Abstract
In this study, the size effect on axial compressive strength for concrete members was experimentally investigated. Experiment of mode I failure, which is one of the two representative compressive failure modes, was carried out by using double cantilever beam specimens. By varying the eccentricity of applied loads with respect to the axis on each cantilever and the initial crack length, the size effect of axial compressive strength of concrete was investigated, and new parameters for the modified size effect law (MSEL) were suggested using least square method (LSM). The test results show that size effect appears for axial compressive strength of cracked specimens. For the eccentricity of loads, the influence of tensile and compressive stress at the crack tip are significant and so that the size effect is present. In other words, if the influence of tensile stress at the crack tip grows up, the size effect of concrete increases. And the effect of initial crack length on axial compressive strength is present, however, the differences with crack length are not apparent because the size of fracture process zone (FPZ) of all specimens in the high-strength concrete is similar regardless of differences of specimen slenderness.
본 연구에서는 콘크리트 부재에서의 축압축강도에 대한 크기효과를 검토하였다. 이를 위하여 두 가지 대표적인 압축파괴모드 중의 하나인 모드 I 파괴에 대한 실험적 연구를 이중 캔틸레버 보를 이용하여 수행하였다. 각 캔틸레버의 축에 대한 작용하중의 편심거리와 초기 균열길이를 변화시킴에 의하여 콘크리트의 축압축강도에도 크기효과가 존재하는 지의 여부를 확인하였고, 최소자승법을 이용하여 수정된 크기효과법칙의 새로운 실험상수들을 제시하였다. 연구결과로부터 초기 균열이 있는 콘크리트 부재의 축압축강도에도 크기효과가 존재함을 확인하였다. 하중의 편심거리에 있어서는 균열선단에서의 인장과 압축응력의 영향이 매우 중요하며 이 경우에 뚜렷한 크기효과가 나타났다. 즉 균열선단에서 인장응력의 영향이 증가하면 콘크리트의 크기효과는 증가한다. 그러나 초기 균열길이의 경우, 축압축강도의 크기효과에 미치는 영향은 존재하지만 균열길이에 따른 차이는 뚜렷하지 않았는데 이는 고강도 콘크리트 부재의 경우 부재의 세장비 차에도 불구하고 파괴진행영역의 크기가 서로 비슷한데 그 원인이 있는 것으로 판단된다.
