• 제목/요약/키워드: Thermal Cracking Index

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콘크리트 배합요인별 상·하부 분리타설에 의한 수화열 균열지수 저감방안 및 현장적용 (Method of Decreasing Cracking Index by Different Mix Conditions for Separated Placement and its Field Application)

  • 김민호;한천구
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.292-298
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    • 2016
  • 본 연구에서는 매스 매트 콘크리트에 있어, 상 하부를 구분하여 타설하는 실무조건을 고려하여, 상부 및 하부배합의 혼화재 종류와 치환율을 동일 및 달리하는 배합 조건 변화로부터 최적치를 도출한 다음, 실구조체에 적용하여 해석치와 실측치간을 비교하므로서, 혼화재를 활용한 매스콘크리트의 효율적인 수화열균열 저감방안을 제안하고자 하였다. 연구결과 먼저, 현장적용 전 사전검토를 위해 Midas gen을 이용하여 수화열 해석을 실시한 결과 상부는 OPC : FA = 85 : 15 배합, 하부는 OPC : FA : BS = 50 : 20 : 30 배합을 본 대상 구조물 매스 매트콘크리트의 최적배합으로결정하였다. 이를 적용한 실제 현장의 시험결과 슬럼프, 공기량 및 압축강도는 모두 목표범위를 만족하였다. 또한, 봄철 실제 현장의 매스 매트콘크리트의 온도특성으로 최적배합의 경우는 중심부의 최고 온도 약 $59^{\circ}C$, 표층부 온도 약 $49^{\circ}C$로 나타나, 약 $10^{\circ}C$의 온도차가 나타났으며, 수화열 해석결과 약 1.4의 균열지수를 나타내었다. 따라서, 실무를 고려한 매스 매트콘크리트의 경우 상 하부 타설 콘크리트간의 저발열 배합정도를 달리 고려하는 수화발열량차 공법적용은 침하균열 방지 및 수화열 균열제어에 효과적인 방법이 될 것으로 사료된다.

저발열 콘크리트를 사용한 교각 기초-기둥의 수화열 해석에 관한 연구 (Study on Hydration Heat Analysis of Pier Foundation-Column Using Low Heat Concrete)

  • 전중규;김선길;전찬기;김기형
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.217-224
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트에 대하여 기초물성 평가로 공기량, 슬럼프 및 압축강도 시험을 수행하고, 수화열 해석을 수행하여 Premixed 혼합시멘트를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 검토하였다. 검토 결과 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트는 목표 작업성 및 설계기준 압축강도를 충분히 만족하였다. 또한, 수화열 해석 결과 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트는 목표 온도균열지수를 충분히 확보할 수 있었다. 따라서, 현장 교량구조물의 교각 기초-기둥의 시공에 있어 Premixed 혼합시멘트를 사용한 저발열 콘크리트의 적용은 바람직한 것으로 판단된다.

시공단계 및 계절별 온도영향을 고려한 롤러다짐콘크리트댐의 온도응력 해석 (Thermal Stresses of Roller Compacted Concrete Dam Considering Construction Sequence and Seasonal Temperature)

  • 차수원;장봉석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.881-891
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    • 2008
  • 국내 최초로 시공되는 롤러다짐 콘크리트 댐(RCD)의 온도균열 관리방안 수립하기 위하여 RCD 공법의 시공특성인 층(layer) 타설 방식을 고려하여, 댐체의 온도분포 및 온도응력 해석을 수행하였다. RCD 공법은 수 백 개의 시공단계로 구성되어 있고, 실제 타설 층을 시공단계로 해석하는 것과 6층을 한 시공단계로 시공하는 경우를 비교하여 해석 단계의 단순화 가능성을 검토하였으며, 단위시멘트량이 $130kg/m^3$ 내외로 발열량이 매우 작은 RCD 배합의 경우에도 여름철에는 온도균열 지수가 1.0 이하로 나타나 온도관리의 필요성을 확인하였다.

매입형 히트파이프의 재질 및 규격변화에 따른 수화열 분산 효과 (Dispertion Effect of Hydration Heat due to Materials and Standard Variation of Embedded Heat Pipe)

  • 김명식;염치선;백동일
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.111-116
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    • 2009
  • The cracking due to hydration heat in mass concrete must be resolved to improve the stability and durability of concrete structures. In this study, the economic efficiency was improved by replacing a copper pipe with a steel one for the heat pipe, and the heat pipe was standardized to significantly improve the operation efficiency, such as the processing, transport, assembly, and construction time. As a result of the experiment, the peak temperature of the ICSHP, ISSHP, and ISUHP specimens decreased by about $7.2{\sim}10.9^{\circ}C$ compared to the OPC specimen and the probability of a thermal crack being generated in the ICSHP, ISSHP, and ISUHP specimens decreased by up to 84~88%.

지하철 콘크리트 BOX 구조물의 수화균열에 대한 상관관계 분석 및 온도균열지수표 제시 (A proposed temperature crack index table based on correlation between temperature cracks and construction methods in subway concrete box structures)

  • 송석준;박지웅;김은겸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1437-1443
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    • 2010
  • 지하철 구조물은 수화열에 의해 균열이 발생하기 쉬우며, 균열을 최소화하기 위해 시공방법(순차/건너 뛰기 시공 등)의 개선 등 많은 노력을 하고 있으나 아직 이에 대한 상관성을 분석한 바가 없다, 이 논문에서는 시공길이(6m, 9m, 18m), 벽체높이(2m, 3m, 4m,), 콘크리트 배합(1종+FA20%, 4종+FA10%, 3성분계), 콘크리트 타설시기(봄/가을, 여름, 겨울) 및 시공방법(순차시공, 건너띠기시공) 등 14개 항목을 각각 조합하여 온도균열지수를 산출(378개)하여, 통계착적 처리를 통해 상관성을 분석하였다. 또한 ”온도균열지수표“를 작성하여 현장의 콘크리트 타설 여건의 변화에 대응하여 쉽게 활용할 수 있도록 하였다. 또한, 콘크리트 타설을 순차적으로 시행하는 경우와 건너 띄어 시행하는 경우에 대해서도 그의 상관성을 분석하여 급속 시공 방안을 검토하였다.

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진동세관형 히트파이프(OCHP)를 이용한 매스콘크리트의 수화열 제어에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Hydration Heat Control in The Mass Concrete Using Oscillating Capillary Tube Heat Pipe)

  • 백동일;김명식;이문식;김강민;염치선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.409-412
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    • 2006
  • In process of reinforced concrete(RC) box structure, the heat of hydration may cause serious thermal cracking problems. In order to eliminate hydration heat of mass concrete, this paper reports results of hydration heat control in mass concrete using the OCHP(Oscillating Capillary tube Heat Pipe). Recently OCHP is drawn special attention from these points of low cost as well as short construction schedule for the manufacturing of heat exchanger, flexibility, simplification and high performance. There were three RC box molds$(1.2{\times}1.2{\times}1.2m)$ which shows a difference as compared with each other. One was not equipped with OCHP. While others were equipped with OCHP and these were cooled with air natural convection and spraying water respectively. The OCHP was composed of copper pipe with 12 turns(O.D : 4mm, I.D : 2.8mm). The working fluid was R-22 and its charging ratio was 30(Vol. %). In order to analyze the distribution of temperature and index figure of thermal crack in sequential placement of mass concrete, we used HYCON of computer program. As a result of the experiment, the peak temperature decreased about $15.6\sim23.4^{\circ}C$ than the general specimen and the probability of thermal crack generated in mass concrete decreased up to 0%.

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부상식 매스콘크리트 기초의 수화열 관리 및 온도균열 제어 (Heat of Hydration and Thermal Crack Control for Floating Concrete Mass Foundation)

  • 이인규;김광돈;김태욱;이준석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.156-164
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    • 2010
  • 부상식 면진기초 매스콘크리트의 시공이 6차에 걸쳐 분리타설로 이루어졌다. 선행 Mock-up실험을 통하여 각각 온도이력계측과 수화열해석이 병행되었고 최선의 양생조건과 시공순서가 부여되었다. 그 결과 수화발열과 냉각시 발생가능한 온도균열은 나타나지 않았다. 그러나 현행 콘크리트 시방서 매스콘크리트편의 온도균열지수의 간이식, 정밀식 모두 낮은 범위의 지수를 나타내었다. 이는 수화열 거동 및 균열예측에 있어 온도균열 발생확률이 높은 것으로 나타나, 실제 타설경과 내용과 상이함을 알 수 있었다. 각 시공단계의 계측 및 해석결과는 대상 부재의 크기와 형상을 고려하여 부재내부를 등온도분포영역과 상대적으로 온도경사가 높은 영역으로 분리할 필요가 있음을 추정케 하였다. 결론적으로, 구조형태별 수화발열/냉각시 온도변화에 보다 민감한 특성두께를 정의하여, 현실적인 온도균열지수를 계산하는 과정과 방법이 필요하다고 사료된다.

OCHP를 이용한 매스콘크리트 수화열 제어의 현장적용에 관한 연구 (A Study on Field Applications of Hydration Heat Control in the Mass Concrete Using Oscillating Capillary Tube Heat Pipe)

  • 염치선;배원만;김명식;백동일;김강민
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.413-416
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    • 2006
  • In process of the mass concrete structure, the heat of hydration may cause serious thermal cracking. In order to eliminate hydration heat of mass concrete, this paper reports results of hydration heat control of mass concrete using the Oscillating Capillary tube Heat Pipe(OCHP). There were the several RC box molds which shows a difference as compared with each other. One was not equipped with OCHP. The others were equipped with OCHP. All of them were cooled with natural air convection. The OCHP was composed of copper pipe with 11 turns(outer diameter : 4mm, inner diameter : 2.8mm) and heat type was non-looped type. The working fluid was R-22 and its charging ratio was 40% by volume. The core of the concrete temperature was approximately $55^{\circ}C$ in the winter without OCHP. But the concrete temperature with OCHP was reduced its difference in temperature with the outdoor temperature to $12^{\circ}C$. Finally we saw the index figure of the thermal crack of the structures were varied from 0.75 to 1.47.

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OCHP를 이용한 매스콘크리트 수화열 분산효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Dispersion Effect of Hydration Heat in the Mass Concrete Using OCHP)

  • 김명식;백동일;김강민;염치선;배원만
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.437-440
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    • 2006
  • In process of the mass concrete structure, the heat of hydration may cause serious thermal cracking. In order to eliminate hydration heat of mass concrete, this paper results of hydration heat control of mass concrete using the Oscillating Capillary tube Heat Pipe(OCHP). There were the several molds which shows a difference as compared with each other. One was not equipped with OCHP. Other were laid with OCHP, and the other were laid in 100cm, and exposed out 50cm. All of them were cooled with natural air convection. The OCHP was composed of copper pipe(outer diameter : 4mm, inner diameter : 2.8mm) and heat type was non-looped type. The working fluid was R-22 and its charging ratio was 40% by volume. The core of the concrete temperature was approximately $53^{\circ}C$ without OCHP. But the concrete temperature with OCHP was reduced its difference in temperature with the outdoor temperature to $12{\sim}15^{\circ}C$. Finally we saw the index figure of the thermal crack of the structures were varied from 0.6 to 1.6.

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응결시간제어용 배합과 수평분할을 고려한 고강도 매스콘크리트의 적용성 평가 (Applicability of High-strength Mass Concrete through Setting Time and Horizontally-divided Placement)

  • 조승호;백인관;이동하;노영숙
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.103-113
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    • 2017
  • 고강도 콘크리트를 사용한 기초 부재의 수화열 제어를 위하여 지연형과 표준형 콘크리트 배합설계를 제안하고, 합리적인 타설 높이 구현이 가능하도록 유한요소해석을 실시하였다. 또한, 실물 실험을 통하여 해석결과와 비교하여 온도응력 저감 효과를 평가하였다. $6.5m{\times}6.5m{\times}3.5m$ 크기의 대형 부재에 지연형 및 표준형 콘크리트를 수평분할 타설한 결과, 최고온도 $77^{\circ}C$에서 중심부와 표면부의 온도차를 $25^{\circ}C$ 이내로 관리가 가능한 것으로 나타났다. 또한, 유한요소해석에 의한 온도균열지수가 1.49로 나타나 온도균열에 발생하지 않는 것으로 예측되었다. 지연형 및 표준형 콘크리트의 수평분할 타설이 고강도 매스콘크리트의 수화열에 의한 온도 응력 해소에 효과가 있는 것으로 나타났다.