실존하는 콘크리트 구조체를 평가할 때, 그 콘크리트의 강도를 알아내는 것이 매우 중요하다. 콘크리트의 강도를 알아내기 위하여 재하시험이나 코어시험을 하는 것은 시험비용, 편의성, 시간, 구조체에 대한 손상, 신뢰성등 많은 문제점이 있다. 그러므로 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 여러 가지 비파괴 시험과 통게적 해석을 통한 구조해석법이 발전해 오고 있다. 본 연구에서는 재령 3, 7, 14, 28, 90, 180, 365, 730일에 대하여 28일 표준실린더 압축강도 65.0MPa인 고강도 콘크리트 구조체의 실제강도를 알기 위한 일련의 실험을 하였고, 각 실험결과를 SPSS 프로그램으로 회귀분석 하였다. 회귀분석에 의한 강도추정식과 코어강도값을 비교하여 오차율을 계산하고, 기존식과 비교하여 추정식의 유의성을 검토한 결과 기존식들은 보통강도 콘크리트에는 적용할 수 있지만 고강도 콘크리트에는 적용에 한계가 있음이 밝혀졌다. 따라서 40MPa 이상의 고강도 콘크리트의 슈미트 해머 시험에 의한 강도 추정을 위해 다음과 같은 강도식을 제안하였다.
실존하는 콘크리트 구조체를 평가할 때, 그 콘크리트의 강도를 알아내는 것이 매우 중요하다. 콘크리트의 강도를 알아내기 위하여 재하시험이나 코어시험을 하는 것은 시험비용, 편의성, 시간, 구조체에 대한 손상, 신뢰성등 많은 문제점이 있다. 그러므로 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 여러 가지 비파괴 시험과 통게적 해석을 통한 구조해석법이 발전해 오고 있다. 본 연구에서는 재령 3, 7, 14, 28, 90, 180, 365, 730일에 대하여 28일 표준실린더 압축강도 65.0MPa인 고강도 콘크리트 구조체의 실제강도를 알기 위한 일련의 실험을 하였고, 각 실험결과를 SPSS 프로그램으로 회귀분석 하였다. 회귀분석에 의한 강도추정식과 코어강도값을 비교하여 오차율을 계산하고, 기존식과 비교하여 추정식의 유의성을 검토한 결과 기존식들은 보통강도 콘크리트에는 적용할 수 있지만 고강도 콘크리트에는 적용에 한계가 있음이 밝혀졌다. 따라서 40MPa 이상의 고강도 콘크리트의 슈미트 해머 시험에 의한 강도 추정을 위해 다음과 같은 강도식을 제안하였다.
For the assessment of exsiting concrete structures, it is important to get the real strength of concrete. The load test or core test has many problems due to cost time, easiness, structural damage, and reliability and so on. Thus, various non-destructive test and statistical analysis techniques for ...
For the assessment of exsiting concrete structures, it is important to get the real strength of concrete. The load test or core test has many problems due to cost time, easiness, structural damage, and reliability and so on. Thus, various non-destructive test and statistical analysis techniques for strength assessment have been developed. As a result the real strength of concrete can be obtained by both direct and indirect test. In this study, a series of experimental tests of core strength and Schmidt hammer tests on 3, 7, 14, 28, 90, 180, 365, and 730 days' were done for predicting the compressive strength of high strength concrete with 65.0MPa of 28-days' strength. Each experimental results was analyzed by simple regression analysis. Then, reliability level and error rate between the proposed equations and the existing ones was examined. However, the application of the exsisting equations was inadequate to high strength concrete, because they were conducted under normal strength concrete. Therefore, the following compressive strength equations were proposed for predicting the compressive strength of high strength concrete by Schmidt hammer test. The proposed equations by Schmidt hammer test are as follows.
For the assessment of exsiting concrete structures, it is important to get the real strength of concrete. The load test or core test has many problems due to cost time, easiness, structural damage, and reliability and so on. Thus, various non-destructive test and statistical analysis techniques for strength assessment have been developed. As a result the real strength of concrete can be obtained by both direct and indirect test. In this study, a series of experimental tests of core strength and Schmidt hammer tests on 3, 7, 14, 28, 90, 180, 365, and 730 days' were done for predicting the compressive strength of high strength concrete with 65.0MPa of 28-days' strength. Each experimental results was analyzed by simple regression analysis. Then, reliability level and error rate between the proposed equations and the existing ones was examined. However, the application of the exsisting equations was inadequate to high strength concrete, because they were conducted under normal strength concrete. Therefore, the following compressive strength equations were proposed for predicting the compressive strength of high strength concrete by Schmidt hammer test. The proposed equations by Schmidt hammer test are as follows.
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문제 정의
본 연구는 28일 모 콘크리트(mother concrete) 강도가 65.0MPa인 콘크리트 구조체를 제작하고, 재령 3, 7, 14, 28, 90, 180, 365, 730일에 도달할 때마다 슈미트해머 시험과 코어 강도 시험 9 心을 통하여 강도 발현과 여러 파라메터들의 관계를 알아보고자 하였다. 이때 시험 환경으로 습도, 온도 등 기타 변수들은 고려하지 않고 대기 노출 양생 시켰으며, 각 시험 이후 강도 기저(basis)가 되는 콘크리트 코어는 가능한 한 시험 부위와 일치 시켜 천공하였다.
본 연구는 실존하는 고강도 콘크리트 구조체에 슈미트 해머에 의한 비파괴 시험을 하여 그 강도를 추정한 것이다. 일련의 슈미트 해머 시험과코어 강도도 시험 결과를 바탕으로 고강도 콘크리트의 강도 추정을 위해 제안된 강도 식은 다음과 같다.
하지만 고강도 콘크리트에 기존 추정식을 적용 시 킬 경우 발생하는 오차가 무시할 수 없을 정도임 이 밝혀져서 " 현장에서 적용하기엔 무리가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 콘크리트의 비파괴 시험 중 슈미트 해머 시험에 의한 고강도 콘크리트의 강도 추정 식을 제안하고 그 특성을 비교·분석 그 목적이 있다. 측정된 각 시험 값의 회귀분석은 SPSS (statical package for social science)81 프로그램을 사용하였다.
제안 방법
시험체의 형태 및 규격은 Figs. 1~2와 같으며, 구조체가 보통의 콘크리트 구조물과 비슷한 조건이 되도록 DIO, D13철근을 200mm간격으로 2단으로 배근하였다. 시험체의 벽두께는 코어 길이를 고려하여 205mm로 하였는데 5mm는 가공
0MPa로 설계되었다. 이때 강도에 따라 사용한 단위시멘트량은 506kg/m3, 단위 수량 134kg/m3, 세골재율 37%, 물·시멘트비(W/CM)는 25%, 최대골재치수, 슬럼프, 공기량 등은 각각 25mm, 120mm, 4.5%로 하였다. 또한 플라이애쉬와 혼화제도 사용되었으며, 이들을 종합하면 Table 4와 같다.
철근 탐사기를 이용하여 철근의 위치를 확인한 후 시험체가 건조한 상태에서 해당 재령 일에 슈미트 해머 시험을 행한 후 코어를 채취하였다. 시험에 사용된 슈미트 해머는 일본 카메쿠라(Kamekwa)사의 보통 강도용 슈미트 해머"50RX) 이다.
대상 데이터
행한 후 코어를 채취하였다. 시험에 사용된 슈미트 해머는 일본 카메쿠라(Kamekwa)사의 보통 강도용 슈미트 해머"50RX) 이다.
본 실험에 사용된 콘크리트는 인천에 소재한 S 사의 레미콘으로서 그 재료적·물리적 특성은 Tables 1~3과 같다.
본 실험에 사용된 콘크리트의 만능시험체는 28일 표준실린더 압축강도가 65.0MPa로 설계되었다. 이때 강도에 따라 사용한 단위시멘트량은 506kg/m3, 단위 수량 134kg/m3, 세골재율 37%, 물·시멘트비(W/CM)는 25%, 최대골재치수, 슬럼프, 공기량 등은 각각 25mm, 120mm, 4.
시험 구조체는 가로 X 세로 X 높이 X 두께를 2000 X 3000 X 1000 X 205mm 크기로 제작하였으며, 성형 및 양생은 제작에서 시험때까지 흔들리거나 진동을 받지 않는 평평하고 단단한 슬래브 위에서 대기 양생 하였다. 시험체의 형태 및 규격은 Figs.
데이터처리
본 연구에서는 콘크리트의 비파괴 시험 중 슈미트 해머 시험에 의한 고강도 콘크리트의 강도 추정 식을 제안하고 그 특성을 비교·분석 그 목적이 있다. 측정된 각 시험 값의 회귀분석은 SPSS (statical package for social science)81 프로그램을 사용하였다.
성능/효과
4 와 같다. 또한 슈미트 해머 시험에 의한 1차 강도추정식 fc = 2.593R- 51.577에 의한 추정 강도와 코어강도와의 오차율은 Table 10과 같이 11.73%이었고, 2차 강도추정식 R = -0.388R2+35.287R- 733.435에 의한 추정강도와 코어 강도 시험값의 오차율은 Table 11과 같이 9.10%로써 오차율이 2.63% 감소하였으며, 로그함수 fc =-308.91+ 98.2941n(R)에 의한 추정 강도와 코어 강도 시험 값과의 오차율은 Table 12와 같이 12.13%였고, 1차식과 비교해서 오차율이 0.4% 증가하였다.
본 연구에서 제안된 회귀 분석 식은 추정된 회귀식이 관측값을 얼마나 잘 설명하는지는 결정계수『을 사용하였고 그 값이 1 에 가까울수록 신뢰할 수 있다고 보았다.
슈미트 해머 시험에 의한 강도 추정 식과 기존식 W6) 을 시험 값의 평균으로 비교한 결과는 Table 13과 같이 1차추정식 么=2.593日-51.577에 의한 오차율 11.09%, 2차추정식 £=-733.435 + 35.28711-0.388日2에 의한 오차율 7.26%, 로그함수에 의한 강도 추정 식 町=-308.91+98.291n(R) 에 의한 오차율은 11.07%, 일본재료학회식 £=13R-184에 의한 오차율 35.26%, 일본건축학회식 R=7.3R+100에의한 오차율 25.99%, 일본 동경 도식 %=10R-110에 의한 오차율은 44.14%로써 2차추정식에 의한 오차율이 가장 낮았으며, 동경도시험식과 2차추정식과는 36.88%의 오차율 차이가 났다. 이는 기존 식이 보통강도 콘크리트에 대한 강도 추정식이기 때문이며 고강도 콘크리트의 강도 추정에는 본 시험에 의한 강도 추정 식이 적합함을 알 수 있다.
콘크리트 구조체에서 각 재령마다 상·중·하 3곳을 선정하여 슈미트 해머로 반발도 시험을 R 값은과 평균 반발도 R값은 Table 5와 같이 36.5~47.9로 나타났으며, 시험 위치 3곳을 천공 채취하여 평균 압축강도 시험(2)을 한결 과는 34.9~68.9 MPa로 나타났다.
후속연구
마련되었다는 점에 의의가 있다. 차후로 보다 다양한 고강도의 수준에 따라 추가실험을 통하여 그 적용성을 높여나가야 할 것으로 판단된다.
참고문헌 (16)
한국콘크리트학회, 최신콘크리트공학, 기문당, 2005, pp. 468, 635-641
ACI 228.1R-95, 'On-Place Methods to estimate Concrete Strength', ACI, 2002
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