Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams Exposed to Freeze-Thawing Environments

동결융해 환경에 노출된 철근콘크리트 보의 휨 거동특성

  • 장광수 (충남대학교 건축공학과 대학원) ;
  • 윤현도 (충남대학교 건축공학과) ;
  • 김선우 (충남대학교 건축공학과 대학원) ;
  • 박완신 (충남대학교 건설공학교육과) ;
  • 최기봉 (경원대학교 건축학과)
  • Received : 2009.07.14
  • Accepted : 2009.09.07
  • Published : 2009.11.30

Abstract

Generally, reinforced concrete structures exposed to the outside temperature are affected by freezing and thawing process during winter and early spring. These freeze-thawing process can lead to the reduction in durability of concrete as cracking or surface spalling. This paper is to study the flexural behavior of RC beams exposed to freeze-thawing environments. To compare the difference in flexural behavior of RC Beams, limited tests were conducted under different types of Longitudinal steel ratio and freeze-thawing cycles. For this purpose, fourteen small-scale RC beams ($100mm{\times} 100mm {\times}600mm$) were strengthened in monotonic and cyclic loadings, subjected to up to 150, 300 cycles freeze-thawing from $-18{\sim}4^{\circ}C$. It is thought that experimental results will be used as basic data to evaluate flexural behavior of RC beams exposed to freeze-thawing.

일반적으로 철근콘크리트 건축물은 외부의 기후에 노출되어 있어 겨울에서 이른 봄까지 동결과 융해의 반복적인 작용에 영향을 받는다. 이러한 동결융해 작용은 콘크리트의 균열을 발생시키거나 콘크리트 표면의 박리를 일으켜 내구성 저하의 원인이 된다. 본 연구에서는 철근콘크리트 보의 동결융해 노출에 따른 휨 거동특성의 평가를 위해 주근비와 동결융해 사이클을 변수로 하였다. $-18{\sim}4^{\circ}C$의 온도범위에서 150 및 300 사이클의 동결융해에 노출시킨 실험체를 비롯하여 14개의 축소모형 실험체를 제작, 단조 및 반복하중 하에서 실험을 실시하였다. 실험결과를 통해 동결융해에 노출되어있는 철근콘크리트 보의 휨 거동특성을 평가하는데 기초적인 자료를 제시하고자 하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국건설교통기술평가원

References

  1. 고경택, 김도겸, 김성욱, 조명석, 송영철, "동결융해와 염해의 복합작용을 받는 콘크리트의 내구성능 저하평가", 한국콘크리트학회 논문집, 13(4), 2001, pp.397~405
  2. 고경택, "동결융해에 대한 설계 및 대책방안", 콘크리트학회지, 13(6), 2001, pp.44~51
  3. 기상청, 2008, http://www.kma.go.kr
  4. 노재준, 소양섭, 박홍신, 유영호, "동결융해작용을 받은 콘크리트의 파괴거동에 관한 연구", 대한건축학회학회지, 28(120), 1984, pp.57~64
  5. 日本建築學會, "鐵筋ユンクリ一ト構造物の耐久設計施 工指針(案).同解說", 日本建築學會, 2004, pp.119~122
  6. Nevil, A.M, "Properties of concrete", Foruth Edition, Longman, 1995
  7. T.C. Powers, "A working Hypothesis for Further Studies Resistance of Concrete", Proc. of ACI, 41, 1945
  8. T.C. Powers, "Basic Considerations Pertaining to Freezing-and-Thawing Test", Proc. ASTM Vol. 55, 1955, pp.1133~1155