• 제목/요약/키워드: Hydration heat analysis

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매스콘크리트의 파이프 쿨링 효과 (A Study on the Effect of Pipe Cooling in Mass-Concrete)

  • 윤승권;김은경;김래현;신치범
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.329-333
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    • 1995
  • The usual methods for the temperature control of mass-concrete structures include the use of low-heat cement, pre-cooling, or pipe-cooling. In order to control the heat of hydration of mass-concrete structures such as massive pier or anchor block, and mat foundation, the pipe cooling method is widely acceptable for pratical use. In this paper, method of analysis using the Finite Element Method was applied to analyze the heat exchange on the field of three dimensional thermal conduction. The result of analysis Well agreed with experimentally measurement data by "KUMATANI". The method of this analysis will be used widely to control the heat of hydration by the pipe cooling in mass-concrete.-concrete.

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시공단계를 고려한 교각기초의 수화열해석 (A study of the Bent of Hydration Analysis Underground Pier Footing by Constrution Stages)

  • 박원태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.223-230
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    • 2005
  • 최근 들어 매스콘크리트 구조물의 해석에 대한 연구가 증가 추세에 있다. 대형 콘크리트 구조물은 일괄 타설하지 않고 분할하여 타설하기 때문에 서로 다른 발열특성 및 시간의존적 특성을 지닌 콘크리트로 구성된 구조물이 됩니다 따라서 실제 구조물과 근접한 수화열해석 모델을 만들기 위해서는 시공단계를 고려한 모델이 필요합니다. 본 연구에서는 교각 기초의 온도균열을 방지하기 위하여 열응력 검토를 실시하였으며, 이때 기초는 보통 콘크리트를 사용하고 $12m\times14m$의 면적과 3m 높이를 가지는 것을 모델로 하였다. 2단계로 분할하여 타설된 기초구조물에 대해서 별 해석을 수행하고 그 결과를 분석합니다.

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인천대교 파일캡 구조물의 수화열 해석 및 계측 (Analysis and Measurements of Hydration Heat of Pile Cap in Incheon Bridge)

  • 박경래;윤만근;신현양;김영선;이광명
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.421-424
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    • 2006
  • In massive hardening concrete structures, early age thermal cracking due to the heat of hydration may occur. There are many massive structures in Incheon bridge project and they have to be carefully treated to prevent thermal cracking. In this paper, an example of analyzed and measured results of hydration heat of pile caps in the Incheon bridge project was represented. Finite element simulations were carried out before casting and curing method was determined using the analyzed result. Sensors were installed before casting and temperature and strain of concrete was measured during curing. Gathered data were compared with the analyzed data and selected control method to prevent cracking was verified. Analyzed result gave good agreement and very few cracking could be found.

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강박스 거더교 콘크리트 바닥판에 발생하는 크리프, 건조수축, 수화열에 관한 연구 (A Study on Creep, Drying Shrinkage, Hydration Heat Produced in Concrete Floor Plate of Steel Box Girdler Bridge)

  • 강성후;박선준;김민성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.457-462
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    • 2003
  • It studies the non-structural crack factors that are produced in Steel Box Girder Bridge concrete floor plate using analytical method. It mainly studies humidity and design standard of concrete strength. It used MIDAS CIVIL Ver 5.4.0, a general structure analysis program that applies drying shrinkage rate of domestic road bridge design standard and standard value of creep coefficient, CEF-FIP standard equation and ACI standard equation from the aspect of creep, drying shrinkage and hydration heat to see the effect of the two factors on concrete crack and found the following result. The analytical results of this study showed that the initial stress, which was obtained by ACI standard, exceeds the allowable tensile stress between 5 to 18 days. This result means that even if a bridge is designed and constructed according to design standard, the bridge can have cracks due to various variables such as drying shrinkage, hydration heat and creep that produce stress in slab.

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인천대교 접속교 파일캡구조물의 수화열 해석 및 계측 (Analysis and Measurements of Hydration Heat of Pile Cap of Approach Bridge in Incheon Bridge)

  • 박경래;윤만근;신현양;김영선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.693-696
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    • 2006
  • In massive hardening concrete structures, early age thermal cracking due to the heat of hydration may occur. There are many massive structures in Incheon bridge project and they have to be carefully treated to prevent thermal cracking. In this paper, an example of analyzed and measured results of hydration heat of pile caps in the Incheon bridge project was represented. Finite element simulations were carried out before casting and curing method was determined using the analyzed result. Sensors were installed before casting and temperature and strain of concrete was measured during curing. Gathered data were compared with the analyzed data and selected control method to prevent cracking was verified. Analyzed result gave good agreement and very few cracking could be found.

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Thermo-mechanical behavior of prestressed concrete box girder at hydration age

  • Zhang, Gang;Zhu, Meichun;He, Shuanhai;Hou, Wei
    • Computers and Concrete
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    • 제20권5호
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    • pp.529-537
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    • 2017
  • Excessively elevated temperature can lead to cracks in prestressed concrete (PC) continuous bridge with box girder on the pier top at cement hydration age. This paper presents a case study for evaluating the behavior of PC box girder during the early hydration age using a two-stage computational model, in the form of computer program ANSYS, namely, 3-D temperature evaluation and determination of mechanical response in PC box girders. A numerical model considering time-dependent wind speed and ambient temperature in ANSYS for tracing the thermal and mechanical response of box girder is developed. The predicted results were compared to show good agreement with the measured data from the PC box girder of the Zhaoshi Bridge in China. Then, based on the validated numerical model three parameters were incorporated to analyze the evolution of the temperature and stress within box girder caused by cement hydration heat. The results of case study indicate that the wind speed can change the degradation history of temperature and stress and reduce peak value of them. The initial casting temperature of concrete is the most significant parameter which controls cracking of PC box girder on pier top at cement hydration age. Increasing the curing temperature is detrimental to prevent cracking.

소성Dolomite 수화물계의 축열시스템에 관한 연구 - 소성Dolomite 수화반응층의 전열해석 - (A Study on Heat Storage System Using Calcined Dolomite - Numerical Analysis of Heat Transfer in Calcined Dolomite Hydration Pocked Bed -)

  • 박영해;김종식
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.9-21
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    • 2002
  • To develope chemical heat pump using available energy sources, solar heat and other kinds of waste thermal energy, we have studied the heat transfer rate in cylindrical bed reactor packed with calcined Dolomite. Two dimensional (radial and circumferential) Partial differential equations, concerning heat and mass transfer in packed bed of calcined Dolomite, are solved numerically to describe the characteristics of the reaction of calcined Dolomite and heat transfer. The results obtained by numerical analysis about two dimensional profiles of temperature and conversion of reactant in the packed bed reactor and the amount of exothermic heat released from the reactor are follows. It was found that all of calcined Dolomite packed bed kept the reaction temperature of about 750K throughout the entire part of the bed, immediately after the steam was introduced exothermic reaction of hydration was proceeded from the packed bed inpu to output and from wall side to center. The rate of thermochemical reaction depends on the temperature and concentration and it is also governed by the boundary conditions and heat transfer rate in the particle packed bed.

캡슐형 슬러리 PCM을 혼입한 매스콘크리트의 수화열 평가 및 온도균열 FEM 해석에 관한 연구 (Evaluation of Hydration Heat of Mass Concrete with Capsulated Slurry PCM and FEM Study for Analyzing Thermal Crack)

  • 박창건;김보현;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.379-388
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 실험 및 FEM 해석을 통해 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 매스콘크리트의 수화열 및 온도균열 평가하는 것이다. 자재, 시멘트 혼입, 콘크리트 혼입 단계에서의 수화열 평가 실험을 진행하였으며, FEM 해석을 위해 압축강도시험을 실시하였다. 실험 결과를 토대로 캡슐형 슬러리 PCM이 혼입된 콘크리트의 발열함수계수를 FEM 역해석에 의해 도출하였으며, 도출된 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트 FEM 해석에 적용하였다. PCM 소재 단계 실험을 통해 $31^{\circ}C$ PCM이 과냉각 현상 없이 흡열, 발열 특성이 정상적으로 나타나는 것을 확인하였다. PCM의 시멘트 혼입 단계에서는 PCM 1g당 34.61J 만큼의 수화열을 흡열하는 것으로 나타났으며, 콘크리트 혼입 단계에서는PCM 혼입율이 증가함에 따라 최고수화온도 도달시간은 지연되고, PCM 6% 혼입 시 수화열 저감성능이 가장 높게 나타났다. 실험결과를 토대로 역해석을 실시한 결과, PCM 혼입율이 증가함에 따라 반응속도계수는 낮게 도출되었으나, 최고온도계수는 6%에서 최소로 나타나고, 초과할 경우 오히려 증가하는 것으로 해석되었다. 역해석을 통해 도출한 발열함수계수를 실구조물 규모 매스콘크리트의 수화열 해석에 적용한 결과, PCM 1% 혼입 당 온도균열 지수가 0.05 증가하는 것으로 나타났다.

제올라이트 NaA의 수화에 관한 이론적 연구 (Theoretical Study of Hydration of Zeolite NaA)

  • 노경태;전무식
    • 대한화학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.374-384
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    • 1979
  • Zeolite NaA의 ${\alpha}$ cage에 있어서의 수화에너지와 그 위치를 결정하였다. Na(1)과 Na(2)사이의 site selectivity를 에너지 계산으로부터 결정하였는데 Na(1)이 Na(2)보다 선택성이 있는 것을 알 수 있었다. ${\alpha}$-Cage에 수화된 물들은 일그러진 정 12면체를 형성함을 알 수 있었다. Water(1), Water(2), Water(3)의 평균수화에너지는 각각 -29.847, -25.344, -15.888kcal/mole이다. 이 에너지 계산으로부터 얻어진 수화된 물들의 산소원자의 위치는 X선값과 잘 일치함을 보여준다. 또 수화된 정도에 따른 수화에너지의 그래프를 얻었다. 이 결과는 실험으로부터 얻어진 differential heat of sorption curve와 잘 일치함을 보여준다. ${\alpha}$ Cage 속에서의 유전상수는 3.5가 적합함을 알 수 있었다.

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태양 복사열이 콘크리트 매트기초의 내부 온도분포에 미치는 영향에 관한 해석적 연구 (Analysis of the Effect of Solar Radiation on Internal Temperature Distribution in Concrete Mat Foundation)

  • 송정현;이창준
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.63-72
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    • 2017
  • 태양 복사가 콘크리트 매트기초 내부 온도 분포에 미치는 영향에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 태양복사량 산정을 위해 Zhang and Huang 모델을 사용하였다. 열전달 방정식과 Galerkin 방법을 이용하여 1차원 열전달 유한 요소 정식화를 수행하였으며, MATLAB을 사용하여 유한요소 해석코드를 작성하였다. 작성된 해석코드를 바탕으로 태양복사를 고려한 콘크리트 매트기초의 수화열 해석을 수행하였다. 해석결과, 태양복사가 매트기초 내부-표면부 최대온도차를 줄여주는 효과를 보임을 확인하였다. 또한 이러한 효과는 하절기 타설시, 콘크리트 초기온도가 클수록, 그리고 매트기초의 두께가 두꺼울수록 더욱 뚜렷해짐을 확인 하였다. 본 연구는 콘크리트 매트기초의 수화열 해석시 해석결과의 과대평가를 피하기 위해서 태양 복사의 영향을 고려해야 함을 권고한다.