양생온도 이력이 콘크리트 강도발현에 미치는 영향

고훈범,양은익,음성우 한국콘크리트학회 1998 콘크리트학회지 Vol.10 No.5

본 연구는 양생온도이력이 콘크리트 강도에미치는 영향을 평가하기 위한 것으로 물 시멘트비가 60%, 45%, 26%인 3종류의 콘크리트에대하여 5$^{\circ}C$부터 5$0^{\circ}C$까지의 항온양생과 초기재령에 고온도이력을 변수로 한 변동온도양생을 실시한 공시체의 압축강도를 측정하였다. 또한 그 실험결과에 강도평가 방법의 하나인 Maturity 개념을 도입하여 강도평가에 미치는 재령, w/c, 온도이력 등에 대한 영향을 평가하였다. 항온양생 실험결과에 따르면 물시멘트비가 낮을수록 초기재령에서의 강도발현은 높게 나타나며 양생온도 5$0^{\circ}C$인 경우를 제외하고 재령7일까지의 강도발현은 양생온도가 높을수록 크게 나타나고 있다. 한편, 변동온도양생실험결과에 의하면 초기재령에서 고온양생한 콘크리트의 강도발현은 물시멘트비의 영향을 크게 받으며, 1주 이후의 양생온도가 강도발현에 미치는 영향은 1주까지의 고온도이력에 대한 영향에 비교해 2차적이다. 기존의 Maturity개념인 Saul-Bergstrom의 함수와 Ooi의 함수를 가지고 항온 및 변동온도 양생실험결과를 분석한 결과, 전체적으로 Saul-Bergstrom식에 의한 경우가 실험값과의 차이가 작게 나타났으나 두 식 모두 Maturity 가 큰 경우에는 계산에 의한 값이 실험에 의한 값보다 크게 나타나고 있어 장기 재령시 강도평가는 한계강도 개념을 고려한 새로운 Matruity함수를 제안할 필요가 있다.

고강도 콘크리트에 대한 간이 인발시험법 적용

고훈범,전두진,이민재,Ko, Hune-Bum,Jeon, Doo-Jin,Lee, Min-Jae 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.5

1970년대에 여러 연구자가 시제품 시험장비를 가지고 인발시험을 실시하였으며, 인발시험은 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 비파괴검사 방법(NDT)으로 입증되었다. 우리는 고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 직경 10 mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일 유압펌프를 포함한 간이 인발시험법을 제안하였다. 저비용, 간편성 및 편의성을 갖는 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여, 30 MPa 및 50 MPa 급 두가지 유형의 콘크리트로 제작된 4개의 모의벽체를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도는 재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일에 측정되었다. 시험결과 인발하중과 콘크리트 압축강도는 매우 밀접한 상관관계를 보여주었으며 따라서 인발하중이 현장에서 구조물의 고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트 강도와의 관계식으로 y=0.05x+3.79(x=콘크리트 압축강도, y=파단형 인발볼트 직경)이 도출되었으며 결정계수는 0.88로 나타났다. In the seventies, a number of researchers carried out experiments on pullout tests with prototype equipment, and the pullout test was certified as a reliable nondestructive testing(NDT) method for determining the strength of concrete. To estimate the strength of high-strength concrete, we propose a simplified pullout test that uses as a break-off bolt a standard 10mm bolt with a groove on the shaft, an insert nut, and a pullout instrument that includes a hydraulic oil pump without a load cell. To verify the advantages of the simplified pullout test(low cost, simplicity, and convenience), four wall specimens were tested with two levels of concrete strength, 30 MPa and 50 MPa, using a simplified pullout tester with a load cell. The pullout load and concrete compressive strength were measured every day until day 7, day 14, day 21 and day 28. It was found that the pullout load was very similar to the compressive strength. Therefore, we have verified that a simplified pullout test can be used to evaluate the in-place strength of high-strength concrete in structures. The prediction equation of the groove diameter of the break-off bolt(y) with the concrete strength(x) was derived as y=0.05x+3.79, with a coefficient of determination of 0.88 found through regression analysis.

반복하중하의 FRP 시트 종류에 따른 부착특성

고훈범 한국구조물진단유지관리공학회 2008 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.12 No.2

최근 지진, 노후화 등에 따라 손상된 많은 콘크리트 구조물을 보강하기 위하여 고강도이면서 가볍고 내구성이 뛰어난 특성을 가지고 있는 FRP(Fiber-reinforced polymer) 시트가 구미에서 뿐만 아니라 우리나라에서도 널리 사용되고 있으며 관련연구도 활발히 체계적으로 이루어지고 있다. 일반적으로 FRP 시트로 보강된 RC구조물은 지진, 교통, 온도 등에 의해 자주 반복하중을 받는다. 그러나 대부분의 연구가 일축 하중하에 이루어진 경우가 대부분이며 이러한 연구결과를 토대로 FRP의 부착특성을 확인하고 있으며 다양한 부착모델을 제안하고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 아라미드섬유, 탄소섬유, 폴리아세탈 섬유와 매수를 변수로 하여 총 18개의 시험체를 제작하고 최대부착강도, 최대변위, 변형률을 측정하고 그 결과에 근거하여 부착응력, 슬립을 계산하여 반복하중하의 FRP 시트와 콘크리트의 부착특성을 미시적으로 살펴보았다. Fiber-reinforced polymer (FRP) sheets have been successfully used to retrofit a number of existing concrete buildings and structures because of their excellent properties (high strength, light weight and high durability). Bond characteristics between FRP sheets and concrete should be investigated to ensure an effective retrofitting system. RC structures strengthened with FRP sheets are often subjected to cyclic load (traffic, seismic, temperature, etc.). This research addresses a local bond stress-slip relationship under cyclic loading conditions for the FRP-concrete interface. 18 specimens were prepared with three types of FRP sheets (aramid, carbon, and polyacetal) and two types of sheet layer(one or two). The characteristics of bond stress-slip were verified through experimental results on load-displacement relationship.

FRP 쉬트와 콘크리트의 계면에 대한 부착-슬립 특성

고훈범 대한건축학회 2006 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.22 No.10

Among the retrofitting materials, FRP sheets have been used for the retrofitting of a number of existing concrete buildings and structures because of its excellent properties (high strength, lightness and strong durability.) To be an effective retrofitting system, however, bond characteristics between FRP sheets and concrete should be verified. In this study, 18 specimens were prepared for three type FRP sheets(aramid, carbon, and polyacetal) and two type sheet layers(single and double) to evaluate the bond-slip mechanism of FRP sheet-concrete interface. A double shear test was conducted on the specimens under monotonic load. The influences of the sheet type and layer, which are concern with strain distribution, local bond stress, and slip, were observed. The local bond stress-slip relationships were obtained from test results, and Bilinear and Popovics's equation model were used to predict local bond stress-slip relationship for all type specimens. Finally, it was known that a Popovics's model is suitable for the test results. The local bond stress-slip model using Popovics's type was verified through numerical analyses.

인발법을 이용한 고강도 콘크리트 구조물의 강도평가방법

고훈범 한국건축시공학회 2008 한국건축시공학회지 Vol.8 No.3

Out of all the nondestructive test (NDT) methods, the pullout test is one of the most reliable techniques for estimating the strength of concrete under construction. However the pullout test inevitably produces significant surface damage because of the inherent test mechanism and costs too much for using measurement devices. In the view of construction engineers and inspectors, the main purpose of NDT methods for concrete is to verify whether the concrete strength of structure members exceeds the target strength or not. In this paper, a new pullout test method, which involves a pre-installed breaking bolt, with pre-determined breaking torques corresponding to the target strength of concrete, is introduced with related test data. The three types of test, the rebound hammer test, the pullout test, and the new pullout test with breaking bolt, were carried out on wall specimen with three types of concrete strengths. Our results show that concrete strength as evaluated by the pullout test with breaking bolt was similar with cylinder test results. Therefore it can be said that the new pullout test with breaking bolt is a useful method for checking the concrete strength without any surface damages in construction site.

적산온도개념을 이용한 콘크리트 압축강도 예측

고훈범 한국융합학회 2022 한국융합학회논문지 Vol.13 No.1

비파괴적으로 콘크리트 강도를 간편하게 구할 수 있는 방법으로 적산온도(Maturity) 개념을 통한 콘크리트 강도 추정방법이 많은 연구자를 통하여 검증되고 있다. 본 연구에서는 적산온도 개념을 도입하여 콘크리트 강도를 평가하고자 하는데, 11편 논문의 실험결과에서 W/B=18∼70%의 범위에서 일정한 온도(5, 10, 20, 30, 40, 50℃) 와 다양한 재령(0.5∼182일)에 따른 843개의 실험값을 가지고 가장 간편한 적산온도 모델을 사용하고, 강도별로 보통강도 콘크리트(40Mpa이하), 고강도콘크리트(40∼70MPa), 초고강도 콘크리트(70MPa 이상)로 구분하여 현장 에서 쉽게 적용할 수 있는 적산온도와 콘크리트 강도관계를 도출하고, 적산온도에 따른 최저 보증 콘크리트 압축강도 추정식을 제시하였다. The non-destructive method of easily evaluating concrete strength through the concept of maturity has been verified by many researchers. The current work introduced such a concept in concrete strength assessment that involved 843 variables and specific values that 11 papers used in experiments, including constant temperatures (5, 10, 20, 30, 40, 50℃) with a W/B range of 18 to 70% and different curing ages (0.5 to 182 days). The classification of concrete as being of normal-strength concrete (40MPa or less), high-strength concrete (40∼70MPa), and Super high-strength concrete (70MPa or more) enabled this study to identify the relationship between maturity and concrete strength using the most convenient and easily applicable maturity model in the construction field. A regression formula of lowest guaranteed concrete strength on the basis of maturity was presented.

연속섬유 거푸집으로 보강된 압축부재의 역학적 특성에 관한 연구

고훈범,Ko, Hune-Bum 한국건축시공학회 2002 한국건축시공학회지 Vol.2 No.4

Recently, the continuous fiber materials has become more important materials to repair and to reinforce concrete structural members. Continuous fiber meshes are effective for shear and confining reinforcement and provide excellent durability when combined with high strength mortar The purpose of this study is to verify the relationship between concrete strength and the ductility of inner concrete confined laterally by continuous fiber meshes. For this study, Experimental studies were conducted by compressive members using the cast frame of high strength mortar and continuous fiber meshes. Therefore, the result shows that compressive strength and ductility has improved according to the amount of the fiber meshes, and that the lateral confined effect of members with 3- or 4-axis mesh arrangement is bigger than that of members with 2-axis mesh. These data have to be used to verify the characteristic of concrete structure members reinforced continuous fiber mesh.

연속섬유메쉬를 사용한 판부재의 역학적 특성에 관한 연구 ( A Study on Mechanical Characteristics of Plate Member Using Continuous Fiber Mesh )

고훈범,이진섭 대한건축학회 2000 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.16 No.11

콘크리트 강도평가를 위한 인발장치와 후매입 인발볼트의 개발

고훈범,이강,원종성 한국건축시공학회 2011 한국건축시공학회지 Vol.11 No.3

The pullout test is a nondestructive testing method certified by the American Society for Testing and Materials (ASTM) and British Standards (BS). Research has shown that it is very reliable in terms of evaluating the concrete strength of reinforced concrete members. However, the pullout test is rarely performed on domestic construction sites due to the complex procedures and high costs involved. This study proposes a new pullout test composed of a post installable break-off bolt, an insert nut, and a pullout tester, which satisfy both economical and practical purposes on a construction site. Three different types of special fastening methods, a temporary fixed bolt, a plastic fixed panel, and a fixed bar, have been developed. A pullout tester is proposed that is driven by the circle force introduced into a handle composed of eight gears without a load cell and a hydraulic cylinder. The serviceability and reliability of these instruments were investigated through experiments at construction sites. Furthermore, the sample pullout test with a wall specimen was conducted to estimate the usefulness of the temporary fixed bolt type of fastening methods and pullout devices. Eventually, the developed instruments will be useful on construction sites if minor requirements are met. 인발법은 콘크리트 강도를 비파괴적으로 측정하는 방법으로 매우 신뢰할 만한 실험결과를 보여주고 구미에서는 규격화되고 표준화가 이루어져 있다. 하지만 시험방법이 복잡하고 시험기기가 고가이어서 국내에서는 사용이 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 인발법이 현장에서 사용하기 쉽도록 시험방법을 간단히 하고 저렴하게 할 수 있도록 후매입 파단형 인발볼트를 이용한 인발시험법을 제안하였으며,시험법에 필요한 후매입 파단형 인발볼트와 매입인발너트고정방법, 인발시험기를 개발하였다. 특히 매입인발너트 고정방법으로는 임시고정용 볼트를 이용한 방법, 플라스틱 고정판을 이용한 방법, 고정막대를 이용한 고정방법을 제안하였다. 인발시험기는 유압실린더와 로드셀 등이 필요 없도록기어를 이용하여 손잡이를 통한 회전력으로 인발시험이 가능하도록 고안하였다. 이 개발된 각각의 항목들은 직접 제작하고 현장에서 그 편리성과 정확성을 검토해 보았으며 검증실험도 실시하였다. 결과적으로 개발된 항목들은 추가적인 수정만 거치면 현장에서 유용하게 사용할 수 있으리라판단된다.

초고강도 콘크리트의 인발하중과 압축강도와의 관계

고훈범,김기태 한국건축시공학회 2018 한국건축시공학회지 Vol.18 No.1

The pullout test, a nondestructive testing(NDT), for pre-installed inserts is perhaps the most widely used technique toestimate the in-situ compressive strength of concrete. It measures the force needed to pullout a standardized metal insertembedded into concrete members. The pullout test was certified by the American Society for Testing andMaterials(ASTM) and Canadian Standards Association(CSA) as a reliable method for determining the strength of concretein concrete structures under construction. To easily estimate the strength of ultra-high-strength concrete, a simplifiedpullout tester, primarily composed of a standard 12mm bolt with a groove on the shaft as a break-off bolt, an insert nut,and a hydraulic oil pump without a load cell, was proposed. Four wall and two slab specimens were tested for two levelsof concrete strength, 80MPa and 100MPa, using a simplified pullout tester with a load cell to verify the advantages of thepullout test and simplified pullout test. The compressive strength of concrete, pullout load, and the rupture of the break-offbolt were measured 11 times, day 1 to 7, 14, 21, 28, and 90. The correlation of the pullout load and the compressivestrength of each specimen show a higher degree of reliability. Therefore, a simplified pullout test can be used to evaluatethe in-place strength of ultra-high-strength concrete in structures. The prediction equation for the groove diameter of thebreak-off bolt(y) with the concrete strength(x) was proposed as y=0.0184x+5.4. The results described in this researchconfirm the simplified pullout’s utility and potential for low cost, simplicity, and convenience. 비파괴 시험 중 선 매입 인발시험법은 아마도 현장의 콘크리트 압축강도를 평가하기 위해 널리 사용되는 기술이라고할 수 있다. 인발시험은 콘크리트 타설 전에 특별히 계획된형태의 철재 봉을 설치하여 콘크리트가 굳은 다음 그 봉을인발하여 그때의 하중을 측정하여 콘크리트 강도를 평가하는 방법으로 미국과 캐나다에서는 콘크리트 구조물 공사중에 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 시험법으로 각각ASTM C 900과 CSA A23.2에 규격화 되어 있다. 직경12mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일유압펌프로 구성된 간이인발시험법을 초고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 제안되었다. 인발시험과 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여,80MPa 및 100MPa 급 두 가지 유형의 콘크리트로 제작된4개의 시험벽체와 2개의 슬래브를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도, 파단형 인발볼트의 파단 여부를재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일, 90일에측정하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도의 상관곡선은매우 높은 신뢰도를 보여주었으며, 따라서 인발시험이 현장에서 구조물의 초고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트강도와의 관계식으로 y=0.0184+5.4(x=콘크리트 압축강도(MPa), y=파단형 인발볼트 직경(mm))를 제안하였다. 본연구에서 얻은 결과로 간이인발시험은 유용하며 저비용, 간편성 및 편의성에 대한 가능성이 검증되었다.