KR101855163B1 - Manufacturing Method of Precast Prestressed Concrete Member - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조하는 방법으로서, 긴장재를 인장대(tensioning bed)에 설치하여 상기 긴장재를 긴장하는 단계와; 조강성 시멘트(early strength type cement)를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트를 타설하는 단계와; 제조하고자 하는 상기 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면에 따른 수화열 발생을 고려하여 증기양생이력을 선정하는 단계와; 상기 증기양생이력에 따라 상기 조강성 콘크리트를 증기양생하여 콘크리트 몸체를 형성하는 단계와; 상기 증기양생 후 상기 긴장재의 정착을 해제하여 상기 콘크리트 몸체에 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a precast prestressed concrete member, comprising: tensioning a tension member by installing a tension member on a tensioning bed; Casting an uncured toughening concrete comprising an early strength type cement; Selecting a steam curing history in consideration of occurrence of hydration heat according to a cross section of the precast prestressed concrete member to be manufactured; Forming a concrete body by vapor-curing the toughest concrete according to the steam curing hysteresis; And releasing the fixation of the tensile material after the steam curing to introduce a prestress into the concrete body.
Description
본 발명은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 조강성 시멘트를 이용하여 콘크리트 부재를 제조하고 콘크리트 부재의 양생 시 발생하는 수화열을 고려하여 증기양생이력을 선정함으로써 재령 초기에 강도를 발현할 수 있고 에너지 소비를 줄일 수 있는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing precast prestressed concrete members. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing a concrete member by using a rigid cement and selecting a steam curing history in consideration of hydration heat generated during curing of a concrete member, To a method of manufacturing a prestressed concrete member.
프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재는 공장 등에서 긴장재를 미리 긴장한 상태에서 콘크리트를 타설하고 양생한 후 긴장재의 긴장을 해제하여 콘크리트 부재에 프리스트레스(prestress)를 도입한 콘크리트 부재를 말한다.A precast prestressed concrete member is a concrete member in which a prestress is introduced into a concrete member by releasing the tension of the prestressed material after pouring and curing the concrete in a state where the prestressed material is previously strained in a factory or the like.
종래의 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재는 1종 시멘트로 구성된 일반 콘크리트를 적용하여 제작된다. 일반 콘크리트는 재령 7일과 28일에 설계 압축강도의 70%와 거의 100%에 해당하는 압축강도를 발휘하는데, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재는 생산량 증대를 위하여 조기 탈형이 필요하여 재령 1일에 설계 압축강도의 70%를 확보해야 할 필요가 있다. 이에 따라 일반 콘크리트의 수화반응을 촉진하기 위하여 콘크리트 부재에 증기양생을 진행하게 된다.Conventional precast prestressed concrete members are manufactured by applying ordinary concrete composed of one kind of cement. In general, concrete exhibits compressive strength equivalent to 70% and almost 100% of the design compressive strength on the 7th and 28th days of the age, and precast prestressed concrete members require early demolding in order to increase the production, It is necessary to secure 70% of strength. Accordingly, steam curing is performed on the concrete member in order to promote the hydration reaction of the general concrete.
종래의 증기양생은 기본적으로 3시간 콘크리트 타설, 3시간 전치기간, 3시간 증기공급 상승기, 6시간 최대증기온도 유지기, 3시간 증기공급 하강기, 3시간 냉각기, 3시간 탈형 및 운반으로 구성된다. Conventional steam curing basically consists of 3 hours of concrete pouring, 3 hours of preliminary period, 3 hours of steam supply elevator, 6 hours of maximum steam temperature maintainer, 3 hours of steam supply depressor, 3 hours of cooler, 3 hours of desorption and transportation.
그런데, 증기양생 공정 중, 증기 공급시간은 3시간+6시간+3시간=12시간의 과도한 시간이 소요되며 이로 인해 에너지가 과다하게 사용되는 단점이 있다. However, during the steam curing process, the steam supply time is 3 hours + 6 hours + 3 hours = 12 hours, which is excessive energy consumption.
본 발명은 조강성 시멘트를 이용하여 콘크리트 부재를 제조하고 콘크리트 부재의 양생 시 발생하는 수화열을 고려하여 증기양생이력을 선정함으로써 재령 초기에 강도를 발현할 수 있고 에너지 소비를 줄일 수 있는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing a concrete member by using a rigid cement and selecting a steam curing history in consideration of the hydration heat generated when curing the concrete member, thereby providing a precast prestress A method for manufacturing a concrete member is provided.
본 발명의 일 측면에 따르면, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조하는 방법으로서, 긴장재를 인장대(tensioning bed)에 설치하여 상기 긴장재를 긴장하는 단계와; 조강성 시멘트(early strength type cement)를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트를 타설하는 단계와; 제조하고자 하는 상기 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면에 따른 수화열 발생을 고려하여 증기양생이력을 선정하는 단계와; 상기 증기양생이력에 따라 상기 조강성 콘크리트를 증기양생하여 콘크리트 몸체를 형성하는 단계와; 상기 증기양생 후 상기 긴장재의 정착을 해제하여 상기 콘크리트 몸체에 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a precast prestressed concrete member, comprising: tensioning a tension member by installing a tension member on a tensioning bed; Casting an uncured toughening concrete comprising an early strength type cement; Selecting a steam curing history in consideration of occurrence of hydration heat according to a cross section of the precast prestressed concrete member to be manufactured; Forming a concrete body by vapor-curing the toughest concrete according to the steam curing hysteresis; And releasing the fixation of the tensile material after the steam curing to introduce a prestress into the concrete body.
상기 증기양생이력을 선정하는 단계는, 복수의 예비 증기양생이력을 준비하는 단계와; 상기 각각의 예비 증기양생이력에 따른 상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도 및 에너지계수를 산정하는 단계와; 상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도가 상기 조기 탈형을 위한 설계 압축강도의 70%이상인 것과 상기 에너지계수 중 가장 낮은 것을 최적의 증기양생이력으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of selecting the steam curing history comprises: preparing a plurality of preliminary steam curing histories; Estimating the predicted compressive strength and energy coefficient of the rigid concrete according to each of the preliminary steam curing histories; And selecting the optimal predicted compressive strength of the rigid concrete to be 70% or more of the designed compressive strength for the early demolding and the lowest energy coefficient as the optimum steam curing history.
상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도는 다음의 [식 1]으로 산정될 수 있다.The predictive compressive strength of the rigid concrete can be estimated by the following equation (1).
[식 1][Equation 1]
여기서,here,
상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도를 산정하는 [식 1]의 양생이력을 고려한 조강성 콘크리트의 등가재령(teq)은, 제조하고자 하는 상기 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면을 여러 개의 단위요소로 분할하고 상기 단위요소별 단면 내 온도(℃)를 산정한 후, 상기 단위요소별로 단면 내 온도의 평균값은 단면 내 온도(T)로 하여 산정될 수 있다.The equivalent age (t eq ) of the rigid concrete considering the curing hysteresis of [Equation 1] for estimating the predicted compressive strength of the rigid concrete is determined by dividing the cross section of the precast prestressed concrete member to be manufactured into several unit elements Sectional temperature (° C) of each unit element, and an average value of the temperature in the cross-sectional area of each unit element may be calculated as the temperature (T) in the cross-section.
상기 단위요소별 단면 내 온도(℃)는, 상기 수화열의 열전달 모델에 따른 아래의 [식 2]에 의해 산정될 수 있다.The cross-sectional temperature (° C) of each unit element can be calculated by the following formula (2) according to the heat transfer model of the hydration heat.
[식 2][Formula 2]
여기서,here,
이고,ego,
상기 단위 부피당 발생하는 수화열(
여기서, here,
본 발명의 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법은, 조강성 시멘트를 이용하여 콘크리트 부재를 제조하고 콘크리트 부재의 양생 시 발생하는 수화열을 고려하여 증기양생이력을 선정함으로써 재령 초기에 강도를 발현할 수 있고 에너지 소비를 줄일 수 있다.In the method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention, the concrete member is manufactured using the rigid cement, and the steam curing history is selected in consideration of the hydration heat generated when the concrete member is cured, Can be expressed and the energy consumption can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 순서도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 흐름도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 증기양생이력을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 따라 제조될 콘크리트 부재의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 따른 증기양생이력을 도시한 도면.1 is a flowchart of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are flowcharts of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a steam curing history of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention.
6 is a sectional view of a concrete member to be manufactured according to a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a steam curing history according to a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding components And redundant explanations thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 순서도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 흐름도이다. 그리고, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법의 증기양생이력을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are flowcharts of a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention. 5 is a view showing the vapor curing history of the method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4에는, 인장대(12), 잭(jack)(14), 정착구(16, 22), 가동단(18), 고정단(20), 조강성 콘크리트(23), 긴장재(24), 준조강 콘크리트(25), 콘크리트 몸체(26)가 도시되어 있다.2 to 4 show the
본 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법은, 긴장재(24)를 인장대(12)(tensioning bed)에 설치하여 긴장재(24)를 긴장하는 단계와; 조강성 시멘트를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트(23)를 타설하는 단계와; 제조하고자 하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면에 따른 수화열 발생을 고려하여 증기양생이력을 선정하는 단계와; 증기양생이력에 따라 조강성 콘크리트(23)를 증기양생하여 콘크리트 몸체(26)를 형성하는 단계와; 증기양생 후 긴장재(24)의 정착을 해제하여 콘크리트 몸체(26)에 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함한다.The precast prestressed concrete member manufacturing method according to the present embodiment includes the steps of tensioning the
이하에서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 프리캐스트 프리트스레스트 콘크리트 부재 제조 방법을 자세히 살펴 보기로 한다.Hereinafter, a precast prestressed concrete member manufacturing method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 긴장재(24)를 인장대(12)(tensioning bed)에 설치하여 긴장재(24)를 긴장한다(S100). 긴장재(24)에 대한 한 번의 프리스트레싱으로 하나의 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조하거나 복수의 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조할 수 있다. First, as shown in FIG. 2, the
본 실시예에서는 긴장재(24)에 대한 한 번의 프리스트레싱으로 3개의 단위 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조하는 방법을 제시한다. In this embodiment, a method of fabricating three unit precast prestressed concrete members with a single prestressing of the
인장대(12)(tensioning bed)는 긴장재(24)의 양단을 정착한 후 긴장재(24)를 인장하여 긴장시키는 장치로서, 인장대(12)의 고정단(20)에 긴장재(24)의 일단을 정착구(22)를 통해 고정하고, 인장대(12)의 고정단(20)에 대향하여 위치하는 가동단(18)에는 긴장재(24)의 타단을 정착구(16)를 통해 고정한 후, 잭(14)(jack)을 작동시켜 긴장재(24)를 잡아 당기면 긴장재(24)가 늘어나면서 긴장된다. 긴장재(24)가 긴장된 상태에서 긴장재(24)가 매입되도록 인장대(12)에 굳지 않은 조강성 콘크리트(23)를 타설하고 양생하여 콘크리트 몸체(26)를 형성한 후 긴장재(24)의 정착을 해제하여 콘크리트 몸체(26)에 프리스트레스를 도입하게 된다.The
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 조강성 시멘트를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트(23)를 타설한다(S200). 긴장재(24)가 일정 위치에 매입되도록 제조하고자 하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 형상에 따라 인장대(12) 위에 거푸집(미도시)을 설치하고, 거푸집에 조강성 시멘트를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트(23)를 타설한다.Then, as shown in FIG. 3, the uncured
조강성 시멘트(early strength type cement)는 일반적인 시멘트보다 분말도가 높고 C3S(Alite)성분이 많은 시멘트로, 단기간에 높은 강도를 발현할 수 있는 시멘트이다. 이러한 조강성 시멘트는 강도 발현 속도에 따라 준조강, 조강, 초조강 시멘트로 나눌 수 있다. 배합설계에 따라 조강성 시멘트, 물, 골재, 혼화재, 혼화제 등을 배합하여 굳지 않은 조강성 콘크리트를 제조하게 되는데, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 생산주기를 짧게 함과 아울러 프리스트레스를 도입에 필요한 콘크리트 압축강도를 확보하기 위하여 콘크리트의 수화반응을 촉진시켜야 하기 때문에 조강성 시멘트를 사용하여 조강성 콘크리트(23)를 제조하는 것이다.Early strength type cement is higher cement than ordinary cement and has high C 3 S (Alite) content. It is a cement that can exhibit high strength in a short time. These torsion cements can be classified into quasi-coarse steel, crude steel, and hardened steel cement depending on the strength development rate. According to the mixing design, crude hard cement, water, aggregate, admixture and admixture are mixed to produce unhardened concrete. The production cycle of precast prestressed concrete members is shortened, and the concrete compression required for introduction of prestressing It is necessary to accelerate the hydration reaction of the concrete in order to secure the strength, so that the torsionally-reinforced
본 실시예에서는 준조강 시멘트(semi-high early strength cement)를 사용하여 굳지 않은 준조강 콘크리트(25)를 만들고, 준조강 콘크리트(25)를 타설하여 콘크리트 부재를 형성하는 방법을 제시한다.In this embodiment, a method of forming a non-hardened
준조강 시멘트를 사용하는 경우 후술할 증기양생이력에 따라 증기양생이 최소화되거나 배제될 수도 있다. 즉, 준조강 콘크리트(25)를 타설하는 경우 재령 초기에 수화반응이 급격히 일어나면서 수화열이 발생하고 이러한 수화열를 고려하여 증기양생이력을 선정하기 때문에 증기양생이 최소화되거나 증기양생 없이 초기에 압축강도가 발현되는 경우도 있게 된다.When quasi-crude steel cement is used, steam curing may be minimized or eliminated depending on the steam curing history to be described later. That is, when the semi-crude steel concrete (25) is laid, the hydration reaction occurs rapidly at the beginning of the age and hydration heat is generated, and since the steam curing history is selected in consideration of such hydration heat, the compressive strength is initially expressed without minimizing the steam curing or steam curing .
그리고, 제조하고자 하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면에 따른 수화열 발생을 고려하여 증기양생이력을 선정한다(S300). 증기양생이력의 선정은 조강성 콘크리트(23)의 양생 전 어느 단계에서 수행되어도 좋다. 제조하고자 하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 설계 시 증기양생을 고려하여 미리 증기양생이력을 선정하여도 좋다.The steam curing history is selected in consideration of generation of hydration heat depending on the cross section of the precast prestressed concrete member to be manufactured (S300). The steam curing history may be selected at any stage before curing of the
제조하고자 하는 콘크리트의 부재가 큰 경우 콘크리트의 양생과정에서 수화열이 발생하게 되는데, 이러한 수화열은 콘크리트 부재의 단면에 서로 다른 분포로 발생한다. 따라서, 증기양생은 고온의 증기를 이용하여 콘크리트를 양생하는 것으로서, 실제 제조하고자 하는 콘크리트 부재의 내부 수화열 온도를 추정하고 이를 고려하여 증기양생이력을 결정해야 한다.When the amount of concrete to be manufactured is large, hydration heat is generated in the curing process of concrete. Such hydration heat occurs in different sections on the cross section of the concrete member. Therefore, steam curing is a method of curing concrete using high temperature steam, and it is necessary to estimate the internal hydration heat temperature of the concrete member to be actually manufactured and to determine the steam curing history in consideration of the temperature.
증기양생이력은, 도 5에 도시된 바와 같이, 전치구간(delay period), 온도상승구간(temperature increase period), 고온유지구간(constant temperature period), 온도하강구간(temperature decrease period), 냉각구간(cooling period)으로 나눌 수 있는데, 온도상승구간의 온도상승비율(ka), 고온유지구간의 최대유지온도(Tmax), 온도하강구간의 온도하강비율(kd), 증기투입종료시간(te)을 4개의 설계변수로 하여 증기양생이력을 표현할 수 있다. As shown in FIG. 5, the steam curing history includes a delay period, a temperature increase period, a constant temperature period, a temperature decrease period, a cooling period The temperature rise ratio k a of the high temperature holding period, the maximum holding temperature T max of the high temperature holding period, the temperature falling ratio k d of the temperature falling period, e ) can be expressed as four design variables to express the steam curing history.
도 5에서, tde는 증기양생 시작 시간, tcs 고온유지구간의 시작시간, tce는 고온유지구간의 종료시간, tf는 증기양생종료시간, Tr은 증기양생 기준온도를 의미한다.In Figure 5, t de is steam curing start time, t cs the start of the high-temperature holding period of time, t ce is the end time of the high-temperature holding period, t f is steam curing end time, T r means the temperature steam curing reference.
전치구간의 경우는 연구에 따르면 2시간에서 6시간 내에서 정해야 바람직하며, 전치구간이 충분하지 않은 경우는 콘크리트에 미세균열이 발생할 수 있고 콘크리트 내에 공극률 및 공극 크기 분포에 악영향을 미친다고 알려져 있으며, 과도한 경우에는 콘크리트 수화반을 촉진을 위한 증기의 효율적 사용을 방해하게 된다.In the case of the preliminary section, it is preferable to set within 2 to 6 hours according to the study. If the preliminary section is insufficient, microcracks may occur in the concrete and adversely affect the porosity and pore size distribution in the concrete. In extreme cases, it would hinder efficient use of steam to promote concrete hydrants.
증기양생이력을 선정하는 방법을 보면, 먼저, 복수의 예비 증기양생이력을 준비한다. 복수의 예비 증기양생이력은 상술한 4개의 설계변수를 달리하여 사용자가 임의로 정하여 생성하게 된다. As for the method of selecting the steam curing history, first, a plurality of preparatory steam curing histories are prepared. The plurality of preliminary steam curing histories are created by the user arbitrarily selecting the four design variables described above.
다음에, 각각의 예비 증기양생이력에 따른 조강성 콘크리트(23)의 예측 압축강도 및 에너지계수를 산정한다. 조강성 콘크리트(23)의 예측 압축강도는 수화열을 고려하여 증기양생을 수행한 경우 예측되는 압축강도로서, 다음의 [식 1]에 의해 산정될 수 있다.Next, the predicted compressive strength and energy coefficient of the torsionally-
[식 1][Equation 1]
여기서,here,
한편, 에너지계수(℃hour)는 증기양생이력에 따라 소비되는 에너지의 양을 상대적으로 표현하기 위한 계수이다. 증기의 온도를 높이거나 유지시키기 위해서 연료가 소비된다고 볼 수 있기 때문에, 도 5에서 빗금친 면적을 에너지계수로 보고, 이 면적의 상대적인 비교를 통해 증기양생이력의 에너지 소비를 평가할 수 있게 된다.On the other hand, the energy coefficient (° C hour) is a coefficient for expressing the amount of energy consumed according to the steam curing history relatively. Since the fuel is considered to be consumed to raise or maintain the temperature of the steam, the hatched area in FIG. 5 is regarded as an energy coefficient, and relative comparison of this area enables evaluation of the energy consumption of the steam curing history.
다음에, 조강성 콘크리트(23)의 예측 압축강도가 조기 탈형을 위한 설계 압축강도의 70%이상인 것과 에너지값 중 가장 낮은 것을 최적의 증기양생이력으로 선정한다. 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 빠른 생산주기를 위하여 조기 탈형을 해야 하는데 설계 압축강도의 70%이상을 되어야 조기 탈형이 가능하다. 따라서, 예비 증기양생이력 각각에 대한 콘크리트 예측 압축강도 및 에너지계수를 산정하고, 그 중 예측 압축강도가 설계 압축강도의 70% 이상이 되는 예비 증기양생이력 중 에너지계수가 가장 작은 것을 최적의 증기양생이력을 선정한다.Next, the optimum steam curing history is selected as the predicted compressive strength of the rough-
한편, 조강성 콘크리트(23)의 예측 압축강도의 산정을 위해서는 '양생이력을 고려한 조강성 콘크리트(23)의 등가재령(teq)'의 산정이 필요하다. In order to estimate the predicted compressive strength of the rough-tacked
상기 [식 1]의 등가재령(teq) 산정식을 보면, 조강성 콘크리트(23)의 양생과정에서 수화열에 따른 단면 내 온도(T)가 필요하다. [Expression 1] In the equivalent age (t eq) Equation, there is a need for a cross-section the temperature (T) according to the heat of hydration in the curing process of the crude rigid concrete (23).
본 실시예는 콘크리트 부재의 단면 형상에 따른 단면 내 온도를 산정하기 위해, 제조하고자 하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면을 여러 개의 단위요소로 가상적으로 분할하고 단위요소 별로 단면 내 온도(℃)를 산정한 후, 상기 단위요소별 단면 내 온도의 평균값을 전체 콘크리트 부재의 단면 내 온도(T)로 하여 '양생이력을 고려한 준조강 콘크리트(25)의 등가재령(teq)'을 산정하게 된다. In order to estimate the temperature in the cross section according to the cross-sectional shape of the concrete member, the present embodiment virtually divides the cross-section of the precast prestressed concrete member to be manufactured into several unit elements, The equivalent age (t eq ) of the
이와 같은 방식으로 콘크리트 부재의 단면 형상에 따른 수화열의 변화를 고려하여 증기양생이력을 선정할 수 있다.In this way, the steam curing history can be selected in consideration of the change in hydration heat depending on the cross-sectional shape of the concrete member.
단위요소별 단면 내 온도는 아래의 수화열 열전달 모델의 지배방정식인 [식 2]으로 산정될 수 있다.The cross-sectional temperature for each unit element can be estimated by the equation [2], which is the governing equation of the hydration heat transfer model below.
[식 2][Formula 2]
여기서,here,
한편, 상기의 [식 2]에서 '단위 부피당 발생하는 수화열(
[식 3][Formula 3]
여기서, here,
상술한 방법에 따라 예비 증기양생이력 중 최적의 증기양생이력이 선정되면, 선정된 증기양생이력에 따라 조강성 콘크리트(23)를 증기양생 하여 콘크리트 몸체(26)를 형성한다(S400). 증기양생을 위해서 준조강 콘크리트(25)가 수용될 수 있는 양생실을 마련하고, 양생실로 증기를 투입하여 증기양생을 실시할 수 있다. 증기는 보일러에 의해 생성되며 보일러에서 생성되는 증기를 양생실로 투입하게 된다. 증기의 투입은 상기의 증기양생이력에 따라 이루어진다. 별도의 양생실이 없는 경우에는 증기가 세지않도록 조강성 콘크리트(23)를 방수막 등으로 덮은 후 방수막 내부에 증기를 투입하여 증기양생을 진행할 수 있다. When the optimum steam curing hysteresis is selected from among the preliminary steam curing hysteresis according to the above-described method, steam concrete curing 23 is formed according to the selected steam curing hysteresis to form a concrete body 26 (S400). A steam curing can be performed by providing a curing room in which a
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 증기양생 후 긴장재(24)의 정착을 해제하여 콘크리트 몸체(26)에 프리스트레스를 도입한다(S500). 조강성 콘크리트(23)가 소정의 압축강도로 양생되면 거푸집을 탈형하고 긴장재(24)의 정착을 해제하여 콘크리트 몸체(26)에 프리스트레스를 도입한다. 도 1과 같이 본 실시예에서는 긴장재(24)에 대한 한 번의 프리스트레싱으로 3개의 단위 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조하기 때문에, 단위 콘크리트 부재의 콘크리트 몸체(26)가 양생되면 긴장재(24)의 정착을 서서히 풀어서 콘크리트 몸체(26)에 압축의 프리스트레스를 도입하게 된다. 긴장재(24)의 긴장 해제에 따라 각 콘크리트 몸체(26)에 대해 프리스트레스가 도입되면 서로 인접하는 콘크리트 몸체(26) 사이의 긴장재(24)를 절단하여 단위 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 제조한다.Then, as shown in FIG. 3, after the steam curing, the fixing of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 따라 제조될 콘크리트 부재의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법에 따른 증기양생이력을 도시한 도면이다. FIG. 6 is a cross-sectional view of a concrete member to be manufactured according to a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a precast prestressed concrete member according to an embodiment of the present invention. 1 is a view showing a steam curing history.
도 7은, 도 6에 도시된 400×800 mm2의 직사각형 단면과 설계 압축강도 40MPa를 갖는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재를 준조강 콘크리트로 제조하고자 할 때 상기의 방법에 따라 선정된 증기양생이력(도 7에서 Rec)을 도시하고 있다. 도 7에서 NC는 일반적인 3-6-3 스케줄에 따른 증기양생이력을 나타내고 있는데, 일반적인 증기양생이력과 비교할 때 에너지계수가 적음을 알 수 있고 이에 따라 증기양생과정에서 에너지 사용 비용을 절감함을 알 수 있다.FIG. 7 is a graph showing the relationship between the steam curing history (as shown in FIG. 6) and the steam curing history determined by the above method when a precast prestressed concrete member having a rectangular cross section of 400 × 800 mm 2 and a design compression strength of 40 MPa is to be made of semi- (Rec in Fig. 7). In FIG. 7, the NC shows the steam curing history according to the general 3-6-3 schedule. It can be seen that the energy coefficient is smaller than the general steam curing history, and thus the energy use cost is reduced in the steam curing process .
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 인장대 14: 잭(jack)
16, 22: 정착구 18: 가동단
20: 고정단 23: 조강성 콘크리트
24: 긴장재 25: 준조강 콘크리트
26: 콘크리트 몸체10: tension band 14: jack
16, 22: Fixing port 18:
20: fixed end 23: rough rigid concrete
24: Tension material 25: Semi-crude steel concrete
26: Concrete body
Claims (5)
긴장재를 인장대(tensioning bed)에 설치하여 상기 긴장재를 긴장하는 단계와;
조강성 시멘트(early strength type cement)를 포함하는 굳지 않은 조강성 콘크리트를 타설하는 단계와;
제조하고자 하는 상기 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면에 따른 수화열 발생을 고려하여 증기양생이력을 선정하는 단계와;
상기 증기양생이력에 따라 상기 조강성 콘크리트를 증기양생하여 콘크리트 몸체를 형성하는 단계와;
상기 증기양생 후 상기 긴장재의 정착을 해제하여 상기 콘크리트 몸체에 프리스트레스를 도입하는 단계를 포함하며,
상기 증기양생이력을 선정하는 단계는,
복수의 예비 증기양생이력을 준비하는 단계와;
상기 각각의 예비 증기양생이력에 따른 상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도 및 에너지계수를 산정하는 단계와;
상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도가 조기 탈형을 위한 설계 압축강도의 70%이상인 것과 상기 에너지계수 중 가장 낮은 것을 최적의 증기양생이력으로 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법.
A method of manufacturing a precast prestressed concrete member,
Tensioning the tension member by installing the tension member on a tensioning bed;
Casting an uncured toughening concrete comprising an early strength type cement;
Selecting a steam curing history in consideration of occurrence of hydration heat according to a cross section of the precast prestressed concrete member to be manufactured;
Forming a concrete body by vapor-curing the toughest concrete according to the steam curing hysteresis;
And releasing the fixation of the tensile material after the steam curing to introduce a prestress into the concrete body,
Wherein the step of selecting the steam curing history comprises:
Preparing a plurality of preliminary vapor curing histories;
Estimating the predicted compressive strength and energy coefficient of the rigid concrete according to each of the preliminary steam curing histories;
Characterized in that the predictive compressive strength of the rigid concrete is not less than 70% of the designed compressive strength for early demolding and that the lowest one of the energy coefficients is selected as the optimum steam curing history. Member manufacturing method.
상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도는 다음의 [식 1]으로 산정하는 것을 특징으로 하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법.
[식 1]
여기서,
The method according to claim 1,
Wherein the predictive compressive strength of the rigid concrete is calculated by the following formula 1. < EMI ID = 1.0 >
[Formula 1]
here,
상기 조강성 콘크리트의 예측 압축강도를 산정하는 [식 1]의 양생이력을 고려한 조강성 콘크리트의 등가재령(teq)은,
제조하고자 하는 상기 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단면을 여러 개의 단위요소로 분할하고 상기 단위요소별 단면 내 온도(℃)를 산정한 후, 상기 단위요소별로 단면 내 온도의 평균값은 단면 내 온도(T)로 하여 산정되는 것을 특징으로 하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법.
The method of claim 3,
The equivalent age (t eq ) of the torsionally-reinforced concrete considering the curing hysteresis of [Equation 1] for estimating the predicted compressive strength of the above-
The cross-section of the precast prestressed concrete member to be manufactured is divided into a plurality of unit elements, and a temperature (° C) in the cross section of each unit element is calculated. The average value of the cross- ). ≪ / RTI > The method of claim 1, wherein the precast prestressed concrete member is manufactured from a precast prestressed concrete member.
상기 단위요소별 단면 내 온도(℃)는,
상기 수화열의 열전달 모델에 따른 아래의 [식 2]에 의해 산정되는 것을 특징으로 하는, 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 부재 제조 방법.
[식 2]
여기서,
이고,
상기 단위 부피당 발생하는 수화열(
여기서,
The cross-sectional temperature (° C)
Is calculated by the following formula (2) according to the heat transfer model of the hydration heat.
[Formula 2]
here,
ego,
The hydration heat generated per unit volume
here,
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|---|---|---|---|---|
| KR101084993B1 (en) * | 2011-08-17 | 2011-11-18 | 주식회사 젬콘 | Prestress steel composite panel with prestress non-introducing portions provided at both ends and manufacturing method thereof |
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