• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.227-233
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• 2001

최근 비약적인 경제발전에 힘입어 장대교량, 항만, 댐, 도로, 원자력 발전소 등과 같은 대규모 기간구조물의 건설이 증가하고 있으며, 구조물은 대형화 혹은 고강도화되는 추세에 있다. 특히, 전술한 구조물을 매스콘크리트로 가설하게 되면 초기재령시에 수화열로 인한 균열이 발생할 가능성이 매우 높기 때문에 효율적인 매스콘크리트의 개발과 매스콘크리트 구조물의 설계기술 및 시공방법이 중요한 연구대상으로 등장하게 된다. 본 논문에서는 가로 52.6m, 세로 14.4m, 높이 8.5m의 기계기초 매스콘크리트의 시공에 적합한 온도관리기법을 다음과 같은 단계로 제안하고자 한다. 먼저 온도상승요인을 최소화하는 콘크리트의 배합비를 산정한다. 산정된 콘크리트의 열특성을 측정하기 위해 단열온도실험을 수행하여 각종 열특성상수와 단열온도 상승곡선식을 도출한다. 이와 같은 열특성치를 콘크리트 구조체에 적용하여 열응력해석을 수행한다. 이와 같은 열응력해석을 통하여 구조물의 분할타설높이에 따라 온도균열이 발생하지 않는 콘크리트 내외부의 온도차를 결정한다. 이때 열응력해석에 범용 유한요소 프로그램인 Diana을 사용한다. 콘크리트의 타설은 현장조건과 타설시점을 최대로 고려하고 양생방법으로 콘크리트 내외부의 온도차를 최소화하기 위해 이중단열효과가 있는 거푸집과 가열장비을 사용한다. 또한 콘크리트의 온도관리를 위하여 구조물 내외부에 온도게이지를 매립하고 30분마다 계측을 수행하면서 콘크리트 내외부 온도차가 허용 해석범위를 유지하도록 한다. 양생기간은 7-10일 정도를 유지한다. 전술한 온도관리기법을 통하여 완공후 수평정밀도가 기초의 허용침하량으로 환산하여 $1{\mu}m$ 인 고정밀도의 기계기초는 완벽하게 시공되었다. 따라서 매스콘크리트의 온도균열을 제어할 수 있는 시공방법으로 제안한다. 또한 매스콘크리트의 내외부 온도차를 단열온도실험과 온도해석으로부터 정한 값이내로 제어하고 충분한 양생관리를 병행하면 수화열에 의한 콘크리트의 온도균열을 최소화할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.79-91
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• 2005

포틀랜드 시멘트 콘크리트 도로 포장의 온도 패턴을 콘크리트 타설시부터 최근에 개발된 저렴하며 획기적인 센서를 이용하여 측정하였으며 그 결과를 분석하였다. 콘크리트 포장의 온도 측정은 여러 다른 지역에서 여러 다른 두께를 가진 콘크리트 포장에서 수행하였다. 콘크리트 포장의 온도 패턴은 깊이방향과 콘크리트 타설시간에 따른 종방향의 변화를 고려하여 분석하였으며, 포장 표면의 반사율, 그늘, 덮음막 등이 콘크리트 포장의 온도 패턴에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구 결과에서 콘크리트를 타설한 날의 콘크리트 포장의 최고 온도는 종방향을 따라 타설 시간이 다름으로 인해 생기는 차이가 두드러지는 것을 알 수 있었다. 콘크리트의 영점응력온도(zero-stress temperature)는 타설한 날의 최고 온도와 직접적인 연관이 있으므로 타설 시간에 따른 최고 온도의 차이는 콘크리트 포장의 거동 및 성능에 크게 영향을 미칠 수 있다. 또한 콘크리트 포장의 표면 상태 (표면 색상, 그늘 유무, 덮음막 유무 등)도 콘크리트 포장의 온도 패턴에 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제13권2호
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• pp.41-49
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• 2011

양북터널은 굴착과 동시에 라이닝콘크리트를 타설하였다. 터널굴착과 라이닝콘크리트의 동시시공을 위한 적정시공 Cycle을 결정하고, 이에 따른 양생기간과 양생온도를 설정하는 순으로 시험하였다. 라이닝콘크리트는 품질관리를 위해 보온장치를 탑재한 Sliding form과 양생대차를 운영하고, 균열을 최소화하기 위해 양생온도와 양생시간 및 탈형강도 등을 시험에 의해 결정하였다. 시험과정은 터널내부와 라이닝콘크리트 내부온도를 계절별로 측정하고, 양생온도별로 콘크리트의 강도를 측정하였다. 거푸집 탈형시 콘크리트 온도가 터널내부의 온도로 수렴하기까지는 $15{\sim}20^{\circ}C$의 차이로 측정되었고, 거푸집 탈형을 위한 콘크리트 초기강도 4MPa을 발현하는데는 양생온도에 따라 차이가 발생하지만 시공 Cycle에 적합한 양생시간은 약 20시간이고, 이 때의 양생온도는 $23^{\circ}C$ 이상이었다. 위의 시험결과대로 현장에서 라이닝콘크리트를 양생한 결과 시공 Cycle과 압축강도 및 콘크리트면의 외관 등이 만족한 결과를 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.233-237
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• 1994

매스콘크리트에서는 수화열에 의하여 유발된 높은 온도가 열응력을 일으키는 원인이 되며 구속의 정도에 따라 인장응력이 발생되어 균열이 발생하게 된다. 따라서, 매스콘크리트 타설시 시멘트의 수화열에 의한 균열이 심각한 문제가 된다. 본 연구에서는 매스콘크리트 기초 및 교각구조에 대한 수화열 실험을 통해 온도분포 및 변형분포를 측정하고 이에 대한 온도 및 열응력 해석을 통해 매스콘크리트에 대한 수화열 특성을 규명하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권1호
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• pp.53-60
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• 2002

매스 콘크리트 구조물에서는 콘크리트 타설 후 시멘트의 수화열로 인한 온도응력에 의해서 온도균열의 발생 가능성이 매우 높다. 따라서, 매스 콘크리트 시공시, 온도균열을 구조물의 내구성 관점에서 최대한 억제시킬 필요가 있다. 최근에는 국내에서도 단위시멘트량이 많은 배합을 이용하는 고강도 콘크리트 구조물의 시공이 증가되고 있다. 이와 같은 매스 콘크리트 구조물은 단위시멘트량이 많기 때문에 부재내 수화열에 의한 온도의 상승 속도가 빠르기 때문에 시공에 앞서 사전에 설계, 재료 및 시공 측면에서 온도균열 제어 대책을 검토할 필요가 있다.(중략)

• 콘크리트학회지
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• 제14권4호
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• pp.56-58
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• 2002

$\ulcorner$콘크리트표준시방서$\lrcorner$ 에서는 "서중 콘크리트로서 시공해야 할 시기를 일률적으로 정하기는 곤란하나, 하루평균 기온이 $25^{\circ}C$ 또는 최고온도가 3$0^{\circ}C$를 초과하는 시기에 시공할 경우에는 일반적으로 서중 콘크리트로서 시공할 수 있도록 준비해 두어야 한다."고 규정하고 있고, $\ulcorner$ACI 305R$\lrcorner$ 에서는 "서중(hot weather)은 수분 손실률과 시멘트 수화율의 가속에 의하여 굳지 않은 콘크리트(fresh concrete)와 굳은 콘크리트(hardened concrete)의 품질을 저하시키는 다음 조건들이 공존하는 상태이다."고 규정하고 있으며 그 조건들은 a. 높은 대기 온도 b. 높은 콘크리트 온도 c. 낮은 상대습도 d. 바람의 세기(풍속) 이다.(중략)

• 콘크리트학회지
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• 제4권3호
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• pp.101-111
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• 1992

매스콘크리트 구조물에서의 시멘트 수화열은 구조물의 균열을 발생시킬 만큼 큰 내부온도를 발생시킨다. 따라서 매스콘크리트 구조물에서의 설계와 시공단계에서 내부온도응력을 예측할 수 있다면 이와같은 균열로 인한 구조물의 피해를 예방할 수 있을 것이다. 그리고 수화열에 의한 온도증가는 타설초기에 발생하므로 크리이프에 의한 영향도 매우크다. 따라서 온도응력해석시 크리이프와 건조수축의 영향을 고려하는 것이 구조물의 안전성과 사용성을 정확히 파악하는데 필요하다. 본 연구는 먼저 매스콘크리트의 온도이력을 유한요소법에 의해 해석하고, 작용하중이나 온도이력을 크리이프와 건조수축영향을 고려하여 콘크리트 구조물의 응력과 변형을 유한요소법에 의해 계산하였다. 본 연구에서 온도이력 계산과 콘크리트구조물의 응력과 변형의 계산을 위해 작성한 프로그램 결과를 실제 구조물의 실험결과와 비교하였을 때 양호한 결과를 얻었다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.217-224
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• 1997

매스콘크리트의 타설시 온도이력을 정확히 예측하기 위해서는 재령별로 민감하게 변하는 시공 및 주변 환경요인을 엄밀히 반영하여 온도이력을 합리적으로 해석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 시공시에 발생되는 주변환경조건을 고려한 상태에서 온도이력을 해석할 수 있도록 개발된 해석프로그램을 이용하여 주변환경조건에 대한 수치실험을 수행하고자 한다. 수치실험의 목적은 매스콘크리트 타설시 각종 인자가 매스콘크리트의 온도이력에 미치는 영향정도를 정량적으로 파악하여 실제 매스콘크리트의 설계 및 시공시 사전에 콘크리트의 온도이력을 예측하여 효율적으로 관리하는데 있다. 수치실험을 수행한 결과주어진 구조물의 설계조건에 부가하여 타설시기, 타설온도,거푸집조건 및 제거시기, 양생 및 개기온도 등의 시공시 주변환경조건의 영향이 대단히 민감하게 작용하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권4호
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• pp.191-199
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• 1996

매스콘크리트 시공시 콘크리트의온도가 급격히 변화하면 콘크리트에는 균열이 발생하게 된다. 매스콘크리트를 타설한 후에는 구조물의 주변환경조건이 콘크리트의 온도를 변화시키게 된다. 그러나 아직도 주변환경조건을 고려하여 콘크리트의 온도이력을 엄밀하게 해석할 수 있는 해석기법이 개발되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 대기온도, 양생온도, 거푸집재료, 거푸집의 존치 및 제거, 추가양생 등 주변환경조건이 매스콘크리트 온도이력에 미치는 영향을 정량적으로 해석하기 위하여 유한요소정식와에 열전달계수, 주변환경조건 및 거푸집조건을 도입하였고 이를 해석할 수 있는 알고리즘과 해석프로그램을 개발하였다. 본 연구의 수치모형 해석값을 모형실험값, 타연구 모형실험값 및 기존의 범용프로그램에 의한 해석값과 비교한 결과로부터 본 연구의 온도해석이론의 타당성 및 정확도를 분석하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.229-234
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• 2022

비파괴적으로 콘크리트 강도를 간편하게 구할 수 있는 방법으로 적산온도(Maturity) 개념을 통한 콘크리트 강도 추정방법이 많은 연구자를 통하여 검증되고 있다. 본 연구에서는 적산온도 개념을 도입하여 콘크리트 강도를 평가하고자 하는데, 11편 논문의 실험결과에서 W/B=18~70%의 범위에서 일정한 온도(5, 10, 20, 30, 40, 50℃)와 다양한 재령(0.5~182일)에 따른 843개의 실험값을 가지고 가장 간편한 적산온도 모델을 사용하고, 강도별로 보통강도 콘크리트(40Mpa이하), 고강도콘크리트(40~70MPa), 초고강도 콘크리트(70MPa 이상)로 구분하여 현장에서 쉽게 적용할 수 있는 적산온도와 콘크리트 강도관계를 도출하고, 적산온도에 따른 최저 보증 콘크리트 압축강도 추정식을 제시하였다.