콘크리트 외부 기후 환경 변화가 초기 압축강도 발현에 미치는 영향
Effect of Ambient Environmental Variations on Early Compressive Strength Development of Concrete
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초록
본 연구는 콘크리트 양생 시 외기 조건이 초기 압축강도 발현에 미치는 영향을 분석하고, 이를 바탕으로 강도 예측 가능성을 평가하였다. 베트남 건설 현장에서 실제로 시공된 콘크리트의 품질시험 결과와 양생 기간의 기후 데이터를 분석에 활용하였다. 수집된 데이터를 바탕으로 K-means 군집화를 수행하여 유사한 기후 환경에서 양생된 시편들을 분류하였으며, 그 결과 상대적으로 바람이 많이 부는 강풍 환경에서는 양생 온도에 대한 강도 발현의 민감도가 감소하는 경향이 확인되었다. 이에 따라 풍속 조건을 기준으로 강도 예측 모델을 나누어, 각 군집별로 양생 온도 이력을 기반으로 Arrhenius 방정식을 적용한 성숙도 지수를 산정하였다. 이를 통해 7일 압축강도를 예측하는 회귀 모델을 구축하였으며, 분석 결과 예측 강도와 실측 강도 간의 선형 상관관계를 확인하였다.
Abstract
This study investigates how ambient climate conditions influence the early age compressive strength of cast in place concrete and evaluates the feasibility of predicting strength from external weather data alone. Field compressive strength results from a construction site in Ho Chi Minh City, Vietnam, were paired with climate records for the curing period. The relationship between cumulative ambient temperature and the 7 day compressive strength was first examined. To account for other major climatic factors, K means clustering based on humidity, wind speed, and precipitation grouped the data into three clusters: general conditions, high wind conditions, and frequent rainfall conditions. Under rainfall dominant conditions, the correlation between temperature and strength weakened, likely due to surface cooling and delayed hydration. In contrast, partitioning by wind condition and using a maturity index based on ambient temperature produced stable regressions for the other clusters. The proposed approach enables early age quality control and scheduling without embedded sensors, supporting structural maintenance and site operations in hot and humid regions.