초록 ▼

$\blacksquare$ 1단계 1차년도(1999.9$\sim$2000.8)
- 균열발생 기준 결정
- 균열발생 요인별 메카니즘 연구와 균열요인별 정량화 및 모델식 개발
- 미세구조적 관점에서의 균열 분석
- 균열발생 메카니즘을 파악하기 위한 실험 기자재 개발
- 균열탐사 및 손성평가 기법 개발(탄성파와 광섬유센서 검토)
- State of the art 보고서 발간
$\blacksquare$ 1단계 2차년도(2000.9$\s

$\blacksquare$ 1단계 1차년도(1999.9$\sim$2000.8)
- 균열발생 기준 결정
- 균열발생 요인별 메카니즘 연구와 균열요인별 정량화 및 모델식 개발
- 미세구조적 관점에서의 균열 분석
- 균열발생 메카니즘을 파악하기 위한 실험 기자재 개발
- 균열탐사 및 손성평가 기법 개발(탄성파와 광섬유센서 검토)
- State of the art 보고서 발간
$\blacksquare$ 1단계 2차년도(2000.9$\sim$2001.8)
- 균열 해석 및 평가 Systme 구축
- 균열폭 예측에 관한 해석 및 실험
- 균열탐사 및 손상평가 기법 개발(탄성파와 광섬유센서를 이용한 실험 및 해석)
$\blacksquare$ 2단계 1차년도(2001.9$\sim$2002.8)
- 균열 원인별 제어기법 개발
- 균열과 내구성에 대한 해석적 연구
- 콘크리트 구조물의 균열원인 및 균열경향을 추정할 수 있는 의사결정 알고리즘의 개발
$\blacksquare$ 2단계 2차년도(2002.9$\sim$2003.8)
- 구조물의 비선형 해석 기법 개발
- 의사결정 알고리즘을 통해 콘크리트 구조물의 균열원인을 추정할 수 있는 해석프로그램 개발
- 1단계에서 개발된 프로그램을 구조물의 거동에 따라 대처 가능할 실시간 해석프로그램으로 향상
- 화상자료를 통해 분석하고자 하는 균열을 정량적으로 평가할 수 있는 프로그램 개발
$\blacksquare$ 2단계 3차년도(2003.9$\sim$2004.8)
- 균열제어 지침 및 매뉴얼 개발
- 균열제어를 위한 통합시스템 개발
- 균열이 적게 발생하는 건설재료 개발을 위한 방향 제시
- 의사결정 알고리즘과 화상처리를 통한 균열의 원인 및 균열경향 추정

Abstract ▼

(1) 1st year (1999)
1) Objectives : Investigation and estimation of cracking mechanism
2) Research contents and scope
$\circ$ Determination of cracking criterions
- Strength criterion, Strain criterion, Energy criterion
: development of model equations and performance of re

(1) 1st year (1999)
1) Objectives : Investigation and estimation of cracking mechanism
2) Research contents and scope
$\circ$ Determination of cracking criterions
- Strength criterion, Strain criterion, Energy criterion
: development of model equations and performance of related experiments
$\circ$ Research on a mechanism and method of quantification for each cracking factor and development of model equations
- variation of material properties of concrete with plastic shrinkage, drying shrinkage, autogenous shrinkage, radiation heat and maturity
- alkali-aggregate reaction
- corrosion of reinforcement and freeze-thawing
- estimation of structural crack
$\circ$ Crack analysis in view of microstructure
$\circ$ Development of some devices for understanding the mechanism of cracking
$\circ$ Research on detecting crack and estimating damage
- examination of a technique of crack detection using elastic waves
- examination of a application of optic fiber sensors for detecting mamage
$\circ$ Publishment of the State-of-the-Art report
(2) 2nd year (2000)
1) Objectives : Research on method of crack analysis and estimation
2) Research contents and scope
$\circ$ Development of a system for analyzing and estimating cracks
- development of a program for hydration
- development of a program for diffusion
- improvement of the hydration heat program
$\circ$ Analysis and experiment for predicting crack width
- examination of existing model equations of crack width
- determination of a experimental method for each factor
- suggestion of a prediction model of crack width
$\circ$ Study on methods for detecting crack and estimating damage
- investigation of effecting factors of the elastic wave method with types of crack
- performance of a mock-up test using optic fiber sensors
(3) 3rd year (2001년)
1) 연구개발 목표 : Development of crack control system
2) 연구개발 내용 및 범위
$\circ$ Development of cack control methods
- control of crack induced by material properties
- control of crack induced by design characteristic
- control of crack induced by construction method
$\circ$ Analytical study on crack and durability
- crack and penetration of chloride ion
- crack and rate of carbonation
$\circ$ Development of determination algorithm to find out causes of crack in concrete structures
$\circ$ Study on methods for detecting crack and estimating damage for real structures using elastic wave method
(4) 4th year (2002년)
1) 연구개발 목표 : Development of crack control system according to structural types
2) 연구개발 내용 및 범위
$\circ$ Development of non-linear analysis method
- consideration of crack and long-term behavior
$\circ$ Development of analysis program to estimate cause and trend of crack using determination algorithm
$\circ$ Upgrade of previously developed analysis program into real time analysis program consider actual behavior in real time
$\circ$ Development of analysis program to quantify properties of crack from digital image processing
(5) 5th year (2003년)
1) 연구개발 목표 : Development of manual and integrated system for crack control
2) 연구개발 내용 및 범위
$\circ$ Development of manual for crack control and maintenance
- manual for design and construction based on crack control method
- application of manual to real construction site and verification of availability for manual
$\circ$ Development of integrated system for crack control
- verification of real time analysis program
- integrated system for estimation of crack, and repair and strengthening
$\circ$ Suggestion of method to develop material to minimize cracking
$\circ$ Estimation of causes and trend for crack using determination algorithm and digital image processing

목차 Contents

• 제출문...3
• 보고서초록...4
• 요약문...5
• SUMMARY...14
• CONTENTS...24
• 목차...28
• 제1장 서론...32
• 제1절 연구의 필요성...32
• 제2절 연구개발 목표 및 내용...33
• 제2장 콘크리트 균열에 대한 국내외 기술개발 현황...36
• 제1절 국외의 기술개발 현황...36
• 1. Delft 대학의 DIANA와 HYMOSTRUC...37
• 2. ACBM 중심의 미세구조 연구...42
• 3. 동경대학의 DuCOM...44
• 제2절 국내의 기술개발 현황...56
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...59
• 제1절 균열발생 메커니즘 규명 및 정량화...59
• 1. 균열발생 기준(Criterion) 결정...59
• 2. 균열발생 요인별 메커니즘 및 정량화...105
• 3. 미세구조적 관점에서의 균열 분석...237
• 4. 온도응력 측정용 시험장치 개발...270
• 제2절 균열해석 및 평가방법...291
• 1. 균열해석 및 평가 시스템 구축...291
• 2. 균열폭 예측에 관한 실험 및 모델식 개발...316
• 3. 균열탐사 및 손상평가 기법...333
• 제3절 균열제어 기법 개발...411
• 1. 제어기법의 개발...411
• 2. 균열과 내구성에 대한 해석적 연구...461
• 3. 균열원인 및 균열경향을 추정할 수 있는 의사결정 알고리즘...530
• 4. 균열탐사 및 손상평가 기법 연구...561
• 제4절 구조물별 균열관리 기법 개발...588
• 1. 구조물 비선형 해석 프로그램 개발...588
• 2. 실시간 해석프로그램 개발...631
• 3. 의사결정 알고리즘을 통한 콘크리트 구조물의 균열원인 및 균열경향을 추정할 수 있는 프로그램 개발...653
• 4. 균열에 대한 화상자료를 통하여 원인을 추정하고자 하는 콘크리트 균열을 가시화 할 수 있는 프로그램 개발...671
• 제5절 균열제어 지침, 통합시스템 개발 및 현장적용...705
• 1. 균열제어 지침 및 매뉴얼 개발...705
• 2. 균열제어를 위한 통합시스템 개발...707
• 3. 균열이 적게 발생하는 건설재료 개발을 위한 방향 제시...769
• 4. 의사결정 알고리즘과 화상처리를 통한 균열의 원인 및 균열경향을 추정...796
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...812
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...822
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...823
• 제7장 참고문헌...836
• 연구결과 활용계획서...869
• State-of-the-Art Report ($\#$별첨)...881
• 제1장 서 론...884
• 제2장 콘크리트 균열의 분류 및 발생 기준...885
• 2.1 균열의 발생 매커니즘...885
• 2.2 균열의 분류...886
• 2.3 균열의 발생 기준...887
• 2.3.1 강도 기준...888
• 2.3.2 변형률 기준...897
• 2.3.3 파괴에너지 기준...905
• 제3장 콘크리트 균열의 원인 및 대책...927
• 3.1 수분이 원인이 된 균열과 대책...927
• 3.1.1 건조수축과 부등건조수축...927
• 3.1.2 소성수축...943
• 3.1.3 자기수축...948
• 3.1.4 침강균열...955
• 3.2 열자 온도변화가 원인이 된 균열과 대책...966
• 3.2.1 온도균열 발생 메커니즘과 특징...966
• 3.2.2 부재의 온도변화에 영향을 미치는 요인...971
• 3.2.3 온도균열 대책 방안...988
• 3.2.4 동결융해...1003
• 3.3 화학적 반응이 원인이 된 균열과 대책...1021
• 3.3.1 알카리-골재 반응...1021
• 3.3.2 철근 부식...1039
• 3.3.3 화학적 침식...1048
• 3.4 설계와 및 구조상세의 오류...1062
• 3.4.1 철근상세의 오류...1062
• 3.4.2 지반 부등침하...1071
• 3.4.3 외부 작용하중...1073
• 3.4.4 시공상의 오류...1076
• 3.4.5 시공상의 초과하중...1083
• 3.4.6 표면이상과 이음...1084
• 제4장 균열폭 제어 규정...1096
• 4.1 균열제어에 관한 규정의 배경...1096
• 4.2 국내의 균열폭 제어 규정(콘크리트구조 설계기준)...1096
• 4.2.1 적용범위...1096
• 4.2.2 환경조건의 구분...1097
• 4.2.3 허용균열폭...1097
• 4.2.4 균열의 검토...1098
• 4.3 유럽의 균열폭 제어 규정(CEB-FIP 기준)...1099
• 4.3.1 균열제어의 요구사항...1099
• 4.3.2 환경조건의 구분...1099
• 4.3.3 허용균열폭...1100
• 4.3.4 균열폭의 계산...1100
• 4.4 미국의 균열폭 제어 규정...1105
• 4.4.1 미국 ACI 224 위원회...1105
• 4.4.2 미국 ACI 318 위원회...1107
• 4.4.3 미국 AASHTO 위원회...1108
• 콘크리트 균열제어 지침 ($\#$별첨)...1109
• 제1장 총칙...1114
• 1.1 적용 범위...1114
• 1.2 균열 원인의 분류...1117
• 1.3 적용상의 주의사항...1120
• 제2장 균열의 정량적 제어...1121
• 2.1 checklist의 분류...1121
• 2.2 수화열에 의한 균열...1123
• 2.3 건조수축에 의한 균열...1126
• 2.4 부등건조수축에 의한 균열...1130
• 2.5 소성수축 균열...1132
• 제3장 균열의 정성적 제어...1136
• 3.1 재료적 원인에 의한 균열...1136
• 3.1.2 알칼리-골재 반응에 의한 균열...1138
• 3.2 설계상의 원인에 의한 균열...1141
• 3.2.1 응력집중부의 균열...1141
• 3.2.2 부피변화에 의한 균열...1144
• 3.2.3 부적절한 철근 배치에 의한 균열...1147
• 3.2.4 부등침하에 의한 균열...1148
• 3.3 시공상의 원인에 의한 균열...1149
• 3.3.1 시공 초과하중에 의한 균열...1149
• 3.3.2 시공이음 및 콜드조인트...1150
• 3.3.3 거푸집 설계.관리 소홀에 의한 균열...1153
• 3.3.4 철근이음 및 피복두께 오류에 의한 균열...1156
• 3.3.5 일반적인 시공 부주의에 의한 균열...1159
• 3.4 사용$\cdot$환경상의 원인에 의한 균열...1161
• 3.4.1 온도증감에 의한 균열...1161
• 3.4.2 철근의 부식에 의한 열화...1162
• 3.4.3 동결응해에 의한 열화...1168