In this dissertation, the new prediction model about hydration-related properties was proposed
improving the shortcomings of previous models.
Concrete is an aging materials, and the properties of concrete change with time. Meanwhile, the heat of hydration in mass concrete structures makes the temperature gradient between inner and
outer surface, and the temperature gradient affects the mechanical properties of concrete. The temperature variations by the cold-weather and hot-weather conditions also have the same
influence on the concrete. Therefore, it is very important to estimate the properties of concrete according to temperature and aging.
Based on the investigation of previous models, the prediction model including modified
apparent activation energy function is proposed. The prediction model, in which the equivalent age concept is applied to the apparent activation energy function, can reduce the shortcomings of previous models. Thus it can be suggested that proposed model is more applicable to in-place concrete than previous models.
As the apparent activation energy is the characteristic properties of hydration in concrete, various hydration-related properties should be simulated based on the same apparent activation energy function. Proposed prediction model was applied to splitting tensile strength, elastic modulus, and autogenous shrinkage as well as compressive strength. And its possibility of application was identified.
Because it is difficult to obtain the generalized formula of the apparent activation energy function for all mixtures of concrete, the method to determine the apparent activation energy function based on the adiabatic temperature rise curve is proposed. According to the analysis of experimental results, the methodology was verified. Therefore, it can be concluded that the proposed model can be applied to predict the properties of concrete exposed to arbitrary temperature condition.
이 논문에서는 기존 모델식의 단점을 극복하는 새로운 수화반응 특성 예측 모델이 제안되었다.
콘크리트는 재령에 따라서 그 성질이 변화하는 재료이다. 또한, 매스 콘크리트 구조물 (원자력발전소의 격납건물, 장대교량의 기초, 댐 구조물 등)의 수화열은 구조물의 내/외부에 온도차를 발생시키고 이러한 온도의 차이는 콘크리트의 수화특성을
변화시킨다. 계절적 요인에 의한 구조물의 온도 변화 또한 같은 영향을 미친다. 따라서, 온도와 재령에 따른 콘크리트의 수화반응 특성을 파악하는 것은 매우 중요한 연구분야이다.
재령과 온도의 변화가 콘크리트의 수화반응에 미치는 영향은 1900 년대 초반부터 많은 연구자들에 의해서 연구되어 왔지만 아직은 만족할만한 결과를 보이는 모델식이 제시되지 못하였다. 따라서 이 논문에서는 재령과 온도에 따른 콘크리트의 수화반응을
예측하는 새로운 모델식을 제시하고 그 모델식의 유효성을 평가하였다. 기존 모델식의 장단점을 분석한 후 개선된 겉보기 활성에너지 함수를 이용하는 새로운 예측 모델식을 제안하였다. 겉보기 활성에너지 함수에 등가재령의 개념을 도입하여 기존
모델식의 단점을 극복하는 새로운 예측 모델식을 제안하였으며, 제안된 모델식은 기존의 모델식보다 실제 현장에서 더욱 정확하게 예측할 것으로 판단된다. 겉보기 활성에너지는 콘크리트 수화반응을 결정하는 재료적 특성이기 때문에 같은 배합의 콘크리트에 대해서는 같은 겉보기 활성에너지 함수를 이용하여 서로 다른 수화반응 특성을 예측할 수 있어야 한다. 콘크리트의 압축강도 뿐만 아니라 쪼갬인장강도, 탄성계수, 자기수축에 제안된 모델식을 적용한 결과, 동일한 겉보기 활성에너지 함수를 이용하여 서로 다른 수화반응 특성을 모사할 수 있는 가능성을 확인하였다.
모든 배합의 콘크리트에 대하여 일반화된 겉보기 활성에너지 함수를 구하기는 사실상 힘들다고 판단된다. 따라서 이 논문에서는 단열온도상승 곡선을 이용하여 겉보기 활성에너지 함수를 결정하는 방법을 제안하였으며, 실험결과와 비교해 본 결과 제안된
방법을 통해 비교적 정확하게 겉보기 활성에너지 함수를 결정할 수 있었으며 임의의 온도조건에 노출된 콘크리트의 수화반응 특성을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.
