• 제목/요약/키워드: concrete hydration

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고로슬래그 미분말을 다량 사용한 고강도 콘크리트의 초기 수화발열 및 자기수축 특성에 관한 통계적 분석 (A Statistical Analysis on Hydration Heat and Autogenous Shrinkage of High Strength Concrete in Early Age Using Blast Furnace Slag)

  • 구경모;남정수;이의배;김영덕;김규용;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.657-660
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    • 2008
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말이 콘크리트의 초기 수화발열 및 자기수축 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고자 하였다. 특히 수화열 및 자기수축이 급격하게 증가하는 구간의 데이터에 대한 통계적인 분석을 실시하여 각각의 발현성상을 정량적인 계수로 표현할 뿐만 아니라 그 계수를 활용하여 수화열과 자기수축의 상관관계를 분석하고자 하였다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 수화온도 및 자기수축이 급속히 증가하는 구간은 OPC에 비해 지연되는 것으로 나타났으며, 각각의 배합별 수화온도 및 자기수축 급속 증가구간에서의 기울기는 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 고로슬래그 미분말을 사용함으로써 OPC에 비해 수화발열상승속도 및 자기수축증가속도가 저감되었으며 최종적으로 자기수축량도 조절이 가능할 것으로 사료된다.

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The origins and evolution of cement hydration models

  • Xie, Tiantian;Biernacki, Joseph J.
    • Computers and Concrete
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    • 제8권6호
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    • pp.647-675
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    • 2011
  • Our ability to predict hydration behavior is becoming increasingly relevant to the concrete community as modelers begin to link material performance to the dynamics of material properties and chemistry. At early ages, the properties of concrete are changing rapidly due to chemical transformations that affect mechanical, thermal and transport responses of the composite. At later ages, the resulting, nano-, micro-, meso- and macroscopic structure generated by hydration will control the life-cycle performance of the material in the field. Ultimately, creep, shrinkage, chemical and physical durability, and all manner of mechanical response are linked to hydration. As a way to enable the modeling community to better understand hydration, a review of hydration models is presented offering insights into their mathematical origins and relationships one-to-the-other. The quest for a universal model begins in the 1920's and continues to the present, and is marked by a number of critical milestones. Unfortunately, the origins and physical interpretation of many of the most commonly used models have been lost in their overuse and the trail of citations that vaguely lead to the original manuscripts. To help restore some organization, models were sorted into four categories based primarily on their mathematical and theoretical basis: (1) mass continuity-based, (2) nucleation-based, (3) particle ensembles, and (4) complex multi-physical and simulation environments. This review provides a concise catalogue of models and in most cases enough detail to derive their mathematical form. Furthermore, classes of models are unified by linking them to their theoretical origins, thereby making their derivations and physical interpretations more transparent. Models are also used to fit experimental data so that their characteristics and ability to predict hydration calorimetry curves can be compared. A sort of evolutionary tree showing the progression of models is given along with some insights into the nature of future work yet needed to develop the next generation of cement hydration models.

인천국제공항 여객터미널 전면 고가 교량 공사 시공방법 및 수화열 대책 (Construction Method and Control System of the Heat of Hydration for Inchon International Airport Elevated Road Way)

  • 임채만;박명웅;조용기;조선규;김은겸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.869-881
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    • 1999
  • Inchon International Airport Elevated Road Way is located between the Passenger Terminal Building and Transportaion Center which are Inchon International Airport core construction projects. The deck of the bridge is consists of 5-span or 6-span continuous pre-stressed concrete slab. Steel form has been used to enhance the quality of texture on concrete slab. Steel form has been used to enhance the quality of texture on concrete surface, lower surface of deck slab with the two way arch has been manufactured by highly professional manner in order to get an beautiful exterior architectural looks. The prestressed concrete deck slab is mass concrete structures with a high-specified concrete strength and a varying section in the range of 0.95-2.8m thickness. Therefore high risks of thermal cracking occurrence by heat of hydration highly are expected. To resolve such problem, we adopted type 1 cement and pipe cooking method at construction site through mass concrete specimen test and 3-dimensional analysis. For Pipe cooling we used 25mm diameter stainless pipes with wrinkles. Cooling pipe with spacing 50-60cm has been installed. And continuous pipe cooling with cooling water of 15$^{\circ}C$ was conducted for 2days. In present 8 span of all 29 spans construction has been completed. No thermal cracking heat hydration has been observed yet.

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규불화염계 복합 조성물을 사용한 콘크리트의 수밀특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Watertightness Properties of Concrete Using Fluosilicates Based Composite)

  • 정원섭;박동수;권기주;김정우;김도수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.429-432
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    • 2008
  • Large area members such as foundation concrete of underground structures in power plants have an effect on structural stability and durability of the structure due to danger of crack occurrence and shrinkage crack that occur owing to the difference of temperature by heat of hydration between inside and outside of the members at initial age. And a construction for waterproofness is performed additionally to protect marine structures from osmosis of seawater because the structures adjoin below the surface of sea. So, if a rise of the heat of hydration, crack, and corrosion of bars are controled effectively using a composite such as fluosilicate salt in concrete production process of a initial construction, expenses are cut down and construction hours are reduced by securing durability through improvement of watertightness. The property tests of adiabatic temperature by hydration are carried out at initial age about standard concrete and test concrete using a fluosilicate salt composite to evaluate an effect on improvement of watertightness for concrete structures in this study. And the experiments such as a permeability test of hardened concrete, a water absorption test, a compression strength test and a elongation test are carried out and the results from these are described.

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$CaO-Al_2O_3-SiO_2$계 유리의 수화반응특성 (A study on the characteristic of hydration reaction in $CaO-Al_2O_3-SiO_2$ system glass)

  • 조재우;김승진;김영근;손진군
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.289-292
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    • 1999
  • The charateristic of hydration reaction was studied in CaO-Al2O3-SiO2 system glass. As a result, the rate of heat liberation curves of synthestized glass becomes fixed after having increased by degrees. And it is decreasing after having increased suddenly. It was found that the total heat liberation with hydration for synthesized glass has a close relationship with the formation amount of ettringite.

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저발열형 Premixed Cement를 사용한 콘크리트의 기초물성 평가 및 수화열 해석에 관한 연구 (Fundamental Evaluation and Hydration Heat Analysis of Low Heat Concrete with Premixed Cement)

  • 윤지현;전중규;전찬기;김기형
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.10-18
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    • 2014
  • 본 연구에서는 시멘트와 광물질혼화재인 고로슬래그미분말과 플라이애쉬를 미리 혼입한 Premixed Cement를 사용한 콘크리트와 수축저감제가 혼입된 3성분계 콘크리트, OPC 100%의 콘크리트에 대하여 기초물성 평가로 공기량, 슬럼프, 압축강도 및 건조수축 시험을 수행하고, 수화열 해석을 수행하여 Premixed Cement를 사용한 콘크리트의 현장 적용성을 검토하였다. 검토결과 Premixed Cement를 사용한 콘크리트는 목표 작업성 및 설계기준압축강도를 충분히 만족하며, 건조수축 측면에서도 수축 저감제를 혼입한 3성분계 콘크리트와 유사한 건조수축 특성을 나타내었다. 또한, 수화열 해석 결과 Premixed Cement를 사용한 콘크리트는 목표 온도균열지수를 충분히 확보할 뿐만 아니라, 수축 저감제를 혼입한 3성분계 콘크리트보다 경제성을 확보할 수 있는 방안으로 도출되었다. 향후 매스콘크리트구조물 시공에 있어 구조물의 내구성능 및 유지관리 편의성 향상을 위해 Premixed Cement를 사용한 콘크리트의 현장적용은 바람직한 것으로 판단된다.

롤러다짐 콘크리트의 물리적 특성 (The Properties of Roller-Compacted Concrete)

  • 장봉석;임정열;김완영;정우성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.525-528
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    • 2006
  • This study performed an experimental test to derive the characteristics of compressive strength, het of hydration and creep of roller compacted concrete. The main variable of strength test are cement content and fly ash content. The heat of hydration test was performed using MARUTO CH-50-CA and dreep test was carried out according to KS F 2453.

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철근의 영향을 고려한 수화열 유한요소해석 (Finite Element Analysis on Heat of Hydration with Reinforcing Steel Bars)

  • 윤동용;양옥빈;민창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.43-49
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    • 2005
  • 수화열에 의한 콘크리트 구조물 내의 최대온도에는 재료의 열특성, 초기조건, 거푸집, 외부노출면 등이 영향을 미친다. 일반적인 콘크리트 구조물에는 콘크리트와는 전혀 다른 열특성을 갖는 철근이 보강되고 있으나 보통은 철근의 영향을 무시하고 수화열에 관한 해석을 실시하고 있다. 본 연구에서는 보강철근을 직접 고려하여 수화열의 분포 및 온도응력에 미치는 영향에 대해서 유한요소 해석연구를 실시하였다. 해석결과 철근이 구조물 내의 빠른 열 확산과 외부로의 열랑을 방출하는 효과에 기여하고 있음을 확인하였고, 콘크리트 표면의 인장응력을 감소시키는 것 또한 확인하였다. 따라서 정확한 수화열 해석을 위해서는 철근을 고려한 해석이 타당하며, 이를 통해 온도균열 감소와 온도철근량 감소효과를 기대할 수 있다.

황토결합재를 이용한 콘크리트의 수화열과 수축특성 (Hydration Heat and Shrinkage of Concrete Using Hwangtoh Binder)

  • 강성수;이성로;황혜주;조민철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.549-555
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    • 2008
  • 본 연구는 비활성 황토결합재로 시멘트를 대체함으로써 시멘트의 수화 반응 등에 의한 콘크리트 내부 발열과 수축 특성을 연구하였다. 먼저 재료의 분석을 토대로 압축강도, 슬럼프, 공기량을 살펴보았다. 소형시편과 대형시편을 제작하였고, 보통콘크리트 (OPC)와 황토콘크리트 (HBC)의 수화열, 수축을 측정하여 비교 평가하였다. 황토결합재는 압축강도가 $18{\sim}33\;MPa$로 보통강도 콘크리트의 강도를 발현하였고, 유동성도 확보되는 결과를 보였다. 소형시편에서는 HPC는 OPC에 비해 양생시 내부의 최고온도가 약 1/4 정도로 낮게 나타나고 수축 역시 HBC는 OPC에 비하여 감소하였다. 대형시편에서도 HBC는 OPC에 비해 내부온도가 낮게 나타났으며 수축 역시 60일 기점으로 OPC의 상대적으로 매우 낮은 수축률을 보였다. 따라서 비활성 황토 결합재는 일정강도와 유동성을 확보할 수 있는 재료이며 친환경적 재료이다. 수화열과 수축에 있어 내구성능을 확보하는데 긍정적으로 사료된다.

산업부산물을 혼합하여 제작한 3성분계 시멘트 콘크리트의 성능 평가 (Evaluation on the Properties of Ternary blended Cement Concrete using Industrial Byproducts)

  • 김춘호;김남욱
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권3호
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    • pp.13-20
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    • 2014
  • 현재 산업 및 토목기술의 발전으로 인한 콘크리트 구조물의 대형화 및 다양화가 시도되고 있으나 대형 구조물의 시공 시 발생하는 수화열은 온도균열을 유발하여 콘크리트 구조물의 내구성능을 저하시키는 문제를 발생한다. 본 논문은 시멘트의 종류에 따른 콘크리트의 내구성능 및 수화열 저감 특성을 고찰하기 위하여 보통포틀랜드시멘트, 플라이애쉬를 혼합한 2성분계 시멘트, 플라이애쉬와 고로슬래그를 혼합한 3성분계 시멘트 및 저발열 시멘트를 각 각 사용하여 제작한 콘크리트의 물성, 내구성능 및 수화특성 등의 결과를 비교 분석한 결과, 3성분계 혼합 시멘트가 내구성능 및 수화열 저감 효과에 가장 우수한 것으로 나타나 매스 콘크리트 및 내구성능이 요구되는 구조물 축조에 적합하다고 판단되었다.