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논문 상세정보

매스콘크리트의 열경사 조절에 의한 수화열과 온도균열의 방지

Innovative Transient Thermal Gradient Control to Prevent Early Aged Cracking of Massive Concrete

초록

초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

The heat of hydration for early aged mass concrete induces high temperature with the hydration. Control of the temperature difference across a section is an effective strategy to minimize the hydration heat induced cracks for the structures where internal restraint is dominant. The current prevention methods for hydration cracking show some limitations for the control of thermal gradients, and these limitations could make micro and macro cracks in surface and core of concrete. Especially cooling methods can decrease the increasing hydration temperature, but it can not prevent the problem while decreasing temperature. Consequently heating pipes are added simultaneously with the cooling pipes in order to control the temperature gradients between core and surface of the concrete, followed by the finite element analysis (FEA). Based on the FEA, the proposed method using cooling pipe and heating pipes together has been found to be an effective alternative in thermal gradient control, in terms of controlling temperature induced cracks significantly.

참고문헌 (5)

  1. 한국콘크리트학회, '콘크리트표준시방서', 한국콘크리트학회, 2003, pp. 257-287 
  2. Segerlind L. J., 'Applied finite element analysis', Wiley Text Books, 2nd edition. 1984 
  3. ACI 318 Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-05), 'American Concrete Institute', Farmington Hills, Mich., 2005, p. 430 
  4. 윤동용, 양옥빈, 민창식, '철근의 영향을 고려한 수화열유한요소해석', 한국콘크리트학회 논문집, 제17권 1호, 2005, 2월, pp. 43-49.3 
  5. 김상철, 이두재, 김재권, 강석화, 김진근, '매스콘크리트 구조물에서 파이프쿨링을 고려한 수화열 해석', 한국콘크리트학회 가을학술발표회 논문집, 1998, 제10권, 1호, pp. 922-927 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. Rhee, In-Kyu ; Kim, Kwang-Don ; Kim, Tae-Ook ; Lee, Jun-Seok 2010. "Heat of Hydration and Thermal Crack Control for Floating Concrete Mass Foundation" 구조물진단학회지 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection, 14(1): 156~164 

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