최근 국내에서 토목 및 건축구조물의 노후화 및 성능저하에 따른 사회적인 우려가 발생하고 있다. 일반적으로 노후 구조물의 보수보강 방법으로는 외부 부착공법이 가장 많이 사용되고 있으며 시공 용이성을 위하여 GFRP나 CFRP Sheet나 Plate를 활용한 부착 보강방법이 활발히 적용되고 있다. 그러나 이들 방법은 온도에 취약하며 탄소섬유의 경우 경제성이 낮다는 우려가 발생한다. 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 상대적으로 우수한 현무암 섬유(BFRP)를 활용하여 온도변화 및 콘크리트 표면 내 균열발생에 따른 BFRP-콘크리트의 인장 부착성능 및 파괴 패턴을 실험적으로 평가하였다. 그 결과 구조물의 온도가 상승함에 따라 BFRP-콘크리트 계면의 부착성능은 약 30%정도 감소하는 것으로 나타났으며 내열성 수지를 사용한 보강재의 경우 일반 함침용 에폭시 수지보다 부착성능이 다소 우수한 것으로 평가되었다. 콘크리트 표면 내 균열 발생된 경우 균열의 폭이 증가함에 따라 부착 성능은 약 20%씩 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 균열보수제로 보강 후 계면에서의 부착성능의 경우, 보강 전 대비 약 30% 정도의 개선효과를 나타내었다.

1시간 주기로 -35˚C에서 +125˚C까지의 온도 변화에 지배되는 Leadless Ceranic Chip Carriers(LLCC'S)의 Solder접합부에서 균열이 계면을 따라 일어났다. 이런 균열이 계면을 취약하게 하는 어떤 불순물에 의한 것이 아닌지를 Scanning Auger Microprobe(SAM)을 이용해 조사했다. 그 결과 계면을 따라 일어나는 균열이 계면의 산화에 의해 일어날 수 있다는 것이 발견되었고, 그에 따라 산화에 취약해진 계면을 따라 일어나는 이런 종류의 피로 파괴현상에 대한 모델을 제시했다.

Fiber-Reinforced Cementitious Composites (FRCCs)는 시멘트 복합체에 혼입한 전도성 섬유로 인해 전기 전도성을 가진다. 이러한 특성은 전기적 응답 계측을 통하여 별도의 센서 설치가 필요 없는 구조물의 균열 모니터링을 가능하게 한다. 하지만 전기적 응답은 균열 발생뿐 만 아니라 온도의 변화에도 민감하게 변화하기 때문에 온도 요인은 전기적 응답 계측을 통한 균열 탐지를 방해하는 요소로 작용할 수 있다. 더욱이 전기적 응답을 측정하기 위한 탐침의 개수가 증가 할수록 원하지 않은 접촉 노이즈가 발생하기 때문에 이 논문에서는 탐침의 개수를 줄이기 위해 자체적인 자가센싱 임피던스 회로를 설계하였다. FRCC의 균열 발생과 온도 변화가 임피던스에 미치는 영향성은 자가센싱 임피던스 회로를 이용해 실험적으로 측정되었으며, 실험 결과, 임피던스 응답은 균열 발생보다 온도 변화에 더 민감하게 변화됨을 알 수 있었다.

Marine mass concrete mixture for floating structures is derived that can minimize heat of hydration and several construction methods are investigated to reduce thermal cracks. Analysis variables are type and amount of mineral admixtures, number of lifts and placing interval. Probability of thermal crack occurrence is evaluated.

In this study, using the general-purpose structural analysis program, prediction of thermal crack of ultra-high-strength concrete(UHSC) columns were investigated. Parameters were column shape and column size of UHSC columns that have higher temperature rise than normal strength concrete. Thermal crack behaviors according to UHSC column shape were investigated.

Vertical pipe cooling method was developed for the thermal cracking control of vertically long and slender mass concrete member. This method was applied to mass concrete wall, and the performance of this method was investigated.

a initial setting of mortar containing 0.2% xylitol and 2% sodium phosphate dibasic dodecahydrate was found to become fast. And a initial setting of mortar containing 0.3% xylitol was found to become slow. Also, mortar containing xylitol and PCM can reduce of maximum temperature and increase compressive and tensile strength compared to the plain mortar and mortar containing blast-furnace slag.

부상식 면진기초 매스콘크리트의 시공이 6차에 걸쳐 분리타설로 이루어졌다. 선행 Mock-up실험을 통하여 각각 온도이력계측과 수화열해석이 병행되었고 최선의 양생조건과 시공순서가 부여되었다. 그 결과 수화발열과 냉각시 발생가능한 온도균열은 나타나지 않았다. 그러나 현행 콘크리트 시방서 매스콘크리트편의 온도균열지수의 간이식, 정밀식 모두 낮은 범위의 지수를 나타내었다. 이는 수화열 거동 및 균열예측에 있어 온도균열 발생확률이 높은 것으로 나타나, 실제 타설경과 내용과 상이함을 알 수 있었다. 각 시공단계의 계측 및 해석결과는 대상 부재의 크기와 형상을 고려하여 부재내부를 등온도분포영역과 상대적으로 온도경사가 높은 영역으로 분리할 필요가 있음을 추정케 하였다. 결론적으로, 구조형태별 수화발열/냉각시 온도변화에 보다 민감한 특성두께를 정의하여, 현실적인 온도균열지수를 계산하는 과정과 방법이 필요하다고 사료된다.

초기 재령의 매스콘크리트는 양생과정에서 높은 온도를 유발한다. 수화열 저감 기법 중 내부구속이 지배적인 구조물에서 단면의 내외부 온도차를 관리하는 방식은 그 활용도가 매우 높다. 그러나 수화 균열을 예방하기위해 열경사를 조절하는 현재의 제한적인 방법은 콘크리트 중심과 표면 사이에 미세하거나 거대한 균열을 유발할 수 있다. 특히 냉각파이프를 이용하는 방법은 온도의 상승시에는 적용될 수 있지만, 내외부 온도차이가 심한 온도하강시의 대책으로는 적합하지 않다. 따라서 이 문제에 대한 해결방안으로 가열파이프를 동시에 사용하는 모델을 제안하여 유한요소법으로 해석하였다. 해석 결과, 제안된 냉각파이프와 가열파이프를 동시에 사용하는 방법이 열경사조절에 가장 효과적이며 이를 통해 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

온도균열지수에 영향을 미치는 인자들은 무수히 많다. 그러나 본 연구에서는 온도균열지수에 영향을 크게 미치는 시멘트종류, 타설높이, 양생조건, 타설온도, 단위시멘트량, 재료물성치 등의 변수를 변화시키며 해석하였다. 매스콘크리트의 수화열 해석결과는 각 절점마다 나타나므로 모든 절점의 온도응력과 인장강도를 검토한 후 가장 불리한 위치에서의 온도균열지수를 찾아야 한다. 그러나 일반적으로 매스콘크리트 해석시 가장 불리하게 여겨지는 부분은 구조물의 중심부분과 구조물의 표면부분이다. 시멘트종류(대류계수)타설온도 MPC(8)MPC(14)OPC(6)OPC(8)10℃정밀식1.581.501.251.15간략식0.790.750.670.60(℃)18.919.922.524.920℃정밀식1.361.291.141.02간략식0.710.620.640.56(℃)2124.223.426.830℃정밀식1.141.061.080.95간략식0.600.550.650.58(℃)24.927.123.126따라서 본 논문에서는 Fig. 2와 같이 온도균열지수의 변동폭이 심하고 위험할 것으로 예상되는 5곳을 미리 정하고, 몇 번의 수치분석결과를 통해 각 위치별 대표절점을 상부외측표면부(A2), 기초중심부(B), 하부외측표면부(C2) 3곳으로 정하였다. 그리고 그 절점에서의 온도응력을 파악한 후 온도균열지수를 분석하였다. 상부중앙표면부(A1)는 A2 위치에서의 온도응력과 유사하지만 조금 작은 값을 가져 제외하였고, 하부중앙표면부(C1)는 다른 위치에 비해 온도균열지수가 높고, 변동폭이 작아 온도균열에 가장 유리 할 것으로 판단되어 제외하였다. 시멘트의 종류에 따라 보통포틀랜드시멘트(Ordinary Portland Cement)는 OPC로 표시하였고, 중용열포틀랜드시멘트(Moderate heat Portland Cement)는 MPC로 표시하였다. 또한, 단위시멘트량은 320,330,340kg/m3으로 나누어 각각 해석하였다. 콘크리트의 비열 및 열전도율은 일반적으로 Table2와 같이 일정한 범위를 가지므로 본 연구에서는 그 범위 중에서 MIN(열전도율2.6, 비열 1.05), MID(열전도율2.7, 비열1.15), MAX(열전도율2.8, 비열1.26)로 나누어 해석하였다.

최근들어 매스콘크리트 구조물의 시공이 증가 추세에 있다. 이러한 매스콘크리트는 수화열상승으로 온도균열이 발생할 수 있다. 온도균열을 방지하기 위하여 일반적으로 프리 쿨링, 파이프 쿨링 및 타설높이를 제한하는 방법이 사용된다. 본 연구에서는 교각 기초의 온도균열을 방지하기 위하여 열응력 검토를 실시하였으며, 이때 기초는 12m×14m의 면적과 3m 높이를 가지는 것을 모델로 하였다. 타설 높이를 제한하는 방법과 파이프 쿨링에 의한 해석결과를 비교 검토 하였다. 온도응력를 해석한 결과 지반위에 타설한 기초매트는 타설높이를 제한하는 방법과 파이프쿨링 방법에 의해 균열을 제어할 수 있다.