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목차
제1장 서론 9
1.1. 연구의 배경 및 필요성 9
1.2. 연구의 목적 10
제2장 고강도 매스 콘크리트의 수화열 및 자기수축에 관한 이론적 고찰 12
2.1. 수화열 및 자기수축의 메커니즘 12
2.1.1. 수화열 메커니즘 12
2.1.2. 자기수축 메커니즘 13
2.2. 수화열 및 자기수축 거동특성 평가를 위한 분석방법 19
2.2.1. 분석범위 및 특성계수의 설정 19
2.2.2. 분석구간 및 특성계수 산정방법의 제안 22
제3장 마이크로캡슐 지연제에 의한 수화열과 자기수축 제어 및 상관성 평가 30
3.1. 서언 30
3.2. 마이크로캡슐 지연제에 의한 수화발열상승속도 제어 메커니즘 30
3.3. 실험계획 및 방법 31
3.3.1. 실험계획 31
3.3.2. 사용재료 및 배합 33
3.3.3. 시험체 제작 및 시험방법 35
3.3.4. 초기재령 수화온도 및 자기수축 거동특성 분석방법 38
3.4. 실험결과 및 고찰 39
3.4.1. 굳지 않은 콘크리트 성상 39
3.4.2. 압축강도특성 41
3.4.3. 수화발열 거동특성 41
3.4.4. 열팽창계수의 평가 및 보정 44
3.4.5. 자기수축 거동특성 46
3.4.6. 초기재령 수화열 및 자기수축 특성의 상관관계 51
제4장 종합결론 55
참고문헌 57
ABSTRACT 62
그림 2.1. 수분의 외부공급 유·무에 따른 수화반응 14
그림 2.2. 건조수축의 개념도 16
그림 2.3. 시멘트의 수화시 발생하는 초기재령 수화온도, 모세관압력 및 자기수축 개요도 19
그림 2.4. 수화온도 및 자기수축 이력곡선의 형태 21
그림 2.5. 실제 수화온도와 단열온도상승곡선의 비교 22
그림 2.6. 단열온도상승식에 의해 유추된 단열온도상승곡선 24
그림 2.7. 종점온도/최대단열온도 비와 결정계수의 관계 28
그림 3.1. 마이크로캡슐형지연제의 수화반응 지연효과 모식도 32
그림 3.2. 수화반응 지연에 따른 수화발열상승속도의 저감효과 32
그림 3.3. 수화온도 및 자기수축 측정 모식도 36
그림 3.4. 콘크리트의 열팽창계수 측정 모식도 37
그림 3.5. 열팽창계수의 보정 과정 37
그림 3.6. 초기재령 수화온도 및 자기수축 거동특성 분석방법 40
그림 3.7. 수화지연효과에 따른 응결시간 42
그림 3.8. 수화지연효과에 따른 콘크리트의 압축강도 발현율 42
그림 3.9. 수화온도 이력곡선 43
그림 3.10. Maturity(성숙도) 산정결과 47
그림 3.11. Maturity를 고려한 열팽창계수 보정 48
그림 3.12. 배합조건 및 시험체치수에 따른 전변형, 열변형 및 자기수축 보정 49
그림 3.13. 수화발열상승속도와 자기수축속도의 관계 52
그림 3.14. 수화발열상승속도와 재령91일의 자기수축량의 관계 52
그림 3.15. 수화발열상승속도 및 성숙도의 함수와 재령 91일 자기수축의 관계 53
사진 3.1. 마이크로캡슐 지연제의 외관 34
초록보기
Heat of hydration and autogenous shrinkage are the basic characteristics of the early age of high strength mass concrete. Generated by the same hydration, two factors are closely related to each other. In a case where concrete elements are massed, heat of hydration increases the interior temperature, facilitates hydration, and after all, affects autogenous shrinkage.
The existing researches reported that autogenous shrinkage size and occurrence rate generated in cement paste, mortar and concrete are affected by the interior temperature and size in the early age. Considering the fact that high strength concrete with low water cement ratio (w/c) experiences autogenous shrinkage a few day after casting, relation between heat of hydration at the early age and characteristics of autogenous shrinkage are key to understand autogenous shrinkage of high strength concrete.
However, because the existing researches evaluated autogenous shrinkage with rough history and values of heat of hydration in the early age, it has been limited to show quantitatively the relation between heat of hydration and autogenous shrinkage. To evaluate the relation of the two factors accurately, the specific analysis methods on behavior characteristics of heat of hydration in the early age and autogenous shrinkage must be presented through generating the quantitative relations.
This study presents an method to analyze the behavior characteristics of heat of hydration in the early age and autogenous shrinkage in a numerical way. It also examines how phase change material (Micro Encapsuled Retarder) that has recently been used as a way to reduce heat of hydration affect hydration temperature and autogenous shrinkage. In conclusion, this study examines a possibility to reduce autogenous shrinkage.
Chapter one, as introduction, examines why the evaluation on heat of hydration of high strength concrete and autogenous shrinkage is important in the construction sites, and existing researches on close relations between two characteristics, and presents the purpose, and range of this study.
Chapter two discusses the ways to reduce heat of hydration of mass concrete and to control thermal cracks to examines performance of concrete by Micro Encapsuled Retarder used in this study by using Micro Encapsuled Retarder that experiences phase changes in uniform heating.
Chapter three explaines the test plans, and methods and analyzes statistically characteristics of heat of hydration and autogenous shrinkage based on actual data acquired through the test on heat of hydration and autogenous shrinkage of mass concrete by Micro Encapsuled Retarder. Based on these results, the correlation between heat of hydration and autogenous shrinkage were analyzed.
Chapter four, as conclusion, interprets the analysis results acquired by the test, and their meanings and the future follow-up studies.
The result of this study are summarized as the follows :
(1) As delay material of the micro capsule type was utilized, it has shown that condensation time was retarded causing by the delay effect of hydration reaction there were not any phenomena of radical basic performance deteriorations.
(2) It has shown that a hydration temperature and a hydration heat generation speed of the high strength mass concrete were decreased as a mixing with delay material of the micro capsule type was increased and it generated a larger reduction effect of hydration heat generation increase speed than a reduction effect of maximum hydration temperature.
(3) Heat expansion coefficient of the concrete mixed with delay material of the micro capsule type was evaluated and the results have shown that those appeared similar with OPC in the appearance properties causing by hydration delay effect of the delay material of the micro capsule but points that heat expansion coefficients are rapidly decreased or converged were very retarded by comparing with OPC, heat expansion coefficients that are converged were slightly increased by comparing with OPC.
(4) It has shown that self contraction of the concrete mixed with delay material of the micro capsule type was slightly decreased by comparing with OPC and a self contraction speed was decreased as a mixing ratio was increased.
(5) It has shown that it has a trend that self contraction speed and self contraction at early-age of 91 days are increased independent of specimen dimensions and mixing conditions as a speed of hydration heat generation increase was increased. It has shown a trend that final self contraction is increased as a product of maturity in hydration heat generation increase region multiplied by function of hydration heat generation increase speed, that is a multiplication of the 2 coefficients, is increased. and it has shown that maturity in hydration heat generation increase region and function of hydration heat generation increase speed were more clearly correspondent than self contraction finally.MARC 보기
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