• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.105-112
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• 2013

이 연구에서는 화해된 콘크리트의 잔존 강도 평가에 있어서 충격-반향 기법의 적용성을 알아보고자 하였다. 화해를 모사하기 위해 콘크리트 실험체에 대한 표준 화재 온도 가열 시험을 실시하고, 화해된 콘크리트 실험체에 대해 충격-반향 응답 실험 및 압축 강도 실험을 실시하였다. 화해된 콘크리트의 충격-반향 응답 특성과 압축 강도의 잔존 특성을 분석하였으며, 또한 충격-반향 응답으로부터 구한 초음파 속도와 잔존 압축 강도와의 상관관계를 분석하였다. 연구 결과 화해된 콘크리트의 초음파 속도를 충격-반향 기법으로 신뢰성 있게 계측할 수 있으며, 또한 잔존 강도 평가에 충격-반향 기법을 유효하게 적용 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.941-944
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• 2008

본 연구는 화재피해를 입은 고강도 철근 콘크리트 구조부재의 폭렬발생시 구조성능을 파악하기 위한 연구로 압축강도 55MPa의 휨 부재와 압축부재를 화재피해를 입은 시간을 주요변수로 30분, 60분 및 90분간 화재 실험을 실시하였다. 휨 부재의 경우 피복두께에 따라 폭렬의 정도와 구조성능의 감소에서 차이를 보였으며, 피복 두께가 두꺼운 경우에 폭렬 면적 및 잔존강도의 감소폭이 크게 나타났다. 압축부재의 경우 폭렬로 인해 손실된 면적의 양은 화재피해를 입은 시간에 영향을 크게 받지 않았으나, 잔존강도의 경우 콘크리트가 고온에 오래 노출될수록 큰 감소폭을 보였고, 부재강성의 감소폭은 더욱 크게 나타났다. 따라서 고강도 콘크리트구조물에 화재가 발생하였을 경우 폭렬의 양상과 화재피해를 입은 시간에 따라 구조물의 잔존강도를 예측 할 수 있으며, 이를 이용하여 구조물의 재사용 여부의 판단 및 보수 보강에 필요한 자료를 제시할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.53-60
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• 2012

이 연구의 목적은 자연모래를 사용한 콘크리트(NSC)와 부순모래를 사용한 콘크리트(CSC)의 고온 하에서의 물리, 역학적인 특성을 조사하는 것이다. 시험체를 $23^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$ 범위에 노출시켜 육안검사와 중량손실을 측정하였으며, 압축강도 시험과 할렬 인장강도 시험을 수행하였다. 그 결과 중량손실률은 노출 온도가 증가할수록 감소하였으며, NSC와 CSC의 감소율은 비슷하였다. 압축강도, 할렬 인장강도와 탄성계수 또한 노출온도가 증가할수록 감소하였다. NSC의 잔존 압축강도는 $200^{\circ}C$와 $400^{\circ}C$에서 CSC보다 급격히 감소했으며, NSC의 잔존 할렬 인장강도 또한 $200^{\circ}C$에서 CSC 보다 급격하게 감소했다. 하지만 CSC와 NSC 공히 $800^{\circ}C$에 노출되었을 때는 비슷한 잔존강도를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.147-154
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• 2009

화재와 같은 고온의 환경에서 콘크리트의 고강도화는 폭렬(Explosive Spalling)이라는 큰 위험성을 가지고 있으며, 이러한 폭렬의 원인으로는 콘크리트 내부의 수증기압이 가장 큰 원인으로 제기되고 있다. 본 논문은 콘크리트의 폭렬발생 있어서 압축강도 및 함수율이 초기 폭렬특성에 미치는 영향을 실험적으로 검토하기위하여 건축구조물의 화재 온도조건인 ISO834 화재온도이력곡선을 15분, 30분 적용하여 콘크리트의 초기 폭렬특성을 검토하였다. 그 결과 압축강도 가열시간 함수율이 증가할수록 폭렬발생 및 폭렬현상이 증대되는 경향이 나타났으며, 15분, 30분 가열시간에 따른 잔존강도율을 나타내었다. 또한, 압축강도 및 함수율에 따른 폭렬발생영역을 분석하였으며, 압축강도 50${\sim}$100 MPa의 경우 함수율 3%이하, 100 MPa이상의 경우는 1%이하로 제어할 경우 폭렬현상이 발생하지 않을 것으로 판단되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.9-15
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• 2010

최근 사용이 늘어나고 있는 고강도 콘크리트는 화재에 취약하여 고열에 의해 내부 수증기압의 상승으로 폭렬 현상이 발생하게 된다. 이러한 폭렬 현상의 방지 방안으로 유기질 섬유를 이용한 방법이 가장 많이 연구되고 있지만 이 방법은 결국 화재 후 콘크리트의 강도 저하를 초래하게 된다. 따라서 본 연구는 포비성 Alkali-Silicates계 내화재를 피복하여 유기질 섬유를 적용한 경우와 폭렬 특성 및 잔존 압축강도 특성을 검토하였다. 유기질 섬유의 혼입 방법으로 P.P, Nylon 섬유를 사용하였고, 내화 피복의 방법으로 포비성 Alkali-Silciates계 내화재를 사용하였다. 내화 시험은 자체 제작한 가열로에서 화염방사기를 이용하여 3시간 동안 화염 실험을 실시하였다. P.P 섬유를 혼입한 경우 폭렬은 방지 하였지만 잔존 압축강도는 측정할 수 없었고, 포비성 Alkali-Silicates계 내화재로 피복한 경우 폭렬 방지뿐만 아니라 잔존 압축강도가 최고 96%까지 유지되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.613-620
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• 2013

콘크리트는 고온에 강한재료로 인식되어 왔으나, 화재 등의 고온에 의해 내부조직의 물리 화학적 변화가 발생해 역학적 특성이 저하하게 된다. 이에, 고온시 콘크리트의 역학적 특성의 저하에 관한 연구보고 및 기준이 제시되고 있다. 그러나 고강도 콘크리트 및 하중을 재하한 상태에 관한 연구데이터는 적다. 따라서 이 연구에서는 고온 및 하중재하에 따른 고강도 콘크리트의 고온특성을 평가하였다. W/B 12.5%, 14.5%, 20%의 고강도 콘크리트를 대상으로 비재하상태 및 $0.25f_{cu}$의 하중조건을 설정하여, 고온시의 응력-변형, 최대하중에서의 변형, 압축강도, 탄성계수, 열팽창변형, 단기 고온크리프을 평가하였다. 실험 결과, 압축강도가 높아질수록 가열에 의한 압축강도의 저하가 크게 나타났고, $500^{\circ}C$이상의 온도에서 고온에 의한 열팽창변형과 하중재하에 의한 수축변형이 상쇄되어 압축강도 및 탄성계수의 잔존율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.869-872
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• 2008

최근, 고온가열을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 체계적인 연구가 실험적으로 접근되고 있다. 본 연구는 40, 60, 80MPa급 고강도콘크리트의 재료역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 시험법은 설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법으로서 극한강도의 25%하중을 사전재하한 후 시험체의 가열을 하중을 유지한 상태에서 목표온도까지 가열하였고 재하는 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시했다. 시험결과 콘크리트 강도가 증가할수록 상온의 수준과 비교하여 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하는 것으로 나타났으며 실험결과를 바탕으로 온도의 수준에 따른 압축강도와 탄성 계수의 상관 관계식을 도출하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1-6
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• 2009

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 효율적인 것으로 콘크리트 공시체를 대상으로 한 여러 내화실험결과를 통하여 보고되었다. 또한 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위하여 필수적으로 사용되는 실리카흄은 콘크리트의 수밀성을 높여 폭렬현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PP섬유의 혼입량과 실리카흄 치환율을 변수로 하는 고강도 철근콘크리트 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하여 고온 시 각 변수들이 폭렬현상에 미치는 영향 및 잔존강도를 분석하였다. 실험결과 PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 폭렬정도가 감소하고, 잔존 압축강도비는 증가하는 것으로 나타났으며, 실리카흄을 7%, 14% 및 21%로 증가시킬수록 기둥의 폭렬정도는 크게 변화하지 않았으나, 잔존 압축강도비는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-6
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• 2015

본 연구에서는 충격반향기법을 이용하여 화해를 입은 고강도 콘크리트의 화재손상정도를 평가하였다. 100 MPa급의 고강도 콘크리트 시편을 제조하여 $100{\sim}800^{\circ}C$의 고온에 2시간 동안 노출한 후 충격반향기법의 응답스펙트럼을 이용하여 시편의 탄성파 속도를 측정하였으며, 이를 이용하여 동탄성계수를 산출하였다. 이후 직접 압축강도 실험을 통해 시편의 잔존압축강도와 정탄성계수를 측정하였다. 실험결과, 노출되는 온도가 높을수록 탄성파의 속도, 동탄성계수, 잔존압축강도, 정탄성계수가 저하되는 경향을 나타냈으며, 탄성파 속도와 압축강도, 동탄성계수와 정탄성계수는 선형적인 상관관계를 나타냈다. 따라서 충격반향기법을 이용하여 화해를 입은 고강도 콘크리트의 화재손상정도를 평가하는 것이 가능하다고 판단된다.