• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.311-318
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• 2018

이 연구에서는, 기둥 횡방향 철근의 화재 후 잔존 역학적 특성 규명 연구의 일환으로, 횡철근비와 기둥의 고온 노출면 수 차이에 따른 횡방향 철근의 손실강도 보상효과를 잔존 압축강도, 변형률 및 탄성계수와 하중-변위 곡선의 상대적 비교분석을 통해 규명하였다. 실험변수로 띠철근의 간격과 고온 노출면 수를 변수로 한 실험체를 제작하여 가열실험을 수행하였다. 이때 전기로 온도를 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$로 설정하여 $13.33^{\circ}C$/분의 속도로 가열하고 2시간동안 그 온도를 유지시켰다. 냉각된 실험체에 대해 응력-변형률 곡선을 구하기 위한 압축실험을 수행하고, 이로부터 탄성계수, 잔존 내력 및 변형률 등의 잔존 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과, 고온 노출 면이 많은 기둥이 수열온도 증가에 따라 탄성계수 감소율이 크게 나타나고, 횡철근비가 크면 수열온도 증가에 따라 탄성계수 감소율이 작게 나타났는데, 이로부터 기둥위치와 횡철근비 등이 내화설계나 화재 안전진단 시 고려되어 합리적인 내화성능 평가가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.131-138
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• 2006

공항 콘크리트 포장은 설계기준을 역순으로 하거나, FWD 장비로부터 얻어진 탄성 계수를 근거로 포장체의 잔존수명을 추정하여 왔었다. 그러나 FWD로부터 얻어진 탄성계수 값은 역산 방법에 따라 변동성이 심하므로 잔존수명의 일관성이 결여된 한계가 있다. 또한 구조적 측면만 고려하여 포장의 상태를 평가하므로. 기능적 측면을 반영하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 잔존수명 산출에 있어서 구조적 측면 및 기능적 측면 모두를 고려하는 논리를 제시하였으며, 각 논리별 세부 절차별에 있어서의 기준 및 모델 적용을 제안하였다 구조적 잔존수명 추정 논리를 개선하기 위해 오래된 공항을 대상으로 하여 하중을 받은 구간과 받지 않은 구간에서의 잔존수명 추정 인자 선정을 위한 실험을 실시하였다. 그 결과 기존에 주로 사용되어 왔던 탄성계수보다는 하중전달효율이 잔존수명 추정 인자로 규명되었다. 새롭게 개발한 잔존수명 추정 논리 및 세부 모형들의 현장 적용성을 파악하기 위하며 오래된 공항 한 개소를 선정하였다. 새로운 논리에 따라 현장 실험 및 분석을 수행한 결과 실무에 적용하는데 무리가 없음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.131-139
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• 2012

콘크리트 기둥에 사용되는 횡방향 철근은 압축콘크리트 파괴 시 횡방향 벌어짐을 구속하여 폭렬을 줄일 수 있고 콘크리트의 연성을 증가시키는 데에 유효하며 강도손실 보상효과가 있다. 이를 규명하기 위하여, 띠철근의 간격과 나선철근을 변수로 한 실험체를 제작하여 가열실험을 수행하였다. 이 때 전기로 온도를 $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$로 설정하여 $13.33^{\circ}C$/분의 속도로 가열하고 2시간동안 그 온도를 유지시켰다. 냉각된 실험체에 대해 응력-변형률 곡선을 구하기 위한 압축실험을 수행하고, 이로부터 탄성계수, 잔존 내력 및 변형률 등의 잔존 역학적 특성을 분석하였다. 실험결과 횡방향 철근비가 높을수록 철근이 콘크리트를 구속하여 다축 응력 상태가 되기 때문에 고온을 받은 콘크리트의 잔존 최대응력이 커지고 더욱 큰 변형을 발휘할 수 있는 있는 것을 확인하였다. 이울러, 콘크리트의 잔존 탄성계수의 감소율은 횡방향 철근의 구속효과로 작아지는 것으로 분석되었다.

• 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.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.377-384
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• 2014

최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권11호
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• pp.87-99
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• 2012

국내에서 출토되는 퇴적암, 화성암 및 변성암군중 출토빈도가 높은 9개 암종을 대상으로 함수에 의한 탄성계수의 저감거동을 분석하였다. 일축압축강도 기준으로 20MPa 범위로 5개단계로 분활하여 단계별, Group별로 함수 저감거동을 분석한 결과는 5개 퇴적암 전부와 화성암군인 안산암을 포함한 모집단은 단일 저감거동을 보이며, 화성암군인 화강암, 유문암과 변성암군인 편마암은 또 다른 동일 거동을 보이며, 더욱이 저감속도가 퇴적암군을 포함한 모집단에 비해서 2배이상 빠르며 탄성계수의 잔존값도 매우 낮게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.583-592
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• 2008

최근 고강도콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 고온의 영향이 실험적으로 연구되어지고 있다. 본 연구는 40, 60, 80 MPa 급 고강도콘크리트의 재료 역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 설계하중 사전재하 및 잔존강도시험 방법으로서 시험체를 가열하기 전에 상온 압축강도의 25% 하중을 사전재하한 후 가열을 실시하고, 가열하는 동안 하중을 유지하며, 목표온도에 도달한 후 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시하였다. 시험은 W/B 46%, 32% 및 25%로 이루어진 콘크리트 시험체에 대하여 $20{\sim}700^{\circ}C$의 다양한 온도하에서 실시하였다. 시험 결과 콘크리트 강도가 증가할수록 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하였으며, 최대하중에서의 축방향 변형은 설계하중 사전재하와 상관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 온도상승에 따른 콘크리트의 열팽창 변형은 압축강도 뿐만 아니라 하중 크기의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 최종적으로 가열을 받은 고강도콘크리트의 압축강도 및 탄성계수에 대한 모델식을 제안하였다.

• 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.