굵은 골재 영향을 고려한 고온 이력을 받은 콘크리트의 UPV 및 탄성계수상관관계 분석

Correlation between the Ultrasonic Pulse Velocity and Elastic Modulus for Concrete Considering the Influence of Coarse Aggregates at High Temperatures

본 연구에서는 고온 노출 후 콘크리트에 혼합된 굵은 골재의 강성이 초음파 펄스 속도(ultrasonic pulse velocity, UPV)및 탄성계수에 미치는 영향을 분석하였다. 시험체는 보통골재를 혼합한 보통골재 콘크리트와 경량골재를 혼합한 경량골재 콘크리트로 분류하였으며, 여러 강도 범위에서의 특성을 파악하기 위하여 W/B를 0.41, 0.33 및 0.28로 설정하였다. 측정 항목을 중량 손실, UPV 및 탄성계수로 설정하였으며, 목표 온도는 20, 100, 200, 300, 500, 700 ℃로 설정하였다. 또한, UPV와 탄성계수의 상관관계를 W/B에 따라 분석하였다. 고온 노출 후, NC 대비 LC에서의 잔존 역학적 특성이개선되었으며, UPV와 탄성계수의 상관관계 분석 결과 NC 대비 LC의 그래프가 상회하였다. 최종적으로, 고온 노출 후UPV 분석을 통해 탄성계수 추정식을 제안하였다.

This study analyzed the effect of the hardness of coarse aggregates mixed in concrete on the ultrasonic pulse velocity(UPV) and elastic modulus after high temperature exposure. Specimens were classified into normal concrete (NC) mixed withnormal aggregates and lightweight aggregate concrete (LC) mixed with lightweight aggregates, and the water-to-binder ratios(W/B) were set to 0.41, 0.33, and 0.28 to determine the characteristics at various strengths. The mass loss, UPV, and elasticmodulus were investigated, and the target temperatures were set to 23, 100, 200, 300, 500, and 700 °C. In addition, thecorrelation between the UPV and elastic modulus was analyzed according to the W/B. After high temperature exposure, theresidual mechanical properties for LC improved compared to those for NC, and the LC graph exceeded the NC graph owingto the correlation analysis between the UPV and elastic modulus. Finally, an equation for predicting the elastic modulus basedon the UPV after high temperature exposure was proposed.