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A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

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J. Korea Inst. Build. Constr. Vol. 19, No. 3 : 229-237 / Jun, 2019

https://doi.org/10.5345/JKIBC.2019.19.3.229 www.jkibc.org

Rock Test Hammer를 사용한 초고강도 콘크리트 강도추정에 관한 기초적 연구

A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

남 경 용

1①)

김 성 덕

1

최 석

2

이 영 도

3*

Nam, Kyung-Yong

1

Kim, Seong-Deok

1

Choi, Suk

2

Lee, Young-Do

3*

Senior Researcher, UTOP E&A, Hwasun-gun, Jeollanam-do, Hwasun, 58120, Korea

1

Research Director, UTOP E&A, Hwasun-gun, Jeollanam-do, Hwasun, 58120 Korea

2

Professor, Department of Architectural Engineering, Kyungdong University, Bongpo-4gil, Gosung-gun, Gangwon-do, 24764, Korea

3

Abstract

This study examines the estimation of strength through a ultra-high strength concrete mock-up specimen using the rock compressive strength test hammer. According to the test result, the commonly used strength estimation formulae showed differences among them when the data of this test were applied. In additional, it show that these formulae underestimated the actual measurements further when the compressive strength was 30MPa or greater and deviated the distribution range of actual measurements in all strength ranges. The rock test hammer showed a higher correlation than type N Schmidt hammer regardless of the direction of hit for each type of W/B and the inclusion of coarse aggregate, and mortar showed a little higher correlation than concrete. As a result, it can be suggested that the coefficient of variation and the standard deviation of the mortar(2.26%/1.36) are lower than those of the concrete(4.06%/2.5), and the smaller the size of the coarse aggregate, the smaller the coefficient of variation and the more accurate the value.

Keywords : non-destructive test, rock test hammer, schmidt hammer, rebound hardness method

1. 서 론

사회기반 시설물들이 대형화, 고층화, 장대화됨에 따라 고성능 콘크리트(High Performance Concrete)의 적용 이 요구되고 있다. 이렇듯 콘크리트 부재의 프리캐스트화, 장지간 스팬 및 초고층화가 가능하다는 점 등 보통강도 콘 크리트에 비해 많은 구조적 장점이 입증됨에 따라 실제 구

Received : April 17, 2019 Revision received : May 24, 2019 Accepted : May 24, 2019

* Corresponding author : Lee, Young-Do [Tel: 82-31-639-0211, E-mail: [email protected]]

ⓒ2019 The Korea Institute of Building Construction, All rights reserved.

조물에 대한 적용이 최근 들어 국내·외적으로 비약적인 증가추세에 있다[1,2]. 최근 고강도 콘크리트의 실제 구조 물에 대한 적용이 증가함에 따라 일본 등 국외에서는 고강 도 및 초고강도 콘크리트 구조물에 대한 강도 및 내부탐사 를 위하여 다양한 비파괴 시험을 이용한 연구가 활발히 진 행되고 있다. 이러한 비파괴 시험에 대하여 각국마다 규준 및 지침을 제정시켜 놓고 있다. 그러나 고강도 콘크리트의 강도추정에 있어서 국내의 경우 체계화된 연구가 많지 않은 상황이다. 사용재료나 환경이 다른 일본에서 수십 년 전에 제안된 강도 추정식을 그대로 사용하고 있어 고강도 콘크리 트를 사용한 콘크리트 구조물의 안전진단 시 강도추정 결과 의 신뢰성에 문제점이 제기되고 있다[3,4].

비파괴 시험방법은 최근까지도 많은 연구자들에 의해 데

(2)

A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

이터 축적이 진행되고 있으나, 검사법이나 부재의 종류, 데이터 분석방법에 따라 상이한 결과값이 도출되어 지고 있으며, 특히 고강도 콘크리트에 기존 N형, NR형 슈미트 해머를 사용해 추정식을 적용시킬 경우 기존 문헌에서처럼 발생하는 오차가 무시할 수 없을 정도이므로 현장에 적용하 기엔 무리가 있는 것으로 나타났다[5,6].

따라서 본 연구에서는 압축강도 50∼150MPa 범위의 고강도 콘크리트 강도 추정을 위해 암반용 테스트 해머를 사용한 반발 경도법을 제안하였다. 이를 위해 타격각도 ,굵 은 골재 사용 여부 및 골재 크기에 따른 반발경도 특징을 분석하여 고강도 콘크리트의 강도를 추정하였으며, 최종적 으로 압축강도 50∼150MPa 범위의 콘크리트 강도 추정식 을 제시하였다.

2. 암반용 테스트 해머 이론적 고찰

일반적으로 슈미트 해머라는 시험기는 Figure 1에서처 럼 첨단 부분이 직경 15mm인 플런저(Plunger)라고 불리 는 충격봉 만으로 구성되어 있는 것과 Figure 2에 나타난 바와 같이 그 플런저 첨단에 어태치먼트(Attachment)라 고 하는 동일 재질의 강재로 된 직경 30mm의 버섯 모양의 충격판이 장착되어 있는 것의 두 종류가 있다.

원래 슈미트 해머는 E.O. Schmidt에 의하여 콘크리트 강도의 비파괴시험기로서 현장에서 직접 콘크리트의 압축 강도나 탄성계수를 측정하기 위하여 고안된 시험기였으나, 현재는 암반강도를 측정하기 위해서도 사용되고 있다[7,8].

콘크리트 비파괴 시험기로서 유효한 것이라면 암석·암반 강도나 탄성계수의 측정에도 이용할 수 있을 것이라는 생각 으로 일본의 전력중앙연구서에서 Kikuchi, Saito등이 1975년쯤부터 연구를 하였는데, 연암에서 경암까지 양호한 결과를 얻기 위해서는 Attachment 장착이 유효하다는 결 론이 나온바 있어 본 연구에서도 Attachment가 장착된 슈 미트 해머를 사용하였다.

Attachment를 장착한 이유는 고결도가 낮은 암반에서 슈미트 해머 타격에 의하여 암반 측정면이 과도한 변형에 의해 국소파괴가 발생하기 쉽고, 그리하여 암반이 가지고 있는 반발치를 얻기 어렵기 때문이다. Attachment를 장착 하여 암석·암반강도를 측정하기 위해 고안된 슈미트 해머 를 본 논문에서는 암반용 테스트해머(Rock test hammer) 라고 부른다.

Figure 1. N type schmidt hammer plunger

Figure 2. Rock test hammer attachment

기본적인 장비제원과 사용원리는 일반적인 슈미트 해머 와 동일하다.

3. 실험계획 및 방법

3.1 실험계획

본 연구의 실험계획은 Table 1과 같다. 실험에서 사용한 모의부재는 매스형으로 제작된 형태로 외기 온도변화 차이 에 의한 영향을 줄이고자 단열양생이 가능한 스티로폼 상자 (250mm×250mm×200mm)로 선택하였으며 각각 주어 진 재령 일에 반발 경도법과 코어압축강도 시험을 실시하였 다. 모의부재 실험은 재령 3, 7, 28일에 도달할 때마다 N형 슈미트 해머, 암반용 테스트 해머의 반발경도 시험과 모의 부재에서 코어를 채취한 후 코어압축강도 시험을 수행한 측정강도와 반발경도 상관관계를 조사 하였다.

3.2 배합 및 사용재료

본 실험의 배합 사항은 Table 2와 같다. 콘크리트 W/B 는 A레미콘 사의 43.5, 23.5, 20, 19, 16.7, 14.3% 의 여섯 수준으로 하였다. 모르타르는 W/B 20, 16.7, 14.3%

의 동일한 배합을 각각 스크리닝 하여 5mm 이상 굵은 골재를 제외한 나머지 세 수준, 총 아홉 수준으로 실험을 진행하였다.

실험에 사용한 시멘트는 대한민국 H사의 비중 3.15의 보통포틀랜드시멘트를 사용하였으며, 광물질 혼화재는 대 한민국 S사에서 생산되는 고로슬래그 미분말 3종과 노르웨 이산 실리카퓸을 사용하였다. 각 재료의 물리적 성질은 Table 3과 같다. 굵은 골재는 배합 및 강도 발현 특징에

(3)

25mm 굵은 골재가 사용되었고, W/B 16.7, 14.3%에서만 10mm 굵은 골재를 사용하였다.

Table 1. Experimental plan Factors

Experimental plan Number

of

cases Level

Table of Mix Proportion

W/B

(%) 9

Concrete (43.5, 23.5, 20,

19, 16.7, 14.3) Mortar (20, 16.7, 14.3) Coarse

aggregate

size(mm) 2

25(W/B 43.5%, 23.5%, 20%, 19%) 10(W/B 16.7%, 14.3%) Slump

(mm) flow 2 600±50, 650±50

Air

(%) 1 2.0±1

Specimen

condition BOX type 1

250mm × 250mm × 200mm (Horizontal×Vertical×

Height)

Items

Fresh

concrete 2 Slump flow, Air

Hardened

concrete 3

∙Core test specimen (mortar) compressive strength

∙Schmidt hammer, Rock test hammer rebound value, standard deviation

∙Rock test hammer estimation equation

Table 2. Table of mix proportion

W/B (%)

W (kg/㎥)

Unit weight(kg/㎥)

C BS Gy FA SF S G SP

43.5 163 392 121 - 91 - 713 82

1)

0.6

23.5 160 442 68 - 136 34 597 915

1)

1.0

19 155 489 81 - 163 81 530 877

1)

3.6

20 150 488 150 38 - 75 545 974

1)

1.1

16.7 150 584 180 45 - 90 479 908

2)

1.6

14.3 150 682 210 52 - 105 432 819

2)

2.4

20(mortar) 150 488 150 38 - 75 545 - 1.1

16.7(mortar) 150 584 180 45 - 90 479 - 1.6

14.3(mortar) 150 682 210 52 - 105 432 - 2.4 C : Portland cement, BS : Blast furnace slag, Gy: Anhydrite FA : Fly ash, SF : Silica fume, S : Fine aggregate, G : Coarse aggregate SP : High range water reducer

1) 25mm Coarse aggregate 2) 10mm Coarse aggregate

composition of cement

Division C BS FA Gy SF

Density (g/㎤) 3.15 2.90 2.2 2.70 2.10

Fineness (㎠/g) 3,413 4,066 3,350 3,500 200,0 00

Ignition (%) 0.03 2.13 2.03 - 0.7

Chemical (%)

SiO

2

21.6 33.33 58.2 2.00 96.40

Al

2

O

3

6 15.34 26.28 0.50 0.25

Fe

2

O

3

3.1 0.44 7.43 0.30 0.12

CaO 61.4 42.12 6.51 38.70 0.38

Na

2

O - - 0.8 - -

MgO 3.4 5.7 1.1 3.10 0.1

SO

3

2.5 2.08 0.3 46.90 -

잔골재는 조립률 2.68, 밀도 2.53의 세척사를 사용하였 고, 굵은 골재는 25mm, 10mm 모두 부순 자갈을 사용하 였다. 그 물리적 성질은 Table 4와 같다. 화학 혼화제는 밀도 1.13의 폴리카본산계 고성능 AE감수제를 사용하였 으며 그 화학적 특성은 Table 5와 같다.

Table 4. Physical properties of fine aggregate and coarse aggregate

Type Country

Maximum dimensions

(mm)

Density (g/㎤)

Absorption (%) Fine

aggregate

Incheon

Sea sand 5.0 2.53 1.26

Coarse aggregate

Gwangju crushed stone

25.0 2.60 1.03

10.0 2.70 1.35

Table 5. Physical properties of AE water reducing agent

Type Color Basis Solid

content(%)

Density (g/㎤) pH Liquid Dum Polycarboxylic

(PC) 23 1.13 4.2

Figure 3. Mass type member

Figure 4. Mass type member

concrete placing

(4)

A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

Figure 5. Rebound value test

Figure 6. Member core collection 3.3 실험방법

3.3.1 모의 부재 실험방법

시험체는 Figure 3∼4 와 같이 나타난 것처럼 매스형으 로 외기 온도변화 차이에 의한 영향을 줄이고자 단열양생이 가능한 스티로폼 상자로 제작하였다. 또한 타격 면의 평활 도를 위해 스티로폼 상자 내부에 필름지를 부착하여 표면의 요철을 최소화 하였다. 벽체형 모의부재는 타설 뒤 양생이 완료된 후 거푸집을 탈형하여 콘크리트 면 요철 부분을 연 돌로 갈아서 요철 부분을 제거하였다.

모의부재 실험은 재령 3, 7, 28일에 도달할 때마다 N형 슈미트 해머, 암반용 테스트 해머시험과 코어 채취를 통한 코어 강도시험을 통하여 강도발현과 반발경도의 상관관계 를 조사하였다.

3.3.2 반발경도 및 압축강도의 측정

반발경도 측정은 N형 슈미트 해머와 암반용 테스트 해머 를 사용하였으며, 측정에 앞서 테스트 앤빌로 기기의 반발 경도값을 N형은 80±1, 암반용 테스트 해머는 82±2 로 교정하여 시험을 실시하였다. 반발경도는 각 강도별 실험 체를 시험하기 위하여 모의부재 필름지 부분의 평활한 면을 선택하여 Figure 5와 같이 정해진 재령 일에 N형 슈미트 해머, 암반용 테스트 해머에 의한 반발경도를 측정하였다.

본 실험에 사용된 슈미트 해머는 대한민국 다우엔지니어링 사의 NJ - 80 이며, 암반용 테스트 해머는 일본 카메쿠라 사의 N - 6000 을 사용하였다. 경화 콘크리트의 실험 중 압축강도는 Figure 6 과 같이 ∅100mm×200mm 의 코 어를 채취한 후 콘크리트 공시체 연마기로 공시체 상/하면 을 평활하게 연마하여 재령 3, 7, 28일에서 200tonf 용량 의 U.T.M(만능재료시험기)을 이용하여 측정하였다.

이 실험에서는 3개의 공시체를 1개조로 하여 압축강도를

Figure 7. Compressive strength result

측정하였고, 3개의 압축강도 평균값을 구한 뒤 평균에서 20% 이상 벗어나는 값을 제외한 나머지 평균값을 압축강도 로 사용하였다.

Table 6. Rebound value and compressive strength

Proportioning Division Ages(day)

3 7 28

W/B 43.5%

Rebound value

(R) 33.28 36.40 42.00

Compressive

Strength(MPa) 43.22 47.15 55.00

W/B 23.5%

Rebound value (R) 43.88 46.67 49.72 Compressive

Strength(MPa) 61.87 69.91 78.83

W/B 19%

Rebound value (R) 47.71 49.97 52.72 Compressive

Strength(MPa) 72.27 84.62 98.31

W/B 20%

Rebound value (R) 50.96 53.97 57.43 Compressive

Strength(MPa) 81.44 91.44 106.40

W/B 16.7%

Rebound value (R) 58.83 61.87 61.53 Compressive

Strength(MPa) 110.14 118.27 122.90

W/B 14.3%

Rebound value (R) 61.06 62.40 63.40 Compressive

Strength(MPa) 122.75 137.10 148.19

4. 실험결과 및 분석

4.1 재령 경과에 따른 압축강도와 반발경도(R)

Figure 7은 재령 경과에 따른 압축강도 발현을 나타낸 것이다. 압축강도는 표준양생 공시체, 모의부재 코어 공시 체 모두 재령 28일까지 지속적인 강도발현을 보이며, 표준 양생 공시체보다 코어 공시체가 모르타르가 콘크리트보다 다소 높은 강도발현 특성을 가진다.

Table 6은 재령에 따른 W/B별 모의부재 압축강도 및

(5)

a) 100MPa b) 120MPa c) 150MPa Figure 9. Rock test hammer rebound value(Mortar)

a) 100MPa b) 120MPa c) 150MPa

Figure 10. N type Schmidt hammer rebound value(Concrete)

a) 100MPa b) 120MPa c) 150MPa

Figure 11. N type schmidt hammer rebound value(Mortar)

암반용 테스트 해머 반발경도(R)를 나타낸 것이다 Table 6에서 나타난 바와 같이 재령에 따른 콘크리트 코어강도와 암반용 테스트 해머의 반발경도는 유사한 경향 을 가지고 있다. 하지만 재령 28일까지는 콘크리트 압축강 도는 꾸준히 증가하는 반면, 반발경도(R)값의 증가수준은 다소 작아지는 것을 알 수 있다.

4.2 굵은 골재 유/무에 따른 반발경도 표준편차

Figure 8∼11은 암반용 테스트 해머와 N형 슈미트

해머를 사용한 반발경도를 토대로 표준편차를 나타낸 것 이다.

암반용 테스트 해머 변동계수는 굵은 골재 최대 치수가 25mm인 100MPa에서 4.8%, 굵은 골재 최대치수가 10mm인 120MPa에서는 4.0%, 150MPa에서는 3.4%로 나타났다.

이러한 변동계수 값은 실용적으로 허용할 수 있는 수준 의 측정 오차이다. Figure 8에서도 나타났듯이 굵은 골재 가 포함되지 않은 모르타르의 경우 변동계수가 100MPa

(6)

A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

a) Concrete

b) Mortar

Figure 12. Estimate compressive strength and core compressive strength(0°)

a) Concrete

b) Mortar

Figure 13. Estimate compressive strength and core compressive strength(90°)

에서 2.4%, 120MPa에서 2.0%, 150MPa에서는 2.4%로 나타났으며 표준편차는 1.2∼1.5로 나타나 굵은 골재가 포함된 모의 부재보다 모르타르 모의부재가 훨씬 더 정확한 측정값과 낮은 오차율을 보이는 것으로 알 수 있다.

N형 슈미트 해머 반발경도 변동계수는 굵은 골재 최대 가 25mm인 100MPa에서 6.5%, 굵은 골재 최대치수 10mm인 120MPa에서 4.9%, 150MPa에서 3.5%로 나타 나 암반형 테스트 해머의 변동계수보다 다소 크게 나타났 다. 변동계수 값이 클수록 상대적인 차이가 크다는 것을 의미하므로 암반용 테스트 해머가 N형 슈미트 해머보다 고강도 콘크리트에서 반발경도의 표준편차가 작다는 것을 알 수 있다.

굵은 골재를 포함하지 않은 모르타르의 경우도 100 MPa에서 2.7%, 120MPa에서 2.4, 150MPa에서는 3.5%

로 나타나 암반용 테스트 해머의 반발경도 변동계수와 마

찬가지로 굵은 골재가 포함된 모의 부재보다 모르타르 모 의 부재가 조금 더 반발경도의 표준편차가 작은 것을 알 수 있다. 그리고 암반용 테스트 해머 변동계수와 비교해도 N형 슈미트 해머 변동계수가 다소 높게 평가되었다.

4.3 모의부재 코어압축강도와 추정강도

모의부재 반발경도를 이용한 강도 추정식은 N형 슈미 트해머는 식 (1), 암반용 테스트 해머는 식 (2)와 같다.

N형 슈미트 해머의 경우 국내에서 가장 많이 사용되는 일본재료학회식을 사용하였으며, 암반용 테스트 해머의 경우 제품 카탈로그에 제시된 식을 이용하였다.

    

--- (1)

  



--- (2)

(7)

Figure 15. Comparison of estimate compressive strength and core compressive strength at 50∼150MPa Figure 14. 50∼150MPa rock test hammer rebound value

 추정 강도   상수   반발경도

Figure 12, 13은 타격각도에 따른 콘크리트, 모르타르 의 반발 경도법에 의한 추정강도와 모의부재 코어압축강도 관계를 나타내고 있다.

먼저 Figure 12의 타격각도가 0도일 때 추정강도와 코 어 압축강도의 상관관계의 경우 이전 실험결과와 마찬가지 로 암반용 테스트 해머가 N형 슈미트 해머보다 굵은 골재 유·무 차이와 상관없이 더 높은 상관성을 가진다. 또한 굵은 골재가 포함된 콘크리트보다 모르타르에서 암반용 테 스트 해머의 상관성이 더 높은 것을 알 수 있으며, 기울기 또한 y = x 에 근접한 경향을 보이고 있다.

Figure 13은 타격각도가 –90 도일 때의 추정강도와 코어 압축강도 상관관계 또한 Figure 12와 유사한 경향을 보이 다. 공통적으로 타격각도와 골재 유·무 차이와 상관없이 N형 슈미트 해머의 상관성이 암반용 테스트 해머보다 대부 분 낮은 것으로 평가되었다. 또한 기존문헌에서 나타났듯이 고강도 범위에서 실측데이터를 과소평가하고 있으며 타격 각도, 골재 유·무와 상관없이 공통된 경향을 보이고 있다.

4.4 반발 경도법에 의한 암반용 테스트 해머 최종 추정식 제안

Figure 14는 50∼150MPa 범위의 콘크리트 부재에서 측정한 반발경도와 코어압축강도 관계를 나타내고 있다.

이러한 반발경도값과 코어압축강도 실험데이터를 회귀 분 석하였으며, 암반용 테스트 해머에 의한 콘크리트 압축강 도 추정식을 식 (3)과 같이 제안하였다. 식 (3)은 지수함수 의 형태를 가지는 강도추정식이다.

  



--- (3)

Figure 15는 50∼150MPa 범위에서 코어압축강도와 반발경도를 식 (3)을 토대로 암반용 테스트 해머의 추정강 도와 코어압축강도의 상관관계를 나타낸 것이다. 강도범위 50∼150MPa 의 코어공시체의 압축강도를 비교한 결과 결 정계수 0.950으로 기존 고강도 영역의 식에 의한 결과인 결정계수 0.938[6] 보다 높아져 정확도가 더 향상된 것을 알 수 있다.

다음 식 (4)는 이전 식 (3)과 달리 굵은 골재 최대치수를 변수로 하는 강도추정식이다. 굵은 골재 최대치수 10mm 와 25mm 반발경도 회귀분석 값을 토대로 직선함수 형태 를 가지는 최종식을 제안하였다.

 

 

--- (4)

여기서,

 

max

   

 

max

 

(G

max

= 굵은 골재 최대치수)

(8)

A Study on the Estimating the Ultra-High Strength Concrete using Rock Test Hammer

Figure 16. Rebound value according to coarse aggregate size

Figure 17. Correlation according to coarse aggregate size

Figure 16은 압축강도 50∼150MPa 범위의 콘크리트 부재에서 측정한 코어 압축강도와 반발 경도값을 식 (2)에 대입해 나타난 결과를 보여준다. Figure 17에서 추정강도 와 실제강도를 비교한 결과, 지수함수 형태의 식 (1)대입 결과인 0.950 보다도 높은 결정계수인 0.959를 가지는 것 을 알 수 있다.

최종적으로 50∼150MPa 범위 내에 제시된 실험결과를 통해 암반용 테스트 해머를 사용한 강도 추정식 식 (3)을 제안하고, 굵은 골재 최대치수 변화에 따른 강도 추정식은 식 (4)와 같이 제안하고자 한다.

단, 본 실험결과는 제한된 범위와 데이터를 토대로 나타

난 결과로서, 초고강도 콘크리트 구조물 초기 비파괴 검사 법으로 활용되기를 기대한다.

5. 결 론

본 연구는 압축강도 50∼150MPa 의 범위의 콘크리트 반발경도와 압축강도의 상관성을 중심으로 최종 추정식을 제안하였으며, 그 결과를 종합하면 다음과 같다.

1) 콘크리트 코어강도와 암반용 테스트 해머의 반발경도 는 유사한 경향을 가지고 있다. 하지만 재령 28일까 지는 압축강도가 꾸준히 증가하는 반면, 반발경도(R) 값은 증가수준이 다소 작아지는 것으로 나타났다.

2) 타격각도 및 굵은 골재 사용여부와 상관없이 암반용 테스트 해머가 N형 슈미트 해머보다 반발경도와 압 축강도의 상관관계가 높으며, 모르타르가 콘크리트 보다 조금 더 높은 상관관계를 보이고 있다. 굵은 골 재 유·무에 따른 모의부재 반발경도 측정 결과 모르 타르의 변동계수와 표준편차가 콘크리트 보다 작으 며, 굵은 골재 치수가 작을수록 변동계수가 작아져 보다 정확한 결과를 나타내고 있다.

3) 50∼150MPa 범위의 콘크리트 부재에서 측정한 반발 경도와 코어압축강도 실험데이터를 회귀분석하여 콘크 리트 압축강도 추정식 f

c

=10.23e

0.04R

을 제안하였다.

4) 굵은 골재 최대치수 10mm와 25mm 회귀분석 값을 토 대로 굵은 골재 최대치수를 변수로 하는 최종 강도추정 식 f

c

= c

1

+ c

2

R ( c

1

=14.7 G

max

-454.2, c

2

=-0.25 G

max

+ 9.51 )을 제안하였다. 식 대입결과 결정계수가 0.959로 지수함수식보다 높게 나타나 고강도 콘크리트 압축강도 추정식에 더 적절한 것으로 확인하였다.

제안된 추정식의 정확성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서 는 타격방향에 따른 반발경도 보정, 압축응력에 따른 보정, 콘크리트 습윤상태에 따른 보정, 재령경과에 따른 보정 등 과 관련한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

요 약

본 논문은 암반용 압축강도테스트 해머를 이용하여 초고 강도 콘크리트 모의부재 압축강도 실험을 통한 강도추정에

(9)

데이터값을 토대로 기존에 주로 사용되던 강도 추정식을 적용할 경우 각 식마다 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 압축강도 30MPa 이상으로 갈수록 실측 데이터를 과소평 가하고 있는 것으로 나타났으며, 모든 강도 영역에서 실측 치의 분포범위를 크게 벗어나고 있는 것으로 나타났다.

W/B 종류별 타격방향 및 굵은 골재 유무와 상관없이 암반 용 테스트 해머가 N형 슈미트 해머보다 높은 상관관계를 나타내었으며, 모르타르가 콘크리트보다 좀 더 높은 상관 관계를 나타내었다. 그리고 굵은 골재 유·무에 따른 모의 부재 반발도 측정결과 모르타르(2.26%/1.36)의 변동계수 와 표준편차가 콘크리트(4.06%/2.5)보다 낮게 나타났으 며, 굵은 골재의 치수가 작을수록 변동계수가 작아져 보다 정확한 값을 나타내는 것을 알 수 있다.

키워드 : 비파괴시험, 암반용 테스트 해머, 슈미트 해머, 반 발 경도법

ORCID

Kyung-Yong Nam, http://orcid.org/0000-0002-7468-5116 Seong-Deok Kim, http://orcid.org/0000-0002-0043-4840 Suk Choi, http://orcid.org/0000-0002-7495-462X Young-Do Lee, http://orcid.org/0000-0003-1439-2693

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수치

Figure 1. N type schmidt hammer plunger
Table 1. Experimental plan Factors Experimental planNumber of cases Level Table of Mix Proportion W/B(%) 9 Concrete (43.5, 23.5, 20,19, 16.7, 14.3)Mortar (20, 16.7, 14.3)Coarseaggregatesize(mm)2 25(W/B 43.5%, 23.5%,20%, 19%)10(W/B 16.7%, 14.3%) Slump (mm)f
Figure 7. Compressive strength result
Figure 10. N type Schmidt hammer rebound value(Concrete)
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참조

관련 문서