KR101875924B1 - 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법 및 이를 기록한 기록 매체 - Google Patents

하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법 및 이를 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash) 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법에서, 컴퓨터에서 상기 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트 탄산화 평가 제공을 위한 프로그램이 실행되면, 콘크리트를 배합하기 위한 배합 요소의 수치를 입력할 수 있는 배합 요소 입력창과, 콘크리트 양생을 위한 환경적 조건을 입력할 수 있는 환경적 조건 입력창을 화면 상에 제공하는 단계, 상기 배합 요소 입력창과 환경적 조건 입력창을 통해 입력이 완료되면, 하이 볼륨 플라이 애시의 반응성을 고려한 탄산화 반응 모델을 이용하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 계산하는 단계 및 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 별도의 전문 지식이 없어도 콘크리트의 배합요소와 양생조건을 용이하게 입력하여, 용이하게 콘크리트의 탄산화 결과를 시뮬레이션할 수 있다는 효과가 있다.

Description

하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법 및 이를 기록한 기록 매체 {Method for computing carbonation of high volume fly ash concrete, and recording medium thereof}
본 발명은 콘크리트의 탄산화 평가 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 기술에 관한 것이다.
일반적으로 경화된 콘크리트는 시멘트의 수화 생성물로써 다량의 수산화 칼슘(Ca(OH)2); portlandite)이 생성되어 강한 알칼리성을 나타낸다.
그런데 이 수산화 칼슘은 시간의 경과에 따라 콘크리트 표면으로부터 공기 중의 이산화탄소의 영향을 받아 서서히 탄산칼슘(CaCO3; calcite)과 물로 변화되며, 이 과정에서 다양한 반응 생성물이 발생된다.
탄산칼슘은 중성을 띄므로 수산화 칼슘이 탄산칼슘으로 변화되는 정도에 따라 콘크리트의 pH는 점차 강알칼리성에서 중성으로 변화되며, 탄산가스와 물이 침투하기 쉬운 표면부터 점차 탄산화 된다. 이와 같은 현상을 콘크리트의 탄산화(중성화)라고 한다.
콘크리트의 탄산화 작용은 콘크리트 내부의 철근 부식을 유발시켜 콘크리트의 내구성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.
콘크리트에서 탄산화가 발생되는 메커니즘을 보면 다음과 같다. 시멘트의 수화 반응에서 생성되는 수산화칼슘은 pH 12~13 정도의 강 알칼리성을 나타내지만, 대기 중에 포함되어 있는 약산성의 탄산가스(약 0.03%)와 접촉하면 탄산칼슘과 물로 변화하고, 탄산칼슘으로 변화한 부분의 pH가 8.5~10 정도로 낮아지게 된다. 따라서, 콘크리트의 탄산화는 일반 환경 하에서도 진행되기 때문에 매입된 철근의 부식에 따른 문제가 발생한다.
콘크리트 내부의 pH가 11 이상에서 철근은 표면에 1×10-6mm 두께의 수산화물 부동태 막을 형성하므로 산소 침입을 막아 철근의 부식을 방지하지만, 탄산화에 의하여 pH가 11 보다 낮아지면, 부동태 막이 파괴되면서 철근에 녹이 발생하게 된다. 이러한 녹은 원래 부피의 약 2.5배에서 최대 7배까지 팽창하여 녹의 팽창 압력에 의해 콘크리트 내부에는 균열이 발생하게 되며, 철근의 부착강도 저하, 피복 콘크리트의 탈락, 철근 단면적의 감소 등 구조물의 내구성 저하를 초래하게 된다. 이러한 원인으로 녹의 진행과 함께 콘크리트 표면의 균열, 박리, 박락 등을 초래하기 때문에 콘크리트 구조물의 내구성 면에서 탄산화를 파악하는 것이 중요하다.
도 1은 콘크리트의 탄산화 상태 평가 기준을 나타낸 도표이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 콘크리트의 탄산화 잔여 깊이에 따라 철근 부식의 가능성을 정해놓고 있다.
그래서, 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash)의 반응성을 고려한 시멘트 수화반응 모델을 적용하여 수산화칼슘(CH), CSH(Calcium silicate hydroxide), 화학적 결합 수량을 계산하고, 재료적 특성 및 환경조건을 고려하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 측정할 수 있는 프로그램의 개발이 필요하다.
한국등록특허 제10-1323807호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash)의 반응성을 고려한 시멘트 수화반응 모델을 적용하여 수산화칼슘(CH), CSH(Calcium silicate hydroxide), 화학적 결합 수량을 계산하고, 재료적 특성 및 환경조건을 고려하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 측정할 수 있는 탄산화 평가 제공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash) 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법에서, 컴퓨터에서 상기 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트 탄산화 평가 제공을 위한 프로그램이 실행되면, 콘크리트를 배합하기 위한 배합 요소의 수치를 입력할 수 있는 배합 요소 입력창과, 콘크리트 양생을 위한 환경적 조건을 입력할 수 있는 환경적 조건 입력창을 화면 상에 제공하는 단계, 상기 배합 요소 입력창과 환경적 조건 입력창을 통해 입력이 완료되면, 하이 볼륨 플라이 애시의 반응성을 고려한 탄산화 반응 모델을 이용하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 계산하는 단계 및 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계를 포함한다.
상기 배합 요소 입력창은 물, 시멘트, 플라이 애시, 세골재, 조골재, 탄산화 전 양생 기간의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 환경적 조건 입력창은 이산화탄소 농도, 온도, 상대습도, 노출시간의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계에서, 그래프 형태로 결과를 제공할 수 있다. 이때, 그래프 형태로 출력된 데이터를 엑셀 파일 형식으로 변환하여 저장할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 별도의 전문 지식이 없어도 콘크리트의 배합요소와 양생조건을 용이하게 입력하여, 용이하게 콘크리트의 탄산화 결과를 시뮬레이션할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 시멘트 수화 모델을 기반으로 하고 있기 때문에, 기타 혼화재 첨가시에도 적용가능하여, 사용성 범위가 확대된다는 장점이 있다.
또한, 다른 염해 내구성 프로그램은 주로 해외에서 개발되어 해외의 환경조건에 적합하게 구현되어 국내 환경에 적용하는데 한계가 있지만, 본 발명은 국내 환경에 적합하게 적용하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 시뮬레이션된 결과치와 실제 실험결과의 결과치가 거의 유사한 경향을 나타내고 있으므로, 그 정확도가 매우 우수하다.
이처럼, 본 발명의 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램은 결과치의 신뢰도 향상 및 사용성 용이로 인하여 콘크리트 재료 분야에 다양하게 적용 가능할 것으로 기대된다.
도 1은 콘크리트의 탄산화 상태 평가 기준을 나타낸 도표이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램을 실행시킨 화면예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램에서 결과치를 액셀 파일 형식으로 변환시킨 화면예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 시뮬레이션 결과치와, 실제 실험의 결과치를 비교한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash) 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법을 수행하는 주체는 프로그램을 구동하는 제반 시스템이라고 할 수 있으며, 또는 프로그램을 구동하는 시스템 또는 장치를 전반적으로 제어하는 제어부나 프로세서(processor)일 수 있다. 즉, 본 발명의 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법은 일종의 소프트웨어인 프로그램으로 구성되며, 프로그램은 시스템, 컴퓨터 또는 프로세서(processor)에서 실행될 수 있다.
본 발명에서 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법을 수행하는 주체는 제반 컴퓨터 장치라고 할 수 있다. 즉, 본 발명에서 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법을 수행하는 컴퓨터, 컴퓨터의 제어부 또는 프로세서(processor)가 그 수행 주체가 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 컴퓨터에서 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트 탄산화 평가 제공을 위한 프로그램이 실행되면(S210), 콘크리트를 배합하기 위한 배합 요소의 수치를 입력할 수 있는 배합 요소 입력창과, 콘크리트 양생을 위한 환경적 조건을 입력할 수 있는 환경적 조건 입력창을 화면 상에 제공한다(S220).
배합 요소 입력창과 환경적 조건 입력창을 통해 입력이 완료되면(S230), 하이 볼륨 플라이 애시의 반응성을 고려한 탄산화 반응 모델을 이용하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 계산한다(S240).
그리고, 계산된 결과를 화면 상에 제공한다(S250).
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램을 실행시킨 화면예이다.
도 3 및 도 4의 실시예에서 배합 요소 입력창은 물, 시멘트, 플라이 애시(fly ash), 세골재(細骨材, fine aggregate), 조골재(粗骨材, coarse aggregate), 탄산화 전 양생 기간(curing periods before carbonation)의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하고 있다.
그리고, 환경적 조건 입력창은 이산화탄소 농도(CO2 concentration), 온도, 상대습도, 노출시간(exposure period)의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하고 있다.
본 발명의 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계(S250)에서, 그래프 형태로 결과를 제공할 수 있다.
도 3의 화면예에서, 배합 요소 입력창과 환경적 조건 입력창에 데이터를 모두 입력하고, 계산 버튼(110)을 클릭하면, 도 4에서 보는 바와 같이 시간에 따른 탄산화 깊이의 변화를 시뮬레이션하는 그래프가 표시된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램에서 결과치를 액셀 파일 형식으로 변환시킨 화면예이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에서 그래프 형태로 출력된 데이터를 엑셀 파일 형식으로 변환하여 저장할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 염화물 확산 지수 및 염화물 총량이 그래프로 출력될 수 있고, 또한 그래프로 출력된 데이터를 엑셀 파일 형식으로 변환하여 저장할 수 있으며, 엑셀 프로그램을 통해 원하는 데이터를 추출할 수 있고, 데이터에 대한 수정 및 편집 기능을 제공할 수 있다.
본 발명에서 시멘트 수화 모델은 다음과 같은 식으로 표현된다.
Figure 112016105194102-pat00001
Figure 112016105194102-pat00002
여기서, Kd는 반응 계수이고, De는 CSH(Calcium Silicate Hydroxide) 겔을 고려한 수분의 유효확산계수이고, kri는 시멘트의 무기 화합물의 반응률 계수이고, α는 무기 화합물의 중량 분율(gi)과 무기 화합물의 반응도(αi)로 계산할 수 있는 시멘트 수화도이고, γ는 물과 시멘트의 화학양론적 비(=0.25)이고, wg는 CSH 겔의 물리적 화학결합수이고, ρc는 시멘트의 밀도이고, Cw -free는 CSH 겔 외부의 수분의 총량이고, r0는 미수화시멘트 입자의 반경이고, Sw는 물과 접하고 있는 시멘트의 유효 표면적이고, S0는 전체 표면적이다.
그리고, αi(i=1,2,3,4)는 시멘트(C3S, C2S, C3A 및 C4AF) 구성성분의 반응도이다.
이제 시멘트 수화 모델의 각 계수의 산정식을 설명하면 다음과 같다.
반응 계수 Kd는 수화도를 유도하는 식에서 유추 가능하며, 다음과 같은 수학식으로 표현된다.
Figure 112016105194102-pat00003
여기서, B는 초기 막 형성률이고, C는 막 붕괴율을 의미한다.
수분의 유효확산계수 De는 다음 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112016105194102-pat00004
여기서, De0는 초기확산계수를 의미한다.
CSH 겔 외부의 수분의 총량 Cw -free는 다음 수학식으로 표현된다.
Figure 112016105194102-pat00005
여기서, C0는 배합에서 시멘트의 부피이고, W0는 배합 중에서 수분의 부피이고, r은 시멘트 입자의 외부 막에서 내부의 미수화 부분까지 침투할 수 있는 수분의 접근성을 의미한다.
물 결합재(water/binder) 비(ratio)가 0.4 이상일 경우, r=1이다. 그리고, 물 결합재 비가 0.4 이하일 경우, r은 1.0 이상이되, r=2.6-4(W0/[C0+P])의 수학식에 따라 결정된다. 이때, P는 광물성 혼화재의 부피이다.
온도에 따른 반응지수는 Arrhenius의 법칙에 따라 다음 수학식과 같이 설정한다.
Figure 112016105194102-pat00006
Figure 112016105194102-pat00007
Figure 112016105194102-pat00008
Figure 112016105194102-pat00009
여기서, β1, β2, E/R, β3는 온도 감수 계수이고, B20은 20℃에서의 B 값이고, C20은 20℃에서의 C 값이고, kri20은 20℃에서의 kri 값이고, De20은 20℃에서의 De 값이다.
전술한 시멘트 수화 모델은 포틀랜드 시멘트 만을 고려한 모델로서, 본 발명의 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 경우, 시멘트의 수화 반응 뿐만 아니라 플라이 애시의 반응 및 이들의 상호 관계를 고려한 모델이 필요하다.
그래서, 플라이 애시의 반응 과정을 3단계로 구분하여 초기 휴면기, 상경계 반응 과정, 확산 과정을 고려하여 플라이 애시 시멘트의 포졸란 반응 모델을 도출하면 다음과 같다.
Figure 112016105194102-pat00010
Figure 112016105194102-pat00011
Figure 112016105194102-pat00012
여기서, αFA는 플라이 애시의 반응도이고, P는 배합비 상의 플라이 애시 부피이고, mCH(t)는 수화 반응한 시멘트와 플라이 애시 단위 체적에서의 CH 부피이고, γFA는 플라이 애시와 CH의 스토이키 비(γFA=0.845-0.7(P/[C0+P])이고, rFA0는 플라이 애시 입자의 반지름이고, ρFA는 플라이 애시의 밀도이고, kdFA는 휴면기의 반응률 상수이고, DeFA0는 초기 확산 계수이고, krFA는 반응률 상수이다.
이제 시멘트 수화 반응과 플라이 애시 반응의 상호 작용을 살펴보면 다음과 같다.
시멘트-플라이 애시 혼합에서 자유수와 CH(Calcium Hydroxide)양을 제어인자로 적용하고, 시멘트-플라이 애시 혼합의 CH, 화학적 결합수, 모세관수를 다음 수학식을 통해 결정한다.
Figure 112016105194102-pat00013
Figure 112016105194102-pat00014
Figure 112016105194102-pat00015
여기서, RCHCE는 1g의 시멘트에서 생산되는 CH의 체적이고, RCWFA는 1g의 플라이 애시에서 생산되는 CH의 체적이고, RPWFA는 1g의 플라이 애시와 반응하는 겔 수의 체적이다.
그리고, 플라이 애시가 혼합된 콘크리트의 CSH량을 도출하기 위해 다음과 같은 수학식을 사용한다. 이때 상수 2.85는 CSH 내의 CSH와 SiO2의 물중량 비를 의미한다.
Figure 112016105194102-pat00016
여기서, α 는 시멘트의 수화도이고, αFA는 플라이 애시의 수화도이고, C0는 시멘트 함유량이고, P는 플라이 애시 함유량이고, fS .C는 시멘트 내 SiO2의 무게이고, fS .P는 플라이 애시 내 SiO2의 무게이다.
이제 혼합 수화 반응 모델을 사용하여, 시멘트 플라이 애시 혼합 페이스트의 수화 체적을 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112016105194102-pat00017
Figure 112016105194102-pat00018
Figure 112016105194102-pat00019
Figure 112016105194102-pat00020
Figure 112016105194102-pat00021
여기서, V1은 미수화 시멘트의 체적이고, V2는 미반응 플라이 애시의 체적이고, V3는 CSH의 체적이고, V4는 공극량이고, V5는 기타 수화물의 체적을 나타낸다.
본 발명에서 제안한 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 프로그램의 정확도를 확인하기 위하여, 본 발명을 통한 시뮬레이션 결과와 실제 실험 결과를 비교하였다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 시뮬레이션 결과치와, 실제 실험의 결과치를 비교한 그래프이다.
도 6에서 물-결합재 비와 플라이 애시 혼입량을 변화시키면서 시뮬레이션 및 실험을 실시한 결과 그래프이며, 점으로 표현된 것은 시뮬레이션 결과를 나타내며, 선으로 표현된 것은 실험을 통한 실측 결과를 나타낸다.
도 6에서 (a)는 물-결합재(water-binder) 비(w/b)가 0.6이고, 플라이 애시가 없는 경우이고, (b)는 w/b가 0.46이고, 55%의 플라이 애시가 포함된 경우이고, (c)는 w/b가 0.45이고, 플라이 애시가 없는 경우이고, (d)는 w/b가 0.38이고, 55%의 플라이 애시가 포함된 경우이고, (e)는 본 발명의 시뮬레이션 결과의 탄산화 깊이와 실제 실험 결과의 탄산화 깊이를 비교한 그래프이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 모든 경우에서 시간의 경과에 따라 탄산화 깊이가 증가하는 결과를 나타내고 있으며, 시뮬레이션의 탄산화 깊이 변화 추이와 실측값의 변화 추이가 매우 유사한 것을 확인할 수 있다. 즉, w/b 및 플라이 애시 혼입량의 변화에 상관없이 본 발명의 시뮬레이션 결과의 정확도가 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 포함된다.
또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (6)

  1. 하이 볼륨 플라이 애시(High volume fly ash) 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법에서,
    컴퓨터에서 상기 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트 탄산화 평가 제공을 위한 프로그램이 실행되면, 콘크리트를 배합하기 위한 배합 요소의 수치를 입력할 수 있는 배합 요소 입력창과, 콘크리트 양생을 위한 환경적 조건을 입력할 수 있는 환경적 조건 입력창을 화면 상에 제공하는 단계;
    상기 배합 요소 입력창과 환경적 조건 입력창을 통해 입력이 완료되면, 하이 볼륨 플라이 애시의 반응성을 고려한 탄산화 반응 모델을 이용하여 이산화탄소 확산지수 및 탄산화 깊이를 계산하는 단계; 및
    계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 배합 요소 입력창은 물, 시멘트, 플라이 애시, 세골재, 조골재, 탄산화 전 양생 기간의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하고,
    상기 환경적 조건 입력창은 이산화탄소 농도, 온도, 상대습도, 노출시간의 수치를 각각 입력할 수 있는 입력창을 포함하고,
    상기 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계에서, 그래프 형태로 결과를 제공하고,
    상기 계산된 결과를 화면 상에 제공하는 단계에서, 그래프 형태로 출력된 데이터를 엑셀 파일 형식으로 변환하여 저장할 수 있는 기능을 제공하며,
    α는 시멘트의 수화도이고, αFA는 플라이 애시의 수화도이고, C0는 시멘트 함유량이고, P는 플라이 애시 함유량이고, fS.C는 시멘트 내 SiO2의 무게이고, fS.P는 플라이 애시 내 SiO2의 무게이고, 상수 2.85는 CSH(Calcium silicate hydroxide)와 SiO2의 물중량 비를 의미한다고 할 때, 플라이 애시가 혼합된 콘크리트의 CSH량을
    Figure 112018025500757-pat00028

    의 수학식을 통해 도출할 수 있고,
    γ는 물과 시멘트의 화학양론적 비이고, RCWFA는 1g의 플라이 애시에서 생산되는 CH(Calcium Hydroxide)의 체적이라고 할 때,
    Figure 112018025500757-pat00029

    의 수학식으로 나타낼 수 있고,
    ρc는 시멘트의 밀도이고, ρFA는 플라이 애시의 밀도이고, ρCSH는 CSH의 밀도이고, W0는 배합 중에서 수분의 부피이고, V1은 미수화 시멘트의 체적이고, V2는 미반응 플라이 애시의 체적이고, V3는 CSH의 체적이고, V4는 공극량이고, V5는 기타 수화물의 체적이라고 할 때,
    Figure 112018025500757-pat00030
    ,
    Figure 112018025500757-pat00031
    ,
    Figure 112018025500757-pat00032
    ,
    Figure 112018025500757-pat00033
    ,
    Figure 112018025500757-pat00034

    의 수학식으로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020160141782A 2016-10-28 2016-10-28 하이 볼륨 플라이 애시 콘크리트의 탄산화 평가 제공 방법 및 이를 기록한 기록 매체 KR101875924B1 (ko)

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