• 제목/요약/키워드: Thermal cracking index

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수치분석을 통한 내부구속 매스콘크리트의 온도균열지수 결정 (Determination of Thermal Cracking Index of Internal Restricted Mass Concrete Using a Numerical Analysis)

  • 서기영;김희성;진치섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-67
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    • 2007
  • 콘크리트 구조물의 사용수명은 콘크리트의 초기에 발생하는 균열에 큰 영향을 받는다. 특히 매스콘크리트 구조물에서는 수화열이 초기 온도균열의 주요한 원인이 된다. 이러한 온도균열은 콘크리트 표준시방서에 제시된 온도균열지수를 통해 분석할 수 있다. 따라서 본 논문은 내부구속이 지배적인 매스콘크리트에서 여러변수(시멘트종류, 타설높이, 양생조건, 타설온도, 단위시멘트량)에 따른 온도균열지수를 해석적으로 분석하였고, 분석결과는 변수의 변화에 따른 온도균열지수의 증감률로 나타내었다. 이러한 결과는 시공이나 설계시 온도균열을 파악하는 데 도움을 주어 경제적이고 안정적인 매스콘크리트 구조물의 설계에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

LiNAC실 벽체 구조물의 온도 균열 제어 (Thermal Crack Control of Wall Elements in LiNAC Structure)

  • 손명식;도율호;나운;박찬규;이회근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.413-416
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    • 2006
  • This paper presents the analytical results on the heat of hydration and induced thermal cracking of the wall elements in LiNAC that is a radioactive shield concrete structure. This wall elements measuring 1.2 m in thickness and 32 m in length tend to exhibit thermal cracking due to heat of hydration and high constraint effects caused by slab element located in the lower part of structure. In this analysis, four different construction stages were considered to find out the most effective concrete casting method in terms of thermal stress. Among the construction methods adopted in this analysis, the method of installation of construction connection measuring 1.2 m at the both side of wall elements was very effective way to control the thermal stress, resulting in increase thermal cracking index of wall elements in LiNAC structure. Finally, the wall elements in LiNAC structure was cast successfully according to the proposed construction method.

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Effects of the mosture and thermal annealing on CLBO crystal

  • Mori, Yusuke;Sasaki, Takatomo
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.125-129
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    • 1997
  • The effects of the moisture and thermal annealing on CLBO crystal have been investigated. CLBO has hydrated at high humidity condition, resulting in 5B$_2$O$_3$$.$Cs$_2$O$.$8H$_2$O. The surface hydration seems to induce the cracking and the refractive index change in CLBO. The thermal annealing is effective to restore the changed index.

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타설시간차에 의한 고로슬래그 미분말의 치환율별 매스콘크리트의 온도특성 (Effect of Various Partial Replacements of Cement with Blast Furnace Slag and Different Placing Times on Thermal Properties of Mass Concrete and Modeling Work)

  • 김종
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권10호
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    • pp.207-215
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    • 2019
  • The aim of the research is analyzing the simple adiabatic temperature rising properties and the heat of hydration based on different placing timing of the mass concrete depending on various replacing ratios of blast furnace slag to comparative analyze the thermal cracking index and cracking possibility. As a result from the experiment, a suggested adiabatic temperature rising equation based on various blast furnace slag replacing ratios can be provide favorable correlation with over 0.99 of $R^2$ value by applying the initial induction period. With this relationship, more accurate prediction of the amount of the hydration heat rising and heating timing, and it is known that there is an approximately $13.1^{\circ}C$ of gap between plain concrete without blast furnace slag and concrete with 80 % of replacing blast furnace slag. To control the setting time and heat rising gap, the mix designs between top and bottom concrete casts were changed 15 cases, and D, E, H, I, and L models of controlling the heat of hydration showed 41.23 to $46.88^{\circ}C$ of core temperature and 0.98 to 1.27 of thermal cracking index. Therefore the cracking possibility was 15 to 52 % of favorable results of possibly controlling both the cracking due to the internal and external retainment and concrete temperature at early age.

파이프쿨링을 실시한 대형 프리스트레스트 콘크리트 슬래브의 수화열 해석 (Numerical analysis of temperature and stress distributions in a prestressed concrete slab with pipe cooling)

  • 주영춘;김은겸;신치범;조규영;박용남
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.275-280
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    • 1999
  • It was analysed the effect of pipe cooling as a measure to avoid thermal cracks due to the heat of hydration during the curing process of a massive prestressed concrete (PSC) slab. PSC slab has a complex three-dimensional shape of which the maximal and minimal thicknesses of cross-section were 2.8 and 0.95m, respectively. Steel pipes of which the diameter was 1 inch were employed for cooling. The horizontal and vertical distances between the contiguous pipes were 0.5 and 0.6m, respectively. One the four layers of cooling pipe were arranged according to the thickness of cross-section. Temperature distribution was calculated by the program developed by the authors, of which the accuracy was verified on a few published papers by the authors. Based on the temperature analysis of the cross-section which had four layers of cooing pipe, the maximum temperature of concrete interior was 54.2$^{\circ}C$ and the maximum differenced between the interior and surface temperatures of concrete was 14.$0^{\circ}C$ and, thereby, the thermal cracking index was 1.1. Upon the stress analysis, the thermal cracking index was 0.92 and the probability of thermal-crack development was 52%. Therefore, it was expected to make it possible to reduce the probability of thermal-crack development in a massive PSC slab by adopting pipe cooling.

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매스콘크리트에서 타설블럭의 크기(L/H)와 구속체의 탄성계수가 온도응력에 미치는 영향에 관한 검토 (Evaluation on the Effect of the Size of Placing Block(L/H) and Elastic Modulus of Base Structure on the Thermal Stress in Mass Concrete)

  • 강석화;이용호;박칠림
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.275-279
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    • 1996
  • In this study, the effect of external restraint on the thermal stresses and thermal cracking mode in mass concrete are analysed using the two major factors affecting external restraint such as the ratio of width go height of the placed structure (L/H) and the elastic modulus of base structure (E). For this parametric study, many cases with different values of L/H and Er are analysed by the FEM program and the co-relationship of the those major factors is examined. To evaluate the effect of external restraint on the thermal behavior of placing structure, internal restraint stress caused by temperature difference is subtracted from total thermal stress. In the case of small value of L/H or Er, it shows as internally restricted mode indicating maximum tensile stress in surface at early age, and the external restraint makes the possibility of thermal cracking higher. However, in the case of the large values of L/H and Er, the crack index at center is smaller than at surface due to the effect of external restraint. Thus, the initial location of the thermal crack is shifted from the surface to the center and the resulting crack is formed at later age.

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연직파이프쿨링 공법에 의한 매스콘크리트 온도균열 제어에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on Thermal Cracking Control of Mass Concrete by Vertical Pipe Cooling Method)

  • 서태석;조윤구;이근주;임창근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • 이 연구에서는 수직으로 긴 매스 구조물에 적합한 파이프쿨링 공법을 제안하기 위하여 기존의 파이프쿨링 공법과는 달리 파이프를 수직으로 설치하는 연직파이프쿨링 공법을 개발하였다. 타당성을 검토하기 위하여 해석대상 부재의 형상($1{\times}3{\times}20m$, $4{\times}4{\times}4m$)을 대상으로 하여 FEM 해석을 수행하였으며, 온도 및 응력 변화와 온도균열 지수 등을 검토하였다. 그 결과, 매스콘크리트 구조물의 온도균열 제어에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.

수화열 해석 프로그램에 의한 저발열 콘크리트의 특성에 미치는 부재두께 및 양생온도의 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Specimen Thickness and Curing Temperature on Properties of Low Heat Concrete by Analysis Program for Heat of Hydration)

  • 이승민;노형남;이상수;송하영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.31-36
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    • 2008
  • This study aims to examine the effects of thickness of the concrete members and curing temperature on the properties of low heat concrete through heat of hydration analysis. Type of the members that was analyzed in the experiment is ternary mixture of ordinary portland cement, blast-furnace slag incorporating ratio(20%) and fly ash incorporating ratio(30%), which formed a mat foundation. Thicknesses of the concrete members were 1, 2 and 3(m) and three levels of curing temperatures were 10, 20 and 30(℃). They were applied to analyze the effects on the temperature and thermal cracking index. As a result, for temperature history, temperature difference between the central area and the surface tended to decrease as the thickness of the concrete members get thinner. For the temperature cracking index, on the other hand, the risk of cracking tended to decrease as the curing temperature gets higher and as the thickness gets thinner.

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상하부 배합을 달리함에 의한 기초 매트 매스콘크리트의 수화열 균열저감 (Reducing Thermal Cracking of Mat-foundation Mass Concrete Applying Different Mix Designs for Upper and Lower Placement Lifts)

  • 한천구;김민호
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.39-46
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    • 2017
  • 최근 건축물의 기초는 구조체의 안정성과 연관하여 두꺼운 매스콘크리트 형태가 설계되어지고 있다. 그런데, 이와 같은 매트 매스콘크리트는 800mm 이상의 두꺼운 부재로 설계되는 경우가 많아짐에 따라 수화열에 의한 균열이 문제점으로 제기 되고 있다. 이에, 본 연구에서는 상 하부를 구분하여 타설하는 실무조건을 고려하여, 컴퓨터 프로그램상으로 하부와 상부의 최적치를 도출한 다음, 실구조체에 적용 해석치와 실측치간을 비교하므로서 효율적인 수화열균열 저감방안을 제안하고자 하였다. 그 결과, 상 하부 타설 콘크리트간의 저발열 배합정도를 고려한 수화발열량차 적용은 침하균열 방지 및 수화열 균열제어에 효과적인 것으로 밝혀졌다.

지하식 LNG 저장탱크 구조물의 온도균열 제어에 관한 연구 (A Study on the Thermal Crack Control of the In-Ground LNG Storage Tank as Super Massive Structures)

  • 권영호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.773-780
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    • 2011
  • 이 연구는 초대형 매스 구조물인 지하식 LNG 저장탱크의 바닥슬래브 및 측벽에 타설되는 매스 콘크리트의 재료특성, 배합조건, 양생조건 및 콘크리트의 타설시기와 초기온도, 외기온 등을 고려한 온도응력 해석 결과를 기술하였다. 해석 결과를 토대로 유해한 균열의 발생 가능성을 예측하고, 이를 방지하기 위한 방안을 제시하였다. 이 연구에서는 콘크리트의 단열온도 상승시험을 통하여 수화열 관리에 유리하다고 평가된 2종류(벨라이트 시멘트+석회석 미분말)의 최적배합조건을 선정하였다. 온도응력 해석의 결과에 따르면, 바닥슬래브 2단을 제외한 대부분의 분할타설 블록에서 관통균열지수가 1.2이상을 만족하였다. 바닥슬래브 2단의 경우 균열방지 대책으로 선행냉각 방안을 제시하였으며, 콘크리트의 초기온도를 $25^{\circ}C$ 범위에서 관리할 경우에는 대부분의 타설블록에서 관통균열지수 1.2이상을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 바닥슬래브의 경우, 표면균열지수가 1.2이상이기 때문에 양생조건을 준수하면 표면균열을 제어할 수 있으며, 측벽의 경우에도 표면균열지수가 1.0이상을 만족하기 때문에 균열의 수 및 폭을 제어할 수 있는 것으로 나타났다.