한 콘크리트의 수축저감 및 균열억제 효과에 대한 매크로 예측 수법을 제안하고 타당성을 검증했다. 또한, 모델의 적용을 실부재로 확장해, 실부재에 발생하는 변형을 예측하는 한편, 실부재에 발생하는 응력을 예측하여, 기존의 방법에 따른 결과와 비교 검토함으로서 본 연구에서 제안하는 모델의 타당성을 검증했다. 본 연구로부터 실시한 팽창재를 혼입한 콘크리트에 대한 이론적인 모델의 검토로부터 팽창콘크리트의 실구조물 레벨로의 검토와 함께 수축저감 및 균열억제 효과에 대한 매크로 예측수법의 제안은 향후, 팽창콘크리트의 적용 및 실용화에 있어, 실증적인 데이터를 제공할 수 있다고 생각한다.

환경인자를 고려한 건조수축의 예측모델 개발 (Modelling of Drying Shrinkage for Different Environmental Conditions)

  • 한만엽
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.111-120
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    • 1996
  • 콘크리트의 건조수축 특성은 콘크리트 구조물의 내구성을 결정하는 대단히 중요한 특성으로서 환경적인 요인에 영향을 많이 받는다. 이 환경적 요인은 온도, 습도, 풍속 등으로 구성되어 있는데 이들 개별적인 인자들은 변화폭이 크로, 콘크리트의 건조에 미치는 영향이 복합적이기 때문에 이들의 영향을 개별적으로 평가하는 것은 큰 의의가 없다. 본 연구에서는 건조수축에 영향을 미치는 환경적인 요인들을 통합하고자 증발속도라는 변수를 도입하였다. 적절한 온도와 습도, 풍속, 콘크리트 온도 등을 선정하여 선정된 환경하에서의 증발속도를 증발속도계로 측정하였으며, 이 결과를 기존의 PCA 도표와 비교 평가하였고, 설정된 조건하에서의 실험을 통하여 콘크리트의 건조수축과 증발속도간의 관계를 규명하였다. 또한 건조수축 실험결과와 이 변수 사이의 관계를 정량화하여 건조수축의 예측에 이용될 수 있는 예측모델식과 도표를 개발하였다.