This study mainly dealt with moisture diffusion problem. Based on moisture diffusion theory and finite element method, analytical method was developed to estimate the moisture distribution in concrete and verified by experimental results.
Internal relative humidity in concrete at different depths of drying specimen at early age was measured not by probe or traditional capacitance but using embedded humidity sensors.
The moisture diffusion of concrete is significantly influenced by ambient temperature. Increasing temperature of ambient air results in decreasing moisture diffusion in concrete which was exposed to environmental temperature of chamber at very early age after casting. Also, the shrinkage strain of concrete exposed to higher temperature at early age after casting is lower than that of lower temperature.
Numerical analysis of moisture diffusion is performed by using finite element analysis program CONSA/HS (CONcrete Stress Analyzer/ Hydration and Shrinkage), based on moisture diffusion theory with some modifications due to properties of diffusion of early age concrete. Analytical results are in good agreement with the experimental results.
이 논문에서 다루는 내용은 수분확산문제에 관한 것이다. 수분확산이론과 유한요소해석을 바탕으로 콘크리트 내부의 수분 분포를 평가하기 위한 해석적 기법이 개발되었고, 이를 실험을 통해 확인해보았다.
초기 재령 콘크리트의 깊이에 따른 내부 상대 습도는 프로브(probe)나 캐패시턴스(capacitance)가 아닌 매립식 습도센서를 사용하여 측정하였다.
일반적으로 콘크리트의 수분확산은 외부온도의 영향을 많이 받는 것으로 알려져 있으며 항온-항습기를 이용한 실험에서 초기재령 콘크리트의 수분확산은 높은 온도 조건에서 더 감소하는 것으로 나타났다. 또한 높은 온도에서의 건조수축 변형률이 낮은 온도에 비하여 더 큰 것을 알 수 있었다. 건조가 시작된 후의 자기수축은 매우 작으므로 무시할 수 있기 때문에, 이 연구에서 보통강도 콘크리트의 건조수축은 수분확산 때문에 발생한다고 할 수 있다.
수분확산에 대한 수치해석은 초기재령 콘크리트의 특성을 반영하기 위해 기존의 기준식 및 모델식을 적절하게 수정한 후, 유한요소 프로그램인 CONSA/HS(CONcrete Stress Analyzer/Hydration and Shrinkage)를 이용하였으며, 그 결과 수치해석 결과와 실험결과가 아주 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.
