시공단계별 수화열 해석

소개

최근 들어 대형 콘크리트 구조물이나 고강도 및 고내구성 콘크리트의 필요성이 증가함에 따라 수화열에 의한 온도 균열의 발생위험이 증가하고 있는 실정이며, 실제구조물의 설계 및 시공 시 수화열에 의한 온도응력은 무시할 수 없는 영향을 미친다. 이러한 온도균열은 보통 그 폭이 크고 구조물을 관통하는 경우가 많으며, 구조물의 시공초기에 발생하여 구조물의 내력, 수밀성 및 특히 장기적인 내구성능의 저하를 초래하므로 설계, 시공 및 관리 단계에서 면밀한 검토가 이루어져야한다.
매스콘크리트(Mass Concrete)에서는 온도상승 시에는 단면내의 온도차에 의해 발생하는 내부구속응력이 주로 문제가 되지만, 최대 온도에 도달한 후 온도 하강 시에는 외부 구속과 내부 구속에 의한 두 가지의 응력이 겹쳐진 복합응력이 문제가 되며, 각각의 성분의 대소에 따라 온도균열의 발생 시기 및 발생양상도 달라진다.
온도균열을 제어하는 방법으로서는 저발열시멘트를 사용하는 방법, Pre-cooling 또는 Pipe-cooling에 의한 방법, 시트양생 및 담수양생 등에 의해 온도응력을 완화시키는 방법, 그리고 온도철근, 강섬유 및 유리섬유 등을 사용하여 콘크리트의 저항력을 증대시키는 방법 등 여러 가지가 제안되고 있지만 이들 방법을 조합하여 병용하는 것이 일반적이다.
따라서, 본 논문에서 이포보의 교각부분과 가동보 부분의 시멘트의 종류에 따른 콘크리트 구조물의 시공단계별 온도해석을 통하여 타설순서 및 타설높이를 결정함으로써 사전에 온도균열의 발생을 제어함으로써 고품질의 콘크리트 구조물을 시공 할 수 있도록 할 것이다.

목차

Ⅰ. 서 론
1) 연구 목적
2) 연구 방법
Ⅱ. 본 론
1) 콘크리트의 발열특성
2) 수중보 콘크리트 구조물의 온도해석
Ⅲ. 결 론

본문내용

콘크리트의 수화열 특성
온도상승의 주인자
시멘트종류
단위 시멘트량
타설 온도

온도분포 영향
콘크리트의 열전도율 (콘크리트의 함수량 증가에 분포도 증가)
콘크리트의 배열
열 전달율

콘크리트의 열적 특성치
중량 & 용적 콘크리트의 대부분인 골재의 종류와 단위량에 의해 크게변화
(시멘트의 종류, W/C 또는 재령에 의한 변화는 비교적 적음.)

매스콘크리트의 경우 내·외부 온도차와 발생응력에 따른 온도균열지수를 산정하여 온도 균열의 발생 여부를 확인할 수 있다.
시멘트의 종류를 보통, 중용열, fly-ash 시멘트로 분류하여 해석한 결과 내·외부 온도차, 발생응력은 보통 > fly-ash > 중용열 시멘트 순으로 크게 나타났으며, 이에 따른 온도균열지수는 중용열 > fly-ash > 보통시멘트 순으로 크게 나타났다.
수화열 발생의 지배적인 조건으로 시멘트의 종류, 단위시멘트량이 있으며 시멘트 종류의 변경으로 수화열 저감의 대책 방안이 될 수 있다.
그 밖에 수화열 저감대책으로는 파이프쿨링, 프리쿨링, 균열유발줄눈, 블록 분할 및 이음, 응결지연제에 의한 응결 지연의 방법 등이 있으며, 이러한 방법은 내부 최대온도를 줄여 내·외부 온도차를 줄임으로써 온도응력의 발생을 저감시키는 방법이 있다.

참고자료

· ․ 한국콘크리트학회, 콘크리트표준시방서 2003
· ․ 문운당, 박승범, 2000, 토목재료학
· ․ MIDAS IT, 2001, 마이다스로 배우는 교량구조실무
· ․ 한국콘크리트학회, 2005, 최신콘크리트공학