Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Analysis of Axial Restrained Behavior of Early-Age Concrete Using Sea-Sand

해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 일축 구속 거동 해석

  • Published : 2002.06.01
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Abstract

In this paper, finite element analysis is applied for simulation of cracks due to restraining autogenous and drying shrinkage at early-age concrete. A micro-level heat hydration model and a shrinkage prediction model along with a moisture diffusion model are adopted for the finite element analysis. Then, an axial restraint test is carried out for concrete specimens containing different amounts of chloride ions to evaluate stress development and cracking due to the restraining shrinkages at early ages. Test results show that the increase of contents of chloride ions increases restrained stress, but does not increase strength. By this increase of shrinkage strain at early-age, time to occur the crack is accelerated. Finally, stress development and cracking of concrete specimens containing different amount of chloride ions we simulated using the finite element analysis. Results of the analysis using the Proposed model are verified by comparison with test results.

본 연구에서는 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 자기 및 건조 수축의 구속에 의한 균열발생을 재현하기 위해 유한요소 해석을 실시하였다. 이를 위해 미시역학적 관점에서 열역학적 평형관계를 토대로 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 수화발열 모델, 수분이동 모델 및 건조수축 예측 모델 등의 재료 모델을 정립하여 해석알고리즘을 제안하였고 초기재령에서 해사를 사용 한 콘크리트의 자기 및 건조수축의 구속에 의해서 발생하는 구속응력의 경시변화와 그에 따른 균열발생 및 시기에 관한 균열평가를 목적으로 염분 함유량을 변화시킨 콘크리트의 시편에 대하여 일축 방향 변형구속 실험을 실시하였다. 실험결과 초기재령 콘크리트내 염분 함유량의 증가가 강도발현에 큰 영향을 미치지 못하는 반면 건조수축량을 증가시키므로 일축 방향 변형 구속시 동일 재령에서 높은 구속인장력이 발생하고 그로 인해 균열발생시기를 앞당기는 것을 밝혔다. 또한 구속시험과 동일한 조건으로 해사를 사용한 콘크리트 시편에 대한 응력해석을 실시하여 부재내부에 도입된 건조수축 응력 및 균열 발생의 시간 의존적 변화를 재현하여 그 타당성을 실험결과와 비교를 통해 검증하였다.

Keywords

References

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