콘크리트 구조물 하부의 공동 탐지를 위한 충격반향(IE) 및 충격응답(IR) 기법의 모형 실험

노명근,오석훈 한국지구과학회 2011 한국지구과학회지 Vol.32 No.1

The impact echo and impulse response methods were applied to the safety inspection of concrete structure,which has the rear cavity. The concrete structure model used in this study was divided into four sections, pure concrete,concrete+cavity, reinforced concrete with iron bar, and reinforced concrete+cavity, respectively. Previous study performed by authors have showed a possibility of success to use these method for detection of the rear cavity of concrete structure. Therefore, we tried to get more enhanced result with IE and IR methods through this study. Especially, IE and IR methods are relatively accurate to map the point of measurement, which makes it possible to interpret the depth of the concrete bed and effect by rear cavity with confidence. Followings were revealed from the results; the IE method shows some small peak zones probably indicating the rear cavity in the frequency lower than the resonance frequency and the changes of mobility and dynamic stiffness in the IR method indicate the weak zones. The proposed methods can be used to delineate the weak zones of the concrete structure. 콘크리트 구조물의 안전진단을 위해 충격반향기법(Impact Echo method, IE)과 충격응답기법(Impulse Response method, IR)을 이용하여, 콘크리트 모형 하부의 공동 유무에 따른 탐사 결과를 분석하였다. 콘크리트 모형은 순수 콘크리트 부분과 철근+콘크리트 부분으로 나누고, 공동의 유무에 따라 각 기법의 적용에 의한 반응 변화를 관찰하였다. 이연구에 앞서 수행한 GPR과 IE 및 IR 기법의 복합 적용 결과, IE 및 IR 기법이 철근의 영향을 크게 받지 않고 공동존재 여부에 따른 반응이 비교적 잘 나타나는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 선행 연구 결과를 토대로 IE와 IR 기법의 활용도를 높여서 보다 정확한 콘크리트 구조물의 안전진단 기법을 개발하고자 하였다. GPR과 같은 비파괴 조사기법과 달리, IE 및 IR 기법은 측정이 이루어지는 위치를 정확히 알 수 있어 각 측점의 콘크리트 두께와 하부 공동의반응을 보다 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다. 연구 결과, IE 기법에서는 공진주파수보다 낮은 저주파수에서 나타나는 작은 피크 구간이 공동에 의한 반응으로 보이며, IR 기법에서는 주파수에 따른 운동성(mobility)과 동적 강성도(dynamic stiffness)의 변화를 통해 공동의 유무를 확인할 수 있었다. 이 연구에서 제안한 방법은 콘크리트 구조물의 보수·보강에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

저주파수 레이더(GPR)에 의한 콘크리트 상판 및 터널 라이닝 배면 공동의 크기 및 두께 추정에 관한 실험 연구

박석균 한국구조물진단유지관리공학회 2006 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.10 No.6

콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다. The presence of cavitations under pavements or behind tunnel linings of concrete is likely to result in collapse. One method of detecting such voids by non-destructive means is low frequency type radar(GPR). By the way, the size and thickness of small cavitation can't be detected by the present radar technology with low frequency and low resolution when it apply to civil structures like that. To overcome these problems and limitations, this study aims to develope and propose a new analysis method for estimating the depth, cross-sectional size and thickness of cavitations using low frequency radar. A new proposed method is based on the experiments that are carried out for analyzing the correlation between the measurement values(the amplitudes of radar return) of low frequency radar and various type of cavitations. In this process, the threshold value for radar image processing which aims to represent only cavitations to be fitted size can be obtained. As the results, it is clarified that a proposed method has a possibility of estimating cavitation depth, size and thickness with good accuracy in laboratory scale.

매립관 및 공동의 GPR 탐사

이현호 대한건축학회지회연합회 2016 대한건축학회연합논문집 Vol.18 No.1

본 연구에서는 지하 매립관 및 상하수도 누수에 기인한 공동 등에 대한 탐사를 GPR(Ground Penetrating Radar)을 사용하여 평가하였다. 평가는 대형 토조를 만들어 콘크리트 흄관 및 PE관을 매립하고, 매립관 주변에 공동을 만들고 매립한 후 진행하였다. 평가 결과, 매립관의 탐사는 용이하였으며, 아스팔트 포장 및 무근 콘크리트 포장의 경우, 공동의 탐사가 용이한 것으로 평가되었다. 또한 매립관과 유사한 깊이 및 근접하게 공동이 매설된 경우 매립관 신호에 공동 신호가 묻혀 탐사가 어려운 것으로 평가되었다. 매립관 보다 위에 묻힌 공동은 탐사가 용이한 것으로 평가되었다. In this study, the detection of underground pipes and cavities due to underground water and sewage pipes leaking were evaluated by using a GPR (Ground Penetrating Radar). After that the burying concrete hume pipe, PE pipe, and cavity in test tank, GPR evaluation process was carried. According to the exploration results, the detection of underground pipes were easy, and the case of plain concrete pavement and asphalt pavement, cavities detection were easy. And the detection of cavities which were buried similar depth or horizontally close to the underground pipes, were evaluated as difficult caused by strong signal of the underground pipes. Also the detection of cavities which were buried above the underground pipes were estimated easy.

터널 라이닝 콘크리트 배면공동 두께에 따른 400MHz GPR 신호 변화에 관한 수치해석 연구

이성진,기성훈 한국비파괴검사학회 2023 한국비파괴검사학회지 Vol.43 No.2

This study proposes a practical method for evaluating the thickness of an air cavity (Hcavity) using low-frequency GPR. The interaction between low-frequency GPR signals with a center frequency of 400 MHz and air cavities with various thicknesses, which are formed behind tunnel concrete linings, is investigated using numerical analyses. The following three steps are performed: First, a numerical simulation model is developed to simulate transient electromagnetic wave propagations in an air cavity behind a tunnel concrete lining using open source software (gprMax). Second, based on the analytical results, a practical equation that relates the apparent time difference of EM reflections in the an air cavity and its thickness (Hcavity) is established. The results indicate that the  –Hcavity relation is effective for evaluating the thickness of the air cavity Hcavity) with an error margin of 20% even for air cavities that are relatively thinner than the wavelength of primary GPR signals, λGPR (Hcavity /λGPR~1/8). Finally, the obtained analytical results are validated through comparison with the experimental results of previously reported studies. 이 연구의 목적은 수치해석모델을 활용하여 400MHz의 중심주파수를 갖는 저주파 GPR 신호와 터널콘크리트 라이닝 배면공동의 상호작용을 분석하고, 저주파 GPR을 활용한 배면공동 깊이(Hcavity)평가를 위한실용적 방법을 연구하는 것이다. 이를 위하여 이 연구에서는 3가지 과업을 수행하였다. 먼저 오픈소스프로그램인 gprMax를 활용하여 다양한 깊이를 갖는 배면공동에서 저주파 전자기파 신호의 응답신호를 모사하였다. 이후 해석결과를 바탕으로 다양한 배면공동 깊이(Hcavity)에 따라 공동 바닥에서 반사된 전자기파 신호의 겉보기 시간차의 상관관계를 도출하였다. 이 연구에서는 겉보기시간차와 배면공동깊이의 차이 관계식은 배면공동의 두께가 GPR신호의 파장(λGPR) 비교하여 상당히 작은 경우(Hcavity/λGPR≦1/8)에서도 약 20% 의 양호한 오차수준을 보였다. 수치해석모델을 통하여 얻은 결과의 유효성은 기존연구에서 수집된 실험결과와 비교를 통하여 검증하였다.

현행 적산방식과 작업조 기반 적산방식의 공동주택 골조 콘크리트공사 노무비 비교 분석

하기주,최민권,하민수,하재훈 대한건축학회지회연합회 2013 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.1

비파괴검사법을 이용한 공동주택 마감재 종류에 따른 콘크리트 압축강도 비교평가

홍성욱 한국구조물진단유지관리공학회 2024 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.28 No.1

공동주택의 경우 사람의 실거주 및 코어시험 시 일어나는 분진 및 소음 등으로 인하여 비파괴검사를 진행하기 어려워 공용부 및 지하 주차장에서 매번 점검이 이루어지며, 저가 수주로 인한 콘크리트 면의 실험이 아닌 마감재 위에서 실험을 진행하여 부실점검이 발생할 수 밖에 없는 실정이다. 또한 강도 추정을 위한 제안식들은 시험조건과 환경의 차이에 따라 변동폭이 크고, 동일한 측정값을 나타내더라도 제안식 마다 그 편차가 커 정확한 강도 추정이 어려워 사용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에 공동주택에 주로 사용되는 마감재를 선정하여 마감재를제거하지 않고 직접 마감재에 비파괴검사법을 활용하여 마감재 종류에 따른 콘크리트 압축강도 비교 평가를 하고자 한다. 마감재 종류에 따른초음파속도법을 이용한 콘크리트 추정압축강도 신뢰도 평과 결과는 다음과 같다. 초음파속도법을 통해 도출된 추정압축강도와 압축강도의 오차율은 21.83% ~58.89%로 광범위한 변동폭을 보이며. 추정압축강도에 대한 마감재 유무의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 이에 마감재 종류를 더 선정하여 마감재 유무에 따른 초음파속도법 연구가 필요하며 신뢰도를 높일 수 있는 추정기법 연구가 필요하다. In the case of apartment building, it is difficult to conduct non-destructive testing due to the actual presence of people and the dust and noise generated during the core test, so inspections are performed each time in the common area and underground parking lot, and the tests are conducted on the finishing material rather than on the concrete surface due to low-cost orders. As the process progresses, poor inspection is inevitable. In addition, the proposed formulas for strength estimation have large fluctuations depending on the differences in test conditions and environments, and even if they show the same measured value, the deviation between each proposed formula is large, making it difficult to accurately estimate strength, making it difficult to use. Accordingly, we would like to select finishing materials mainly used in apartment complexes and compare and evaluate the compressive strength of concrete according to the type of finishing material by using non-destructive testing methods directly on the finishing materials without removing the finishing materials. The reliability evaluation results of the estimated compressive strength of concrete using the ultrasonic velocity method according to the type of finishing material are as follows. The error rate between the estimated compressive strength and compressive strength derived through the ultrasonic velocity method shows a wide range of variation, ranging from 21.83% to 58.89%. The effect of the presence or absence of finishing materials on the estimated compressive strength was found to be insignificant. Accordingly, it is necessary to select more types of finishing materials and study ultrasonic velocity methods according to the presence or absence of finishing materials, and to study estimation techniques that can increase reliability.

전자파를 이용한 콘크리트 비파괴 검사

임홍철 ( Rhim Hong-chul ),우상균 ( Woo Sang Kyun ),송영철 ( Song Young-chul ) 한국구조물진단유지관리공학회 2004 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.8 No.1

비파괴 검사에 널리 쓰이는 Ground Penetrating Radar (GPR)의 콘크리트 내 철근과 공동 탐사 성능을 알아 보기 위해, 일련의 실험을 실시하였다. 레이더를 이용한 탐사는 사용하는 안테나의 주파수에 가장 큰 영향을 받으며, 실험에서는 900MHz. 1 GHz, 1.5 GHz 3개의 안테나를 사용하였다. 콘크리트 기본시편의 크기는 1,000 mm (길이) × 1,000 mm (폭) × 140 mm (두께)이고, 철근과 공동의 크기와 매립 위치를 바꾸어 실험하였다. 모든 경우에서 철근과 공동을 성공적으로 탐사하였으며, 각 안테나 주파수에서의 특성을 파악하였다. 또한 상업용 레이더 시스템의 영상 처리 결과를 향상시킨 결과를 다루었다. Ground Penetrating Radar (GPR) has been used to image inside concrete specimens embedded with steel bars and delamination. An imaging algorithm has been developed to improve measurement output generated from a commercial radar system. For the experiments, laboratory size concrete specimens are made with the dimensions of 1,000 mm (W) x 1,000 mm (L) x 140 mm (D). The results have shown improved output of the radar measurements compared to commercially available processing methods.

보-기둥구조 PC공동주택 PC벽체의 조립공정 분석 연구

김기호,이범식,김민준,이동건 한국건축시공학회 2024 한국건축시공학회지 Vol.24 No.4

PC공동주택은 RC공사와 달리 양중장비에 의한 작업이 주공정으로 공기가 산정되기 때문에 PC벽체를 포함한 양중 단위공정분석이 선행되어야 한다. 본 연구는 Core, 내부, 외부 PC벽체의 조립공정을 분석하여 PC공동주택 기준층 공사 Cycle 분석하는것이다. 각 PC벽체의 양중과정 및 시간을 도출하였고, 그 결과를 사례에 적용하여 기준층 골조공사의 양중 사이클을 분석하였다. 순수 부재설치 기간은 5일로 분석되었고, PC부재별 작업시간 비중은 Core PC벽체는 약 16%, 내부 PC벽체는 약 8%, 외부 PC벽체는 약 18%로 분석되었다. 본 연구의 결과는 PC벽체가 적용된 PC공동주택 골조공사 시공계획 시, 핵심자료로 활용될 것이다. Unlike reinforced concrete(RC) construction, the primary determinant of construction schedule forprecast concrete(PC) apartment buildings is the lifting equipment. To establish a dry process-centricconstruction schedule, this study analyzes the lifting unit process for core, internal, and external PCwall components, which differ from traditional PC components. By examining the assembly process ofthese wall types, the study aims to determine the construction cycle for a standard floor frame of a PCapartment building. The findings will serve as foundational data for developing construction schedulesfor PC apartment buildings utilizing PC walls.

공동주택 철근콘크리트 공사 작업지연요인에 관한 연구

이현철,임소연,여상구,고성석 한국건축시공학회 2009 한국건축시공학회지 Vol.9 No.2

In order to conduct construction projects effectively, the work delay factors would be managed by planned construction schedules. As construction works are delayed ceaselessly, the solution is to select and manage the key factors which delay the work ceaselessly. The subjects of this study were an apartment houses of reinforced concrete structure. Hidden work delay factor were extracted, the surveys were conducted and occurrence, severity and detection of each factor were analyzed. With this result, final orders of priority were fixed and key management factors were deducted and presented. In order to conduct construction projects effectively, the work delay factors would be managed by planned construction schedules. As construction works are delayed ceaselessly, the solution is to select and manage the key factors which delay the work ceaselessly. The subjects of this study were an apartment houses of reinforced concrete structure. Hidden work delay factor were extracted, the surveys were conducted and occurrence, severity and detection of each factor were analyzed. With this result, final orders of priority were fixed and key management factors were deducted and presented.

공동주택 철근콘크리트 공사의 하자담보책임기간 개정 이력 분석

박준모 ( Park Jun-mo ),서덕석 ( Seo Deok-seok ) 한국건축시공학회 2017 한국건축시공학회 학술발표대회 논문집 Vol.17 No.1

Apartment building, which has been accompanied by economic growth in Korea, is a home of life and has the value overlapping as housing and assets. The improvement of consumer`s eye level and development of related technology and related service development have positive function that enriches society and creates economic wealth. On the other hand, the clash and conflict between stakeholders increase social unrest and waste our competitiveness by economic loss. The term of warranty liability of apartment building is an important issue of defect lawsuits and is only a few quantitative standards. However, in this study, we examined the revision history of the law and ordinances for the reinforced concrete construction. As a result, establishing and revising the relevant standard, there is no definite basis system to support it. To improve this, the efforts to provide the standard for term of warranty liability and quantitative and objective basis to support it should be accompanied continuously.