Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Veriation of Pore Structure of High Strength Concrete Including Silica Fume Exposed to High Temperature

고온에 노출된 실리카퓸 혼입 고강도 콘크리트의 공극구조 변화

  • Song Hun (Research Cutter of Industrial Technology, Chonbuk National University) ;
  • Soh Yang-Seob (Faculty of Architecture & Urban Engineering, Chonbuk National University)
  • 송훈 (전북대학교 공업기술연구센터) ;
  • 소양섭 (전북대학교 건축도시공학부)
  • Published : 2004.10.01
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Abstract

This work involves quantitatively investigating the correlation between reductions in strength and variations in pore structure under high temperature that can be utilized as estimation for predicting the inner temperature of member damaged by fire. The experimental results were remarkedly affected by micro-filling effect of silica fume and the different water-binder ratios. The increase of the exposure temperature caused the increase of porosity, which resulted from the reason that evaporable water in gel pore or capillary pores as well as chemically bound water was eliminated from hardened cement paste due to the dehydration of C-S-H and $Ca(OH)_2$. Thermal shrinkage of hardened cement paste gives rise to micro-crack, which cause the increase of porosity. Based on the experimental result that the increase of porosity is in charge of exposure temperature, how porosity is distributed can predict temperature-time history and assess the performance of concrete damaged by fire.

본 연구는 실리카퓸을 사용한 고강도 콘크리트의 고온하의 압축강도의 저하 및 공극률 변화를 통하여 강도 감소와 공극구조와의 연관성을 검토하였다. 또한, 실리카퓸 혼입의 유무와 각 가열온도에서의 시멘트 수화물의 탈수에 의한 공극특성의 변화에 관한 기초 데이터를 제공하고자 하였다. 연구결과, 실리카퓸의 혼입에 따른 필러효과 및 물-결합재비의 차로 인해 공극률 및 공극분포는 다르게 나타났다. 가열온도가 상승함에 따라 공극률도 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, $600^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 경향성은 더욱 현저하였다. 가열온도의 상승에 따라 $0.1{\~}0.5{\mu}m$공극의 증가는 현저하였으며 이는 모세관 공극의 수분의 증발 및 C-S-H계 수화물 및 수산화칼슘이 분해되어 결합수가 탈수한 결과이다. 고열에 의한 신축도 콘크리트 내부의 미세균열을 발생시켜 공극률 증가를 유발한다. 이러한 공극률 증가는 가열온도에 따라 일정한 경향성을 띠므로 화해를 입은 콘크리트의 수열온도 및 국부적인 성능저하를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

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