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저-CO2 석회석 혼합 콘크리트 조성물의 최적 설계 방법에 있어서,컴퓨터에서 저-CO2 석회석 혼합 콘크리트 조성물의 최적 설계 프로그램이 실행되면, 상기 프로그램이 시멘트(kg/m3), 석회석 분말(kg/m3), 물(kg/m3), 굵은 골재(kg/m3) 및 잔골재(kg/m3)를 포함하는 구성 요소(component)의 배합 하한값(lower limit) 및 상한값(upper limit)을 입력할 수 있는 구성 요소 배합 범위 입력창; 물/바인더 비율, 석회석 분말/바인더 비율, 물/고체 비율, 골재/바인더 비율, 및 모래비율을 포함하는 구성 요소 비율의 하한값(lower limit) 및 상한값(upper limit)을 입력할 수 있는 구성 요소 비율 범위 입력창; 재령 28일의 설계 압축 강도값(MPa) 입력창, 및 설계 슬럼프값(㎜) 입력창을 포함하는 압축강도-작업성 입력창; 서비스 수명값(년), 환경 온도값(℃), 상대 습도값(%), 이산화탄소 농도(%), 피복 깊이값(㎜), 및 기후 변화 시나리오인 대표 농도 경로(Representative Concentration Pathways, RCP)의 종류를 포함하는 탄산화 내구성 제한 조건을 입력할 수 있는 탄산화 내구성 조건 입력창; 시멘트(kg/m3), 석회석 분말(kg/m3), 물(kg/m3), 잔골재(kg/m3), 굵은 골재(kg/m3), 및 감수제(kg/m3)를 포함하는 저-CO2 석회석 혼합 콘크리트 조성물의 최적 함량을 출력하는 콘크리트 조성물 함량 출력창; 계산 실행 버튼; 및 저장 버튼;을 화면상에 제공하는 제 1 단계; 및상기 구성 요소 배합 범위 입력창, 구성 요소 비율 범위 입력창, 압축강도-서리-작업성 입력창, 탄산화 내구성 조건 입력창이 모두 입력되고 상기 계산 실행 버튼이 선택되어 계산이 실행되면, 컴퓨터가 목적 함수인 콘크리트의 CO2 배출량을 계산하고, 상기 입력된 입력값을 이용하여 상기 압축강도 제한 조건, 탄산화 내구성 제한 조건, 작업성 제한 조건, 절대 부피 제한 조건, 구성 요소 배합 범위 제한 조건, 및 구성요소 비율 제한 조건을 만족하는 시멘트, 석회석 분말, 물, 잔골재, 및 굵은 골재의 함량과 감수제의 함량을 계산하되, 상기 시멘트, 석회석 분말, 물, 잔골재, 및 굵은 골재의 함량과 감수제의 함량은 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 이용하여 상기 목적 함수가 최소값을 가지며 상기 압축강도 제한 조건, 탄산화 내구성 제한 조건, 작업성 제한 조건, 절대 부피 제한 조건, 구성 요소 배합 범위 제한 조건, 및 구성요소 비율 제한 조건을 만족하는 최적의 함량값을 산출하여 상기 콘크리트 조성물 함량 출력창에 출력하는 제 2 단계;를 포함하는 저-CO2 석회석 혼합 콘크리트 조성물의 최적 설계 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 목적 함수는 하기 수학식 1:[수학식1](상기 수학식 1의 CO2T는 콘크리트의 전체 CO2 배출량을 의미하며; CO2i 시멘트, 석회석 분말, 물, 조골재, 잔골재 및 감수제와 같은 콘크리트 구성 요소의 CO2 배출량을 의미하며; mi는 상기 콘크리트 구성 요소의 질량;을 의미한다
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제 1 항에 있어서, 상기 압축강도 제한 조건은 재령 28일의 설계 압축 강도값이 재령 28일의 압축 강도값보다 크거나 동일한 것을 의미하며 상기 설계 압축 강도값은 하기 수학식 2:[수학식 2](상기 수학식 2의 fc는 압축 강도를 의미하고; C는 시멘트 질량을 의미하며; α는 시멘트의 수화도를 의미하며; W는 물의 질량을 의미하며; LS는 석회석 분말의 질량을 의미하며; αLS는 석회석 분말의 수화도를 의미한다
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제 1 항에 있어서, 상기 탄산화 내구성 제한 조건은 탄산화 깊이(carbonation depth)가 피복 깊이(cover depth)보다 작은 것을 의미하며 상기 탄산화 깊이는 하기 수학식 3:[수학식 3](상기 수학식 3의 xc는 탄산화 깊이를 의미하며; D는 CO2 확산도를 의미하며; [CO2]0는 노출 환경에서의 CO2 농도를 의미하며; t는 시간을 의미하며; CH는 탄산화물질인을 calcium hydroxide를 의미하며; CSH는 탄산화물질인 calcium silicate hydrate를 의미한다
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제 4 항에 있어서, 상기 CO2 확산도(D)는 하기 수학식 4 및 5:[수학식 4][수학식 5](상기 수학식 4 및 5의 D는 CO2 확산도를 의미하며; ε는 탄산화 콘크리트의 다공성을 의미하며; C는 시멘트의 질량을 의미하며; ρC는 시멘트의 밀도를 의미하며; LS는 석회석 분말의 질량을 의미하며; ρLS는 석회석 분말의 밀도를 의미하며; W는 혼합수(mixed water)의 질량을 의미하며; ρW는 혼합수(mixed water)의 밀도를 의미하며; CW는 화학 결합수chemical combined water)의 질량을 의미하며; ρCW는 화학 결합수의 밀도를 의미하며; α는 시멘트의 수화도를 의미하며; αLS는 석회석 분말의 수화도를 의미하며; RH는 노출환경의 상대습도를 의미하며; β는 CO2 확산의 활성화 에너지를 의미하며; Tref는 기준 온도를 의미하며; T는 주위 온도를 의미하며; 는 탄산화로 인한 콘크리트 다공성 감소를 의미한다
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제 4 항에 있어서, 상기 CH 및 CSH는 하기 수학식 6 및 7:[수학식 6][수학식 7](상기 수학식 6 및 7의 CH는 탄산화물질인 calcium hydroxide를 의미하며; RCH는 생성된 CH를 시멘트 수화물의 단위 질량으로 표현한 것이며; C는 시멘트의 질량을 의미하며; α는 시멘트의 수화도를 의미하며; CSH는 탄산화물질인 calcium silicate hydrate를 의미하며; fsc는 시멘트 내 SiO2의 중량 분율을 의미한다
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제 1 항에 있어서, 상기 작업성 제한 조건은 슬럼프(slump)값이 상기 설계 슬럼프값(㎜)보다 크거나 같은 것을 의미하며 상기 슬럼프값은 하기 수학식 8:[수학식 8](상기 수학식 8의 SD는 잔골재(fine aggregate)의 질량을 의미하며; CA는 조골재(coarse aggregate)의 질량을 의미하며; SP는 감수제(superplasticizer)의 질량을 의미하며; C는 시멘트의 질량을 의미하며; LS는 석회석 분말의 질량을 의미하며; W는 물의 질량을 의미한다
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제 7 항에 있어서, 상기 감수제의 질량은 하기 수학식 9:[수학식 9](상기 수학식 9의 C는 시멘트의 질량을 의미하며; LS는 석회석 분말의 질량을 의미하며; W는 물의 질량을 의미한다
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제 1 항에 있어서, 상기 절대 부피 제한 조건은 콘크리트 구성요소의 부피합이 1m3에서 내부에 갇힌 공기량(%)을 뺀 값과 동일한 것을 의미하며 상기 절대 부피 제한 조건은 하기 수학식 10:[수학식 10](상기 수학식 10의 mi는 구성 요소의 질량을 의미하며; ρi는 구성 요소의 밀도를 의미하며; Vair는 내부에 갇힌 공기량(%)을 의미한다
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제 1 항이 있어서, 상기 구성 요소 배합 범위 제한 조건은 상기 구성 요소의 첨가량이 상기 구성 요소 배합 하한값(lower limit)과 상한값(upper limit) 사이에 해당하는 것을 의미하며 상기 구성요소 비율 제한 조건은 구성 요소의 배합 비율이 상기 구성 요소 비율의 하한값(lower limit) 및 상한값(upper limit) 사이에 해당하는 것을 특징으로 하는 저-CO2 석회석 혼합 콘크리트 조성물의 최적 설계 방법
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제 1 항 내지 10 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 프로그램으로 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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