매스콘크리트와 온도균열지수

표준시방서에서는 매스 콘크리트를 넓이가 넓은 평판구조나 기둥에서 두께가 0.8m 이상, 하단이 구속된 벽에서 두께가 0.5 m 이상인 경우로 규정하고 있습니다. 이렇게 덩어리가 큰 콘크리트는 콘크리트 내외부의 온도차가 크게 발생하기 때문에 문제가 됩니다. 

 

■ 콘크리트의 구성

■ 매스 콘크리트

 

매스콘크리트에서 수화열에 의한 콘크리트 온도균열 발생 여부를 예측방법으로 온도균열지수가 있습니다. 

 

온도균열지수

온도균열지수는 콘크리트의 인장강도를 그 때의 온도응력으로 나눈 값이라고 볼 수 있습니다.

 

 

약산식을 적용하면 균열 발생 확률을 계산해볼 수 있는데 예를 들어
연질의 지반 위에 타설된 평판구조 등과 같이 내부구속이 큰 경우 다음 식에 대입해서 온도균열지수를 계산할 수 있습니다.

Icr = 25/ΔTi 
(ΔTi : 내부와 표면과의 온도차. 표면의 온도는 내부의 온도를 측정한 위치와 평면상으로 동일한 위치의 표면으로부터 50mm 깊이에서 측정합니다.)

 

예를 들어 내부와 표면의 온도차가 35℃ 정도로 예상된다면

온도균열지수 = 25÷35 = 0.71 이고, 이 값을 그래프에서 읽으면 균열발생확률은 85% 정도가 됩니다.

 

암반이나 매시브한 콘크리트 위에 타설된 벽체나 평판구조 등과 같이 외부구속응력이 큰 경우는 다음 식을 이용합니다.

Icr = 10/(Kr·R·ΔTo)
 To: 부재dml 평균 최고온도와 외기온도와의 온도 차
 R : 외부구속의 정도를 표시하는 계수
   - 비교적 연한 암반 위에 콘크리트를 타설할 때 : R = 0.5
   - 중간정도 암반 위에 콘크리트를 타설할 때 : R = 0.65
   - 경암 위에 콘크리트를 타설할 때 : R = 0.8

   - 이미 경화된 콘크리트 위에 타설할 때 : R = 0.6

Kr : 타설되는 콘크리트의 형상 및 온도균열지수를 산정하는 위치와 관련된 계수. 최댓값은 1

Kr은 다음과 같이 구합니다.

여기서, L = 타설되는 콘크리트의 길이(mm)

H = 타설되는 콘크리트의 높이(mm)

h = 온도균열지수를 산정하는 위치의 상대 높이(1∼H)

 

 

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