Estimating Concrete Compressive Strength Using Shear Wave Velocity

전단파 속도를 이용한 콘크리트의 압축강도 추정연구

Compressive strength of concrete has been regarded as a very important parameter of the quality control both in new and existing concrete pavement. It has been used a lot as the concrete strength evaluation both in the various-mixture-using laboratory and construction field using the same mixture. An error usually occurs in the test experiments of the strength, even in the test experiments with evenly mixed and compacted specimens of the compressive strength. It is caused by the 'manually operated' compressing testing, or by the specimens preparation with eccentricity. When compressive strength of evenly mixed concrete is investigated by the curing ages at the construction field, there have to be lots of specimens. And it needs much labor and cost. To substitute the endlessly repeated test experiments of compressive strength, presumption of compressive strength, by nondestructive tests, is needed. In this study, elastic waves were used among various nondestructive tests. Compressive strength of concrete was presumed according to the curing ages, by using the shear wave velocity which is not affected by restricted conditions. In the result, shear wave velocity is very closely related to the compressive strength at the evenly mixed concrete.

콘크리트 압축강도는 신설된 콘크리트 포장과 공용중인 콘크리트 포장의 품질관리 인자로 매우 중요하게 여겨져 왔다. 다양한 배합설계를 이용하는 실험실이나 도로포장 시공 현장처럼 동일배합으로 지속적으로 시공하는 경우에도 압축강도는 콘크리트의 강도 평가용으로 많이 제작하여 측정하고 있는 실정이다. 하지만 동일배합에 동일다짐을 한 압축강도 공시체라 하더라도 강도시험시 오차가 발생하는 것이 현실이다. 이는 수동으로 재하속도나 변위를 조절하는데서 기인한 압축강도시험 장비의 오차일수 있고 공시체의 편심으로 인한 강도차이 등으로 인한 오차가 발생할 수 있다. 또한 시공현장에서 동일한 배합의 재령별 압축강도를 매 시공때 마다 조사할 경우 수많은 공시체 제작이 필요하며 이에 따른 인력과 비용이 발생하게 된다. 이러한 반복적 압축강도 시험을 대체하기 위한 수단으로 비파괴를 이용한 압축강도 추정이 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 다양한 비파괴 실험 방법 중에서 탄성파를 이용하였으며 그 중에서 구속조건에 따라 크게 영향이 없는 전단파 속도를 이용하여 콘크리트 압축강도를 재령별로 추정하였다. 그 결과 전단파 속도와 압축강도의 상관관계는 매우 우수한 것으로 나타났다.