| 초록 |
실제로 콘크리트재료는 화재 노출시 심각한 손상을 입는다. 이는 물리적으로 높은 열응력 변화, 공극압 변화 그리고, 재료자체의 비가역적 화학적 손상 등의 조합에 기인한다. 본 논문은 폭렬현상의 원인에 대한 주요한 2가지 가설인 구속조건을 갖는 열변형 효과, 급격한 공극압 변화(증기압)을 해석적으로 모형화하고, 최근 실험적 연구에서 주장된 이들 2가지 요인의 복합적 효과에 대해 그 메카니즘을 분석하고자 하였다. 즉, 비균질성 특성을 갖는 콘크리트재료가 고온 노출에 따른 열수분이동 및 열역학적 거동에 관한 해석적 규명의 일환이었다. 골재와 경화된 모르터 부분의 열특성 및 재료특성의 차이를 묘사한 2상 복합체 기하학적 모델(Heterogeneous model), 재료손상모델 등을 동시에 사용하여, 급격한 온도상승에 따른 콘크리트 내부의 재료간 차등 열변형, 수분이동에 따른 차등 수축특성을 다루었다. 궁극적으로, 이러한 복합응력상태가 국부적 재료손상으로 이어져, 경계면에 폭렬현상으로 이어지는 과정을 확인하였다. 온도, 공극압 그리고 열변형에 따른 개별적인 유한요소 해를 갖고, 다음 해석단계의 해를 결정하기 위해 변형률 기반 환경하중(Strain-driven environmental loads)를 이용하여 추정하였다. 이 때, 이들 변형율 간의 관계는 중첩가능 관계(Additive relationship)로 정의하였다. |
