배수지 구조물에 적용 가능한 비파괴 검사 기법의 신뢰성에 대한 연구

Abstract

콘크리트 구조물의 성능을 평가하기 위한 방법으로 크게 파괴 시험과 비파괴 시험으로 대변된다. 파괴 시험의 경우, 코어채취법을 일반적으로 사용하고 있으며, 신뢰성은 우수하나 구조물의 손상을 피하기 어렵다는 단점을 갖는다. 이러한 단점을 보완하기 위해 구조물에 어떠한 손상을 가하지 않고 필요한 자료를 얻을 수 있는 비파괴 시험이 등장하였고, 다양한 검사 기법의 연구⋅개발이 오래전부터 진행되어 왔다. 본 연구에서는 준공 이후 20년간 공용 중인 수처리 구조물인 배수지를 대상으로 코어 시편을 통한 실내 실험 결과와 현장에서 실시한 비파괴 검사 기법을 통한 실험 결과를 비교·분석하였다. 비교 항목으로는 콘크리트 구조물의 기계적인 성질인 강도와 그 외 수밀성, 내구성, 부식성능으로 구분하였고, 필요시 설계도서를 참고하였다. 연구결과, 압축강도 추정과 내구성 분석을 위해 현장에서 실시한 슈미트 해머에 의한 반발경도 시험과 초음파 전달속도 시험, 드릴링을 통한 탄산화 시험, 염화물 함유량 시험 모두 실내 평가 방법과 유사한 수준의 결괏값을 확인하였다. 수밀성 분석과 철근의 부식성능 확인을 위해 실시한 GWT 투수 시험과 토렌트 투기 시험, 철근 부식도 시험에서도 실내 평가 방법과 동일한 수준의 결괏값을 확인하였다. 본 연구를 통해 실내 평가 방법과 현장 평가 방법의 결괏값이 전반적으로 매우 유사하다는 결론을 도출하였고, 이를 통해 GWT 투수 시험, 슈미트 해머에 의한 반발경도 시험 등과 같은 비파괴 검사 기법만으로도 실제 구조물의 상태를 평가하기에 적합하다고 판단된다. 따라서, 파괴시험의 적용이 불가능한 배수지 구조물 현장에서는 비파괴 검사 기법을 적용하여 콘크리트 구조물의 상태를 확인하는 것이 적합함을 검증한다.

주요어 : 비파괴 검사 기법, 배수지 구조물, 수밀성, 내구성, 강도, 부식성능