고성능 콘크리트는 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기재령에 있어서 시멘트의 급속한 수화반응으로 인해 시멘트 경화체는 자기수축이 발생하게 된다. 이러한 자기수축 변형이 발생한 부재가 외부 또는 내부 구속 상태에 있을 경우에는 수축균열이 발생하게 되며, 이러한 초기재령에 발생한 수축균열은 콘크리트 구조물의 미관 및 내구성 저하를 초래하기 때문에 이를 억제하는 것은 매우 중요하다. 한편, 이러한 고성능 콘크리트의 자기수축을 저감시키는 방법으로서 팽창재의 혼입에 의한 수축보상이 있는데 자기수축 저감에 유효한 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지의 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축에 관한 연구는 실험에 근거한 연구로서 정량적인 연구가 아닌 정성적인 연구가 대부분 이었다. 이러한 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축 저감량을 정량적으로 평가하기 위해서는 팽창재의 수화반응 모델부터 시작하여 팽창재에 의한 시멘트 경화체의 팽창 모델을 구축할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 재령의 자기수축 저감을 목적으로 초기재령에서 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석회 복합계를 대상으로하여, 팽창재의 입도분포 및 수화의 진행에 따른 인접겔과의 접촉을 고려한 팽창재의 수화반응모델을 제안하였다. 또한, 제안된 팽창재의 수화반응모델을 실험적으로 모델의 타당성에 대해서 검토한 결과, 본 연구에서 제안한 팽창재의 수화반응 모델은 실험치를 양호하게 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
고성능 콘크리트는 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기재령에 있어서 시멘트의 급속한 수화반응으로 인해 시멘트 경화체는 자기수축이 발생하게 된다. 이러한 자기수축 변형이 발생한 부재가 외부 또는 내부 구속 상태에 있을 경우에는 수축균열이 발생하게 되며, 이러한 초기재령에 발생한 수축균열은 콘크리트 구조물의 미관 및 내구성 저하를 초래하기 때문에 이를 억제하는 것은 매우 중요하다. 한편, 이러한 고성능 콘크리트의 자기수축을 저감시키는 방법으로서 팽창재의 혼입에 의한 수축보상이 있는데 자기수축 저감에 유효한 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지의 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축에 관한 연구는 실험에 근거한 연구로서 정량적인 연구가 아닌 정성적인 연구가 대부분 이었다. 이러한 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축 저감량을 정량적으로 평가하기 위해서는 팽창재의 수화반응 모델부터 시작하여 팽창재에 의한 시멘트 경화체의 팽창 모델을 구축할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 재령의 자기수축 저감을 목적으로 초기재령에서 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석회 복합계를 대상으로하여, 팽창재의 입도분포 및 수화의 진행에 따른 인접겔과의 접촉을 고려한 팽창재의 수화반응모델을 제안하였다. 또한, 제안된 팽창재의 수화반응모델을 실험적으로 모델의 타당성에 대해서 검토한 결과, 본 연구에서 제안한 팽창재의 수화반응 모델은 실험치를 양호하게 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
High-performance concrete (HPC), which is particularly sensitive to self-desiccation, is required to be durable even in severe environmental conditions, i.e. costal area, cold district, etc. However, in recent years, some attention was particularly given to cracking sensitivity of high performance c...
High-performance concrete (HPC), which is particularly sensitive to self-desiccation, is required to be durable even in severe environmental conditions, i.e. costal area, cold district, etc. However, in recent years, some attention was particularly given to cracking sensitivity of high performance concrete at early age. It has been argued and demonstrated experimentally that such concrete undergoes autogenous shrinkage due to self-desiccation at early age under restrained condition, nd, as a result, internal tensile stress may develop, leading to micro cracking and macro cracking. This shrinkage-introduced crack produces a major serviceability problem for concrete structures. One possible method to reduce cracking due to autogenous shrinkage is the addition of expansive additive. Tests conducted by many researches have shown the beneficial effects of addition of expansive additive for reducing the risk of autogenous shrinkage-introduced cracking. However, the research on hydration model of expansion additive has been hardly researched up to now. This paper presents a study of the hydration model of Ettringite-Gypsum type expansive additive. As a result of comparing forecast values with experiment value, proposed model is shown to expressible of hydration of expansive additive.
High-performance concrete (HPC), which is particularly sensitive to self-desiccation, is required to be durable even in severe environmental conditions, i.e. costal area, cold district, etc. However, in recent years, some attention was particularly given to cracking sensitivity of high performance concrete at early age. It has been argued and demonstrated experimentally that such concrete undergoes autogenous shrinkage due to self-desiccation at early age under restrained condition, nd, as a result, internal tensile stress may develop, leading to micro cracking and macro cracking. This shrinkage-introduced crack produces a major serviceability problem for concrete structures. One possible method to reduce cracking due to autogenous shrinkage is the addition of expansive additive. Tests conducted by many researches have shown the beneficial effects of addition of expansive additive for reducing the risk of autogenous shrinkage-introduced cracking. However, the research on hydration model of expansion additive has been hardly researched up to now. This paper presents a study of the hydration model of Ettringite-Gypsum type expansive additive. As a result of comparing forecast values with experiment value, proposed model is shown to expressible of hydration of expansive additive.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 초기 재령의 자기수축 저감을 목적으로 초기재령에서 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석회 복합계를 대상으로 하여 팽창재의 수화반응을 모델화한 후, 모델의 타당성에 대해서 실험 ■ 실증적으로 검토. 분석하였다.
이용하였다. 즉 본 연구에서 수화 발열에트링가이트 -석회복합계의 수화발열 속도를 구하기 위해 팽창재의 수화발열량 실험을 실시하였다. 여기서, 수화발열량은 Multi Purpose Calorimeter에 의해 측정하였다.
가설 설정
① 팽장재 입자는 물과 접촉한 순간부터 반응을 시작한다.
물과 반응하여 생성된 수화물은 팽창재 입자의 주변에 생성되고, 팽창재 입자의 전체적인 형상은 구형이다
또한 수화반응된 팽창재 입자의 체적팽창율은 기존의 연구와 에트링가이트-석회 복합계의 이론식으로부터 3.38 로 가정했다询.
이 기간의 수화반응에 있어서는 Fig. 5에 나타내는 바와 같이 팽창재입자의 주위에 수분이 충분하게 존재하고, 수화반응은 어떠한 공간적 제한도 받지 않는 것으로 가정한다.
제안 방법
팽창재가 반응하였는가?」라고 정의하고, 본연구에서 제안된 팽창재의 수화반응 모델에 의해 예측된 수화율을 실험적으로 검증하기 위해 수화발열량에 의한 방법을 이용하였다. 즉 본 연구에서 수화 발열에트링가이트 -석회복합계의 수화발열 속도를 구하기 위해 팽창재의 수화발열량 실험을 실시하였다.
공간제약을 받는 팽창재의 수화반응 모델을 구축하기 위해 기존의 연구 9)를 참고로 하여 시멘트와 같은 공간 제한 모델의 개념을 도입하였다. 즉, 팽창재의 수화가 진행됨에 따라 팽창재 입자는 Fig.
물팽창재비는 50%로 설정하였고, 시료와 측정온도를 20 °C로 유지하면서 물을 주입한 직후부터 연속적으로 48 시간 동안 측정하였다. 수화발열량의 계산 방법을 다음과 같다.
하나는 접촉면이 6면 독립되어 있는 상태이고, 또 하나는 6면의 접촉부가 상호 연결되어 있는 상태이다. 본 연구에서는 공간 제한 상태를 모델화하기 위하여 팽창재 입자의 반경 비에 의해 2가지의 경우로 나누어 모델화했다. 즉, 6면이 독립하고 있는 경우 반 경비「은 0.
본 연구에서는 초기 재령에서의 자기수축의 저감을 목적으로 하고 있기 때문에 CSA를 개량하여 재료설계한 초기에 팽창특성이 우수한 에트링가이트-석회 복합계를 사용하였으며 困, 화학반응식은 아래와 같다.
이상과 같이 팽창재입자의 수화반응에 있어서 공간 제한을 고려하여 수화반응을 모델화하였다. 즉, 수화반응 속도의 저감 요인으로서 물과 수화생성물과의 접촉면적을 구하여 그 면적이 감소함으로써 팽창재의 수화반응 속도가 저감하는 모델을 구축하였다.
수화반응을 모델화하였다. 즉, 수화반응 속도의 저감 요인으로서 물과 수화생성물과의 접촉면적을 구하여 그 면적이 감소함으로써 팽창재의 수화반응 속도가 저감하는 모델을 구축하였다. 결과적으로 식(7)은 자유수의 접촉면적의 감소를 고려하여 식 (13) 와 같이 나타낼 수 있다.
초기 재령의 자기 수 죽 저감을 목적으로 초기에 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석 회복합계의 수화반응 모델에 대하여 실험 실증적으로 검토 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
이론/모형
즉 본 연구에서 수화 발열에트링가이트 -석회복합계의 수화발열 속도를 구하기 위해 팽창재의 수화발열량 실험을 실시하였다. 여기서, 수화발열량은 Multi Purpose Calorimeter에 의해 측정하였다.
성능/효과
이 측정값은 팽창재의 반응속도를 계산하는데 사용하게 되며, 이때 팽창재의 수화반응 속도를 예측하기 위한 인자를 Table2에 나타내었다. 실험 결과와 예측치를 나타낸 Fig. 8에서 알 수 있는 바와 팽창재의 수화반응 모델에 의해 계산한 예측치는 실험 결과를 양호하게 평가하고 있는 것으로 나타났다
팽창재의 입도 분포 및 입자간의 접촉에 따른 공간 제한 모델을 적용한 에트링가이트-석 회 복합계 팽창 재의 수화반응 모델을 제안한 후, 제안된 모델의 타당성에 대하여 반응수화열량의 측정에 의한 검토 결과 본 연구에서 제안된 팽창재의 수화 반응 모델은 실험 결과를 양호하게 평가하고 있는 것으로 나타났다.
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