• 공학논문집
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• 제8권1호
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• pp.31-50
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• 2006

수축은 콘크리트에 균열을 발생시키는 경우도 있다. 일반적 조건하에서는 콘크리트의 건조를 피할 수 없으며 건조가 일어나면 수축이 생기므로 대부분의 콘크리트 적용분야에서는 실제로 이와 같이 균열발생을 고려하여야 한다. 균열이 발생한 콘크리트는 균열이 없는 콘크리트에 비하여 강도가 약하고 투과성이 크며 화학적 침식의 영향을 받기 쉽다. 또 재령의 경과에 따라 경량기포콘크리트의 강도발현은 기포제의 종류, 물과 시멘트와의 비, 양생조건 및 기간 등과 같은 인자에 의존하고 있다. 경량기포콘크리트의 강도가 높으면 높을수록 수축에 의하여 균열이 발생할 가능성이 감소한다. 그러므로 온돌구조용으로의 경량기포콘크리트의 강도는 소포율과 시멘트의 건조수축과의 균열저감효과에 크게 의존된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.68-75
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• 2021

본 연구에서는 콘크리트의 균열조건에 따른 수분 흡수 현상을 해석적으로 분석하였다. 흡수 시간의 증가에 따라 콘크리트 표면을 통해 흡수되는 수분의 양을 실험적으로 분석한 기존 연구 결과들을 바탕으로 2차원 유한요소해석 모델을 개발하였다. 고려된 균열조건은 균열 폭(0.1 mm, 0.3 mm), 균열 깊이(0 ~ 250 mm), 균열 간격(0 ~ 200 mm)이며 총 30개 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 수행한 결과, 콘크리트 균열부의 수분 흡수량 증가에 중요한 영향을 미치는 조건은 균열 폭 및 균열 깊이의 변화로 확인되었다. 또한 비균열 조건의 콘크리트에 비해 균열부에서 추가로 흡수되는 물의 양을 정량적으로 분석하기 위하여, 균열부 수분 흡수계수(S_crack) 개념을 도입하고 이를 추정하기 위한 예측 식을 제안하였다. 균열 깊이에 대한 분석 결과, 콘크리트 균열 폭과 관계없이 균열 깊이 150 mm 이하에서는 균열로 인한 수분 흡수가 활발하게 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 외부에 노출된 철근콘크리트 구조물은 제설제와 같은 수용액 등의 흡수로 인하여 철근 부식이 발생할 수 있음을 고려하면, 실제 시설물의 균열 조건을 파악하기 위해서는 시설물의 점검 및 진단 시에 기존 균열 폭에 대한 조사뿐만 아니라 균열 깊이에 대한 조사도 함께 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권3호
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• pp.4-14
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• 1997

• 콘크리트학회지
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• 제14권6호
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• pp.14-19
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• 2002

과연 콘크리트 구조물에 있어서 누수 균열은 문제가 되는 것일까？ 이에 대해 설계, 구조 시공, 재료(콘크리트), 방수, 품질 및 안전의 관련 전문가는 여러 가지 이견을 말하고 있다. 또한 콘크리트 구조물에 관계하는 발주자, 건축주, 사용자, 시공자의 입장도 상황에 따라 다르게 해석하고, 평가하고 있다. 예를 들면 일반적으로 발주자(건축주 등)는 시공자에게 누수 균열은 하자이므로 무조건 보수할 것을 요구하는 반면 사용자(언론 포함)가 문제를 제기할 때(공공공사의 경우) 발주자는 이에 대해 크게 문제되지 않는다고 답변하는 경우도 많다. 어떤 기술자는 콘크리트의 누수 균열은 피할 수 없는 사항이므로 근본적으로 해결할 수 없으므로 완벽한 시공 및 보수는 어렵고, 다만 전체적인 누수량이 어느 정도 이하가 되도록만 관리할 뿐이라고 말하고, 또한 지하 구조물의 누수 균열은 피할 수 없어, 누수를 시각적으로 가리기 위한 보호벽을 쌓아 관리하는 것이 당연하다고 말하는 기술자도 있다. 그럼에도 불구하고 일반 사용자들은 무조건 누수균열이 없어야 한다고 의견을 제시하고 있다. 특히 언론에 구조물 누수의 문제가 수시로 보도되어 관계자 및 관련 건설기술자들의 자존심이 크게 훼손되고, 이를 보수하기 위한 비용이 엄청나게 지출되고 있음을 볼 때 적당히 간과해서는 안될 문제임에는 틀림없다.(중략)

• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.147-155
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• 1996

본 연구에서는 미세역학모델을 이용하여 무근 콘크리트의 응력-변형도관계를 예측할 수 있는 모델을 제시하였다. 모델에서는 하중이 가해지기 전에 골재와 모르터의 경계면에 초기 균열이 존재한다고 가정하고 하중에 의한 부착균열과 모르터균열의 형성여부를판별하기 위하여 선형탄성파괴역학(LEFM) 이론을 사용하였다. 또한 계산의 편의를 위하여 이러한 부착균열-몰타균열의 결합된 형상을 등가 직선균열로 치환하여 해석하였다. 발생된 균열의 크기와 그 밀도로부터 손상된 콘크리트의 연성도와 변형의 증가량을 계산하고 발표된 실험결과와 비교하여 보았다. 그 결과 본 모델에 의한 응력-변형도 관계의 예측은 압축보다는 인장에, 보통 콘크리트보다 고강도 콘크리트에 더 잘 적용됨을 발견하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.569-577
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• 2015

콘크리트의 균열억제 대책으로서 이용되고 있는 팽창 콘크리트를 대상으로 그 기본 특성의 파악 및 실부재로의 팽창재의 효과에 대해서 검토했다. 실내실험으로서 기본특성에 대해 검토한 결과, 팽창재의 적용에 의해 콘크리트의 건조수축 및 자기수축의 저감효과를 확인할 수 있었다. 또한, 팽창 콘크리트의 완전 구속조건 하에서의 응력-강도비는 보통 콘크리트에 비해 낮은 결과로 팽창재에 의한 인장응력의 저감효과를 확인할 수 있었다. 한편, 구속 조건하에서 팽창 콘크리트는 보통 콘크리트와 비교해 응력완화에 따른 변형능력이 향상되어 균열저항성의 향상을 기대할 수 있다고 판단된다. 실부재로의 검토에 있어서, 구속체의 영향이 작은 외벽에 있어서도 팽창 콘크리트는 초기재령에 있어 팽창에 수반하는 압축응력이 유효하게 도입되어 인장응력을 저감할 수 있다. 더욱이, 장기재령에 있어서의 균열을 평가한 결과, 팽창 콘크리트의 균열면적은 보통 콘크리트의 약 35%로 팽창재의 균열저감 효과를 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.91-100
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• 2006

이 논문은 철근콘크리트 구조 부재의 균열폭을 산정하는 해석적 모델을 제안한 것이다. 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-미끌림 특성을 수치적으로 전개하기 위하여 균열안정화단계에서의 철근 경계면에서의 미끌림이 선형으로 분포한다고 가정하고, CEB-FIP Model Code 1990에서 제시하고 있는 부착응력-미끌림 관계에 적용하였다. 이와 같은 방법을 통하여 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 이로부터 두 재료의 축방향 변형량의 차이로부터 균열폭을 계산할 수 있는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 균열폭 규정으로 계산한 결과에 비하여 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.224-227
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• 1992

세그멘탈 교량에 포스트 텐셔닝 힘을 도입할 때 발생하는 가장 큰 문제는 균열의 발생이다. 이러한 균열은 실제 구조물의 강도감소 뿐 아니라, 이 균열은 염분 및 수분 침투의 통로가 되어, 부식 및 동결손상의 주원인이 되어 구조안전도에 큰 문제를 유발한다. 본 연구는 국부 집중 하중을 받는 프리스트레스 정착부의 응력분포 특성을 규명하고, 국부집중응력으로 인한 균열 발생 요인을 규명하여, 균열발생방지방안 및 그 대책을 강구함에 그 근본 목적이 있다. 이를 위하여 텐던에 대한 형상, 국부보강방식, 단일 및 복수텐던의 영향, 구조보강 철근량에 따른 콘크리트 내부 변형도 및 균열양상을 도출하기 위해, 부재를 제작하여 실험을 실시하여 균열의 양상 및 균열발생원인을 조사하고, 그 구체적 보강방안을 찾고자 한다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권1호
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• pp.145-153
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• 1996

콘크리트의 파괴진행영역은 콘크리트의 균열선단의 브리징영역과 미세균열영역으로 구성되는 비선형영역으로서 콘크리트의 파기거동을 지배한다. 파괴진행영역을 고려한 파괴역학은 콘크리트에 유용하게 적용될 수 있으며 파괴진행영역 모델의 개발은 콘크리트의 파괴현상을 규명하는데 매우 중요하다. 본 논문에서는 콘크리트의 균열진행을 해석하기 위하여 선형 인장 연화곡선을 사용한 Dugdale-Barenblatt형 모델로 콘크리트의 브리징영역을 모델링하였고 이를 이산균열방법을 사용하여 단지 요소경계면에 파괴진행영역을 발생시켜 유한요소 해석하는 방법과 요소내의 불연속 균열면을 도입한 균열요소를 사용함으로써 이산균열방법의 결점을 보완한 해석방법을 제시하였다. 또한 해석 예를 통해 균열진행해석에 사용된 유한요소모델을 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.239-248
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• 2002

철근 콘크리트 면부재의 주기거동을 나타내기 위하여 소성모델과 손상모델의 통합구성모델을 개발하였다. 인장-압축을 받는 콘크리트의 응력은 개념적으로 콘크리트의 스트럿 작용에 의한 압축응력과 인장균열에 의한 인장응력의 합으로 정의하였다. 인장균열의 비등방손상에 의하여 영향을 받는 압축파괴의 등방손상을 나타내기 위하여 다중파괴기준을 갖는 소성모델을 사용하였으며, 다중균열 방향에서 인장응력-변형률 관계를 나타내기 위하여 다중고정균열손상모델과 인장균열의 소성유동모델의 개념을 사용하였다. 이러한 통합모델은 주기 인장-압축 상태의 철근 콘크리트의 거동측성, 즉 다중 인장균열 방향, 점진적으로 회전하는 균열 손상, 콘크리트의 압축파괴를 나타낼 수 있다. 제안된 구성모델은 유한요소해석에 적용되었으며, 주기하중을 받는 철근 콘크리트 전단패널 및 전단벽에 대한 기존의 실험결과들과의 비교를 통해 검증되었다.