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Multi-physics Model of Moisture Related Shrinkage on Lightweight and Normal Concrete

경량콘크리트 및 일반콘크리트의 수분관련 수축에 대한 다중물리모델

  • 이창수 (서울시립대학교 토목공학과)
  • Received : 2009.07.01
  • Accepted : 2009.12.31
  • Published : 2010.04.30

Abstract

A multiphysics model analysis including moisture transport, heat transfer and solid mechanics and experiments on the normal and light weight concrete were carried out in order to study the effect of preabsorbed water in the light weight aggregates on the drying and shrinkage characteristics of concrete. Consequently, with fixed water-cement ratio, loss of water content of normal and light weight concrete were compared and the results showed that the lightweight concrete lost less moist than the normal concrete in early age and long term which was by moist supply effect. Accordingly, shrinkage strain size and distribution of lightweight concrete were decreased, and shrinkage reducing effect was efficient in early age with water cement ratio 0.3 and in both early age, and long term with water cement ratio 0.5. The comparison of analysis results and exaperimental results indicate that characteristic values of moisture transport and the relation humidity and shrinkage strain from this study are resonable for application for other differential shrinkage analysis in lightweight concrete.

경량골재 사전흡수에 의한 콘크리트 내 수분이동 변화와 수축 저감 효과를 파악하기 위하여 일반콘크리트 및 경량콘크리트의 수분이동, 열전달, 변형률의 다중물리모델의 해석과 실험을 수행하였다. 그 결과 동일 물-결합재비일 경우 경량 콘크리트와 일반 콘크리트와의 습도 변화 비교는 모두 경량 콘크리트가 일반 콘크리트보다 초기재령, 장기 재령 모두에서 작은 습도 감소를 나타내어 경량 골재 사전흡수수에 의한 수분 공급이 효과적으로 이루어진 것으로 판단된다. 이에 따라 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 수축변형률 크기 및 분포 모두 감소하였으며, 수축저감효과는 물-시멘트비 0.3에서는 초기재령에서, 물-시멘트비 0.5에서는 초기재령, 장기재령 모두에서 효과적인 것으로 나타났다. 수분이동 및 변형률 해석과 모형실험을 통해 일련된 연구에서 도출한 수분이동 특성값과 습도, 수축 관련식은 적합한 것으로 판단되며, 향후 경량콘크리트의 부등수축해석에 적절히 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Keywords

References

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