• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.197-204
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• 1998

초기재령에서 외기에 노출된 콘크리트는 수분확산으로 인하여 부등건조수축이 발생하고, 또한 자체건조로 인하여 자기수축도 발생한다. 따라서 콘크리트 재부의 수축변형도는 이러한 자기수축을 포함하고 있으므로 이를 고려해야 한다. 본 연구에서는 초기재령에서 콘크리트 강도에 따라 자기수축의 영향을 고려하여 부둥건조수축에 대한 실험과 해석을 수행하였다. 또한 콘크리트 내부의 부등수분분포로 인한 수축변형도에 대하여 실험결과와 해석결과를 비교하여, 해석방법의 타당성을 검증하였다. 실험 및 분석결과에 의하면 저강도콘크리트는 수분확산으로 인하여 주로 수축현상이 일어나고 자기수축의 영향은 거의없었다. 그렇지만 고강도 콘크리트는 자기수축에 의해서도 영향을 받았다. 그리고 콘크리트의 부등건조수축은 강도에 따라 큰 차이를 나타냈다. 또한 제시한 해석방법에 의한 해석결과는 실험결과를 잘 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.481-488
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• 2009

시멘트페이스트, 모르타르 및 콘크리트의 자기수축의 크기 및 발현율은 초기재령 내부온도의 이력과 크기에 의해 영향을 받는다고 보고된 바 있으나, 초기재령 수화열과 자기수축에 대한 구체적인 관계분석은 아직 미흡한 실정 이다. 이 연구에서는 초기재령 수화온도 및 자기수축의 이력특성에 대한 분석방법을 제시한 선행연구를 기초로, 시험체 크기 및 수화지연 효과에 따른 고강도콘크리트의 초기재령 수화열과 자기수축의 거동특성 및 상관관계를 분석하였다. 또한 자기수축에 의한 균열평가시 유효자기수축의 기준이 되는 응결시간과 수화온도 및 자기수축의 이력과의 관계도 검토하였다. 그 결과, 시험체가 매스화될수록 초기재령 수화발열 상승구간의 수화온도 상승량 및 수화발열 상승속도, 자 기수축 증가구간의 자기수축 증가량 및 자기수축 속도는 증가하는 것으로 나타났으며, 지연제를 사용할 경우 그 값은 감소하는 것으로 나타났다. 초기재령 콘크리트의 수화발열 상승속도가 증가하면 자기수축 속도는 증가하며, 이와 더불 어 재령 91일 자기수축도 증가하는 것으로 나타나, 종국 자기수축은 초기재령 수화발열상승 속도에 의해 영향을 받을 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 콘크리트 균열평가시 유효자기수축의 기준이 되는 응결시간과 변곡점 및 수화온도 상 승시점은 시멘트의 수화반응 과정에 있어 서로 밀접한 관계가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.117-122
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• 2008

콘크리트포장은 시공초기의 품질관리수준에 따라 전체수명이 결정될 정도로 시공초기의 품질관리가 매우 중요하다. 이러한 초기 품질관리는 콘크리트포장의 초기거동을 잘 파악하여 초기거동을 조절할 수 있는 방안을 도출하는 것이 중요하다. 콘크리트포장의 초기거동에 영향을 주는 요소는 크게 두 가지가 있다. 첫째는 콘크리트의 건조수축이고, 두 번째는 수화열 및 대기온도 변화에 따른 포장체의 온도변화이다. 따라서, 콘크리트의 열팽창계수와 건조수축은 콘크리트의 초기거동에 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 지금까지의 열팽창계수는 완전히 양생된 콘크리트에 대해 실험하는 것이 일반적이었기 때문에 시공초기에 열팽창계수를 얻는데 한계가 있어 왔다. 또 건조수축도 시간방법의 한계로 초기 건조수축을 측정하는데 어려움이 있어 왔다. 본 연구에서는 콘크리트포장의 초기 거동을 조절할 수 있는 방안을 도출하기 위하여, 콘크리트의 초기 건조수축과 열팽창계수를 측정하고 이를 통해 콘크리트포장의 초기 거동 예측프로그램의 입력변수들과 적용 모델들에 대한 자료제공 및 검증을 위 한 기초자료를 제공하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 얻은 결론은 현장에서 초기 콘크리트의 열팽창계수 값을 측정한 결과 $8.9{\sim}10.8{\times}10^{-6}/^{\circ}C$ 값을 나타내었으며, 콘크리트의 건조수축에 있어서 깊이별 effect와 size effect가 존재하는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.593-600
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• 2008

본 연구에서는 초기재령 고강도콘크리트의 수화발열 및 자기수축 특성의 상관관계를 분석하기 위해 수화발열 및 자기수축의 초기특성을 대표할 수 있는 계수로서 수화발열상승구간 및 자기수축증가구간의 직선 기울기인 수화발열상승속도 및 자기수축증가속도를 설정하였으며, 이 두 계수는 통계적 수법을 활용하여 일정 범위의 결정계수를 갖는 회귀계수로 산정하였다. 또한 수화발열 특성과 자기수축 특성을 동시에 평가하기 위한 시험 방법으로서 기존의 간이단열온도상승시험을 보완한 시험 방법을 제안하였으며, 본 시험 방법을 통해 실험을 실시하여 실측데이터를 분석한 결과, 고강도콘크리트의 수화발열 및 자기수축에 대한 초기재령 특성을 수치적으로 나타내는 것이 가능하였으며 자기수축을 수화발열 특성을 나타내는 계수의 함수식으로 제시하는 것이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3602-3609
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• 2015

고성능 섬유보강 시멘트 복합체(HPFRCC)는 물-결합재비(W/B)가 상당히 낮기 때문에 재령초기에서 자기수축이 크게 나타나는 특성을 지니고 있다. 이러한 자기수축의 영향으로 거푸집 및 보강철근 등에 의해 HPFRCC가 구속될 경우 상당히 큰 잔류응력 발생과 수축균열 위험성이 나타나게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 초기재령에서의 수축거동에 따른 균열거동에 대한 평가와 수축을 억제하거나 감소시키기 위한 재료적 검토 등을 포함한 HPFRCC의 수축특성에 대한 폭넓은 연구가 반드시 수행되어야 한다. 따라서, 이 논문에서는 팽창재와 수축저감제의 조합사용 여부에 따른 HPFRCC의 역학적 특성 평가와 초기 재령에서의 열팽창계수 측정 및 이를 고려한 자기수축 실험을 수행하여 팽창재와 수축저감제가 HPFRCC의 자기수축 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4884-4890
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• 2012

본 논문에서는 숏크리트의 품질확보를 위하여 숏크리트에 팽창재 혼입률의 변동을 주어 혼입하여 숏크리트의 초기수축과 기초적인 내구성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 각각의 팽창제 혼입률에 따라 실제 숏크리트 타설을 실시한 후 숏크리트 초기수축을 비교 분석하였으며 내구성에 대하여 고찰하였다. 시험을 실시한 모든 변수에서 타설 13~15시간 후 최대 수축이 발생하였고, 팽창재의 혼입률을 높일수록 최대수축량이 줄어듬을 알 수 있었다. 이는 급결제를 사용하지 않는 건축물 숏크리트에 참고자료로 활용될 수 있다고 판단된다. 또한 팽창재의 혼입률의 경우 시멘트 대비 15%일 때는 최대수축량은 작지만 수축과 팽창이 급격히 이루어져 미세균열에 심각하게 노출될 염려가 있으므로 11%가 적당하다 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.441-448
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• 2011

이 연구에서는 실리카퓸 및 수축 저감제, 팽창재, 고성능 감수제의 혼입을 변수로 한 초고성능 시멘트 복합체(UHPCC)의 초기 수축 거동을 평가하기 위하여 화학수축 및 자기수축 실험을 수행하고, 응결 측정 결과와 비교하여 UHPCC의 자기건조 시작 시점에 대하여 분석하였다. 실험 결과, 실리카퓸 및 수축 저감제는 초기 화학수축을 증가시키는 경향을 보였으며, 고성능 감수제는 시멘트와 배합수의 수화 반응을 지연시키고 화학수축을 저감시키는 것으로 나타났다. 수축 저감제와 팽창재를 조합하여 적용한 경우 약 49%의 자기수축 저감 효과를 보였으며, 팽창재는 경화를 촉진 시키는 것으로 나타났다. 또한 UHPCC는 다수의 섬유 혼입과 낮은 물-결합재비에 의해 초결 이전부터 자기건조 현상이 발생하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.331-340
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• 2002

본 연구에서는 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 자기 및 건조 수축의 구속에 의한 균열발생을 재현하기 위해 유한요소 해석을 실시하였다. 이를 위해 미시역학적 관점에서 열역학적 평형관계를 토대로 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 수화발열 모델, 수분이동 모델 및 건조수축 예측 모델 등의 재료 모델을 정립하여 해석알고리즘을 제안하였고 초기재령에서 해사를 사용 한 콘크리트의 자기 및 건조수축의 구속에 의해서 발생하는 구속응력의 경시변화와 그에 따른 균열발생 및 시기에 관한 균열평가를 목적으로 염분 함유량을 변화시킨 콘크리트의 시편에 대하여 일축 방향 변형구속 실험을 실시하였다. 실험결과 초기재령 콘크리트내 염분 함유량의 증가가 강도발현에 큰 영향을 미치지 못하는 반면 건조수축량을 증가시키므로 일축 방향 변형 구속시 동일 재령에서 높은 구속인장력이 발생하고 그로 인해 균열발생시기를 앞당기는 것을 밝혔다. 또한 구속시험과 동일한 조건으로 해사를 사용한 콘크리트 시편에 대한 응력해석을 실시하여 부재내부에 도입된 건조수축 응력 및 균열 발생의 시간 의존적 변화를 재현하여 그 타당성을 실험결과와 비교를 통해 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.295-301
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• 2011

최근 고성능 감수제, 실리카 퓸과 강섬유 등을 사용하여 제조한 초고성능 콘크리트(UHPC)의 사용이 전 세계적으로 증가하고 있다. UHPC는 강도가 높을 뿐만 아니라 조직이 치밀하여 내구성 측면에서도 우수한 성능을 갖고 있지만 W/B가 낮고 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기 수화열과 자기수축이 많이 발생하여 재령 초기에 균열 발생 위험성이 높아지게 된다. UHPC의 초기 수축균열은 수축 저감제 및 팽창재의 자기수축 보상 효과에 의하여 제어할 수 있다. 이 연구에서는 수축 저감제 및 팽창재를 혼입한 UHPC의 초음파 속도를 측정하여 재령 초기 강성 변화를 추정하였고, 수축 실험을 통하여 수축 저감제 및 팽창재가 UHPC의 자기수축에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 UHPC의 자기 수축 실험 결과로부터 자기수축 예측 모델의 재료 상수를 결정하였다. 결론적으로 수축 저감제 및 팽창재를 혼입함에 따라 UHPC 강성이 신속하게 발현되며, 자기수축 저감에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권2호
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• pp.77-82
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• 2002

일반적으로 공동주택 지하주차장과 같이 구조물이 대형화되거나 복잡할 경우 구조물의 응력취약 부위에서 균열, 누수 등의 문제가 발생할 확률이 크다. 이에 대한 대책으로 설계자들은 신축줄눈을 선호하고 있으나 신축줄눈은 시공상의 어려움과 사용 중 잦은 하자 발생이라는 문제점을 안고 있다. 이 때문에 근래에 들어 대형 건물을 한 단위로 처리하고 철근으로 보강하려는 경향이 있으나 구속도 차이에 따라 균열, 누수 등의 문제가 여전히 발생하고 있다. 이를 해결하기 위하여 수축대를 설치하여 일정 요구량의 초기 수축량을 수축대에서 흡수하고 이후 수축대 부위에 콘크리트를 메워 일체화시킴으로써 초기 수축에 의한 균열을 상당부분 방지할 수 있다.(중략)