안전진단시 비파괴 검사를 통한 콘크리트 압축강도 추정에 관한 연구

Abstract

콘크리트의 압축강도 추정에 관한 문제는 오래전부터 큰 관심을 불러일으키고 있으며, 그에 따라 콘크리트의 압축강도를 추정하기 위한 비파괴 시험에 대한 연구가 매우 다양하게 진행되고 있다. 보편적으로 콘크리트의 강도를 측정하는 비파괴 시험에는 반발경도법, 초음파속도법, 반발경도법에서 얻은 반발도와 초음파속도법에서 얻은 초음파 전달속도를 조합하여 강도를 추정하는 조합법, 충격반향기법, 충격공진법 등이 있다. 그 중 반발경도법과 초음파속도법은 그 간편성으로 인해 자주 사용되고 있으며, 현재 압축강도 추정을 위해 주로 일본에서 제안한 추정식을 많이 사용하고 있다. 비파괴 강도실험의 문제는 각종 압축강도의 추정식들에 의한 추정이 실험재료의 상태와 실험수준, 실험환경 등에 따라 계측치가 변화함으로써 동일한 측정치라 할지라도 각 추정식마다 상이한 값을 나타내기 때문에 정확한 압축강도의 추정이 어렵다는 점이다. 본 연구에서는 국내 준공이후 10년이상 경과한 시설물들의 다양한 설계강도별 콘크리트의 코어를 채취하고, 동일 위치의 반발경도법, 초음파속도법에 의한 추정 압축강도와 비교하여 현장 비파괴조사 추정식의 신뢰성를 분석하고, 해당 데이터를 회귀분석하여 보다 합리적인 추정식을 제안하고자 하였다. 본 연구에 의하여 비파괴 시험 데이터를 토대로 주요 압축강도 추정 제안식을 평균오차로서 비교분석 하였을 때 가장 신뢰성이 높은 제안식은 반발경도법의 일본재료학회식이고, 두 번째로 신뢰도가 높은 제안식은 반발경도법의 일본건축학회식으로 확인되었다. 가장 신뢰성이 낮은 제안식은 조합법의 일본건축학회식이고, 두 번째로 신뢰성이 낮은 제안식은 반발경도법의 일본 본촌식으로 확인되었다. 그 외 조사된 결과값을 회귀분석하였을 때 보다 합리적인 추정식으로 다음과 같은 강도 추정식을 제안한다.

1) 반발경도법 제안식

2) 초음파속도법 제안식

3) 조합법 제안식

키워드 : 압축강도, 비파괴시험, 반발경도법, 초음파속도법 | Various methods to predict compressive strength of concrete have been presented. The methods have been used in non-destructive tests in order to judge the safety level. In general, as non-destructive testing methods, there is a rebound hardness method, an ultrasonic pulse velocity method, and a combined method. Since those estimating formulas showed various measured values depending on experimental levels or experimental environments, it is difficult to estimate accurate compressive strength even for the same rebound hardness. This study collected concrete cores of various strengths coming from buildings that are over 10 years after completion in Korea, and it compared actual strength of the cores and estimated compressive strength based on rebound hardness method and ultrasonic pulse velocity method at the same spot. Then it was to analyze credibility of the estimating formulas of the non-destructive testing and suggest more reliable formulas by conducting regression analysis on the related data. When comparing and analyzing the estimating formulas for compressive strength based on the data of non-destructive testing by using mean error, this study found that the most reliable estimating formula is from a rebound hardness method of Materials Science Society of Japan and the second highly reliable estimating formula is from a rebound hardness method of Architectural Institute of Japan. This study found that the least reliable estimating formula is from a combined method of Architectural Institute of Japan, and the second lowest reliable estimating formula is from a rebound hardness method of bonchon of Japan. As conducting regression analysis on the other estimated values, this study proposes the more reliable estimating formulas as follows. 1) Proposed Formula of Rebound Hardness Method

2) Proposed Formula of Ultrasonic Pulse Velocity Method

3) Proposed Formula of Combined Method

Keywords : Compressive Strength, Non-Destructive Testing, Rebound Hardness Method, Ultrasonic Pulse Velocity Method