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지하주차장 무근콘크리트 컬링제어를 위한 연구

Study for Curling Control of Plain Concrete in Underground Parking Lot

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.18 no.3, 2018년, pp.243 - 249  

서태석 (Hyundai E&C) ,  최훈제 (Hyundai E&C)

초록
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본 연구에서는 건축구조물지하주차장 무근콘크리트의 컬링제어를 위한 연구를 수행하였다. 국내의 경우, 지하주차장 무근콘크리트의 수축균열을 제어하기 위해 섬유보강제가 사용되고 있지만, 수축균열과 컬링변형 제어에는 큰 도움이 되지 못하고 있는 실정이므로, 수축균열과 컬링 변형을 최소화하는 방안으로 수축저감제 (Shrinkage Reducing Agent: 글리콜 기반의 수축저감제, 이하 SRA)를 사용하였다. 또한 정량적인 컬링제어를 위하여 무근콘크리트를 켄티레버 보로 가정하여 처짐이론을 적용한 간이예측기술을 제안하였으며, 실측값과 비교하여 컬링변형 예측의 타당성을 검토하였다. 그 결과 SRA 1.0% 콘크리트가 SRA 0.0% 콘크리트보다 컬링 변형이 30% 정도 감소함을 확인하였다. 또한 전반적으로 켄틸레버 보의 처짐이론으로 무근 콘크리트의 컬링변형을 예측하는 것이 가능함을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The study for curling control of plain concrete in underground parking lot was conducted in this study. The shrinkage reducing agent(SRA) was used to minimize the curling deformation of plain concrete in underground parking lot. For the quantitative curling control, the simplified prediction method ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 건축구조물의 지하주차장 무근 콘크리트의 컬링제어를 위한 연구를 수행하였다. 국내의 경우, 지하주차장 무근콘크리트의 수축균열을 제어하기 위해 섬유 보강제가 사용되고 있지만, 수축균열과 컬링변형 제어에는 큰 도움이 되지 못하는 실정이므로[10], 수축균열과 컬링변형을 최소화하는 방안으로 수축저감제 (Shrinkage Reducing Agent: 글리콜 기반의 수축저감제, 이하 SRA)를 사용하였으며 아직까지 SRA가 혼입된 콘크리트의 컬링변형을 검토한 연구는 발표되지 않았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지하수 처리를 위해 지하 최하층은 어떻게 시공되는가 ? 건축구조물의 지하 최하층에는 지하수 처리를 위하여 기초 위에 배수판을 깔고 120mm 정도의 두께로 무근콘크리트를 타설한 후, 4∼5m 간격으로 건조수축 균열을 유발시키기 위한 줄눈 시공을 하게 된다. 건조수축으로 인해 줄눈으로 균열이 유발된 후에 무근콘크리트의 타설면과 저면의 수축차에 의해 컬링(말아올라가는 현상)이 발생하게 되며[1,2,3], 컬링이 발생한 후 차량 하중이 작용하게 되면 Figure 1과 같이 균열이 발생하게 되고 차량 운행으로 인한 소음도 발생할 수 있다[4].
컬링 변형의 시간에 따른 증가 속도는 수축자의 시간에 따른 증가속도보다 완만한 이유는 ? 2) 컬링 변형은 재령 90일 정도에서 거의 수렴하는 것으로 나타났으며, 컬링 변형의 시간에 따른 증가 속도는 수축차의 시간에 따른 증가속도보다 완만한 것으로 나타났다. 그 이유는 무근콘크리트의 자중에 의한 크리프의 증가 때문인 것으로 판단된다.
건조수축이 일어나면 어떻게 되는가 ? 건축구조물의 지하 최하층에는 지하수 처리를 위하여 기초 위에 배수판을 깔고 120mm 정도의 두께로 무근콘크리트를 타설한 후, 4∼5m 간격으로 건조수축 균열을 유발시키기 위한 줄눈 시공을 하게 된다. 건조수축으로 인해 줄눈으로 균열이 유발된 후에 무근콘크리트의 타설면과 저면의 수축차에 의해 컬링(말아올라가는 현상)이 발생하게 되며[1,2,3], 컬링이 발생한 후 차량 하중이 작용하게 되면 Figure 1과 같이 균열이 발생하게 되고 차량 운행으로 인한 소음도 발생할 수 있다[4]. 건축구조물의 지하주차장 무근콘크리트의 컬링에 의한 하자가 심각함에도 불구하고 아직까지 지하주차장 무근콘크리트를 대상으로 한 컬링에 관한 연구는 많지 않은 실정이다.
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참고문헌 (20)

  1. Keeton JR. Shrinkage compensating cement for airport pavement, Phase 2. Washington DC: Federal Aviation Administration; 1979 p. 1-39. 

  2. Bruce AS. Why slabs curl-Part II. Concrete International. 2002 Apr;24(4):59-64. 

  3. Cement Concrete & Aggregates Australia. Curling of concrete slabs. [Internet]. 2006 [cited 2006 Jan 10]. Available from: http://www.ccaa.com.au/iMIS_Prod/CCAA/Public_Content/PUBLICATIONS/Technical_Publications/Datasheets/Curling_of_concrete_slabs.aspx?WebsiteKey4998d6ce-2791-4962-b1e2-6b717f54a8d3 

  4. Seo TS, Choi HJ, Gong MH. Performance evaluation of concrete using performance improving-type polycarboxylic acid-based admixture. Journal of Korea Institute of Building Construction. 2017 Oct;17(5):445-51. 

  5. Oh HJ, Cho YK, Seo YG, Kim SM. Experimental analysis of curling behavior of continuously reinforced concrete pavement. Construction and Building Materials. 2016 Dec; 128:57-66. 

  6. Shideh S, Chris R, Kang THK. A long term restrained shrinkage study of concrete slabs on ground. Engineering Structures. 2015 Nov;102:258-65. 

  7. Kim SM, Shim JS, Park HB, Yun DJ. Curling behavior of long span concrete pavement slab under environmental loads. Journal of Korean Society of Road Engineers. 2009 Sep;11(3):151-61. 

  8. Moayyad AN, Wang LRL. Parametric study of slabs on grade problems due to initial warping and point loads. structural Journal. 1994 Mar;91(2):198-210. 

  9. Lee CJ, David AL, Liu YS. Prediction of moisture curling of concrete slab. Materials and Structures. 2011 May;44(4)787-803. 

  10. Kim YS, Kim KK, Park SJ, Kim JS. Drying shrinkage characteristics of concrete incorporated shrinkage reducing agent according to mixed proportion of concrete. Journal of Korea Institute of Building Construction. 2017 Jun;17(3):245-52. 

  11. Sato K. Shrinkage reducing agent. JCI Concrete Journal. 2011 Mar;49(5):61-4. 

  12. Erhan G, Mehmet G, Alaa M, Radhwan A, Zeynep A, Kasim M. Enhancement of shrinkage behavior of lightweight aggregate concretes by shrinkage reducing admixture and fiber reinforcement. Construction and Building Materials. 2014 Mar;54(3):91-8. 

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  14. ASTM C 39/39M-18. Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens. ASTM International. 2006. 8 p. 

  15. ASTM C 469/C469M-14. Standard test method for static modulus of elasticity and Poisson's ratio of concrete in compression. ASTM International. 2010. 5 p. 

  16. Park JP, Yoo BH, Han HS. Fundamental properties of concrete corresponding to contents shrinkage reducing agent. Proceedings of the Korea Concrete Institute; 2015 May 13-15; Kimdaejung convention center, Gwangju, Korea. Seoul(Korea): Korea Concrete Institute; 2015. p.655-6. 

  17. AIJ. Recommendations for practice of crack control in reinforced concrete structures (Design and Construction), Tokyo: Architectural Institute of Japan; 2006. Chapter 3, Performance Design, p. 53-7. 

  18. Wayne WW, Jerry AH. The first commandment for floor slabs: Thou shalt not curl crack (hopefully). Concrete International. 1999 Jan;21(1): 47-53. 

  19. Imamoto KI. Simplified prediction of drying shrinkage stress in reinforced concrete building wall. Journal of Advanced Concrete Technology. 2008 Mar;6(1)111-20. 

  20. ACI Committee 209R-92. Prediction of creep, shrinkage, and temperature effects in concrete structures. Detroit: American Concrete Institute; 1997. 47 p. 

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