• 한국건축시공학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.489-495
• /
• 2020

콘크리트 구조물의 대형화에 따라 매스 콘크리트의 수화열 제어에 대한 중요성이 커지는 반면, 기존의 관련 대책들은 효용성이나 실용성 측면에서 한계를 보이는 경우가 많다. 따라서 이 연구에서는 재료적인 대책으로 매스 콘크리트의 수화열을 제어하기 위해 시멘트의 경화를 제어하는 방향으로 수화열을 저감할 수 있는 방안을 검토하였다. 본 연구에서는 해외 연구사례를 참고하여 인산염계 지연제와 무기질 수화 제어물질이 결합 된 인산계 무기염 수화열 저감제를 사용하였으며, 이에 따라 인산계 무기염의 수화열 저감 효과는 단열박스에 페이스트와 콘크리트를 적용하여 검증하였다. 즉, 저발열을 위해 통상적으로 사용되는 2성분계 및 3성분계 배합에 있어서 인산계 무기염의 혼입 여부에 따른 수화열, 플로 또는 슬럼프, 압축강도 등을 비교하였다. 실험결과 페이스트와 콘크리트의 압축강도 성능에 있어서 인산계 무기염의 혼입 배합은 일반 배합과 동등 또는 그 이상의 성능을 나타내었다. 특히, 콘크리트 배합에서 인산계 무기염에 의해 초기 재령 강도가 저하되었던 부분이 알칼리 황산염에 의해 빠르게 회복되었고, 인산계 무기염의 혼입 배합의 강도는 미 혼입 배합과 비교할 때 7일은 유사, 28일은 더 크게 측정되었다. 수화열에 의한 내부 최대 온도상승량의 경우 인산염계 무기 지연제 혼입 시 페이스트에서는 9.5~10.6%, 콘크리트에서는 10.1~11.7%의 저감 효과를 나타내었다. 또한 실 구조물 내부의 수화열 발산에 유리한 최고온도 발생 시점의 지연 효과도 뚜렷이 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 인산계 무기염은 시멘트 페이스트와 콘크리트의 수화열 저감에 상당 부분 기여 하는 것으로 확인되며, 앞으로 서중 콘크리트 혹은 고온다습한 동남아시아 등의 공사현장에서 매스 콘크리트 수화열 저감의 목적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구와 같은 다양한 콘크리트의 수화열 저감과 관련된 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.165-166
• /
• 2012

A thermal stresses by heat of hydration was analyzed according to a change of a pour height in reactor containment building. In case of more than 3.6m pouring height a crack index by heat of hydration analysis resulted in less than 1 because there is not a construction joint of vertical direction and for a self-restraint effect of circumferential section shape. Therefore detailed consideration on a mixture proportion of binder type, quantity in concrete and selection of a form in seasonal air temperature is needed for a control of tensile stress by heat of hydration.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제8권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2014

This paper reports the physical properties and hydration products of slag cement that was prepared by activating ground granulated blast furnace slag with commercial lime and plaster of Paris (POP) as activators. The consistency, setting times and soundness of various mixes of slag-lime-POP is reported. The hydration products and formation of bonds in the paste during setting were studied with the help of SEM, FTIR and XRD tests and the same are correlated to the hydration process. The setting times of the mixes are found to be lower than that of the value prescribed for ordinary Portland cement (OPC). Borax is used as a setting retarder and a borax content of 0.4 % by mass gives setting times that are normally prescribed for OPC. In the early stages of setting C-A-S-H gels are found in this cementing material instead of C-S-H gel, as generally observed in the OPC.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제7권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2013

Carbonation is a natural ageing process for cement. This study focuses on how the carbonation rate varies with selected hydration times and atmospheric conditions during the early stages of reacting dried cement paste. Diffuse reflection Fourier transform infrared spectroscopy is shown to be a suitable technique to monitor the formation of carbonates in cement. Combined with a previously developed freeze drying technique, carbonation can be studied at specific hydration stages. In ambient air both calcium hydroxide and calcium silicate hydrate (C-S-H) in cement are carbonated. Increased hydration time enhances the carbon dioxide uptake, which indicates that the calcium in the hydration products reacts more easily than the calcium in the clinker phase. In a humid $CO_2$ atmosphere, the carbonation process is so pronounced that it decomposes C-S-H into calcium carbonate and silica. In a moist $N_2$ atmosphere no carbonation occurs, but the sulfate chemistry of the cement seems to be affected due to the formation of ettringite.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.79-80
• /
• 2019

This study was intended to examine the possibility of reducing hydration heat by FA substitution and combination of slag (CGS) from coal gasification power generation (IGCC) with mixed aggregate for concrete. The analysis results showed good results if liquidity increases as the ratio of CGS increases, air volume decreases, and compressive strength is mixed up to 25% in the residual aggregate. The results showed that the heat of hydration was reduced compared to plain due to the boron content of CGS as the CGS substitution rate increased, but it was larger due to the combination with FA substitution. It was found that the heat of hydration was reduced.

• 콘크리트학회지
• /
• 제6권5호
• /
• pp.203-212
• /
• 1994

콘크리트는 경화도중 시멘트의 수화발열로 인한 비선형 온도분포가 발생한다. 이는 초기재령시 콘크리트의 인장강도를 초과하는 인장응력을 유발시키고, 결국에는 균열을 발생시킨다. 본 연구에서는 온도분포에 주요한 영향을 주는 매스콘크리트의 발열특성을 평가하기 위해서 주요변수에 따른 단열온도 상승시험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 단위시멘트량과 플라이애쉬 혼입량에 따른 콘크리트의 발열특성을 평가하였다. 이에 의해서 현장실험을 실시한 모의시험체에 대해서 유한요소 열전도해석(ADINA-T)을 수행하여 현장실험에서 결정된 실측결과와 비교분석을 수행하였다. 해석결과와 실험결과는 잘 일치함을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구결과는 향후 콘크리트 반죽 온도 변화가 콘크리트의 발열특성에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 수행되면 보다 광범위하게 현장에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.359-360
• /
• 2009

본 연구는 실제 현장 적용 타설고를 고려한 Mock-up 시험을 통해 슬래그 시멘트와 저발열 시멘트 및 유로폼과 리브라스 거푸집 적용에 따른 매스콘크라트의 거동을 알아보고자 하였다. 먼저 시험체의 수화열 계측을 실시하여 각각의 수화발열특성을 살펴보았다. 모르타르 유출량 시험, 코어 및 표준수중양생 공시체의 압축강도, 염소이온침투저항생시험을 통한 내구성을 비교하여 해양 환정에 노출된 매스콘크리트 타설 시 공기단축 및 수화열 저감, 내구성 확보와 같은 안정적 품질확보를 위한 기초자료를 제공하는데 그 목적을 두었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.489-492
• /
• 2008

물/결합재비가 0.4이면서 5%의 실리카퓸이 혼입된 3가지 매스콘크리트 배합과 실리카퓸이 혼입되지 않은 1가지 매스콘크리트 배합에 대해 단열온도상승실험과 자기수축실험을 실시하여 실리카퓸이 매스콘크리트의 수화발열특성과 자기수축에 미치는 영향을 규명하고, 그 결과를 통해 실리카퓸의 매스콘크리트에 대한 적용 가능성을 검토하였다. 실험결과, 매스콘크리트 배합의 경우에는 실리카퓸을 혼입하여도 수화반응속도가 거의 증가하지 않으면서 최종단열온도상승량이 5$^{\circ}$C 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 콘크리트의 극한자기수축량은 실리카퓸의 혼입여부에 상관없이 거의 동일한 것으로 나타났다. 따라서 실무에서 매스콘크리트 구조물의 시공에 실리카퓸을 적용하면 내구성뿐만 아니라 수화열 균열제어에도 이점이 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
• /
• pp.36-37
• /
• 2019

In domestic construction industry progress, construction and quality control of large structures are considered to be important as the superstructure and mass scale of structures. In the case of mass concrete, high hydration heat caused by cement hydration generates temperature stress by generating internal temperature difference with the concrete surface. These temperature stresses cause cracks to penetrate the concrete structure. A method of lowering the heat generation by incorporating Urea in order to reduce the concrete temperature crack has been proposed. In this study, the heat function coefficient for the FEM temperature crack analysis of the mass concrete containing the element was derived and the adiabatic temperature rise test was carried out according to the incorporation of the element. As a result of this experiment, the maximum temperature of 41 ± 1℃ was obtained irrespective of the amount of urea, and the maximum temperature decreased by 16.9℃ in concrete containing 40kg/㎥ of urea.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
• /
• pp.537-540
• /
• 2006

Over the past few decades, a considerable number of studies on the durability of concrete have been carried out extensively. A lot of improvements have been achieved especially in modeling of ionic flows. However, the majority of these researches have not dealt with the chloride binding isotherm based on the mechanism, although chloride binding capacity can significantly impact on the total service life of concrete under marine environment. The purpose of this study is to develop the model of chloride binding isotherm based on the individual mechanism. It is well known that chlorides ions in concrete can be present; free chlorides dissolved in the pore solution, chemical bound chlorides reacted with the hydration compounds of cement, and physical bound attracted to the surface of C-S-H grains. First, sub-model for water soluble chloride content is suggested as a function of pore solution and degree of saturation. Second, chemical model is suggested separately to estimate the response of binding capacity due to C-S-H and Friedel's salt. Finally, physical bound chloride content is estimated to consider a surface area of C-S-H nano-grains and the distance limited by the Van der Waals force. The new model of chloride binding isotherm suggested in this study is based on their intrinsic binding mechanisms and hydration reaction of concrete. Accordingly, it is possible to characterize chloride binding isotherm at the arbitrary stage of hydration time and arbitrary location from the surface of concrete. Comparative study with experimental data of published literature is accomplished to validity this model.