철근콘크리트 구조물의 화재에 의한 손상 기구 및 손상범위, 정도는 화재피해를 받는 구조물의 형태 및 환경조건과 화재의 발생위치 등 여러 가지 변수에 따라 각기 다르게 나타날 수 있다. 따라서 이렇게 여러 가지 형태로 나타나는 화재에 의한 구조물의 성능저하 및 안전성 검토는 보수보강 설계 시 반드시 필요한 과정이며 이를 위해서는 합리적 평가기준이 존재하여야 한다. 본 논문은 철근콘크리트 구조물이 화재를 입었을 경우의 화재 온도 예측 및 화재손상 분석을 위하여 시차열분석(...
철근콘크리트 구조물의 화재에 의한 손상 기구 및 손상범위, 정도는 화재피해를 받는 구조물의 형태 및 환경조건과 화재의 발생위치 등 여러 가지 변수에 따라 각기 다르게 나타날 수 있다. 따라서 이렇게 여러 가지 형태로 나타나는 화재에 의한 구조물의 성능저하 및 안전성 검토는 보수보강 설계 시 반드시 필요한 과정이며 이를 위해서는 합리적 평가기준이 존재하여야 한다. 본 논문은 철근콘크리트 구조물이 화재를 입었을 경우의 화재 온도 예측 및 화재손상 분석을 위하여 시차열분석(DifferentialThermal Analysis : DTA), X-선 회절분석(X-ray Diffraction : XRD), 주사형전자현미경분석(Scanning Electron Microscope : SEM)등의 기기분석적 고찰을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 시차열분석 결과, 200℃까지는 모세관수 및 겔수의 증발로 인한 강한 흡열피크가 일어났으며, 520℃정도에서 수산화칼슘(Ca(OH)_(2))의 분해로 인해 흡열피크가 생성되었고, 흡열 반응으로 인해 시료의 중량이 크게 감소하게 되었다. 720℃정도에서 칼사이트(CaCO_(3))의 분해로 인해 또 한번의 강한 흡열반응이 발생한 것을 알 수 있었다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 X-선 회절분석 결과, 400℃까지는 Ca(OH)_(2)가 존재하지만 600℃이상부터는 CH성분은 거의 소멸되고 CaO의 성분이 나타났으며, 온도가 높을수록 생성량이 증가하였다. 이것은 화재 시 콘크리트의 온도가 증가될수록 Ca(OH)2과 CaCO3 가 분해되어 CaO로 변환되기 때문이며, Ca(OH)_(2)와 CaCO_(3)가 완전히 분해되어 피크가 없어지고 대신 CaO의 피크가 크게 형성되는 온도 범위를 약 700∼800℃로 추정할 수 있었다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 미세조직 변화 정도를 알아보기 위한 주사형 전자현미경 분석 결과, 고열에 의해 콘크리트를 구성하고 있는 시멘트 반응생성물에서 결합수 및 겔수의 탈수로 인해 콘크리트의 수축이 발생함으로써 미세한 균열이 전반적으로 심하게 발생되는 것을 볼 수 있다. 보통 콘크리트가 열을 받으면 300℃부터 미세균열이 발생되어 500℃에서는 상당히 심하게 균열이 발생되는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 향후 화재 또는 고열에 노출된 철근콘크리트 구조물의 화재 손상을 합리적으로 평가하여 보수보강의 설계 시 좋은 자료로 활용될 수 있다.
철근콘크리트 구조물의 화재에 의한 손상 기구 및 손상범위, 정도는 화재피해를 받는 구조물의 형태 및 환경조건과 화재의 발생위치 등 여러 가지 변수에 따라 각기 다르게 나타날 수 있다. 따라서 이렇게 여러 가지 형태로 나타나는 화재에 의한 구조물의 성능저하 및 안전성 검토는 보수보강 설계 시 반드시 필요한 과정이며 이를 위해서는 합리적 평가기준이 존재하여야 한다. 본 논문은 철근콘크리트 구조물이 화재를 입었을 경우의 화재 온도 예측 및 화재손상 분석을 위하여 시차열분석(Differential Thermal Analysis : DTA), X-선 회절분석(X-ray Diffraction : XRD), 주사형전자현미경분석(Scanning Electron Microscope : SEM)등의 기기분석적 고찰을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 시차열분석 결과, 200℃까지는 모세관수 및 겔수의 증발로 인한 강한 흡열피크가 일어났으며, 520℃정도에서 수산화칼슘(Ca(OH)_(2))의 분해로 인해 흡열피크가 생성되었고, 흡열 반응으로 인해 시료의 중량이 크게 감소하게 되었다. 720℃정도에서 칼사이트(CaCO_(3))의 분해로 인해 또 한번의 강한 흡열반응이 발생한 것을 알 수 있었다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 X-선 회절분석 결과, 400℃까지는 Ca(OH)_(2)가 존재하지만 600℃이상부터는 CH성분은 거의 소멸되고 CaO의 성분이 나타났으며, 온도가 높을수록 생성량이 증가하였다. 이것은 화재 시 콘크리트의 온도가 증가될수록 Ca(OH)2과 CaCO3 가 분해되어 CaO로 변환되기 때문이며, Ca(OH)_(2)와 CaCO_(3)가 완전히 분해되어 피크가 없어지고 대신 CaO의 피크가 크게 형성되는 온도 범위를 약 700∼800℃로 추정할 수 있었다. 콘크리트 표준코어공시체의 온도에 따른 표준시료의 미세조직 변화 정도를 알아보기 위한 주사형 전자현미경 분석 결과, 고열에 의해 콘크리트를 구성하고 있는 시멘트 반응생성물에서 결합수 및 겔수의 탈수로 인해 콘크리트의 수축이 발생함으로써 미세한 균열이 전반적으로 심하게 발생되는 것을 볼 수 있다. 보통 콘크리트가 열을 받으면 300℃부터 미세균열이 발생되어 500℃에서는 상당히 심하게 균열이 발생되는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 향후 화재 또는 고열에 노출된 철근콘크리트 구조물의 화재 손상을 합리적으로 평가하여 보수보강의 설계 시 좋은 자료로 활용될 수 있다.
Damaged equipment, affected range and degree caused by fire on reinforced concrete structure depend on various variables including the form of the structure, environmental conditions and fire site. In this regard, reviewing deteriorated efficiency and security of structure resulting from fire is an ...
Damaged equipment, affected range and degree caused by fire on reinforced concrete structure depend on various variables including the form of the structure, environmental conditions and fire site. In this regard, reviewing deteriorated efficiency and security of structure resulting from fire is an inevitable process in design for repair and reinforcement, and for this, rational criteria for evaluation should be in place. In this paper, I conducted machinery analysis, such as differential thermal analysis, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope analysis, in order to predict fire temperature and to analyze fire damage in the case of fire on reinforced concrete structure. The results are as follows. After analyzing differential thermal of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen, it turned out that powerful endothermic peak came resulting from evaporation of capillary water and gel water until 200。C, another endothermic peak came resulting from decomposition of calcium hydroxide at 520。C, and then mass of reference materials remarkably decreased due to endothermic reaction. Another powerful endothermic reaction came after decomposition of calcite at 720。C. After analyzing X-ray diffraction of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen, it turned out that calcium hydroxide existed until the temperature of 400。C, but CH almost disappeared and CaO appeared from 600。C. The production increased in proportion to the temperature. This is because that calcium hydroxide and calcite are decomposed and CaO is produced when the temperature of concrete increases with fire. It is estimated that calcium hydroxide and calcite are utterly decomposed and peak disappears, and peak of CaO is remarkably formed instead, at the temperature of 700-800。C. I conducted scanning electron microscope analysis in order to figure out microstructural changes of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen. As a result, fine cracks extensively came due to contraction of concrete resulting from dehydration of bound water and gel water in cement reaction products that constitute concrete on fire. Generally it was seen that heated concrete brought fine cracks from 300。C and big cracks at 500。C. These results can be utilized as good data in design for repair and reinforcement through rationally evaluating fire damage on reinforced concrete structure exposed to high heat or fire in the future.
Damaged equipment, affected range and degree caused by fire on reinforced concrete structure depend on various variables including the form of the structure, environmental conditions and fire site. In this regard, reviewing deteriorated efficiency and security of structure resulting from fire is an inevitable process in design for repair and reinforcement, and for this, rational criteria for evaluation should be in place. In this paper, I conducted machinery analysis, such as differential thermal analysis, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope analysis, in order to predict fire temperature and to analyze fire damage in the case of fire on reinforced concrete structure. The results are as follows. After analyzing differential thermal of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen, it turned out that powerful endothermic peak came resulting from evaporation of capillary water and gel water until 200。C, another endothermic peak came resulting from decomposition of calcium hydroxide at 520。C, and then mass of reference materials remarkably decreased due to endothermic reaction. Another powerful endothermic reaction came after decomposition of calcite at 720。C. After analyzing X-ray diffraction of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen, it turned out that calcium hydroxide existed until the temperature of 400。C, but CH almost disappeared and CaO appeared from 600。C. The production increased in proportion to the temperature. This is because that calcium hydroxide and calcite are decomposed and CaO is produced when the temperature of concrete increases with fire. It is estimated that calcium hydroxide and calcite are utterly decomposed and peak disappears, and peak of CaO is remarkably formed instead, at the temperature of 700-800。C. I conducted scanning electron microscope analysis in order to figure out microstructural changes of reference materials in accordance with temperature of concrete reference core specimen. As a result, fine cracks extensively came due to contraction of concrete resulting from dehydration of bound water and gel water in cement reaction products that constitute concrete on fire. Generally it was seen that heated concrete brought fine cracks from 300。C and big cracks at 500。C. These results can be utilized as good data in design for repair and reinforcement through rationally evaluating fire damage on reinforced concrete structure exposed to high heat or fire in the future.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.