• 제목/요약/키워드: spalling mechanism

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고성능 콘크리트의 화재시 폭렬성상에 관한 메카니즘 고찰 (Investigation of Spalling Mechanism in High Performance Concrete Subjected to Fire)

  • 한민철;김성환;박용규;허영선;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2006년도 추계 학술논문 발표대회 논문집
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    • pp.99-102
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    • 2006
  • This paper reviews the relevant literatures and investigates spalling mechanism of high strength concrete, in order to clearly inform spalling problem in fire. Firstly, we studies literatures on spalling occurrence and resistance methods. Secondly chemical change of concrete components in elevated temperature was presented. Finally, mechanism of the spalling occurrence and spalling resistance were carried out with fiber content. In addition, our research team introduced spalling mechanism, being different from other points of view, which has been generally accepted. To secure this mechanism theory, we investigate spalling properties of certain specimens fabricated by roller spindle and made with mortar or concrete condition.

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고강도 콘크리트의 폭렬발생 및 폭렬저감 메커니즘에 관한 문헌적 고찰 (A Study on the Mechanism of Explosive Spalling and Spalling Prevention Methods of High-Strength Concrete in Fire Temperature)

  • 정희진;이재영;김재환;한병찬;권영진
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.313-316
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    • 2008
  • Nowadays, the use of high strength concrete has become increasingly popular. Thus, the theory of this study gives a definition of HSC mechanism through study factors of spalling occurrence of HSC and solutions of failure mechanism. During the fire goes on, building structure using HSC causes explosive spalling and finally it gets to the breaking of the structure down. As a result of this failure mechanism, it remains to be investigated to prevent from explosive spalling of HSC and needs to provide basic problems of HSC at high temperature.

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폭렬에 기인한 2면 내화가열실험에 관한 연구 (A Study on the fire resistance for explosive spalling according to two side)

  • 이규민;강승구;김동준;이재영;原田和典;권영진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.323-325
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    • 2013
  • This study on the proposes a spalling mechanism based on the results of a fire resistance test of HSC(High Strength Concrete) considering important factors of spalling occurrence. The factors considered in this two-sided are fire resistance test to ISO 834 fire curve. In this study, explosive spalling phenomena in the specimens were investigation.

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콘크리트 폭렬발생 메카니즘에 관한 이론적 고찰 (An Theoretical study on Spalling Mechanism of Concrete)

  • 김형준;김흥열;김경옥
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.422-427
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    • 2008
  • The major cause of Concrete Spalling at high temperatures can be divided into the Vapor Pressure Rising, caused by the increase in free water temperature within the concrete, and Pore Pressure Rising induced by the vapor moving into dense pores within the concrete. Although the occurrence of spalling within concrete caused by these pressure increases can be assessed experimentally, a close examination into Mechanistic influence against various spalling factors shall be carried out first by using Mathematical Modeling and Theoretical Equations. The Spalling Prospect Process by theoretical mechanism is expedited in order of the following; selection of heating condition (fire strength and flame heating direction), a selection of constituent elements, an analysis of heat transmission, an analysis of moisture movement, distribution of water content, an analysis of pore/vapor pressure, and assessment of spalling occurrence.

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고성능 콘크리트의 폭렬특성 및 대책 (Countermeasure and Spalling Property of High Performance Concrete)

  • 한민철;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1105-1108
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    • 2008
  • 본 고에서는 화재 시 구조물 콘크리트의 안전성 확보를 목적으로, 폭렬방지대책 및 메커니즘에 대해 고찰 분석한 것으로서, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 국내 외에 알려져 있는 고성능 콘크리트의 폭렬방지 방법으로 함수율 및 C/W를 낮추는 방법,내화피복을 실시하여 고온을 차단하는 방법, 횡구속 실시하여 내부에서 발생되는 횡변위에 저항하는 방법, 섬유를 혼입하여 수증기압을 외부로 배출시키는 방법 등 4가지 방안이 있다. 2) 기존의 폭렬관련 이론과 WPB이론에 의한 폭렬메커니즘 분석을 토대로 폭렬방지 방안을 제안하면 기존 건축물에 한해서는 내화피복을 실시하는 방법이, 신축 건축물에 한해서는 섬유를 혼입하는 방법이 양호한 것으로 판단된다.

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Spalling of the Oxide Scales Foemed on Stainless Steels During Cooling

  • Saeki, Isao;Ogama, Tetsuro;Furuichi, Ryusaburo;Kikkawa, Shinichi
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제2권5호
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    • pp.225-232
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    • 2003
  • High temperature oxidation of SUS430 and SUS304 stainless steels in 16.7 kPa $O_2$ - 20.3 kPa $H_2O$ - balanced N2 atmosphere at 1273 K was studied focused on the scale spalling during cooling after an isothermal oxidation. Spalling of the oxide scale during cooling occurred only for SUS304 stainless steel. The oxide scale was composed of two layers and they detached at the interface between them. The reason for the spalling could not be explained only by thermal stresses applied to the specimen during heating and cooling. A new mechanism for scale spalling was proposed based on combination of thermal stresses and thermal shock caused by a fast Martensite transformation of substrate metal.

고성능 콘크리트의 폭렬방지 공법 시공사례 (A Case Study on the Field Construction of Spalling Resistance Method of High Performance Concrete)

  • 김경민;허영선;이재삼;지석원;이성연;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.610-613
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    • 2006
  • This paper is the fundamental study for manufacture of spalling resistance concrete and also analyses the mechanism and spalling resistance method with materials, mixture proportion and lateral confinement. The present work with the basic experiment achieved successful method for spalling resistance using both proper amounts of fiber contents and lateral confinement using metal lath. Moreover, the developed spalling resistance method was applied for full sized column construction in the Doosan We've Poseidon I field, located in Busan city. Authors investigated the physical properties examining workability, placeability and pumpability. These studies are continuously processing to develop new technology expecting remarkable impact on the spalling resistance and fire resistance performance of high-raise building construction in the future.

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고성능 콘크리트의 폭렬방지 공법 현장적용 사례 (Field Application of Spalling Prevention Method of High Performance Concrete)

  • 김경민;허영선;이재삼;지석원;이성연;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2005년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.7-10
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    • 2005
  • This paper is about manufacture of spalling resistance concrete and also investigates the spalling mechanism and spalling resistance method with diverse materials, mixture proportion and lateral confinement. The present work with the basic experiment achieved successful method for spatting resistance using both proper amounts of fiber contents and lateral confinement using metal lath. Moreover, the developed spatting resistance method was applied for full sized column construction in the Doosan We've Poseidon I field, located in Busan city. The author investigated the physical properties examining workability, placeability and pumpability. These studies are continuously processing to develop new technology expecting remarkable impact on the spatting resistance and fire resistance performance of high-raise building construction in the future.

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양생요인 및 PP 섬유 혼입율 변화에 따른 고강도 콘크리트의 폭렬특성 (An Experimental Study on the Curing Method and PP Fiber Mixing Ratio on Spalling Resistance of High Strength Concrete)

  • 한천구;김원기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.113-119
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    • 2009
  • 본 연구는 양생요인 및 PP 섬유 혼입율 변화에 따른 고강도 콘크리트의 기초적 특성 및 내화특성을 분석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 콘크리트의 기초적 특성으로 유동성은 PP 섬유 혼입율이 증가 할수록 감소하는 경향을 나타내었고, 압축강도는 PP 섬유 혼입율 증가에 따라 약간 감소하였으나 재령 7일에서 모두 60 MPa 이상 재령 28일에서 90 MPa이상으로 고강도 범위를 나타내었다. 함수율 변화에 따른 폭렬성상으로 함수율 3.0 %에서 PP 섬유를 혼입하지 않은 플레인을 제외한 모든 배합에서 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다. 이때 폭렬이 방지된 경우 잔존압축강도율은 22~41%, 질량감소율 5~7 %로 비교적 양호한 것으로 분석되었다. 양생방법 변화에 따른 폭렬성상으로 표준양생의 경우 PP 섬유 혼입율 0.05 % 이상, 증기 양생 및 오토클레이브의 경우 PP 섬유 혼입율 0.10 %에서 폭렬이 방지되는 것으로 나타났다. 이때 폭렬이 방지된 경우 잔존압축강도율은 23~42 %, 질량감소율은 7~11 % 전후로 나타났다. 이상을 종합하여 볼때 고강도 콘크리트는 함수율이 작을수록 폭렬방지가 용이하고, 양생방법에 따라서는 표준양생이 PP섬유 0.05 % 이상, 증기양생 및 오토클레이브의 경우 PP 섬유 혼입율 0.1 %이상을 혼입해 주어야 폭렬이 방지됨을 알수 있었다.

유기섬유의 용융 및 기화에 따른 초고강도 콘크리트의 폭렬 특성 평가 (Evaluation on Spalling Properties of Ultra High Strength Concrete with Melting and Vaporization of Fiber)

  • 김규용;최경철;이주하;이승훈;이태규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.173-183
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    • 2012
  • 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상에 관한 메커니즘의 연구와 더불어 폭렬을 방지하는 방법으로써 섬유혼입에 의한 콘크리트의 수증기압을 낮추는 방법이 선호되고 있는 실정이다. 주로 단일 형태의 폴리프로필렌 섬유를 혼입하여 폭렬을 저감하는 방법들이 사용하고 있으나 초고강도 콘크리트 영역에서는 실제로 급격하게 온도가 상승하는 경우에 있어서 폭렬 및 급격한 수증기 팽창압을 고려할 수 없다는 점을 들 수 있다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트 내부온도상승조건에 따라 섬유의 용융점에 따른 공극의 형성 및 폭렬의 상관성을 분석하고자 하였으며, W/B 12.5%의 초고강도 콘크리트를 대상으로 용융점이 다른 PE섬유, PP섬유, 나일론섬유를 각각 0.15vol%, 0.25vol% 혼입하여 폭렬 성상, 수증기압, 시차열 중량 분석, 해석적 검토를 행하였다. 실험 결과, 동일 섬유 혼입률 조건에서 섬유의 용융점이 낮더라도 초고강도 콘크리트에서는 섬유의 기화에 의한 섬유의 중량손실이 발생하지 않으면 초기 폭렬의 방지가 어렵고, 가열시간 10분 전후의 빠른 공극을 형성하는 섬유가 폭렬의 방지에 효과적인 것으로 나타났다.