When concrete was hardened, it should had considered a crack to make internal stress by hydration heat. For control of crack, admixture was use to change cement because hydration heat was effect to cement. High strength mass concrete had much hydration heat with high volume of cement. It was necessary to reduce hydration heat in construction method. In this study, it evaluates hydration heat, compressive strength of transfer concrete girder regard to field construction type such as separation, whole etc. Also, we test compressive strength of concrete with core and mold specimen.
Kim, Hyung-Jun;Kim, Heung-Youl;Kwon, In Kyu;Kwon, Ki-Hyuk;Min, Byung-Yeol;Cho, Bum-Yean
Computers and Concrete
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제12권5호
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pp.717-737
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2013
In this study, experiment and numerical analysis were conducted to identify the heat transfer characteristics and behavior of high-strength concrete upon a fire. The numerical analysis was employed to forecast the characteristics and properties of the high-strength concrete upon a fire, which can not be accomplished through a fire test due to the specific conditions and restrictions associated with the test. The result of the numerical analysis was compared with that of the test to verify the reliability of the analysis. In the numerical analysis of the heat transfer characteristics and behavior of 80 and 100 MPa high-strength concrete upon a fire, the commercial software of ABAQUS(V.6.8) was used. It was observed from the experiment that the contraction of the concrete with fiber-cocktail was mitigated by 25~55 % compared with that without fiber-cocktail because the fiber controlled the heat transfer of the concrete and thus improved the fire-resistance performance of the column.
This paper is to investigate the mock up test results of mass concrete for transfer girder using setting time difference with super retarding agent(SRA) to reduce hydration heat. According to test results, the temperature history of plain concrete without placing lift had a steep rising curvature, and plain concrete had a big temperature difference between surface and middle section of mass concrete, which may result in occurrence of temperature crack. However, considering placing method B, because setting time of middle section concrete was retarded with an increase in SRA contents, higher hydration heat temperature was observed at surface section concrete compared with that at middle section concrete at early age, which can lower the possibility of hydration heat crack. In case of placing method C, although peak temperature of hydration heat was much lower, at early age, high crack occurrence possibility of the hydration heat attributable to the big temperature difference between middle section and bottom section of concrete was expected at bottom section concrete. Therefore, the structure above the ground like transfer girder is not applicable to consider the placing method C.
대형 구조물에 주로 사용되는 고강도 콘크리트는 화재 시 폭렬이 발생하여 구조물의 심각한 손상을 초래한다. 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상을 감소시켜 구조물의 내화성능을 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트에 대한 내화해석 모델을 제시하였다. 섬유의 거동 및 고온에서의 콘크리트 내부의 물리적인 현상을 고려하여 수정한 고강도 콘크리트의 재료모델을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 재료모델로 선택하였다. 수정된 재료모델을 이용하여 얻은 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화해석 결과를 실험결과와 비교하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 재료모델을 제안하였다.
Heat transfer analysis and thermal stress analysis for the concrete bridge was performed in order to investigate the damage of the concrete bridge by the fire of the vehicle. Changes in material properties, such as thermal conductivity, specific heat, density, elasticity, caused by temperature rise were considered. Heat transfer analysis and thermal stress analysis were performed according to the various location of the fire by ABAQUS. From the comparison of the numerical results, the degree of structural damage for the concrete bridge was investigated and considerations for the design of a concrete bridge against fire were identified.
이 연구에서는 외기와의 열전달을 나타내는 외기대류계수에 관한 실험을 실시하였다. 외기대류계수에 관한 기존의 모델에서 나타났던 문제점을 해결하기 위해 실험 변수로 풍속외에 양생 조건의 종류(양생포, 양생포+비닐), 외기온도, 비등효과를 선정하였다. 실험 결과를 이용하여 외기대류계수를 산정하고자 열평형 방정식을 이용한 수치해법을 사용하였으며, 이론적인 고찰을 통해 각 양생 조건별로 풍속에 따른 외기대류계수의 변화를 예측할 수 있는 모델식을 제안하였다. 열평형 방정식을 이용한 수치해법에서 초기에 외기대류계수가 과잉평가되는 문제점을 해결하기 위해 비등효과에 의한 증발량을 고려하여 수정 열평형 방정식을 제안하였다. 양생 조건을 고려한 제안된 모델식에 의하면, 모든 경우에 풍속에 따라 외기대류계수가 증가하는 경향을 보였으나 양생 재료의 사용여부나 양생 조건에 따라 다른 양상을 보이는 것을 알 수 있었다. 이러한 양상의 차이는 양생 재료의 열 특성에 의해 결정되는 것으로 외기대류계수는 양생 재료가 없는 경우, 양생포를 사용한 경우, 양생포+비닐을 사용한 경우의 순으로 풍속의 영향을 받는 것으로 나타났다. 제안된 모델식을 이용하면 수화열에 의한 콘크리트 구조물의 온도해석시 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되며, 향후 이러한 열특성계수에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
최근 대규모화된 건축 구조물에서 매스콘크리트 형식의 구조체가 많이 적용됨에 따라 수화열에 의한 온도균열의 발생이 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 매스콘크리트의 온도균열은 타설 후 시멘트의 수화열에 의한 온도상승 및 강하에 따라 생기는 체적변화가 내부 또는 외부적으로 구속을 받아 발생하는 것으로, 이를 제어하기 위한 수화열 저감대책이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 저발열배합 및 수화발열량차를 이용하여 분할타설된 매스콘크리트를 대상으로 양생조건에 따른 열전달계수 변화를 고려한 수화열 해석을 수행한다. 이를 위한 해석모델은 분할타설을 고려하여 상부층은 일반콘크리트를 타설하고 하부층은 저발열배합 콘크리트를 타설한다. 분할타설된 매스콘크리트는 외기노출 부분과 거푸집 부분, 양생조건부분이 다르기 때문에 그에 따른 대류경계조건을 설정한다. 이에 따라 저발열배합 및 분할타설, 열전달계수 변화 등을 고려한 수화열 해석결과를 통해 온도분포 및 응력분포를 확인하고, 온도균열저감효과를 분석한다.
이 연구에서는 고강도 콘크리트의 전열특성 및 화재거동을 구명하기 위해 실증실험과 수치해석을 병행하였으며, 화재실험조건 및 제약 상황으로 인해 실험을 통해 도출할 수 없는 고강도 콘크리트의 화재성상은 수치해석을 통해 예측하였다. 이를 위해 수치해석결과와 실험 결과를 비교 검증하여 해석기법의 신뢰성을 확보하였으며, 80 MPa 및 100 MPa의 고강도 콘크리트의 전열특성 및 화재거동을 상용 소프트웨어인 아바쿠스(V.6.8)를 사용하여 수치해석을 수행하였다. 실증실험결과 폭렬저감재를 혼입한 콘크리트의 경우 무 혼입 콘크리트에 비해 표준화재조건에서 약 25~55% 정도의 기둥 수축량이 제어되어 내화성능이 향상되었으며, 이는 섬유혼입으로 인해 콘크리트의 전열특성이 제어되어 기둥부재의 내화성능을 향상시키기 때문이다.
This paper reported the results of mock-up test on mass concrete for transfer girder using setting time difference of super retarding agent(SRA). According to test results, two mock-up structures were made. Plain concrete without placing layer reached maximum temperature after 24hours since placement and caused surface hydration cracks at top section. However, concrete with placing layer reached maximum temperature after 72hours and surface temperature was higher than center temperature, which did not cause surface crack. After form removing, no crack was observed at side surface of plain concrete, while concrete using SRA at mid section had surface scaling and settling crack. According to coring results, concrete with placing layer had a penetration crack from top section to bottom section. Therefore, the setting time difference method to reduce hydration heat will have difficulty in applying the mass concrete for transfer girder.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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