수화열 및 자기수축은 동일한 수화반응에 의해 필연적으로 발생되는 현상으로서 여러 연구자들에의해 수화온도와 자기수축의 깊은 상관성은 언급되어 왔으나, 아직까지 수화온도와 자기수축의 구체적인 관계에 대한 연구보고는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 시험체의 단면크기를 달리하여 초기 수화발열 및 자기수축의 특성을 구체적으로 분석한 후, 내부 수화온도와 자기수축의 상관성을 검토하였다. 그 결과, 시험체 단면이 증가할수록 전체적인 내부온도와 자기수축은 증가하였으며, 수화발열상승구간 및 자기수축증가구간에서 발생하는 수화온도 상승량 및 상승률, 자기수축 증가량 및 증가율은 증가하였다. 수화발열상승속도 및 자기수축증가속도가 증가할수록 구간에서 발생하는 수화온도상승량과 자기수축증가량은 증가한 반면, 수화온도상승률과 자기수축증가율은 유사하게 나타났으며, 수화발열상승 속도가 증가할수록 자기수축증가구간의 자기수축증가량과 자기수축증가속도는 증가하였다.
Re-hydration properties of heated and ground CaO-SiO2-H2O system were studied under hydrothermal condition in order to examine the possibility of recycling ALC waste as raw materials of ALC. Powder of calcium silicate hydrates and ALC waste without heat treatment did not show further hydration while those of heat-treated at proper temperature showed re-hydration properties under hydrothermal condition. The lath-like shape of initially synthesized tobermorite was gradually turned into small debris during heating and plate-like tobermorite was crystallized during re-hydration of the heated powders. Heated and ground ALC waste could be added to natural raw mix for ALC at the ammount up to 20% with increased compressive strength and up to 30% with slightly decreased compressive strength. The optimum heating temperature of ALC for recycling was about 50$0^{\circ}C$.
초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.
In this study, the field applicability on reducing the heat of hydration of mass concrete by using the hydration heat difference method is analyzed with the following summary. As a result of applying the hydration heat difference method by using low heating combination, the temperature difference between the central part and the surface part of mass material was reduced, and as a result of visual observation, there was no showing of cracks by the hydration heat on the upper surface part. Therefore, the cracking index of the field to apply this method was shown to be approximately 1.57 with very little crack occurrence probability of less than 3%.
피부를 탄력있고 부드럽게 하는 역할은 각질층에 존재하는 수분량에 의해 좌우된다. 피부 수분량은 냉온풍, 건조환경 등 다양한 환경 변화에 의해 영향을 받음이 알려져 있으나, 개인 피부 차이에 따른 피부 수분량 변화와 회복 정도에 대해서는 많은 연구가 이루어 지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 온풍 조건하에서 피시험자들의 피부 수분 탈락 및 회복 정도를 비교 평가하여 새로운 피부 타입을 제시하고, 온풍 조건에서 저하되는 피부 수분량을 개선 시켜주는 효능 물질을 개발하고자 하였다. 온풍 환경 조성을 위해, 건강한 피험자(남: 10 명, 여: 39 명, 25 세 - 63 세)의 전완부에 온풍(30 cm, 40 ℃, 6 m/s)을 30 min 간 피부에 노출시켜, 피부 수분량의 변화를 평가하였다. 26명(남: 4 명, 여: 22 명, 평균 연령: 42.7 ± 9.4)이 온풍 노출 전에 비하여 온풍 노출 후 수분량이 유의하게 감소하며, 노출 후 30 min이 지나도 회복이 되지 않았다. 온풍 노출 후 수분량이 떨어지는 피험자(여: 10 명)를 대상으로 보수력이 높은 크림을 3 주간 전완부에 적용한 이후 동일 온풍 조건하에서 피부 수분량을 측정한 결과, 노출 30 min 후 피부 수분량이 온풍 노출 전 수준으로 회복됨을 확인하였다. 본 연구를 통하여 피부는 건조 조건에서 쉽게 수분을 잃어버리는 피부(탈수형 피부)가 존재하는 것을 확인하였다. 이는 앞으로 화장품 개발을 보습 기능뿐만 아니라, 이러한 환경변화에 따른 피부 수분이 쉽게 빠져나가는 피부(탈수형 피부)의 특성에 맞는 제품의 효능 개발이 필요함을 보여준다.
본 연구에서는 초기재령 수화발열 특성과 자기수축 특성의 상관관계를 검토한 선행연구를 기초로, 수화발열상승속도 저감에 따른 고강도 매스 콘크리트의 자기수축 특성을 검토하고자 하였다. 수화발열 상승속도 저감을 위한 재료로서 잠열재를 사용하였으며, 잠열재 사용에 따른 초기재령 수화열 및 자기 수축 특성과 서로의 상관관계를 검토하였다.
The research team conducted a series of studies to use CGS as fine aggregate for concrete. In this paper, through the adiabatic temperature rising test, CGS' hydration heating performance and its usability as a mass concrete hydration heating agent were reviewed. According to the analysis, the maximum temperature of the mix of OPC 100 was 53.7℃, and the temperature of CGS 50% was 45.2℃, which was 8.5℃ lower than the OPC 100.
처분공 내에 위치한 완충재는 사용후핵연료로부터 발산된 고온의 붕괴열과 지하수에 노출되며, 이와 같은 가열-수화를 포함한 처분환경 하의 완충재의 열-수리-역학-화학적 상호작용은 완충재의 장기적 성능과 건전성에 핵심적으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 처분환경 조건에서 완충재의 가열-수화 특성 및 지하수 지화학 조건을 고려한 벤토나이트의 열-수리-역학-화학적(Thermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical, 이하 THMC) 복합거동 특성 규명을 위한 실험실 규모의 Lab.THMC 실험시스템을 개발하였다. 본 실험시스템은 스페인 CIEMAT의 열-수리-역학 복합거동 실험장치를 토대로 개발되었으며, 화학적 특성을 달리한 지하수 주입 조건에서 벤토나이트 완충재의 가열-수화 특성을 파악하고 응력 변화를 계측함으로써 열-수리-화학적 변화에 따른 역학적 성능 변화 특성을 규명하는 것을 목표로 한다. 본 기술논문에서는 개발된 Lab.THMC 실험시스템의 설계 및 구성을 간략하게 소개하고, 장치 검토 및 주요 변수설정을 위해 수행된 예비실험 결과와 차후 연구계획에 대해 정리하였다.
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.
본 연구에서는 초기재령 고강도 콘크리트의 수화발열 특성 및 자기수축 특성의 직접적인 상관관계를 분석하기 위한 기초연구로서, 우선 초기재령 콘크리트의 수화온도와 자기수축의 발현 특성을 정량적으로 표현할 수 있는 통계적 방법에 대해 고찰하였다. 우선 수화발열 특성 및 자기수축 특성을 표현할 수 있는 정량적인 계수로서 수화온도와 자기수축이 급격하게 증가하는 구간의 기울기인 수화발열상승속도와 자기수축증가속도를 설정하였으며, 이 두 계수는 통계적 수법을 활용하여 일정범위의 결정계수를 갖는 회귀계수로 산정하는 것으로 제안하였다. 또한 설정된 통계적 분석방법의 유효성을 검증하기 위해 실제 측정된 수화온도 및 자기수축 데이터를 분석하였으며, 그 결과 초기재령 고강도 콘크리트의 수화발열 특성 및 자기수축 특성을 보다 정량적으로 분석할 수 있었으며, 두 가지 특성의 상관관계를 정량적인 수치로 비교 분석하는 것이 가능하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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