화재시 내부증발을 고려한 콘크리트의 수분이동

• 영문명: Prediction of Moisture Migration of Concrete Including Internal Vaporization in Fire
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 이태규(Lee, Tae-Gyu)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.23 No.5, 17~23쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2009.10.30

국문 초록

콘크리트가 화재에 노출되면 콘크리트 표면에서의 수분뿐만 아니라 콘크리트 내부에서의 수분도 수분의 평형 및 전달조건에 의하여 증발이 발생된다. 수분의 평형조건은 재료의 자기이력거동으로 표현되는 물의 증발에 대한 수착등온선 관계로 설명된다. 본 논문은 화재시 콘크리트 부재 내부의 수분변화를 예측하고자 하는 것으로 부재 내부의 임의의 위치에서의 상대함수율을 산정하기 위하여 유한요소방식을 적용하였다. 또한 고온에서 콘크리트의 수분확산 특성치에 대해서도 모델식을 제시하였다. 이러한 해석기법의 정확성을 검증하기 위하여 실험데이터와 비교하였으며, 그 결과 수분증발로 인하여 수분이 감소되는 효과를 포함한 전반적인 부재 내부의 수분이동현상이 실제 실험데이터와 거의 유사하게 나타나는 것으로 확인되었다.

영문 초록

Moisture evaporates, when concrete is exposed to fire, not only at concrete surface but also at inside the concrete to adjust the equilibrium and transfer properties of moisture. The equilibrium properties of moisture are described by means of water vapor sorption isotherms, which illustrate the hysteretical behavior of materials. In this paper, the prediction method of the moisture distribution inside the concrete members at fire is presented. Finite element method is employed to facilitate the moisture diffusion analysis for any position of member. And the moisture diffusivity model of high strength concrete by high temperature is proposed. To demonstrate the validity of this numerical procedure, the prediction by the proposed algorithm is compared with the test result of other researcher. The proposed algorithm shows a good agreement with the experimental results including the vaporization effect inside the concrete.

키워드

Moisture diffusion Vaporization Emission Concrete