콘크리트강도 - 반발경도법

 반발경도법

 슈미트해머에 의한 반발경도법은 콘크리트 구조물의 압축강도 추정을 위하여 이용되는 비파괴시험의 대표적인 방법 중 하나이다. 이 반발경도법은 스프링에 의하여 장전된 해머가 공이쇠를 통하여 시편에 충격을 가하고 그 반발력으로 해머에 연결된 스프링의 늘어난 길이 즉, 반발력에 비례한 높이를 측정하도록 설계되었고, 이 반발수치는 콘크리트의 30㎜ 깊이 이하의 표면 경도를 측정하는 것이고, 반발경도법에 의한 재령 28일 압축강도 추정은 실제 전압축강도가 아니라 콘크리트 표면강도라는 단점과 측정상태(표면, 습윤정도, 재령, 타격각도, 타격속도 등)에 따라 측정값에 차이를 나타내고 있으나 콘크리트 압축강도 조사를 위한 비파괴시험 방법으로 널리 사용되고 있습니다. 아래의 검사방법 및 시설안전공단의 추정값도 알아보겠습니다.

1) 검사방법

측정면은 평탄한 면을 선정토록 하고 거친면은 가능하면 피한다. 표면이 불량한 경우는 그라인더나, 연삭숫돌 등을 이용하여 콘크리트 표면이 평평할 때까지 다듬고 측정면의 요철이나 부착물, 분말 등을 제거합니다.

또한 측정면 내에 있는 곰보, 공극, 노출된 자갈부분은 측정점에서 제외한다. 구조체 콘크리트에서의 측정시에는 피측정부의 콘크리트 두께가 10cm 이상 되는 지점을 선정한다. 10cm 이하의 경우에는 타격시 피측정부의 진동 등으로 타격에너지가 분산되어 반발강도가 급격히 감소한다. 또한 보, 기둥 등의 우각부에서의 측정시도 평면부와는 반발도(R)가 차이가 있으므로, 최소 3 ~ 6cm 이격된 장소에서 측정하도록 해요.

측정개소는 많을수록 유리하다. 콘크리트 구조물에서는 기둥의 경우 두부․중앙부․각부 등에서, 보의 경우 단부․중앙부 등의 양측면에서, 벽의 경우 기둥․보․슬래브 부근과 중앙부 등에서 측정한다.

각 측정개소마다 슈미트해머의 타격점은 20점을 표준으로 한다. 타격점 상호간의 간격은 3cm를 표준으로 하며, 종으로 5열, 횡으로 4열의 선을 그어 직교되는 20점을 타격합니다

아래의 개요도를 참고해주세요.

 

 구조물에 적용하는 경우에는 수평타격 방향(α=0°) 이외에도 수직하향(α=-90°), 수직상향(α=+90°), 경사하향(α=-45°), 경사상향(α=+45°)으로 실시하게 되므로 각 경사각도에 대한 보정을 실시하고, 측정치는 원칙적으로 정수값을 읽도록 합니다. 측정치의 처리는 타격시 반향음이 이상하거나, 타격점이 움푹 들어가는 경우의 값과 평균 타격치의 ±20%를 상회하는 경우에는 이상치로 보고 제외시킨다. 이상치를 제외시킨 측정치의 평균을 그 측정개소의 반발도(R)로 합니다.

 

2) 반발경도 및 추정강도의 보정방법

보정반발경도(Ro)는 아래 식과 같이 측정경도 R값에 보정값 ΔR1, ΔR2를 더한 값으로 합니다.

 

Ro = R + ΔR1 + ΔR2

여기서, ΔR1 : 타격방향에 따른 보정값

ΔR2 : 콘크리트의 습윤상태에 따른 보정값

 

2-1) 타격 방향에 따른 반발경도의 보정

반발경도에 의한 압축강도 추정식의 산정 시 타격방향은 수평을 기준으로 산정하기 때문에 수평으로 타격하는 경우가 아닌 경우는 중력의 영향을 받게 되어 장치특성에 맞는 보정이 필요하게 된는데, 하향 타격(-90°)의 경우에는 슈미트해머(Schmidt Hammer) 내부의 해머중량에 의해서 실제보다 반동량이 작아지므로 ＋값으로 수정해 주고, 상향의 타격(+90°)의 경우에는 반대현상에 의해서 －값으로 수정해 주어야 합니다.

 

 

시설안전공단에서 연도별 재료강도 기본값이라고 해서, 도면이 없을 경우 콘크리트의 강도를 연도별 기준으로 추정한 강도입니다. 시설안전공단에서는 ‘국내실정에 맞는 취성파괴형 및 삼중수평저항 시스템 건축물의 내진성능평가기법개발’(한국시설안전공단2008) 및 관련 전문가의 의견에 의해 설정했다고 합니다. 언제까지나 추정임으로 참고하세요.

한국시설안전공단2008 - 콘크리트의 강도(연도별 기준)