비선형 공진기법을 이용한 화재 손상 콘크리트 평가

Abstract

화재 발생 시 콘크리트 내부에는 미세 균열이 발생하고 이는 강도 및 탄성계수 등의 물성치에 상당한 영향을 미친다. 본 연구에서는 비파괴 기법 중 하나인 비선형 공진기법을 이용하여 화재 손상을 입은 콘크리트 내부의 미세손상을 평가한다. 비선형 공진기법은 충격의 세기에 따른 공진 주파수의 변화하는 특징을 이용하여 손상 정도를 평가하는 것이다. 손상 정도에 따라 공진 주파수가 변화하는 정도가 달라진다. 콘크리트 내부의 손상 정도를 평가하기 위해 노출온도를 200℃, 400℃, 600℃, 800℃로 설정하였고 화재 손상 후 콘크리트의 내부의 변화를 확인해보기 위해 손상 후 기간을 1주일, 1개월, 6개월, 12개월로 달리하여 실험하였다. 손상 정도의 지표가 될 수 있는 비선형 인자를 비선형 공진기법을 통해 얻은 후 쪼갬 인장강도 실험을 통해 손상 정도에 따른 잔존 강도를 측정하였다. 이를 통해 비선형 인자와 잔존 강도의 관계를 파악하였다. 이 관계의 검증을 위해서 깊이 별 손상 시편을 제작하고 기존 관계와의 비교를 하여 적합성을 확인하였다.