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표제지

목차

요약 6

기호 설명 11

Ⅰ. 서론 13

1. 연구배경 및 목적 13

2. 연구범위 14

3. 연구방법 16

Ⅱ. 매스콘크리트의 온도균열 발생 및 제어 이론 19

1. 매스콘크리트의 개요 19

2. 온도균열의 이론 20

(1) 수화열과 균열 발생 메커니즘 20

(2) 온도균열 평가 방법 26

(3) 콘크리트의 열특성 31

(4) 수화열에 의한 온도해석 방법 44

(5) 수화열에 의한 온도응력 해석 방법 46

(6) 콘크리트의 역학적 특성 48

3. 온도균열 제어대책 50

(1) 제어대책 개요 50

(2) 프리쿨링에 의한 온도제어 52

(3) 파이프쿨링에 의한 온도제어 58

(4) 균열유발줄눈에 의한 온도응력 제어 59

Ⅲ. 지하철 콘크리트 박스 구조물의 수화균열제어 사례조사 및 해석방법의 적합성 분석 63

1. 수화균열 제어사례 및 해석 적합성 개요 63

2 온도균열제어 사례 조사 분석 및 해석조건 설정 63

(1) 본선 박스 구조물의 현황 63

(2) 구조물 형상의 설정 및 콘크리트의 타설 조건 65

3. 인천국제공항철도 Mock up 시험체의 해석 및 적합성 검토 66

(1) 배합 및 현장계측제원 66

(2) 현장계측결과 68

(3) 콘크리트의 열적특성 68

(4) 수화열 해석 결과 69

(5) 해석 프로그램의 적용성 분석 70

4. 신분당선 강남정거장의 해석 및 적합성 검토 71

(1) 배합 및 현장계측 제원 71

(2) 위치별 수화열 계측결과 그래프 73

(3) 열전대 설치점별 계측 최대온도 비교 77

(4) 콘크리트의 열적특성 78

(5) 수화열에 의한 온도해석 및 계측결과 79

5 서울도시철도 9호선 904공구의 해석 및 적합성 검 79

(1) 배합 및 현장계측 제원 79

(2) 콘크리트 타설방법 80

(3) 콘크리트의 열적특성 80

(4) 수화열에 의한 온도해석 및 계측결과 81

Ⅳ. 지하철 표준단면의 온도균열지수 산정 및 분석 84

1. 수화열 해석 단면의 제원 84

2. 적용배합 및 해석 모델링 84

(1) 콘크리트의 배합 84

(2) 해석 모델링 85

3. 수화열 해석 조건 및 콘크리트의 열적특성 88

(1) 해석조건 88

(2) 콘크리트의 열적특성 88

4. 온도균열지수산정 결과 90

5. 수화열에 영향을 미치는 인자 분석 93

(1) 결합재가 수화열에 미치는 영향 93

(2) 결합재가 온도균열지수에 미치는 영향 94

(3) 대기온도 및 타설온도가 온도균열지수에 미치는 영향 95

(4) 벽체높이가 온도균열지수에 미치는 영향 96

(5) 건너띄우기 시공 유무에 의한 온도균열지수 영향 98

Ⅴ. 통계이론에 의한 시공방법 비교 및 온도균열지수 간편식 제시 100

1. 통계적 이론배경 100

(1) 귀무가설 및 대립가설 100

(2) 유의수준 및 유의확률 100

2. 상관분석에 의한 시공방법 비교 분석 101

(1) 상관분석 및 검정통계량 101

(2) 시공방법 (연속/건너띄우기)의 상관분석 103

(3) Pearson 상관성 분석결과 106

3. 선형다중회귀분석에 의한 온도균열지수 간편식 제시 107

(1) 다중회귀모형 및 모수 추정 107

(2) 온도균열지수 간편식 제시 110

(3) 온도균열지수 간편식의 적합성 115

Ⅵ. 결론 119

1. 온도균열 영향인자의 검토 119

2. 시공방법의 상관성 분석 및 온도균열지수 간편식 제안 120

3. 향후 단면의 두께 변화 등을 고려한 보다 확장된 온도균열지수 간편식에 대한 지속적인 연구가 필요하며, 이러한모형식이 제시될 경우 지하철 현장 타설 콘크리트의 품질향상에 적극 기여할 수 있을 것으로 본다. 120

참고문헌 121

Abstract 124

부록 126

A. 온도응력 해석결과 127

B. 통계학에 의한 Pearson 상관성 및 다중 회귀 분석 134

감사의 글 143

표목차

Table 1-1. 연구 범위(수화열 및 응력해석 조건) 16

Table 1-2. 균열제어 조건별 온도균열지수 및 발생확률 17

Table 2-1. 각국의 매스콘크리트 적용 범위 20

Table 2-2. 지반강성에 대한 콘크리트 인장응력의 보정치 26

Table 2-3. 온도균열제어 수준에 따른 온도균열지수 30

Table 2-4. 각종 시멘트의 수화열(HT)(이미지참조) 32

Table 2-5. 콘크리트의 최대상승온도식과 반응속도식 33

Table 2-6. Q∞및 r의 표준값(이미지참조) 39

Table 2-7. 콘크리트 및 암반의 열정수 일반값 40

Table 2-8. 열전달률 η의 참고값 43

Table 2-9. 여러 가지 온도해석 방법의 특징 45

Table 2-10. 계수 a, b의 값 49

Table 2-11. 균열방지 및 제어대책 52

Table 2-12. 주된 프리쿨링 공법의 특징 57

Table 3-1. 본선 박스 구조물 단면 및 콘크리트 타설조건 65

Table 3-2. 콘크리트 종류별 배합 제원 66

Table 3-3. 매립게이지의 종류 및 용도 67

Table 3-4. 위치별 계측 최대온도 68

Table 3-5. 콘크리트의 열적특성 69

Table 3-6. 계측위치별 수화열 해석 결과 70

Table 3-7. 수화열 계측에 대한 해석치 70

Table 3-8. 사용콘크리트 종류별 배합 72

Table 3-9. 열전대 매립위치 및 개소 72

Table 3-10. 위치별 최대온도 77

Table 3-11. 콘크리트의 열적특성 78

Table 3-12. 저발열 시멘트의 해석치와 계측치 비교 79

Table 3-13. 벽체의 균열제어 조건 80

Table 3-14. 콘크리트의 열적 특성 81

Table 3-15. 벽체의 수화열 계측 및 해석 결과 82

Table 4-1. 콘크리트의 배합 85

Table 4-2. 수화열 해석 조건 88

Table 4-3. 열적특성 값 89

Table 4-4. 온도균열지수 산정 결과(378개) 91

Table 4-5. 결합재별 온도균열지수 94

Table 4-6. 벽체높이별 온도균열지수 비교 96

Table 4-7. 콘크리트 타설 방법에 따른 균열지수 비교 98

Table 5-1. 위치구분없는 상관계수 103

Table 5-2. 위치별 상관계수 104

Table 5-3. 위치 및 배합의 상관계수 105

Table 5-4. 온도균열지수 간편식 모형 110

Table 5-5. 배합더미1,2의 값 111

Table 5-6. 온도균열지수 간편식 111

Table 5-7. 연속시공 위치별 모형의 계수 추정 및 R²값 113

Table 5-8. 건너띄우기 시공 위치별 모형의 계수 추정 R²값 114

Table 5-9. 기존과 간편식의 온도균열지수비교 116

그림목차

Fig. 1-1. 전형적인 지하철 박스 구조물(해석 대상) 15

Fig. 1-2. 온도균열지수와 균열발생확률의 관계 17

Fig. 2-1. 내부구속응력에 의한 균열발생 개념도 22

Fig. 2-2. 외부구속응력에 의한 균열발생 개념도 24

Fig. 2-3. 외부구속에 의한 균열의 발생 기구 24

Fig. 2-4. 중앙단면에서의 인장 구속정도 25

Fig. 2-5. 온도균열 평가 흐름도 27

Fig. 2-6. 내부구속응력이 큰 경우의 내외부 온도차 ΔTi의 개념도(이미지참조) 28

Fig. 2-7 외부구속응력이 큰 경우의 ΔT0의 개념도(이미지참조) 29

Fig. 2-8. 온도균열지수와 발생확률 30

Fig. 2-9. 콘크리트 단열온도상승에 미치는 요인 분류 31

Fig. 2-10. 콘크리트의 타설온도에 의한 K 및 α값 34

Fig. 2-11. 플라이애쉬 치환률에 따른 영향 35

Fig. 2-12. 시멘트의 분말도와 발열 속도 36

Fig. 2-13. 콘크리트 단열온도 상승곡선의 예 38

Fig. 2-14. 풍속과 외기열전달율과의 관계 42

Fig. 2-15. 매스콘크리트의 온도균열 제어대책 51

Fig. 2-16. 콘크리트 재료의 냉각대상 및 냉각수단 54

Fig. 2-17. 프리쿨링에 의한 재료의 온도저감 가능범 55

Fig. 2-18. 액체질소(LN₂)를 사용한 프리쿨링 방법 56

Fig. 2-19. 파이프쿨링에 의한 온도균열 제어효과의 예 59

Fig. 2-20. 균열 유발 줄눈의 설치 예 61

Fig. 2-21. 균열 유발 줄눈 및 지수판등 설치 예 62

Fig. 3-1. 시험체 제원 및 게이지 매립위치 67

Fig. 3-2. 시험체 중앙부의 수화열해석 치와 계측결과 비교 71

Fig. 3-3. 바닥슬래브 열전대 설치위치 72

Fig. 3-4. 하부벽체 열전대 설치위치 73

Fig. 3-5. A점의 열전대 설치 위치 74

Fig. 3-6. A점의 열전대 센서번호별 수화열 계측 결과 74

Fig. 3-7. B점의 열전대 센서번호 75

Fig. 3-8. B점의 열전대 센서번호별 수화열 계측 결과 75

Fig. 3-9. C점 및 D점의 열전대 설치 위치 76

Fig. 3-10. C점의 센서별 수화열 계측 결과 76

Fig. 3-11. D점의 센서별 수화열 계측 결과 77

Fig. 3-12. 위치별 최대온도 및 재령 78

Fig. 3-13. 해석치와 계측치 비교 83

Fig. 4-1. 지하철 표준단면 84

Fig. 4-2-1. 연속 시공방법의 모델링 86

Fig. 4-2-2. 건너띄우기 시공방법의 모델링 87

Fig. 4-3. 단열온도상승 시험기기 89

Fig. 4-4. 수화열에 의한 온도해석 및 응력해석 흐름도 90

Fig. 4-5. 결합재 수화열에 의한 최고온도 93

Fig. 4-6. 벽체, 바닥 및 상부슬래브의 온도균열지수비교 95

Fig. 4-7. 타설온도별 지수 (대기온도 14℃일때) 96

Fig. 4-8. 대기온도별 지수 (타설온도 24℃일때) 96

Fig. 4-9. 벽체높이별 균열지수 97

Fig. 4-10. 시공 방법별 온도균열지수(벽체) 99

Fig. 5-1. ρ의 분포도 102

Fig. 5-2. 온도균열지수 간편식의 적합성(타설길이) 117

Fig. 5-3. 온도균열지수 간편식의 적합성(벽체높이) 117

Fig. 5-4. 온도균열지수 간편식의 적합성(결합재) 118

참고문헌 (30건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 시멘트 및 콘크리트의 수화발열특성에 관한 연구 네이버 미소장
2 건설교통부,“초저발열콘크리트의 개발 및 대형매스콘크리트구조물의 수화열제어 시공기술연구”,pp.98-123,1997.12, 미소장
3 건설교통부,“콘크리트표준시방서"1999.6발행 미소장
4 건설교통부,“지하철 구조물의 재료,설계,시공 통합시스템 구축에 관한 연구”,2002 미소장
5 쌍용양회공업주식회사,“매스콘크리트 및 내구성 설계 가이드북”,pp.10～11,2002 미소장
6 쌍용양회공업주식회사,“매스콘크리트 설계 가이드북”,pp.14-26 99-69,2005 미소장
7 건설교통부,"콘크리트표준시방서",2003.4 미소장
8 한국콘크리트학회,“최신 콘크리트 공학”,pp.604-624,2005 미소장
9 Numerical Simulation of Temperature and Stress Distribution in Mass Concrete with pipe cooling and Comparision with Experimental Measurements 네이버 미소장
10 Numerical analysis of temperature and stress distributions in a prestressed concrete slab with pipe cooling 네이버 미소장
11 A Study for Control of Thermal Cracking byHeat of Hydration in Subway Concrete Box Structure 소장
12 건설교통부,“매스콘크리트구조물에서의 수화열 저감기법에 관한 연구”,pp.98-123,1997.11, 미소장
13 FIDIC-KAIST-KENCA 교육훈련센터,''기술관리과정 -콘크리트균열“,2004 미소장
14 “통계학의 이해”,신영사,pp.164-167,pp246-249,2003 미소장
15 , “Properties of Concrete", Pitman, United Kingdom,pp.779,1981 미소장
16 ACI 207 Committee,“Mass Concrete for Dams and Other Massive Structures”,ACI Proc,Vol.67-17,April.pp.,1970 미소장
17 ACI Committee 224,“Effect of Restraint,Volume Change,and Reinforcement on Cracking of Mass Concrete",ACI Manual of Concrete Practice, Part1,207-2R,pp.25,1990 미소장
18 “Thermal Cracking in Concrete at Early Ages"E & FN SPON 1995. 미소장
19 “Heat Transfer",Schaum's Outline Series,2000 미소장
20 “Introduction to Mathematical Statistics”,6th edition,2004 미소장
21 日本コンクリ-ト工學協會, “マスコンクリットの溫度應力メカニズムに關すコロキウム”,pp.112,1982 미소장
22 “マッシブな鐵筋コンクリートの溫度上昇ならひび溫度ひびわれに關する基礎硏究.”,東大學位論文,昭和 49년 3월. 미소장
23 日本土木學會,“最新のマスコンクリット技術-14”,コンクリット技術シリズ,pp.139,1996,10 미소장
24 “マスコンクリットの溫度ひびわれ制御對策”,セメント․コンクリート NO.459,May 1985,pp.7～16. 미소장
25 日本土木學會コンクリート委員會,"マスコンクリ-ト技術の現況と動向",平成 6年10月 미소장
26 社團法人日本コンクリート工學協會,"マスコンクリ-トの溫度應力硏究委員會報告書",昭和 60年10月30日 미소장
27 社團法人日本コンクリート工學協會,"溫度モデル解析硏究委員會報告書(Ⅰ)",May 1996. 미소장
28 .社團法人日本コンクリート工學協會,"マスコンクリ-トの溫度應力硏究委員會報告書",平成 10年4月10日 미소장
29 日本大成建設柱式會社,考え方と設計がよくわかる実務シリ―ズ(5)“コンクリートの収縮ひび割れと対策”,pp.7~11/19~24/65~107,2007 미소장
30 日本コンクリ-ト工學協會,“マスコンクリ-トのひびわれ制御指針",pp.59,65,260 미소장

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