Recently. the properties of early-age concrete are increasingly important because these properties directly influence the behavior of early-age concrete structures including stress and cracking behavior. Nevertheless, the studies on early-age concrete are limited to strength and temperature development. The purpose of present study is to propose a simple and rational method which can predict the stress and strain behavior of young age concrete. A series of test have been done to measure the temperature development, strains and stresses in concrete members. The concept of equivalent age was used to define the degree of hydration and this degree of hydration was used to calculate the strength and elastic modulus. The present study indicates that the calculated stresses correlate fairly well with measured stresses. The consideration of critical degree of hydration in calculating stresses gives more accurate results. The present study provides useful method and data in evaluating early-age behavior of concrete structure.
Recently, as a performance based design concept is introduced, assurance of expected performances on serviceability and safety in the whole span of life is exactly requested. So, quantitative assessments about durability related properties of concrete in early-age long term are come to necessary, Especially in early age, deterioration which affects long-term durability performance can be occurred by hydration heat and shrinkage, so development of reasonable hydration heat model which can simulate early age behavior is necessary. The micor-pore structure formation property also affects shrinkage behavior in early age and carbonations and chloride ion penetration characteristic in long term, So, for the quantitative assessment on durability performance of concrete, modelings of early age concrete based on hydration process and micor-pore structure formation characteristics are important. In this paper, a micromechanics based hydration heat evolution model is adopted and a quantitative model which can simulate micro-pore structure development is also verified with experimental results. The models can be used effectively to simulate the early-age behavior of concrete composed of different mix proportions.
Objective: The purpose of this study is to investigate whether emotionality at age three predicts early school-age media overdependence and to examine the potential mediating role of internalizing behavior problems in children. Methods: This study employed data from the 4th and 10th waves of the Panel Study of Korea Children, comprising a sample of 1,270 children. Assessments of emotionality (4th wave), media overdependence (10th wave), and internalizing behavior problems (10th wave) were conducted. Data analysis utilized SPSS and the Process Macro. Results: At age 3, heightened emotionality was found to directly contribute to an increased tendency for media overdependence in early school age. Internalizing behavior problems played a significant mediating role in the relationship between emotionality and media overdependence. Conclusion/Implications: This study validated a significant longitudinal connection between emotionality and the inclination to excessively rely on media, highlighting the role of internalization behavior problems in this relationship. It is essential to provide focused attention, especially to children displaying heightened emotionality in early childhood, in order to proactively prevent internalization behavior problems and the undue dependence on media.
Recently, the properties of early-age concrete are increasingly important because these properties directly influence the behavior of early-age concrete structures including stress and cracking behavior. Nevertheless, the studies on early-age concrete are limited to strength and temperature development. The purpose of present study is to propose a simple and rational method which can predict the stress and strain behavior of young age concrete. A series of test have been done to measure the temperature development, strains and stresses in concrete members. The concept of equivalent age was used to define the degree of hydration and this degree of hydration was used to calculate the strength and elastic modulus. The critical degree of hydration and thermal expansion coefficient were calculated using experimental data. It is seen that the critical degree of hydration range from 0.05 to 0.11 based on the measuring method. The thermal expansion coefficient was calculated based on the measured non-mechanical strain and it is found that the coefficient decreases slightly with the increase of age. The consideration of critical degree of hydration in calculating stresses gives more accurate results. The present study provides useful method and data in evaluating early-age behavior of concrete structure.
Creep is a major parameter to represent long-term behavior of concrete structures concerning serviceability and durability. The effect of creep is recently taking account into crack resistance analysis of early-age concrete concerning durability evaluation. Since existing creep prediction models were proposed to predict creep for hardened concrete, most of them cannot consider effectively the information on microstructure formation and hydration developed in the early-age concrete. In this study, creep tests for early-age concrete made of the type I cement and the type V cement are carried out respectively and creep prediction models are evaluated for the prediction of creep behavior in early-age concrete. A creep prediction model is modified for the prediction of creep in early-age concrete and also verified by comparing prediction results with results of creep tests on early-age concrete.
Concrete is still one most common construction materials even in railway structures. As structures become massive and mega-sized, the importance of early age concrete quality control becomes more significant. Among various factors, relative humidity and temperature are the primary factors governing the early age quality. Temperature raise due to cement hydration causes stress, which can develop to cracking with internal and/or external restraints. Exposure conditions including ambient temperature, humidity and wind also significantly affect the cracking behavior of early age concrete. Among many of studies on the early age concrete behavior, investigation on the variation of temperature and relative humidity internal of concrete is not common. That is in part because the difficulties in measuring the relative humidity and temperature inside the concrete. This study used a digital sensor with an appropriate logger to measure internal temperature and relative humidity. This direct measuring method is expected to provide more reliable and comprehensive data acquisition on the early age behavior of concrete.
Concrete structure that has been constructed in real field is on multi-axial stress state condition. After placing of concrete, hydration heat and shrinkage of concrete can cause various stress conditions with respect to the restraint level and condition. So, to predict the early age behavior of concrete structure, multi-axial material model is required and microplane model is acceptable. Recently, many studies have been performed on the microplane model, but the model developed up to now has been related to hardened concrete that material property is constant with concrete age. So, it is inappropriate to apply this model immediately to analyze the early age behavior of concrete. In this study, microplane model that can predict early age behavior of concrete was developed and cracking analysis using that was performed to describe cracking behavior for massive concrete sturucture.
In early-age concrete, volumetric deformations due to thermal expansion and moisture transfer are restrained by various boundary conditions, and then restraint stresses occur in proportion to developed stiffness. With increase of the age, these stresses are gradually relieved by significant relaxation behavior of early-age concrete. Therefore, it is necessary to consider the stress relaxation in order to analyze the behavior of early-age concrete more accurately. In this paper, we propose a unified algorithm which combines a relaxation model with hydration model, heat conduction model, micropore structure formation model, moisture diffusion model and mechanical properties development model and develop a finite element program based on the algorithm. The program is applied to evaluate stress development if a temperature-stress test machine (TSTM) specimen and a massive concrete structure, and then validity of the program is discussed and evaluated.
Ghatefar, Amir;ElSalakawy, Ehab;Bassuoni, Mohamed T.
Computers and Concrete
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제20권2호
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pp.215-227
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2017
A finite element model (FEM) for predicting early-age behavior of reinforced concrete (RC) bridge deck slabs with fiber-reinforced polymer (FRP) bars is presented. In this model, the shrinkage profile of concrete accounted for the effect of surrounding conditions including air flow. The results of the model were verified against the experimental test results, published by the authors. The model was verified for cracking pattern, crack width and spacing, and reinforcement strains in the vicinity of the crack using different types and ratios of longitudinal reinforcement. The FEM was able to predict the experimental results within 6 to 10% error. The verified model was utilized to conduct a parametric study investigating the effect of four key parameters including reinforcement spacing, concrete cover, FRP bar type, and concrete compressive strength on the behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to restrained shrinkage at early-age. It is concluded that a reinforcement ratio of 0.45% carbon FRP (CFRP) can control the early-age crack width and reinforcement strain in CFRP-RC members subjected to restrained shrinkage. Also, the results indicate that changing the bond-slippage characteristics (sand-coated and ribbed bars) or concrete cover had an insignificant effect on the early-age crack behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to shrinkage. However, reducing bar spacing and concrete strength resulted in a decrease in crack width and reinforcement strain.
Durability of concrete structures is seriously compromised by cracking at early-age concretes, particularly in high-strength or high-performance concrete structures. Since early-age cracking is influenced by various factors that affect the hydration process, early-age shrinkage and stress/strain development, the behavior at early-age is highly complex and no rational methodologies for its control have yet been established. Concrete structures often present volumetrical changes particularly due to thermal and moisture related shrinkages. Volumetric instability is detrimental to the performance and durability of concrete structures because structural elements are usually restrained. These restrained shrinkages develope tensile stresses which often results in cracking in combination with the low fracture resistance of concrete. Early-age defects in high-performance concrete due to thermal and autogenous deformation shorten the life cycle of concrete structures. Thus, it is necessary to examine the behavior of early-age concrete at the stages of design and construction. The purpose of this study was to propose a shrinkage models of VES-LMC (very-early strength latex-modified concrete) at early-age considering thermal deformation and autogenous shrinkage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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