• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권3_4호
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• pp.379-391
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• 2004

This paper deals with the development of h-version adaptive mesh refinement and recovery strategy using variable-node elements and its application to various engineering field problems with 2D quadrilateral and 3D hexahedral models. The variable-node elements which have variable mid-side nodes on edges or faces are effectively used in overcoming some problems in connecting the different layer patterns of the transition zone between the refined and coarse mesh. A modified recovery technique of gradients adequate for variable-node elements and proper selection of error norms for each engineering field problems are proposed. In the region in which the error is greater than the permissible refinement error, the mesh is locally refined by subdivision. Reversely, in some parts of the domain having the error smaller than the permissible recovery error, the mesh is locally recovered (coarsened) by combination. Hierarchical structures (e.g. quadtrees and octrees) and element-based storage structures are composed to perform this adaptive process of refinement and recovery. Some numerical examples of a 3D heat conduction analysis of the concrete with hydration heat and a 2D flow analysis of vortex shedding show effectiveness and validity of the proposed scheme.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.19-26
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• 2014

콘크리트 방호벽 및 중앙분리대는 교량의 부속시설이지만, 슬립폼 시공과 넓은 비표면적으로 인해 초기재령 균열이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 대형 교량의 방호벽과 중앙분리대 콘크리트의 외관조사 및 비파괴실험을 수행하여 균열의 원인과 발생 균열의 패턴을 분석하였다. 이를 위해 시공기간을 고려하여, 건조수축, 수화열 해석이 수행되었으며, 현장의 환경조건을 고려하여 소성수축 특성을 평가하였다. 평가결과 대상구조물의 균열 원인은 철근위치에 따른 소성침하균열, 소성수축 및 건조수축에 의한 복부균열, 재료분리에 따른 상부균열로 추정할 수 있었다. 또한 균열원인과 발생 패턴을 도식화하였으며, 시공 및 재료분야에서 균열제어대책을 제안하였다. 해상위 교량에 설치하는 중앙분리대 및 방호벽 콘크리트는 환경조건 (풍속, 온도, 습도)에 매우 민감하여 초기재령균열이 쉽게 발생하므로 재료선택 및 시공방법에 신중을 기해야 한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.71-79
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• 2012

최근 철도궤도 건설 전 구간에서 자갈도상이 아닌 콘크리트 슬래브 궤도가 시공되고 있다. 이는 자갈도상의 특성상 지속적인 유지보수가 필요하다 보니 늘어나는 유지관리비용을 감당하기 어려워지게 되어 결국 대안으로 선택한 것이 콘크리트 슬래브인 것이다. 그러나 콘크리트의 수화열 반응과 온도 수축균열등의 영향으로 콘크리트 슬래브 궤도상의 유지관리 문제점이 점점 증가하고 있어 이에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구는 궤도틀림을 평가하는 TQI값의 특성과 균열이 TQI에 미치는 현황관계를 조사하였으며 TQI값과 슬래브 궤도상의 균열진전과의 관계분석을 통해 이 값들의 상관성 정도를 비교 분석하였다. 이를 통해 궤도틀림만을 분석하여 유지관리 의사결정에 반영하는 현행방법의 문제점을 보완하고 균열을 고려한 평가지표의 개발 필요성을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.787-794
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• 2006

고성능 콘크리트는 물-결합재비를 작게 하고, 단위결합재량을 다량으로 사용하므로 콘크리트의 수화열 및 자기수축이 증대되는 경향이 있다. 본 연구에서는 고성능 콘크리트의 수축저감 기술을 구축하는 연구의 일환으로 팽창재와 수축저감제 사용이 고성능 콘크리트의 수축특성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 팽창쟁와 수축저감제는 고성능 콘크리트의 수축을 저감시키는 데 효과가 뛰어나며, 특히 팽창재와 수축저감제를 조합하여 사용할 경우, 각각 단독으로 사용하는 경우보다는 수축 저감 효과가 큰 것으로 확인되었다. 또한 시공성, 강도 및 수축특성을 종합적으로 고려하여 팽창재 5.0%와 수축저감제 1.0%의 조합이 적정배합으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.91-101
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• 2006

최근들어 매스콘크리트 구조물의 시공이 증가 추세에 있다. 이러한 매스콘크리트는 수화열상승으로 온도균열이 발생할 수 있다. 온도균열을 방지하기 위하여 일반적으로 프리 쿨링, 파이프 쿨링 및 타설높이를 제한하는 방법이 사용된다. 본 연구에서는 교각 기초의 온도균열을 방지하기 위하여 열응력 검토를 실시하였으며, 이때 기초는 $12m{\times}14m$의 면적과 3m 높이를 가지는 것을 모델로 하였다. 타설 높이를 제한하는 방법과 파이프 쿨링에 의한 해석결과를 비교 검토 하였다. 온도응력를 해석한 결과 지반위에 타설한 기초매트는 타설높이를 제한하는 방법과 파이프쿨링 방법에 의해 균열을 제어할 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.10-20
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• 2008

본 연구는 아직까지 활용실적이 적은 제지슬러지소각재를 대량으로 활용할 수 있는 방법을 도출하기 위하여 제지슬러지소각재를 시멘트의 대체재로 사용하고자 하였다. 또한 제지슬러지소각재 대체 시 나타나는 단점인 수화열 및 흡수율의 증가로 인한 수축균열을 폴리프로필렌섬유 및 셀룰로오스섬유를 혼입하여 이에 대한 제어효과를 고찰하여 제지슬러지소각재의 시멘트 대체재로써의 활용가능성을 규명하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.427-435
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• 2010

인장 균열은 콘크리트의 가장 취약한 특성으로 수화열 및 건조수축 등으로 인해 초기재령에서 발생되는 경우가 많다. 초기의 균열을 정확히 예측하기 위해서는 응력-균열 개구 관계가 시간에 따라 어떻게 변화하는 지를 파악해야 한다. 이 연구에서는 기존에 수행되었던 쐐기형 쪼갬 실험결과에 대한 역해석을 수행하였으며, 측정된 하중-균열 개구 변위를 최적으로 모사하는 응력-균열 개구 관계에 대한 쌍선형 연화곡선을 구하였다. 파괴에너지의 시간에 따른 변화에 관한 분석이 이루어졌으며, 분석 결과를 바탕으로 초기재령에서의 응력-균열 개구 관계에 대한 모델을 제안하였다. 최대 하중, 최대 하중에서의 균열 개구 변위, 파괴에너지에 대하여 실험 측정값, 역해석 결과, 모델로부터 계산된 결과들을 비교해 보았으며, 이를 통해 제안된 모델을 검증하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2007년도 춘계학술논문 발표대회
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• pp.1-4
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• 2007

This study investigated the applicability of insulation curing method with double layer bubble sheets to the man concrete subjected to cold weather. Temperature history of the mass concrete indicated that the highest temperature of center section was exhibited at $34^{\circ}C$ while the that of surface section was $25^{\circ}C$. Difference between center and surface was shown to be less $10^{\circ}C$ when the temperature of center section was peak section, and thereby associated temperature cracking index was calculated 1.5, and occurrence probability of temperature cracking was 5%, so there was no temperature cracking caused by internal restraint. No temperature crack was observed by naked eye. It was clear that early frost demage and temperature cracking could be restrained due to reducing temperature difference between inner part and outside in the case double bubble sheets applied to insulation curing method in cold weather. The maturity of mass concrete is higher than outside about $72\sim89^{\circ}$ DD, so it was demonstrated to prevent early frost demage and ensure strength excellently. Insulation curing method with double bubble sheets was more economic than heating curing method.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.613-621
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• 2007

내구성에 대한 중요성이 부각됨에 따라, 주요 열화현상인 탄산화에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 탄산화에 대한 연구는 주로 탄산화 깊이의 도출에 국한하고 있으며 경화된 콘크리트를 가정하므로 실제적인 탄산화 거동과는 많은 차이를 보이고 있다. 강재와는 다르게 콘크리트는 공극률과 내부의 수화물의 거동이 매우 중요한데, 탄산화 진행에 따라 초기재령에서 결정되어지는 거동 (공극률 및 수화물)이 다르게 변화한다. 열화 물질의 이동은 주로 콘크리트의 공극률 및 포화도에 의존하므로, 탄산화 후의 거동 평가는 장기열화해석 및 복합열화해석 등에 고려되는 것이 바람직하다. 공극률의 경우, 변화된 공극률이 고려되지 않으면 확산계수의 감소가 구현될 수 없으며 이에 따라 과다한 탄산화 해석을 야기하게 된다. 한편 수화물, 특히 수산화칼슘의 잔존량 평가는 탄산화 깊이의 평가 및 내부 공극수의 특성 변화를 결정하기도 하며, 복합열화에서 발생하는 고정화 염화물량에 큰 영향을 주게 된다. 그러므로 실내 실험들을 통한 공극률 및 수화물 분석은 최근들어 탄산화에 대해서도 많이 적용되고 있다. 본 연구는 미세 관측 실험을 통하여, 탄산화 전후의 공극률 분포 변화, 수화물 거동의 변화를 실험적으로 수행하였다. 공극률 측정으로는 MIP 실험을, 수화물 변화에서는 TGA 실험을 수행하였으며, 기존의 해석 모델인 다상복합수화발열모델 및 미세 공극 구조 형성모델을 개선하여 각각의 탄산화 이후의 공극률 변화 및 수화물 변화를 개발하였다. 개발된 각각의 모델의 결과는 탄산화 전후의 공극률 및 수화물의 변화를 잘 예측하였으며, 탄산화 이후의 열화현상 등에 기초적으로 사용될 수 있을 것으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.723-730
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• 2014

최근 고로슬래그 미분말의 사용량이 증가함에 따라 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트의 수화반응 모델뿐만 아니라 압축강도, 수화생성물, 수화열 등 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 큰 영향을 끼치는 고로슬래그 미분말의 반응도에 대한 연구는 세계적으로도 부족하며 특히 국내에서는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 선택적 추출법을 이용하여 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도를 정량분석하고 물 바인더비, 치환율, 양생온도에 따라 압축강도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$을 측정하여 비교 분석 하였다. 실험결과 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$은 치환율이 낮고 물 바인더비와 양생 온도가 높을수록 높게 나타났으며 특히 고로슬래그 미분말의 반응도는 최종적으로 약 0.3~0.4 값에 수렴하는 것으로 나타났다.