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표제지

국문요약

감사의 글

목차

I. 서론 25

1.1. 연구의 배경 및 목적 25

1.2. 연구의 범위 및 방법 27

1.3. 기존연구 동향 31

1.3.1. 국내 동향 31

1.3.2. 국외 동향 32

1.3.3. 기존연구 분석 34

II. 이론적 고찰 36

2.1. 고강도 콘크리트 36

2.1.1. 강도 36

2.1.2. 사용현황 38

2.1.3. 제조 방법 38

2.1.4. 물성에 미치는 영향 39

2.2. 매스콘크리트 42

2.2.1. 균열 43

2.2.2. 수화현상 44

2.3. 프리캐스트콘크리트 47

2.3.1. 제조방법 47

2.3.2. 증기양생 48

2.3.3. 강도 특성 51

III. 고강도 프리캐스트콘크리트 양생조건 54

3.1. 개요 54

3.2. 실험계획 54

3.2.1. 사용재료 55

3.2.2. 배합설계 57

3.2.3. 시험체 제작 57

3.2.4. 양생방법 59

3.3. 실험방법 64

3.3.1. 고강도 모르터의 플로시험 64

3.3.2. 압축강도 65

3.3.3. 휨강도 65

3.4. 실험결과 및 고찰 66

3.4.1. 굳지 않은 모르터의 성질 66

3.4.2. 증기양생 조건에 따른 강도특성 67

3.4.3. 증기양생 조건과 강도발현과의 관계 91

3.4.4. 증기양생 조건과 강도와의 상관성 97

3.4.5. 증기양생에 따른 시멘트 수화물의 변화 101

3.5. 소결 103

IV. 고강도 프리캐스트콘크리트 모의부재의 특성 104

4.1. 개요 104

4.2. 실험계획 105

4.2.1. 사용재료 105

4.2.2. 배합계획 107

4.2.3. 공시체 제작 및 양생 108

4.2.4. 증기양생 온도계획 109

4.3. 실험방법 111

4.3.1. 굳지 않은 콘크리트의 성질 111

4.3.2. 경화 콘크리트의 압축강도 111

4.3.3. 모의부재의 수화온도 115

4.4. 실험결과 및 고찰 116

4.4.1. 굳지 않은 콘크리트 성질 116

4.4.2. 관리용 공시체의 양생방법별 압축강도 118

4.4.3. 모의부재의 코어 공시체 압축강도 125

4.4.4. 관리용 공시체와 비교한 증기양생 모의부재의 압축강도 131

4.4.5. 수화온도 특성 135

4.5. 소결 141

V. 시멘트 종류에 따른 고강도 프리캐스트콘크리트 부재의 특성 142

5.1. 개요 142

5.2. 실험계획 142

5.2.1. 사용재료 143

5.2.2. 배합계획 144

5.2.3. 모의부재 제작 145

5.2.4. 양생방법 147

5.3. 실험방법 149

5.3.1. 굳지 않은 콘크리트의 성질 149

5.3.2. 압축강도 149

5.3.3. 수화온도 특성 151

5.4. 실험결과 및 고찰 152

5.4.1. 시멘트 종류별 굳지 않은 콘크리트의 성질 152

5.4.2. 증기양생 유·무에 대한 강도특성 154

5.4.3. 양생최고온도와 코어강도 특성의 관계 160

5.4.4. 부재의 수화온도 특성 165

5.5. 소결 179

VI. 프리캐스트 부재의 현장적용 Mock-up Test 180

6.1. 개요 180

6.2. 실험계획 181

6.2.1. 사용재료 182

6.2.2. 콘크리트 제조 183

6.2.3. 시험체 제작 계획 183

6.2.4. 양생방법 186

6.2.5. 실험방법 188

6.3. 실험결과 및 고찰 190

6.3.1. 굳지 않은 콘크리트 특성 190

6.3.2. 수화열 특성 190

6.3.3. 압축강도 특성 192

6.4. 소결 196

VII. 결론 197

참고문헌 200

ABSTRACT 205

부록 215

1. 용어정리 및 기호 216

2. 실험 관련 사진 219

표목차

〈표 1.1〉 연구범위 및 방법 29

〈표 1.2〉 프리캐스트콘크리트관련 국외 연구의 특성 분석 35

〈표 2.1〉 각국별 설계기준 강도 및 고강도 콘크리트 적용범위 37

〈표 2.2〉 각 국가별 매스콘크리트의 정의 42

〈표 3.1〉 실험수준 및 인자 55

〈표 3.2〉 시멘트의 화학적 조성 55

〈표 3.3〉 시멘트의 물리적 성질 55

〈표 3.4〉 잔골재의 물리적 성질 56

〈표 3.5〉 실리카흄의 물리·화학적 성질 56

〈표 3.6〉 고성능감수제의 물리적 성질 56

〈표 3.7〉 모르터의 배합계획 57

〈표 3.8〉 강도측정을 위한 시험체의 수량 58

〈표 3.9〉 양생조건별 온도이력조건 60

〈표 3.10〉 전치시간에 따른 압축강도 측정결과 68

〈표 3.11〉 전치시간에 따른 압축강도 발현율 69

〈표 3.12〉 전치시간에 따른 휨강도 측정결과 72

〈표 3.13〉 전치시간에 따른 휨강도 발현율 72

〈표 3.14〉 최고온도에 따른 압축강도 측정결과 75

〈표 3.15〉 최고온도에 따른 압축강도 발현율 76

〈표 3.16〉 최고온도에 따른 휨강도 측정결과 78

〈표 3.17〉 최고온도에 따른 휨강도 발현율 79

〈표 3.18〉 최고온도 유지시간에 따른 압축강도 측정결과 81

〈표 3.19〉 최고온도 유지시간에 따른 압축강도 발현율 82

〈표 3.20〉 최고온도 유지시간에 따른 휨강도 측정결과 84

〈표 3.21〉 최고온도 유지시간에 따른 휨강도 발현율 85

〈표 3.22〉 온도구배에 따른 압축강도 측정결과 87

〈표 3.23〉 온도구배에 따른 압축강도 발현율 87

〈표 3.24〉 온도구배에 따른 휨강도 측정결과 89

〈표 3.25〉 온도구배에 따른 휨강도 발현율 90

〈표 3.26〉 Series별 콘크리트의 강도발현율 100

〈표 4.1〉 실험수준 및 인자 105

〈표 4.2〉 잔골재 및 굵은 골재의 물리적 성질 106

〈표 4.3〉 잔골재 변화에 따른 배합표 107

〈표 4.4〉 실험항목별 공시체의 제작수량 108

〈표 4.5〉 모의부재 제작계획 112

〈표 4.6〉 유동성 실험결과 116

〈표 4.7〉 잔골재율 변화에 따른 압축강도 측정결과 119

〈표 4.8〉 양생방법에 따른 압축강도 측정결과 121

〈표 4.9〉 W/B별 압축강도 측정결과 122

〈표 4.10〉 최고온도에 따른 압축강도 측정결과 124

〈표 4.11〉 대기양생 모의부재의 코어강도 측정결과 125

〈표 4.12〉 증기양생 모의부재의 코어강도 측정결과 128

〈표 4.13〉 W/B별 기둥부재 수화열 온도 측정결과 136

〈표 4.14〉 부재종류별 수화열최고온도 측정결과 138

〈표 5.1〉 실험수준 및 인자 142

〈표 5.2〉 시멘트의 물리적 성질 143

〈표 5.3〉 시멘트의 화학적 성질 143

〈표 5.4〉 배합계획 144

〈표 5.5〉 압축강도 측정 부재의 양생계획 148

〈표 5.6〉 수화온도 측정 부재의 양생계획 148

〈표 5.7〉 관리용 공시체의 압축강도 측정결과 155

〈표 5.8〉 모의부재 코어강도 측정결과 157

〈표 5.9〉 모의부재 압축강도 측정결과 160

〈표 5.10〉 시멘트 종류별 재령28일 모의부재 압축강도 및 발현율 측정결과 162

〈표 5.11〉 모의부재 압축강도 및 발현율 측정결과 164

〈표 5.12〉 증기양생 유·무 최고온도이력 166

〈표 5.13〉 부재의 수화발열 결과 169

〈표 5.14〉 양생최고온도별 중심부, 표면부 온도특성 172

〈표 5.15〉 부재의 중심부, 표면부 및 공시체 최고온도차 비교결과 176

〈표 6.1〉 실험수준 및 인자 181

〈표 6.2〉 철근의 재질 규격 몇 재료강도 182

〈표 6.3〉 PC용 콘크리트 배합표 183

〈표 6.4〉 측정 실물대 부재의 양생계획 186

〈표 6.5〉 유동특성 측정결과 190

〈표 6.6〉 증기양생에 따른 최고온도이력 190

〈표 6.7〉 증기양생 유무와 양생방법에 따른 강도 측정결과 193

〈표 6.8〉 증기양생 실물대 부재의 코어강도 측정결과 195

그림목차

[그림 1.1] 연구 흐름도 30

[그림 2.1] 양생방법이 강도에 미치는 영향 40

[그림 2.2] 양생온도가 강도에 미치는 영항 40

[그림 2.3] 풍속과 수분손실의 관계 41

[그림 2.4] 온도차가 수분손실에 미치는 영향 41

[그림 2.5] 내부구속에 의한 온도균열발생 유형 43

[그림 2.6] 외부구속에 의한 온도균열발생 유형 44

[그림 2.7] 콘크리트의 수화 과정 44

[그림 2.8] 단위 시멘트량에 따른 발열량 45

[그림 2.9] 타설온도별 현장 콘크리트 내부 온도이력 46

[그림 2.10] 증기양생 시의 양생 사이클 48

[그림 2.11] 증기양생 시의 콘크리트의 강도발현에 미치는 영향 49

[그림 2.12] 양생온도가 콘크리트의 초기강도에 미치는 영향 50

[그림 2.13] 다른 온도에서 증기양생한 콘크리트의 강도 52

[그림 3.1] 기준 온도이력 59

[그림 3.2] Series I. 전치시간의 변화 62

[그림 3.3] Series II. 양생최고온도의 변화 62

[그림 3.4] SeriesIII. 최고온도 유지시간의 변화 63

[그림 3.5] SeriesIV. 온도구배의 변화 63

[그림 3.6] W/B에 따른 플로 결과 66

[그림 3.7] 전치시간의 변화에 따른 압축강도 70

[그림 3.8] 전치시간의 변화에 따른 휨강도 73

[그림 3.9] 최고온도 변화에 따른 압축강도 77

[그림 3.10] 최고온도의 변화에 따른 휨강도 79

[그림 3.11] 최고온도 유지시간의 변화에 따른 압축강도 83

[그림 3.12] 최고온도 유지시간의 변화에 따른 휨강도 85

[그림 3.13] 온도구배의 변화에 따른 압축강도 88

[그림 3.14] 온도구배의 변화에 따른 휨강도 90

[그림 3.15] 증기양생 조건에 따른 재령 91일 압축강도 92

[그림 3.16] 증기양생 조건에 따른 재령 28일 휨강도 95

[그림 3.17] 증기양생 조건에서 압축강도와 휨강도의 상관성 98

[그림 4.1] 골재의 입도분포 곡선 106

[그림 4.2] 세부 증기양생 온도이력 109

[그림 4.3] 각 부재별 코어채취 위치도 113

[그림 4.4] 부재 종류별 온도측정 위치 115

[그림 4.5] 잔골재율에 따른 W/B별 유동성 측정결과 117

[그림 4.6] 잔골재율에 따른 W/B별 압축강도 119

[그림 4.7] 양생방법별 관리용 공시체의 압축강도 123

[그림 4.8] W/B별 관리용 공시체의 압축강도(표준수중양생) 123

[그림 4.9] 최고온도 증기양생에 따른 압축강도 124

[그림 4.10] 대기양생 모의부재의 코어강도 126

[그림 4.11] 증기양생 모의부재의 코어강도 129

[그림 4.12] W/B에 따른 부재와 공시체의 강도 133

[그림 4.13] 부재의 크기와 관리용 공시체의 강도 134

[그림 4.14] W/B별 기둥 중심부, 표면부 기둥비 수화열 136

[그림 4.15] W/B 25% 부재종류에 따른 수화열특성 139

[그림 5.1] 배합 흐름도 145

[그림 5.2] 모의부재 치수 및 코어채취 위치 146

[그림 5.3] 거푸집 제원 147

[그림 5.4] 증기양생 온도이력 148

[그림 5.5] 코어공시체 채취 과정 150

[그림 5.6] 부재 온도측정 위치 151

[그림 5.7] 시멘트 종류별 유동성 및 공기량 152

[그림 5.8] 시멘트 종류별 공시체 강도특성 155

[그림 5.9] 시멘트 종류별 부재 강도특성(재령 7, 28일) 158

[그림 5.10] 최고온도별 강도 특성 161

[그림 5.11] 재령 28일 관리용 공시체에 대한 모의부재 강도비 163

[그림 5.12] 부재의 압축강도 비 164

[그림 5.13] 시멘트 종류에 따른 수화발열 특성 166

[그림 5.14] 수화발열 측정결과 170

[그림 5.15] 양생최고온도별 중심부, 표면부 온도특성 172

[그림 5.16] 모의부재와 증기 관리용 공시체와의 수화온도 관계 174

[그림 5.17] 결합재별 부재의 중심부, 표면부 및 공시체 온도특성 177

[그림 6.1] 실물대 부재 제작 치수 및 철근 배근도 184

[그림 6.2] 증기양생온도이력 186

[그림 6.3] 수화온도 측청위치 188

[그림 6.4] 증기양생에 따른 부재의 온도특성 191

[그림 6.5] 증기양생에 따른 부재와 공시체의 온도 특성 192

[그림 6.6] 양생방법에 따른 강도특성 193

[그림 6.7] 코어공시체 강도특성 195

사진목차

[사진 3.1] 플로시험 64

[사진 3.2] 모르터 압축강도실험 65

[사진 3.3] 모르터 휨강도실험 65

[사진 3.4] 양생방법별 재령증가에 따른 시멘트수화물 변화 102

[사진 4.1] 증기양생 및 대기양생 수화열 측정 110

[사진 4.2] 슬럼프플로 시험 111

[사진 4.3] 공기량 측정시험 111

[사진 4.4] 압축강도 시험 112

[사진 4.5] 표준수중양생 112

[사진 4.6] 모의부재 제작 및 코어채취 장면 114

[사진 5.1] 증기 및 대기양생 모습 149

[사진 5.2] 모의부재 및 코어공시체 150

[사진 6.1] 기둥부재의 철근배근 현황 184

[사진 6.2] 콘크리트 타설과정 185

[사진 6.3] 증기양생 전경 187

[사진 6.4] 기둥부재의 탈형 및 양중, 대기양생의 전경 187

[사진 6.5] 수화열 측정 사진 188

[사진 6.6] 압축강도 관리 전경 189

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