[국내논문]풍속과 일조시간에 따른 콘크리트의 강도 및 동결융해 저항성 성능중심평가 Performance Based Evaluation of Concrete Strength and Freeze-Thaw Resistance from Wind Speed - Sunlight Exposure Time Effect원문보기
일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다. 콘크리트 구조물의 경우 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제점들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한기후인자요소의 작용을 받아 발생 할 수 있는 동결융해에 대한 현상이다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것은 아니라 동결 융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능저하가 된 구조물의 경우 회복하기 힘들게 된다. 따라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간의 기후변화 양생조건에 대하여 양생 후 콘크리트 동결융해 실험을 접목시켜 상대동탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가 (Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고 대응책을 마련하고자 한다.
일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다. 콘크리트 구조물의 경우 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제점들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한기후인자요소의 작용을 받아 발생 할 수 있는 동결융해에 대한 현상이다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것은 아니라 동결 융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능저하가 된 구조물의 경우 회복하기 힘들게 된다. 따라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간의 기후변화 양생조건에 대하여 양생 후 콘크리트 동결융해 실험을 접목시켜 상대동탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가 (Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고 대응책을 마련하고자 한다.
The phenomena that we experience in everyday life such as snow, rain, wind, and temperature are referred to as weather, and the average state of atmospheric phenomena that occur over a long period of time in a specific region is referred to as climate. In addition, significant variation of climate c...
The phenomena that we experience in everyday life such as snow, rain, wind, and temperature are referred to as weather, and the average state of atmospheric phenomena that occur over a long period of time in a specific region is referred to as climate. In addition, significant variation of climate compared to the average state is referred to as climate change. Concrete structures can have various problems when exposed to elements. Among the problems, the freeze-thaw problem due to extreme climatic factors such as heavy rain and snowfall has become a particularly significant issue recently. The concrete that has been subjected to repeated freeze-thaw rather than too high or low temperature shows serious degradation of durability, and the performance of structures with degraded performance is difficult to recover. Therefore, in this study, concrete durability performance with respect to freeze-thaw from curing conditions change due to wind speed and sunshine exposure time. Concrete freeze-thaw experiment are performed. using wind speed and sunlight exposure time. Also, performance based evaluation through the satisfaction curve based on the freeze-thaw test results are performed.
The phenomena that we experience in everyday life such as snow, rain, wind, and temperature are referred to as weather, and the average state of atmospheric phenomena that occur over a long period of time in a specific region is referred to as climate. In addition, significant variation of climate compared to the average state is referred to as climate change. Concrete structures can have various problems when exposed to elements. Among the problems, the freeze-thaw problem due to extreme climatic factors such as heavy rain and snowfall has become a particularly significant issue recently. The concrete that has been subjected to repeated freeze-thaw rather than too high or low temperature shows serious degradation of durability, and the performance of structures with degraded performance is difficult to recover. Therefore, in this study, concrete durability performance with respect to freeze-thaw from curing conditions change due to wind speed and sunshine exposure time. Concrete freeze-thaw experiment are performed. using wind speed and sunlight exposure time. Also, performance based evaluation through the satisfaction curve based on the freeze-thaw test results are performed.
동결융해가 심할 경우 표면에 박리현상이 발생되어 구조물로서의 성능을 발휘하기 힘들게 된다. 따라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간을 적용하여 콘크리트를 양생 시킨 후 동결융해 실험을 수행하여 상대동 탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가(Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고자 한다(Kim et al., 2010; Kim et al., 2010; Kim et al., 2013; KCI, 2005; Jun et al., 2011).
제안 방법
따라서 본 연구에서는 온도-습도 다음으로 콘크리트 양생에 가장 큰영향을 미칠 것으로 판단되는 풍속-일조시간의 양생조건을 선정하여 양생 일조시간-온도변화와 양생 풍속-습도 변화를 통하여 콘크리트 시편의 강도 측정을 실시하고 이를 바탕으로 콘크리트의 다양한 내구성 평가방법중 하나인 동결융해 시험을 실시하였다.
본 연구에서는 다양한 기후인자 요소 중 풍속과 일조시간을 콘크리트 양생조건으로 사용하여 콘크리트 강도 평가 후 동결융해 내구성 평가 실험을 통하여 성능 중심 평가(Performance Based Evaluation : PBE)를 수행하였으며 다음과 같은 연구 결과를 도출하였다.
대상 데이터
Table 1, 2의 경우 대한민국 서울지역의 과거 10년 동안의 풍속-일조시간에 대한 년, 월평균값을 나타낸 것이며 이를 바탕으로 Table 3의 풍속-일조시간 양생조건을 선정하였다(KMA, Korea Meteorological Administration). Table 3과 같이 풍속, 일조시간을 선정한 방법으로는 풍속의 경우 월평균 약 2.
또한 배합의 검증을 위하여 컨트롤 시편으로 항온항습, 수중, 기건 양생조건도 비교 실험을 실시하였다. Table 4의 경우 콘크리트 배합 표로써 설계기준 강도는 27 MPa, w/c는 55%, 굵은골재는 25 mm, 슬럼프는 12 cm로 선정하였으며 각각의 시편의 경우 각 케이스별 3개의 공시체를 준비하였다.
성능/효과
1) 풍속-일조시간 압축강도 경우 풍속이 0 m/s인 경우 설계기준강도를 만족하는 강도결과 값이 나오는 것을 확인 할 수 있으나 풍속이 2 m/s 이상일 경우 초기 7일 강도까지는 정상적인 강도 발현이 이루어지는 것을 확인 할 수 있다. 그러나 28일 장기 강도의 경우 콘크리트 내부의 잘못된 수화반응 현상으로 인하여 강도 저하 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
2) 풍속-일조시간 인장강도의 경우 압축강도의 1/9~1/13사이의 강도를 나타내며, 압축강도와 유사한 경향을 보이는 것을 확인 할 수 있다.
3) 동결융해 초기 상대동탄성계수의 경우 풍속이 2 m/s보다 큰 경우 급격하게 내구성지수가 감소하는 경향이 있으며 300 cycle의 상대동탄성계수의 경우 풍속이 8 m/s인 경우 풍속 0 m/s인 경우 보다 약 25%정도 내구성 지수가 감소하는 것을 확인 할 수 있다.
4) 콘크리트 내구성 성능중심평가(Performance Based Evaluation :PBE)를 통하여 설계자의 요구 만족기준에 따라 콘크리트 성능평가가 가능하며 다양한 기후환경의 건설현장에 적용 가능 할 것이며 재산피해와 인명피해를 사전에 방지할 것을 기대 할 수 있다.
후속연구
5) 본 연구에서는 한 가지의 콘크리트 배합과 제한적인 기후 관련 양생조건에 대하여 성능을 검토하였음으로 정확한 데이터베이스를 구축하기 위해서는 더 많은 배합과 기후와 관련된 많은 양생조건을 통하여 추가 연구를 수행할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
콘크리트 구조물이 폭우, 폭설과 같은 극한기후요소의 작용을 받으면 어떤 현상이 발생하는가?
이러한 문제들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한기후요소의 작용으로 동결융해 현상이 발생한다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것이 아니라 동결 Fig. 2 Effect of w/c on 28-day Strength (Troxell et al., 2010) ·융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능 저하가 된 구조물은 회복하기 힘들게 된다(Lee etal., 2008; Lee et al.
기후는 무엇인가?
일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기 현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다.
경화된 콘크리트의 성질 중에서 가장 중요한 것은 무엇인가?
경화된 콘크리트의 성질 중에서 가장 중요한 것은 압축강도이다. 압축강도는 콘크리트 품질의 기본 척도이며 일반적으로 콘크리트의 강도라고 하면 압축강도를 말한다.
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