콘크리트 수화열 측정 결과 보고서

수화열 측정 결과 검토내역(案)

1. 배경 및 현황

 -00000000공구 건설공사 지하2층 슬라브는 수화열에 의한 온도균열의 발생확률이 높은 구조물로, 온도균열 발생을 저감할 수 있는 최적의 온도균열 저감대책이 필요한 실정이다.

 -따라서 현장에 적합한 최적의 온도균열 저감공법으로 , 수화반응에 의한 콘크리트 온도를 실측하고 시간 Step별 온도응력 해석을 수행함으로서, 수화열을 측정하고 수화열에 의한 균열발생여부를 조사 하는데 그 목적이 있다.

2. 검토 및 적용사항

- 시행내역

항 목	시행내역	비 고
수화열 측정일	■ 6일간 : `00년05월15일∼05월20일	4Point열선설치적용 (상부,중심,하부및외기1개소)
측정내역	■ DY-5349SD 측정장비 사용 -10초단위 측정후 1h간격으로기록
사용재료	■ 시멘트 : 포틀랜드시멘트 1종, 고로슬래그미분말 :(총분체량×30％치환적용) 플라이애시 : (총분체량×20％치환적용) ■ 고성능 감수제 : (총분체량×0.8％사용)	5 Span 지하2층 바닥 슬라브

- 적용배합비(25-27-150)

항 목	단위재료량(㎏/㎥)									비 고
	W/B	s/a	W	Cement	slag-powder	Fly-ash	Sand	Gravel	고성능 혼화제
설계안	44.6	49.9	165	185	111	74	881	892	2.96	저발열 콘크리트

3. 수화열 측정결과

 ■ 부재 지점별 최고 최저에 의한 콘크리트 내.외부 온도차는 다음과 같음.

항 목	측정 Point 위치				비 고
	상부	중심부	하부	외기
최고온도(℃) 1)	50.6	54.5	49.9	29.6	※ Point 1:상부, 2:중심부, 3:하부, 4:외기 ※ 중심부 최고온도 타설후 41시간경과후54.5℃발생 ※ 내.외부 온도차 시행사 규정(12.5℃이하관리) -내.외부 온도차이 값 4.7℃로 규정에 만족함.
경과시간(Hours)	34	41	39	22
내.외부 온도차 (℃) 2)		4.7

         ※ 참고사항

             -주)1, 타설후 20~50시간 사이에 콘크리트 온도가 최대치 발생

             -주)2, 상부 표면부위와 중심부 즉, 내.외부 온도차(온도균열지수 평가)

 ■ 온도균열지수 평가(수화열 검토)

      -Concrete 표준시방서해설  제18장 매스콘크리트 360Page 온도균열지수 적용식 적용

온도균열 지수	해설내역
Icr(t) = fsp(t)/ft(t)	■ ft(t) : 재령 t일 부재내부 온도응력 최대값(Mpa) ■ fsp(t) : 재령t일 인장강도로 재령,양생온도를 고려하여 구함 ■ 이식을 원칙적으로 사용하여야 하나,까다로운 계산으로 거의 미사용
15/△Ti	■ △Ti : 내부온도가 최고일 때의 내부와 표면과의 온도차(℃) ■ 내부구속응력이 큰 경우(제일많이적용하는식)
10/(R×△To)	■ △To : 부재평균 최고.외기온도와의 균형시의 온도차(℃) ■ R : 외부구속의 정도를 표시하는 계수 -연한 암반→0.50, 단단한 암반→0.65 -경암 → 0.80, 경화된 콘크리트 → 0.60 ■ 외부구속응력이 큰 경우
균열지수 결과	■ 균열지수 → 15/△Ti=15/(54.5-49.8)=3.19 - 온도균열에 대하여 안정적인 것으로 판단됨

4. 수화열 참조 항목

   ■ 온도균열 발생 Mecanism

■ 온도균열지수(Icr) 산출방법

  -Icr(t) = fsp(t) / ft(t)

■ 온도균열 지수의 간이 계산방법

  -내부구속응력이 큰 경우 : Icr = 15 / △Ti

   -외부구속응력이 큰 경우 :  Icr = 10 / R × △To(연한 R=0.5, 콘크리트 0.6,  경암 0.8)

■ 온도균열지수와 온도균열발생 여부

   ■ 국가별 Mass Concrete의 정의 및 범위

국 가	관련기관	적용범위(Mass Concrete)
대한민국	콘크리트 표준시방서	□ 넓은 슬래브는 두께0.8m이상 □ 하단이 구속된 벽의 경우 두께0.5m이상 □ 프리스트레스트콘크리트구조물등부배합의콘크리트
	건축공사 표준시방서	□ 부재단면의 최소치수가 80㎝이상이고, 수화열에 의한 콘크리트 내부최고온도와외기온도와의차이가25℃이상으로 예상되는 콘크리트
일 본	토목학회,  콘크리트 표준시방서	□ 부재단면의 최소치수가0.5m경우단열온도상승특성평가후온도해석수행
	건축학회 건축공사표준사양서	□ 부재치수 80㎝이상으로서수화열에따른내부의최고온도와외기와의차가25℃이상으로 예상되는 콘크리트
미 국	ACI	□ 열 발생 및 이에따른 체적변화로 인해 발생되는 균열의 최소화를 위해 대책을 필요로 하는 체적이 큰 콘크리트

■ 균열의 종류 및 발생시기

구 분	타설 후 수 시간	수 시간 ∼ 1일		타설후 수일		시공후 수개월		수년 ∼
하중 및 외력작용						작용하중의 재하조건
수축에 의한 균열	소성균열
		경화수축 균열
						건조수축 균열
온도변화에 의한 균열				수화열에 의한 온도균열
						자연조건에 의한 온도변화온도균열)
콘크리트의 분리	침하균열
철근의 부식				환경조건에 의한 균열