표제지
목차
제1장 서론 10
1.1 연구배경 및 필요성 10
1.2 연구목적 11
제2장 매스콘크리트의 온도균열 및 제어방안 12
2.1 매스콘크리트의 정의 12
2.2 매스콘크리트의 균열발생 원인 13
2.3 유사 구조물의 균열발생 사례조사 16
2.3.1 국외(일본)의 현장사례 16
2.3.2 국내의 지하철 현장 사례 17
1) 지하철 현황 및 시공개요 17
2) 지하철 균열발생 유형 19
2.4 온도응력의 균열제어방안 21
2.4.1 설계상의 제어방안 21
2.4.2 재료 및 배합상의 제어방안 24
2.4.3 시공상의 제어방안 26
1) 프리쿨링(Pre-cooling)공법에 의한 온도제어 26
2) 파이프쿨링(Pipe-cooling)공법에 의한 온도제어 28
제3장 4종(저열)시멘트의 특성 및 저발열콘크리트 배합설계 33
3.1 시멘트 종류별 특성 33
3.2 4종(저열 포틀랜드)시멘트의 특징 35
1) 수하발열량이 낮다 35
2) 장기 강도발현성이 양호하다 36
3) 중성화의 진행이 느리다 37
4) 콘크리트의 건조수축이 작아진다 38
3.3 4종(저열 포틀랜드)시멘트의 용도 39
3.4 4종(저열 포틀랜드)시멘트를 사용한 저열 콘크리트의 배합설계 41
3.4.1 배합설계 FLOW 41
3.4.2 설계조건 42
3.4.3 재료시험결과 42
3.4.4 저열배합 배합설계 43
1) 배합강도 결정 43
2) 물-시멘트비(W/C) 추정 44
3) 슬럼프 및 공기량 산정 44
4) 잔골재율 및 단위수량 결정 44
5) 단위시멘트량 산출 46
6) 단위재료량 산출 47
7) 시험Batch 배합표 및 시험결과 48
8) 압축강도 - W/C 비 관계식 도출 48
3.4.5 저열배합의 산정 49
제4장 수화열 및 온도응력 해석 51
4.1 온도해석 일반 51
4.1.1 해석프로그램 종류 및 구성 51
4.1.2 수화열 해석 53
4.1.3 응력해석 54
4.2 온도 균열지수 57
4.2.1 온도균열지수와 균열 발생 확률 관계 57
4.2.2 온도균열지수와 균열제어 58
제5장 실 구조물 시험시공 및 현장계측 60
5.1 시험시공 개요 60
5.1.1 대상 구조물 60
5.1.2 시험시공 배합 61
5.1.3 레미콘 타설현황 62
5.2 콘크리트 특성 평가 62
5.2.1 실험 항목 62
5.2.2 재료 역학적 특성 63
5.2.3 장기내구 특성 65
1) 건조수축 특성 65
2) 급속 동결융해 저항성 67
3) 촉진 중성화 특성 71
4) 내투수성 73
5.3 수화열 및 온도응력 현장계측 78
5.3.1 현장 계측장비 78
1) 콘크리트의 수화열 78
2)콘크리트의 온도응력 78
3) 콘크리트의 균열폭 80
5.3.2 현장 계측위치 및 측정계수 80
5.3.3 현장 계측 결과 81
1) 수화열 계측결과 81
2) 온도응력 계측결과 83
5.4 현장외관조사 85
5.4.1 측정장비 85
5.4.2 균열깊이 탐사방법 85
5.4.3 균열조사 결과 86
제6장 결과종합 및 결론 88
6.1 결과종합 88
1) 온도균열 제어방안 검토 88
2) 4종(저열 포틀랜드)시멘트의 특성 89
3) 수화열 및 온도응력 해석결과 91
4) 시험시공 및 콘크리트 특성평가 91
5) 수화열 및 온도응력 현장계측 결과 93
6.2 결론 95
참고문헌 96
ABSTRACT 100
표 2.1 국가별 매스콘크리트의 정의 및 범위 13
표 2.2 균열의 종류 및 발생시기 15
표 2.3 조사대상구조물의 개요 16
표 2.4 균열현황조사결과 17
표 2.5 국내지하철 현장개요 18
표 2.6 지하철 1~4호선 균열현황조사 20
표 2.7 설계인자와 온도균열 제어인자 22
표 3.1 포틀랜드시멘트 구성광물의 특성 33
표 3.2 시멘트 종류별 화학성분 및 광물조성 34
표 3.3 시멘트 종류별 물리적 성질과 수화열 34
표 3.4 시멘트 종류별 열적 특성치 35
표 3.5 저발열형 시멘트의 용도별 구분 40
표 3.6 시멘트 시험결과 42
표 3.7 골재물성시험결과 42
표 3.8 사용 혼화제 종류 43
표 3.9 참고 배합표 44
표 3.10 배합보정기준 45
표 3.11 배합보정결과 46
표 3.12 배합실험결과 49
표 3.13 저열배합표 50
표 4.1 프로그램의 종류와 각 프로그램의 주요기능 51
표 4.2 온도균열지수와 온도균열발생 59
표 5.1 시험시공 위치 61
표 5.2 시험시공 시방배합표 61
표 5.3 레미콘 타설현황(요약) 62
표 5.4 콘크리트 특성평가 실험항목 63
표 5.5 재료역학 특성평가 결과 64
표 5.6 건조수축 실험결과 67
표 5.7 급속 동결융해 저항성 실험결과 70
표 5.8 촉진중성화실험결과 73
표 5.9 통과 전하량에 따른 염소이온 투과성 76
표 5.10 내투수성 실험결과 77
표 5.11 수화열 계측결과 82
표 5.12 균열깊이 탐사결과 87
표 6.1 저열배합과 일반배합의 특성비교 93
그림 2.1 수화열에 의한 균열발생형태 15
그림 2.2 지하철 구조물의 연속시공 18
그림 2.3 지하철 박스 구조물의 벽체 균열현황 19
그림 3.1 시멘트 종류별 단열 온도상승 특성 36
그림 3.2 시멘트 종류 별 콘크리트 강도 발현 특성 37
그림 3.3 시멘트 종류 별 콘크리트 촉진 중성화 시험결과 38
그림 3.4 시멘트 종류 별 콘크리트 건조수축 특성 39
그림 3.5 배합설계 Flow 41
그림 3.6 압축강도-W/C 비 관계식 49
그림 4.1 프로그램의 구성 관계도 52
그림 4.2 온도응력 해석 알고니즘 56
그림 4.3 온도균열지수와 균열발생확률의 관계 57
그림 4.4 온도균열지수와 균열발생 확률 58
그림 5.1 시험시공 대상구조물 60
그림 5.2 압축강도 발현특성비교 64
그림 5.3 탄성계수 발현 특성 비교 65
그림 5.4 인장강도 발현 특성 비교 65
그림 5.5 배합별 건조 수축 특성 67
그림 5.6 배합별 동결융해저항성 70
그림 5.7 배합별 중성화 특성 73
그림 5.8 배합별 염소이온 투과시험에 의한 통과 전하량 77
그림 5.9 콘크리트 유효응력계 일례 79
그림 5.10 온도센서 및 유효응력계 계측위치 81
그림 5.11 일반배합의 수화열 현장계측결과 82
그림 5.12 저열배합의 수화열 현장계측결과 83
그림 5.13 일반배합의 온도응력 현장계측결과 84
그림 5.14 저열배합의 온도응력 현장계측 결과 84