콘크리트의 굵은 골재 종류에 따른 고온에서의 초음파 속도 및 압축강도의 역학적 특성

Mechanical Properties of Ultrasonic Pulse Velocity and Compressive Strength According to Type of Coarse Aggregate at Elevated Temperature

고온에서 콘크리트의 잔존강도를 평가하기 위하여 초음파 속도에 대한 연구가 수행 되었으나 고온에서 굵은 골재의 종류에 따른 압축강도 및 초음파 속도의 비교⋅분석에 대한 연구는 미흡하다. 따라서, 본 연구에서 는 가장 많이 사용되는 굵은 골재인 석회암과 화강암을 혼합한 석회암 골재 콘크리트(LSC, Limestone Concrete) 및 화강암 골재 콘크리트(GNC, Granite Concrete)의 고온 압축강도 및 초음파 속도의 경향을 분석하였고, CEB Code, CEN(Siliceous) 및 CEN(Calcareous) Code와 비교하여 분석하였다. 분석 항목으로 초음파 속도, 압축강도, 잔존 초음파 속도 비 및 잔존 압축강도 비로 설정하였으며, 목표온도는 23, 100, 200, 300, 400, 500, 600 ℃로 설정하였다. 고온에서의 압축강도 및 초음파 속도 분석결과, LSC 및 GNC는 공통적으로 100 ℃에서 강도 저하가 나타나며, 300 ℃ 이하까지 강도가 상승하였다. 300 ℃를 초과하는 경우 다시 강도가 저하하며, 400 ℃ 이후로는 지속적인 강도 저하가 나타났다. 100 ℃에서의 초음파 속도와 상온에서의 초음파 속도는 유사하며, 100 ℃ 이후의 온도에서는 초음파 속도가 지속적으로 감소하는 경향이 나타났다. LSC는 400 ℃ 이하의 온도에서는 압축강도가 초음파 속도보다 상회하였으며, 400 ℃ 이후의 온도에서는 반대로 초음파 속도가 상회하였다. CEN code 대비 모든 온도 구간에서 잔존 압축강도 비와 잔존 초음파 속도 비가 하회하는 경향이 나타났다. GNC는 200 ℃ 까지 잔존 압축강도 비와 잔존 초음파 속도 비는 유사하며, 온도가 상승할수록 잔존 초음파 속도비가 잔존 압축강도 비를 상회하였다. 잔존 압축강도 비와 CEB code는 모든 온도에서 유사하며, 잔존 초음파 속도 비는 상회하는 경향이 나타났다. 잔존 초음파 속도 비는 CEN (C) code를 상회하며, 잔존 압축강도비는 하회하는 경향이 나타났다. CEN (S) code는 모든 범위에서 하회하는 경향이 나타났다. 골재 종류에 따른 고온 압축강도 및 초음파 속도의 분석 결과, 화강암 골재는 모든 온도 범위에서 석회암 골재 대비 잔존 압축강도 비 및 잔존 초음파 속도 비가 높은 경향이 나타났다.