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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양은익
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 강릉원주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2018
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콘크리트는 내구성이 우수하여 장기수명이 요구되는 구조물에 적합한 건설재료이다. 하지만 탄산화, 염해, 동결융해, 칼슘 용출 등 다양한 열화 인자에 장기간 노출되어 구조물의 전반적인 성능저하를 유도한다. 특히 지하수에 장기간 노출되어 발생하는 칼슘 용출 현상에 대한 연구가 미흡한 실정이므로 이로 인해 철근콘크리트 부재의 거동에 미치는 영향을 검토할 필요가 있다.
따라서 본 연구에서는 압축 영역 표면으로부터 열화가 진행된 철근콘크리트 휨 부재의 역학적 특성을 평가하기 위하여 광물질 혼화재를 혼입한 부재를 제작하여 휨 거동 특성을 평가하였다. 또한, 비선형 휨 해석을 통해 실험결과와 비교하였다.
칼슘 용출 열화 조건이 광물질 혼화재를 혼입한 철근콘크리트 부재의 휨 거동에 미치는 영향을 정리하면 다음과 같다.
1) 휨 하중을 받은 열화 부재의 경우 건전 부재와 달리 가력점에서 압괴가 발생하였지만 평균 균열 간격은 물-결합재비, 광물질 혼화재 종류 및 혼입율에 따른 큰 차이는 없는 것으로 나타났다.
2) 압축 영역 표면으로부터 열화가 진행되는 열화 부재는 건전 부재에 비해 항복하중, 최대하중 및 휨 강성이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 장기적인 칼슘 용출에 노출되는 구조물의 설계에 대해서는 성능저하를 고려하는 설계법의 검토가 필요할 것으로 판단된다.
3) 광물질 혼화재를 사용한 부재의 경우 칼슘 용출에 의한 성능저하가 초기 열화(Leaching period : 90 days)에서는 작은 것으로 나타났지만, 혼화재료의 혼입율이 과다한 경우에는 칼슘 용출 기간이 증가함에 따라 급격한 성능저하가 나타났다. 따라서 칼슘 용출 환경에서 광물질 혼화재 종류에 따른 적정 혼입 기준을 마련해야할 것으로 판단된다.
4) 유한요소해석프로그램인 ABAQUS를 통해 얻은 해석 결과가 실험 결과를 효과적으로 나타낼 수 있었다. 그러나 광물질 혼화재 종류에 상관없이 혼입율이 증가할 경우 발생하는 성능의 급격한 저하를 표현하기 위해서는 추가적인 해석법이 검토되어야 할 것으로 판단된다.
따라서 본 연구에서는 압축 영역 표면으로부터 열화가 진행된 철근콘크리트 휨 부재의 역학적 특성을 평가하기 위하여 광물질 혼화재를 혼입한 부재를 제작하여 휨 거동 특성을 평가하였다. 또한, 비선형 휨 해석을 통해 실험결과와 비교하였다.
칼슘 용출 열화 조건이 광물질 혼화재를 혼입한 철근콘크리트 부재의 휨 거동에 미치는 영향을 정리하면 다음과 같다.
1) 휨 하중을 받은 열화 부재의 경우 건전 부재와 달리 가력점에서 압괴가 발생하였지만 평균 균열 간격은 물-결합재비, 광물질 혼화재 종류 및 혼입율에 따른 큰 차이는 없는 것으로 나타났다.
2) 압축 영역 표면으로부터 열화가 진행되는 열화 부재는 건전 부재에 비해 항복하중, 최대하중 및 휨 강성이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 장기적인 칼슘 용출에 노출되는 구조물의 설계에 대해서는 성능저하를 고려하는 설계법의 검토가 필요할 것으로 판단된다.
3) 광물질 혼화재를 사용한 부재의 경우 칼슘 용출에 의한 성능저하가 초기 열화(Leaching period : 90 days)에서는 작은 것으로 나타났지만, 혼화재료의 혼입율이 과다한 경우에는 칼슘 용출 기간이 증가함에 따라 급격한 성능저하가 나타났다. 따라서 칼슘 용출 환경에서 광물질 혼화재 종류에 따른 적정 혼입 기준을 마련해야할 것으로 판단된다.
4) 유한요소해석프로그램인 ABAQUS를 통해 얻은 해석 결과가 실험 결과를 효과적으로 나타낼 수 있었다. 그러나 광물질 혼화재 종류에 상관없이 혼입율이 증가할 경우 발생하는 성능의 급격한 저하를 표현하기 위해서는 추가적인 해석법이 검토되어야 할 것으로 판단된다.
목차
국문요약 ⅰ영문요약 ⅲ목 차 ⅵ그림 목차 ⅸ표 목차 ?제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구범위 및 방법 3제 2 장 이론적 배경 42.1 콘크리트 구조물의 열화 현상 42.1.1 탄산화 52.1.2 염해 82.1.3 동결융해 102.1.4 칼슘용출 132.2 혼화재료의 특징 152.2.1 고로슬래그 미분말 152.2.2 플라이애시 182.3 철근콘크리트 보의 일반적인 휨 거동 및 모멘트-곡률 관계 212.3.1 철근콘크리트 보의 처짐 거동 212.3.2 휨 상태의 철근콘크리트 보의 곡률 24제 3 장 표면이 열화된 철근콘크리트 보의 휨 실험 방법 263.1 실험 개요 263.2 실험 변수 및 재료 273.2.1 실험변수 273.2.2 사용재료 283.3 시험체 제작 303.3.1 콘크리트 압축강도 시험체 제작 303.3.2 휨 시험용 철근콘크리트 보 제작 303.4 실험내용 및 방법 323.4.1 급속 칼슘 용출 열화 실험 323.4.2 역학적 거동 평가를 위한 4점 휨 시험 34제 4 장 철근콘크리트 보의 휨 실험 결과 및 고찰 364.1 열화두께 및 압축강도 364.2 균열 및 파괴양상 404.3 하중-처짐 관계 514.4 모멘트-곡률 관계 594.5 중립축-곡률 관계 66제 5 장 유한요소 해석을 이용한 RC부재의 비선형 휨 해석 715.1 개요 715.2 해석 모델링 725.3 ABAQUS를 통한 해석 비교 75제 6 장 결 론 83참고 문헌 85
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