Concrete columns are usually exposed to various ambient conditions at early age, and the humidity distribution in the concrete column section, which significantly influences on concrete strength development, become different due to moisture diffusion. Therefore, it is necessary to predict the axial compressive strength considering the humidity distribution in concrete column section.
This study was conducted to evaluate the effect of the humidity change in the concrete column section on axial compressive strength. The humidity change in the concrete column section is mainly depends on curing temperature, relative humidity and column size. So, numerical analysis of moisture diffusion and compressive strength test were performed for four different sizes of column specimens under various curing conditions; temperature of 20°C and relative humidity of 30%, temperature of 20°C and relative humidity of 60%, and temperature of 40°C and relative humidity of 60%. In order to investigate compressive strength of different positions in concrete column section, the compressive strength test for coring cylinder specimens was conducted. Moisture diffusion test under those curing conditions was also conducted to find out the parameters of numerical analysis.
The results showed that the axial compressive strength of concrete column was decisively influenced by curing conditions and column size due to moisture diffusion, and there was a relationship between compressive strength and relative humidity in the concrete. Therefore, a prediction model which can approximately predict axial compressive strength through the humidity distribution in concrete, were proposed by analyzing the relationship between compressive strength and relative humidity in concrete.
콘크리트 기둥은 일반적으로 초기재령에 다양한 외기조건에 노출되게 되는데, 수분확산으로 인하여 콘크리트 단면 각 위치의 함수량이 달라지게 된다. 이러한 이유로 양생할 때의 상대적인 습도의 차이가 나타남으로 콘크리트 강도발현에 큰 영향을 준다. 따라서 습도 분포를 고려한 기둥의 축강도를 예측하는 것이 필요하다.
이 연구는 초기재령에 외기 조건에 노출된 콘크리트 기둥 단면의 습도 변화가 압축강도 발현에 미치는 영향을 찾아내기 위하여 실시하였다. 기둥 단면의 습도 변화는 주로 양생온도와 상대습도의 영향을 받고 또 기둥의 크기와 형태의 영향도 받는다. 따라서 네 가지 크기의 실험체에 대하여 외기온도 20에서 상대습도 30퍼센트, 외기온도 40에서 상대습도 60퍼센트, 외기온도 20에서 상대습도 60퍼센트인 조건에서 수분 확산 해석과 압축강도 실험을 수행하였다. 콘크리트 기둥 단면의 서로 다른 위치의 압축 강도를 찾아내기 위해 실험체 단면의 각 위치에서 코어링을 하여 압축강도를 측정하였다. 또한 수분확산 해석에 필요한 해석변수를 찾아내기 위해 주어진 조건에서 수분확산 실험을 수행하였다.
실험결과를 보면, 초기재령에 외기에 노출된 콘크리트 기둥의 강도발현은 기둥의 크기와 양생조건에 의해 크게 좌우되고, 수분확산 해석을 통한 콘크리트 내부의 습도 변화와 위치 별 압축강도 실험을 통한 압축강도 변화가 대체적으로 일치한 경향을 보여준다. 그러므로 각각의 조건에 대한 기둥 단면의 습도 변화가 단면 위치 별 압축강도에 미치는 영향을 분석하여 습도와 압축강도의 관계식을 유도하였고 이 관계식을 통하여 축강도를 근사적으로 예측할수 있다.
