기초매트 매스콘크리트의 수화열 균열제어로서 초지연콘크리트 활용에 관한 Mock-up 실험 Mock-up Test of Improving Super Retarding Concrete to Control of Hydration Heat Crack of Foundation Mat Mass Concrete원문보기
최근 도심지에는 건축물이 점차 초고층화하는 경향에 따라 매우 두꺼운 매스콘크리트가 건축물의 기초로 채택되어 진다. 그런데, 이와 같은 매스콘크리트는 현장여건상 다량의 콘크리트를 동시에 타설할 수 없기 때문에 상 하층 타설 콘크리트간의 일체성에 의문이 제기되는 것은 물론이고 수화발열시 간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열이 발생하여 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 매트콘크리트의 상 하층 수화발열시간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열에 대한 안전성을 확보하기 위한 목적으로 초지연제의 응결시간차를 활용한 수평분할타설 건축 매스콘크리트의 수화열 조정공법을 건축현장에 적용하고자 Mock-up test를 통하여 그 효율성을 확인하였다. 실험결과 2단 및 4단으로 초지연제에 의한 응결시간차공법을 활용한 경우 하부와 상부간의 온도차를 낮추고, 수화열 피크시점이 후기로 늦어짐에 따라 균열발생가능성을 저하시키는 효과를 확인할 수 있었다.
최근 도심지에는 건축물이 점차 초고층화하는 경향에 따라 매우 두꺼운 매스콘크리트가 건축물의 기초로 채택되어 진다. 그런데, 이와 같은 매스콘크리트는 현장여건상 다량의 콘크리트를 동시에 타설할 수 없기 때문에 상 하층 타설 콘크리트간의 일체성에 의문이 제기되는 것은 물론이고 수화발열시 간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열이 발생하여 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 매트콘크리트의 상 하층 수화발열시간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열에 대한 안전성을 확보하기 위한 목적으로 초지연제의 응결시간차를 활용한 수평분할타설 건축 매스콘크리트의 수화열 조정공법을 건축현장에 적용하고자 Mock-up test를 통하여 그 효율성을 확인하였다. 실험결과 2단 및 4단으로 초지연제에 의한 응결시간차공법을 활용한 경우 하부와 상부간의 온도차를 낮추고, 수화열 피크시점이 후기로 늦어짐에 따라 균열발생가능성을 저하시키는 효과를 확인할 수 있었다.
According to the recent tendency that the buildings in the downtown are gradually Manhattanized, the very thick massive concrete is selected as the foundation of architectures. By the way, because this mass concrete cannot be simultaneously pour in a great quantity due to the circumstance at the fie...
According to the recent tendency that the buildings in the downtown are gradually Manhattanized, the very thick massive concrete is selected as the foundation of architectures. By the way, because this mass concrete cannot be simultaneously pour in a great quantity due to the circumstance at the field, not only the questions on the unification between the concretes pour on the upper layer and the lower layer are presented but also the cracks by the internal force from the difference of hydration exothermic period are occurred, which are pointed out as the problems. Thus, this study performed Mock-up test to apply the hydration heat controlling method of massive concrete for horizontal partition pouring construction to the building sites for the purpose of securing the stability on the cracks by the internal force from the difference of hydration exothermic period on the upper layer and the lower layer of massive concrete and checked the efficiency. As the results of test, in case of setting time difference method by super retarder with 2 layers and 4 layers, the effect that temperature gaps between upper part and lower part were lowered and the possibility of crack occurrence was decreased as the peak time of the heat of hydration became delayed to the latter term could be confirmed.
According to the recent tendency that the buildings in the downtown are gradually Manhattanized, the very thick massive concrete is selected as the foundation of architectures. By the way, because this mass concrete cannot be simultaneously pour in a great quantity due to the circumstance at the field, not only the questions on the unification between the concretes pour on the upper layer and the lower layer are presented but also the cracks by the internal force from the difference of hydration exothermic period are occurred, which are pointed out as the problems. Thus, this study performed Mock-up test to apply the hydration heat controlling method of massive concrete for horizontal partition pouring construction to the building sites for the purpose of securing the stability on the cracks by the internal force from the difference of hydration exothermic period on the upper layer and the lower layer of massive concrete and checked the efficiency. As the results of test, in case of setting time difference method by super retarder with 2 layers and 4 layers, the effect that temperature gaps between upper part and lower part were lowered and the possibility of crack occurrence was decreased as the peak time of the heat of hydration became delayed to the latter term could be confirmed.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 부산 해운대에 건설되고 있는 초고층건축물을 대상으로 매트콘크리트를 여러 층으로 분리하여 하부층에 초지연제량을 조정하여 타설함으로서 상 · 하층 타설 콘크리트간의 일체성 확보 및 상 · 하층 타설 시간차에 따른 내응력 발생을 원천적으로 해소시키기 위하여 「초지연제의 응결시간차를 활용한 수평분할타설 건축 매스콘크리트의 수화열 조정 공법」 을 Mock-up 실험을 통하여 그 효율성을 확인하고자 하였다.
본 연구에서는 초지연제의 응결시간차를 활용한 수평분할타설 기초매트 매스콘크리트의 수화열 조정공법을 건축현장에 적용하고자 Mock-up test를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
본 실험과 관련한 모든 실험방법은 KS 규격에 따랐다. 수화열 온도이력은 열전대선을 평면상의 중앙부에 매설하였는데, 보통 콘크리트 일체타설 및 응결시간차 4단 타설은 수직으로 7구간, 응결시간차 2단 타설은 수직으로 5구간에 걸쳐 데이터 로그를 이용하여 측정하였다.
본 Mock-up 실험의 대상건축물은 사진 1과 같고, 실험계획은 표 1과 같다. 실험계획으로 매트콘크리트의 타설방법은 보통콘크리트 일체 타설, 응결시간차 2단 타설 및 4단 타설로 계획하며, 타설완료 후 면정리 즉시 이중버블시트 보양을 실시하도록 하였다. 실험사항으로는 응결시간, 압축강도 및 수화열 온도이력을 측정하도록 하였다.
실험계획으로 매트콘크리트의 타설방법은 보통콘크리트 일체 타설, 응결시간차 2단 타설 및 4단 타설로 계획하며, 타설완료 후 면정리 즉시 이중버블시트 보양을 실시하도록 하였다. 실험사항으로는 응결시간, 압축강도 및 수화열 온도이력을 측정하도록 하였다.
본 실험에 사용된 레미콘은 경남 양산에 위치한 D사의 레미콘을 사용하였으며, 배합사항은 표 2와 같다. 초지연제의 주성분은 당류계로서 블리딩 및 공기량 감소에 대응하기 위하여 특수제조하였으며, 목표 지연시간에 따른 사용량은 기존 연구자료에 근거한 회귀식에 의해 도출하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 레미콘은 경남 양산에 위치한 D사의 레미콘을 사용하였으며, 배합사항은 표 2와 같다. 초지연제의 주성분은 당류계로서 블리딩 및 공기량 감소에 대응하기 위하여 특수제조하였으며, 목표 지연시간에 따른 사용량은 기존 연구자료에 근거한 회귀식에 의해 도출하였다.
이론/모형
본 실험과 관련한 모든 실험방법은 KS 규격에 따랐다. 수화열 온도이력은 열전대선을 평면상의 중앙부에 매설하였는데, 보통 콘크리트 일체타설 및 응결시간차 4단 타설은 수직으로 7구간, 응결시간차 2단 타설은 수직으로 5구간에 걸쳐 데이터 로그를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
1) 응결 특성으로 목표 지연시간이 길어질수록 초지연제의 혼입율이 증가하기 때문에 크게 지연되었다.
2) 압축강도 특성으로 목표 지연시간이 길어질수록 초기재령에서는 압축강도가 작게 나타났으나, 재령이 경과할수록 강도증진 폭이 크게 되어 재령 28일에서는 보통콘크리트보다 동등이상을 나타내었다.
3) 온도이력 특성으로 수화열에 의한 온도차 피크점 형성시간과 중심부 최고온도 도달시간은 보통콘크리트 일체타설, 응결시간차 2단 타설 및 4단 타설의 순으로 지연되었으며, 중심과 표면의 온도차는 응결시간차 4단 타설의 경우가 가장 작은 값을 나타내어 균열발생 확률이 가장 낮음을 알 수 있었다.
그림 2는 W/B 및 목표 지연시간 별 경과시간에 따른 관입저항치로 외부기상조건에서의 응결시간을 나타낸 것이다. W/B 38.0 %에서 목표 지연시간 8 시간의 경우는 약 8 시간 정도 지연되었고, 목표 지연시간 18 시간의 경우는 약 31 시간 정도 지연되었으며, 목표 지연시간 24 시간의 경우는 약 44시간 정도 지연되었다. W/B 36.
이상을 종합하면 본 대상 현장 매트․매스콘크리트에 저발열 배합, 상 · 하부 관리재령 조정, 유동성 하향관리 등으로 수화열을 최대한 낮춘 상태에서 이중버블시트로 단열하여 중심과 표면의 온도차를 낮추며, 초지연제의 4단 조정 응결시간차공법을 채택하여 시공하게 되면 거의 수화열 균열 없는 완벽한 매스콘크리트의 시공이 가능할 것으로 사료된다.
그림 3은 W/B 및 목표 지연시간 별 경과시간에 따른 구조체 관리용 공시체의 압축강도를 나타낸 것이다. 전반적으로, 각 W/B에서 목표 지연시간이 길어질수록 초기재령에서는 압축강도가 작게 나타났으나, 재령이 경과함에 따라 강도증진 폭이 크게 나타나 재령 28일부터는 보통콘크리트보다 동등아상의 강도값을 나타내었다.
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