KR20030071109A - An apparatus and method for measurement of adhesion strength of concrete by a uniaxial tension - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트의 부착강도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현장 조건과 유사한 양생환경을 제공하며, 신/구 콘크리트의 부착강도를 측정할 뿐만아니라 파괴가 부착계면 또는 시험된 재료에서 발생하는지를 분명하게 보여주는 파괴형상을 평가할 수 있으며, 시험체의 편심에 따른 영향을 최소화하여 측정결과의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method for measuring the adhesion strength of concrete, and more particularly, provides a curing environment similar to the field conditions, and to measure the adhesion strength of new and old concrete, as well as failure to adhere to the interface or test The present invention relates to a method and a method for measuring the concrete bond strength by uniaxial tension, which can evaluate the fracture shape clearly showing whether it is generated from the material and improve the accuracy of the measurement result by minimizing the effect of the eccentricity of the specimen.
일반적으로, 콘크리트 구조물은 교량상판의 덧씌우기나 노후된 도로의 보수등과 같은 공사를 통해 기존의 콘크리트에 새로운 콘크리트가 포설된 신/구 콘크리트 복합 구조체로 이루어지기도 한다.In general, a concrete structure may be made of a new / old concrete composite structure in which new concrete is installed on existing concrete through construction such as overlaid bridge decks or renovation of old roads.
이러한 신/구 콘크리트 복합 구조체의 성능은 새로 포설된 신 콘크리트 재료 자체의 물성보다는 기존에 시공되어 있는 구 콘크리트와 신 콘크리트 사이의 부착성능에 의해서 크게 좌우된다.The performance of the new / old concrete composite structure depends largely on the adhesion performance between the old concrete and the new concrete, rather than the properties of the newly installed new concrete material itself.
보수 및 덧씌우기와 같은 공사 현장에서 콘크리트 재료의 부착성능이 무엇보다 중요한 요소로 인식되면서 신/구 콘크리트 복합 구조물의 부착강도를 높이기 위한 방법이 연구되어 왔으며, 시공된 복합구조물의 부착강도를 측정하기 위한 장치 및 방법도 많은 연구의 대상이 되어왔으나, 현재까지 뚜렷하게 표준으로 채택된 부착강도 실험방법이 제시된 바는 없다.As the adhesion performance of concrete materials is the most important factor in construction sites such as repair and overlay, a method for increasing the adhesion strength of new and old concrete composite structures has been studied, and to measure the adhesion strength of the constructed composite structures. Apparatus and methods have been the subject of many studies, but no test method of adhesion strength has been proposed.
따라서, 일반적으로 시행되는 신/구 복합 콘크리트의 부착강도 측정 시험방법으로는 경사전단시험, 직접전단시험 및 일축인장시험의 세 가지 방법이 있다.Therefore, there are three methods of measuring the bond strength of new and old composite concrete.
상기 부착강도 측정시험방법을 도 1a, 도1b 및 도 1c 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The adhesion strength measurement test method will be described with reference to FIGS. 1A, 1B and 1C.
도 1a 는 부착강도 측정 시험방법 중 경사전단에 의한 시험방법을 도시한 개략도이고, 도 1b 는 부착강도 측정 시험방법중 직접전단에 의한 시험방법을 도시한 개략도이며, 도 1c 는 부착강도 측정 시험방법중 일축인장에 의한 시험방법을 도시한 개략도이다.Figure 1a is a schematic diagram showing the test method by the inclined shear of the adhesion strength measurement test method, Figure 1b is a schematic diagram showing a test method by the direct shear of the adhesion strength measurement test method, Figure 1c is a test method for measuring the adhesion strength. It is a schematic diagram showing the test method by uniaxial tension.
먼저, 경사전단 및 직접전단에 의한 시험방법은 도 1a 및 도 1b 에 각각 도시한 바와 같이, 부착계면(3)을 형성한 구 콘크리트(1)와 신 콘크리트(2)에 각각 세로 또는 하중측으로 외력 P를 가하여 상기 부착계면(3)에 전단응력이 가해지도록 하여 그 파단강도를 측정하여 부착계면(3)의 부착강도를 측정한다.First, the test method by the inclined shear and direct shear, as shown in Fig. 1a and 1b, respectively, the external force to the longitudinal or load side on the old concrete (1) and the new concrete (2) having the attachment interface (3), respectively Shear stress is applied to the attachment interface 3 by the addition of P, and the breaking strength is measured to measure the attachment strength of the attachment interface 3.
그러나, 이러한 측정방법은 재현성의 결과가 좋지 않을 뿐만 아니라 파괴형상을 관찰하기 어려운 문제점이 있다.However, such a measuring method has a problem that not only the result of reproducibility is not good but it is difficult to observe the fracture shape.
반면에, 일축인장에 의한 시험방법은 도 1c 에 나타낸 바와 같이, 인장력 P를 가하여 구 콘크리트(1)와 신 콘크리트(2)의 부착계면(3)에 인장응력이 가해지도록 하여 그 파단강도를 측정하는 것으로, 신/구 콘크리트의 인장에 의해 부착계면(3)에서 실제적인 부착강도의 측정이 가능하고 파괴형상의 관찰이 가능한 방법이다.On the other hand, in the test method by uniaxial tension, as shown in Fig. 1c, the tensile strength is applied to the attachment interface 3 of the old concrete (1) and the new concrete (2) by applying the tensile force P to measure the breaking strength. By the tension of the new and old concrete, it is possible to measure the actual bond strength at the attachment interface 3 and to observe the fracture shape.
도 2a 및 도 2b 는 각각 종래 기술에 따른 직접 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 일 실시예 구성을 도시한 정면도 및 평면도이다.Figure 2a and Figure 2b is a front view and a plan view showing the configuration of one embodiment of the concrete adhesion strength measuring device by direct tension according to the prior art, respectively.
이에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 직접 인장에 의한 콘크리트 부착 강도 측정장치는, 기존에 시공된 구 콘크리트(1)에 추가적으로 신 콘크리트(2)를 보강하여 이루어진 복합구조체(10)의 표면에 직립되게 배치되는 프레임(20)과; 상기 프레임(20)의 상부에 장착되며, 소정의 인장력을 제공하는 유압 실린더(30)와; 상기 유압 실린더(30)의 실린더 로드(31)의 단부에 체결축(32)을 매개로 힌지결합되며, 상기 구 콘크리트(1)와 신 콘크리트(2)가 동일한 단면적을 갖도록 상기 복합구조체(10)에 절삭홈(11)을 파서 이루어진 코어(40)의 상면에 접합되어 상기 유압 실린더(30)로부터 전달된 인장력을 상기 코어(40)에 가하는 접합부재(50)로 구성된다.As shown in the drawing, the concrete attachment strength measuring device according to the prior art, upright on the surface of the composite structure 10 made by reinforcing the new concrete (2) in addition to the old concrete (1) previously constructed. A frame 20 arranged to be; A hydraulic cylinder (30) mounted on an upper portion of the frame (20) and providing a predetermined tension force; The composite structure 10 is hinged to the end of the cylinder rod 31 of the hydraulic cylinder 30 via a fastening shaft 32, so that the old concrete 1 and the new concrete 2 have the same cross-sectional area. It is composed of a joining member 50 is joined to the upper surface of the core 40 made by digging the cutting groove 11 to apply the tensile force transmitted from the hydraulic cylinder 30 to the core 40.
상기 프레임(20)은 소정 두께를 갖는 판형의 받침대(21)와; 상기 받침대(21)의 하면에 결합되어 그를 지지하는 복수의 지지축(22)으로 구성된다.The frame 20 has a plate-shaped pedestal 21 having a predetermined thickness; It is composed of a plurality of support shafts 22 which are coupled to and support the lower surface of the pedestal 21.
또한, 상기 유압실린더(10)의 실린더 로드(31)는 상기 받침대(21)를 관통하여 하방으로 연장된 구조로 이루어지고, 상기 접합부재(50)의 저면은 상기 코어(40)과의 접착강도의 증진을 위해 매끄럽게 가공되며, 상기 접합부재(50)의 저면과 상기 코어(40)의 상면 사이에는 접합부재(50)와 코어(40)를 접합시키기 위한 에폭시 수지 접합재(60)가 충전된다.In addition, the cylinder rod 31 of the hydraulic cylinder 10 has a structure extending downward through the pedestal 21, the bottom surface of the joining member 50 is the adhesive strength with the core 40 Smoothly processed to enhance the epoxy resin bonding material 60 for bonding the bonding member 50 and the core 40 is filled between the bottom surface of the bonding member 50 and the upper surface of the core 40.
상기 실린더 로드(31)와 접합부재(50)가 힌지결합된 체결축(32)의 외주면에는 볼 베어링(도시되지 않음)이 장착된다.A ball bearing (not shown) is mounted on an outer circumferential surface of the fastening shaft 32 to which the cylinder rod 31 and the joining member 50 are hinged.
상기한 바와 같이 구성된 종래 기술의 직접 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치를 이용하여 신 콘크리트 및 구 콘크리트로 이루어진 혼합구조체의 부착강도를 측정하는 방법은 다음과 같이 이루어진다.The method for measuring the adhesion strength of the mixed structure consisting of new concrete and old concrete using the concrete attachment strength measurement device of the prior art direct tension configured as described above is made as follows.
도3a에 도시한 바와 같이, 구 콘크리트(1)에 신 콘크리트(2)를 덧씌우기 한 복합 구조체(10)에 사각 링 형상의 절삭홈(11)을 구 콘크리트(1)까지 절삭되도록 형성시켜 시편 역할을 할 코어(40)를 형성시킨다. 이 상태에서, 상기 접합부재(50)가 상기 코어(40)의 상부에 위치되도록 부착강도 측정장치를 복합구조체(10) 표면에 설치한다.As shown in FIG. 3A, a specimen having a rectangular ring-shaped cutting groove 11 is formed to be cut to the old concrete 1 in the composite structure 10 in which the new concrete 2 is overlaid on the old concrete 1. To form a core 40 to serve. In this state, the attachment strength measuring device is installed on the surface of the composite structure 10 so that the bonding member 50 is positioned above the core 40.
이어서, 에폭시 수지 접합재(60)를 상기 코어(40) 상면 및 접합부재(50) 저면에 포설하고 상기 유압 실린더(30)를 가동하여 상기 실린더 로드(31)를 하방으로 신장시켜 코어(40)와 접합부재(50)를 접합시킨다.Subsequently, an epoxy resin bonding material 60 is disposed on the upper surface of the core 40 and the bottom surface of the bonding member 50, and the hydraulic cylinder 30 is operated to extend the cylinder rod 31 downward to extend the core 40 and the core 40. The bonding member 50 is bonded.
이후, 상기 에폭시 수지 접합재(60)가 굳어 코어(40)와 접합부재(50)가 완전히 접합되면 상기 유압 실린더(30)를 가동시켜 상기 코어(40)에 인장력를 가하며,가해지는 인장력의 크기를 서서히 증가시켜 상기 코어(40)의 구 콘크리트(1)와 신 콘크리트(2)의 부착계면(3)이 파단되는 강도를 측정한다.Subsequently, when the epoxy resin bonding material 60 is hardened and the core 40 and the bonding member 50 are completely bonded, the hydraulic cylinder 30 is operated to apply a tensile force to the core 40 and gradually increase the magnitude of the applied tensile force. By increasing the strength of the fracture of the adhesion interface 3 of the old concrete (1) and the new concrete (2) of the core 40 is measured.
이때, 상기 접합부재(50)와 실린더 로드(31)가 결합축(32) 및 볼 베어링(도시하지 않음)에 의해 힌지결합되므로, 인장하중이 정확하게 중심에 작용하지 못하고 편심되게 작용된다. 부착강도의 크기는 파괴가 발생하였을 때의 하중을 코어의 단면적으로 나누어 구한다.At this time, since the joining member 50 and the cylinder rod 31 are hinged by the coupling shaft 32 and the ball bearing (not shown), the tensile load does not exactly act in the center but acts eccentrically. The magnitude of the bond strength is obtained by dividing the load at the time of failure by the cross section of the core.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 일축인장에 기초한 직접인발에 의한 부착강도장치에 의한 시험방법은 기존 콘크리트 슬래브에 코어링(시편 샘플링)을 하여 측정하기 때문에 구조물의 국부적 파괴뿐만 아니라 원활한 작업을 수행하지 못하여 일부 조건에서만 가능한 시험방법으로, 여러 시편을 여러 환경조건에 따라 측정하기 어려운 문제점이 있다.However, the test method of the adhesion strength device by direct drawing based on the uniaxial tensile force according to the prior art as described above is performed by coring (sample sampling) to the existing concrete slab, thereby performing smooth work as well as local destruction of the structure. This is a test method that can be performed only under some conditions, and it is difficult to measure several specimens under different environmental conditions.
또한, 코어와 시험기구간에 편심이 발생하게 되면, 인장하중이 정확하게 중심에 작용하지 못하고 편심되게 작용하여 측정결과의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.In addition, when an eccentricity is generated between the core and the test apparatus, the tensile load does not work correctly in the center but eccentrically, so that the accuracy of the measurement result is lowered.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현장 조건과 유사한 양생환경을 제공하며, 신/구 콘크리트의 부착강도를 측정할 뿐만 아니라, 파괴가 부착계면 또는 시험된 재료에서 발생하는지를 분명하게 보여주는 파괴형상을 평가할 수 있으며, 시험체의 편심에 따른 영향을 최소화하여 측정결과의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and provides a curing environment similar to the field conditions, and measure the adhesion strength of new and old concrete, as well as failure occurs in the adhesion interface or the tested material. The purpose of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring the concrete bond strength by uniaxial tension, which can evaluate the fracture shape clearly showing whether it can be seen and improve the accuracy of the measurement result by minimizing the effect of the eccentricity of the specimen.
도1a는 종래의 경사전단에 의한 콘크리트 부착강도 측정방법을 개략적으로 도시한 개략도.Figure 1a is a schematic diagram schematically showing a method of measuring the concrete bond strength by the conventional shear shear.
도1b는 종래의 직접전단에 의한 콘크리트 부착강도 측정방법을 개략적으로 도시한 개략도.Figure 1b is a schematic diagram schematically showing a method of measuring the concrete bond strength by the conventional direct shear.
도1c는 종래의 직접인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정방법을 개략적으로 도시한 개략도.Figure 1c is a schematic diagram schematically showing a method of measuring the concrete bond strength by the conventional direct tension.
도 2a 및 도 2b 는 각각 종래 기술에 따른 직접 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 일 실시예 구성을 도시한 정면도 및 평면도.Figure 2a and Figure 2b is a front view and a plan view showing an embodiment configuration of the concrete adhesion strength measuring device by direct tension, respectively, according to the prior art.
도 3 은 본 발명에 따른 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 구성을 도시한 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the concrete adhesion strength measuring device by uniaxial tension in accordance with the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 조립상태를 도시한 구성도.Figure 4 is a block diagram showing an assembled state of the concrete adhesion strength measuring device by uniaxial tension in accordance with the present invention.
도 5a 내지 도 5l 은 본 발명의 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정시험제 제작과정을 나타낸 과정도.Figure 5a to 5l is a process diagram showing the manufacturing process of the concrete bond strength measurement test by uniaxial tension of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1: 구 콘크리트 시편2: 신 콘크리트1: old concrete specimen 2: new concrete
100: 밀폐부재200, 300: 니플 파이프100: sealing member 200, 300: nipple pipe
210, 310: 나사홈220, 320: 니플 커버210, 310: screw groove 220, 320: nipple cover
250: 접착부재400: 연결수단250: adhesive member 400: connecting means
410: 조인트 볼트420: 볼 베어링410: joint bolt 420: ball bearing
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일면이 매끄럽게 처리된 소정 지름과 높이를 갖는 기둥 형태의 구 콘크리트 시편; 상기 구 콘크리트 시편의 일단부 둘레에 구비되는 밀폐부재; 일측면이 상기 구 콘크리트 시편 일단면과 부착 계면을 형성하는 신 콘크리트; 상기 구 콘크리트와 신 콘크리트의 외면에 각각 씌워지되, 상기 부착계면을 경계로 구분되는 제1 및 제2 니플 파이프; 상기 구 콘크리트 시편과 제1 니플 파이프를 일체화 하도록 그들 접촉부 사이에 충전되는 접착부재; 상기 제1 및 제2 니플 파이프를 양측방향으로 잡아당기는 인장력을 제공하기 위한 인장력 제공수단; 및 상기 제1 및 제2 니플 파이프와 인장력 제공수단을 연결하는 연결수단을 포함하는 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a spherical concrete specimen having a predetermined diameter and height of one surface smoothly treated; A sealing member provided around one end of the old concrete specimen; New concrete, wherein one side forms an attachment interface with one surface of the old concrete specimen; First and second nipple pipes respectively disposed on the outer surfaces of the old concrete and the new concrete, and separated by the boundary of the attachment interface; An adhesive member filled between the contact portions to integrate the old concrete specimen with the first nipple pipe; Tension force providing means for providing a tension force to pull the first and second nipple pipes in both directions; And a connecting means for connecting the first and second nipple pipes to the tensile force providing means.
상기 연결수단은 상기 제1 및 제2 니플 파이프의 나사홈에 각각 나사 결합되고, 중앙부에 너트 구멍이 형성된 니플 커버와, 일측은 상기 니플 커버의 너트 구멍에 결합되는 볼트부가 형성되고 머리부는 수평선상으로 관통공을 갖는 U 자 형태로 형성된 조인트 볼트 및 상기 조인트 볼트에 결합되는 볼 베어링으로 이루어진다.The connecting means is screwed into the screw grooves of the first and second nipple pipes, respectively, the nipple cover formed with a nut hole in the center, and one side is formed with a bolt that is coupled to the nut hole of the nipple cover, the head is horizontally It consists of a joint bolt formed in the U-shape having a through hole and a ball bearing coupled to the joint bolt.
또한, 본 발명은, 일측면이 매끄럽게 표면처리된 소정 지름과 높이를 갖는 구 콘크리트 시편; 상기 구 콘크리트 시편의 표면처리 면측 둘레에 구비되는 오-링; 상기 구 콘크리트 시편의 외면에 씌워지고, 그 일단부가 상기 밀폐부재에 접촉되는 제1 니플 파이프; 상기 구 콘크리트 시편과 제1 니플 파이프를 일체화 하기 위하여 그들 접촉부 사이에 충전되는 에폭시 수지 접착재; 일단이 상기 제1 니플 파이트의 일단에 대향되게 안착되어 경계를 이루는 제2 니플 파이프; 상기 제2 니플 파이프 내에 타설 고형화되어 상기 구 콘크리트의 일측면과 부착계면을 형성하는 신 콘크리트; 상기 제1 니플 파이프와 제2 니플 파이프에 대향하는 방향으로 인장력을 제공하는 인장력 제공수단; 및 상기 제1 및 제2 니플 파이프 각각을 상기 인장력 제공수단으로 연결하는 연결수단을 포함하는 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치를 제공한다.In addition, the present invention, one surface is smoothly surface-treated spherical concrete specimen having a predetermined diameter and height; O-rings provided around the surface-treated surface side of the old concrete specimen; A first nipple pipe covering an outer surface of the old concrete specimen and having one end thereof in contact with the sealing member; An epoxy resin adhesive filled between the contact portions to integrate the old concrete specimen and the first nipple pipe; A second nipple pipe, one end of which is seated opposite to one end of the first nipple fight and forms a boundary; New concrete to solidify the casting in the second nipple pipe to form an adhesion interface with one side of the old concrete; Tension force providing means for providing a tension force in a direction opposite to the first nipple pipe and the second nipple pipe; And a connecting means for connecting each of the first and second nipple pipes to the tensile force providing means.
상기 제1 니플 파이프와 제2 니플 파이프 경계부에는 제2 니플 파이프의 유동을 방지하기 위하여 설치하였다가 상기 신 콘크리트가 고형화되면 제거하는 유동 방지 테이프를 더 포함한다.The first nipple pipe and the second nipple pipe boundary portion further includes a flow preventing tape which is installed to prevent the flow of the second nipple pipe and is removed when the new concrete solidifies.
또한, 본 발명은, 일측면을 매끄럽게 표면 처리한 기둥 형태의 구 콘크리트를 제작하는 제1단계; 상기 구 콘크리트의 일측면측의 단부 둘레로 밀폐부재를 설치하는 제2단계; 상기 구 콘크리트 외면에 제1 니플 파이프를 씌우는 제3단계; 상기 구 콘크리트와 제1 니플 파이프의 경계부 사이로 접착부재를 충전하고 경화시키는 제4단계; 상기 제1 니플 파이프와 동일 직경을 갖는 제2 니플 파이프를 구 콘크리트 일측면측에 엊고, 상기 제2 니플파이프가 유동되지 않도록 고정시키는 제5단계; 상기 제2 니플 파이프 내로 신 콘크리트를 충전 고형화시켜 상기 구 콘크리트의 일측면과 부착 계면이 형성되도록 하는 제6단계; 및 상기 제6단계 이후 상기제1 니플 파이프와 제2 니플 파이프를 서로 대향하는 방향으로 인장력 제공수단에 의해 인장력을 제공하여 상기 신, 구 콘크리트의 부착강도를 측정하는 제7단계를 포함하는 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정방법을 제공한다.In addition, the present invention, the first step of producing a sphere-shaped concrete concrete surface-treated smoothly on one side; A second step of installing a sealing member around an end portion of one side of the old concrete; A third step of covering the first nipple pipe on the old concrete outer surface; A fourth step of filling and curing the adhesive member between the boundary of the old concrete and the first nipple pipe; A fifth step of clamping the second nipple pipe having the same diameter as the first nipple pipe on one side of the old concrete and fixing the second nipple pipe so as not to flow; A sixth step of solidifying new concrete into the second nipple pipe to form an attachment interface with one side of the old concrete; And a seventh step of measuring a bond strength of the new and old concrete by providing a tensile force by means of a tensile force providing means in the direction in which the first nipple pipe and the second nipple pipe face each other after the sixth step. Provides a method of measuring concrete bond strength by
상기 제5단계는 상기 두 니플 파이프의 이음부를 고정 테이프를 이용하여 고정시키고, 상기 신 콘크리트가 충전 고형화되면 제거하는 제13단계를 더 포함한다.The fifth step may further include a thirteenth step of fixing the joints of the two nipple pipes using a fixing tape and removing the new concrete when the solidified filling is performed.
상기 제7단계는 상기 제1 및 제2 니플 파이프에 각각 니플 덮개를 결합시키는 제15단계; 및 상기 각 니플 덮개 중앙에 조인트 볼트를 결합한 뒤, 상기 조인트 볼트에 볼 베어링을 매개로 인장력 제공수단의 조인트 볼트와 연결시켜 인장력을 제공하는 제16단계를 더 포함한다.The seventh step may include coupling a nipple cover to the first and second nipple pipes, respectively; And a sixteenth step of coupling the joint bolts to the centers of the nipple covers, and connecting the joint bolts to the joint bolts of the tensile force providing means through the ball bearings to provide the tensile force.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명에 따른 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치의 조립상태를 도시한 구성도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the concrete adhesion strength measurement device by uniaxial tension according to the present invention, Figure 4 is a configuration diagram showing the assembled state of the concrete adhesion strength measurement device by uniaxial tension according to the present invention. .
본 발명의 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치는 도3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 소정 지름과 높이를 가지는 구 콘크리트 시편(1)의 표면처리된 면의 일단부 둘레에 구비되는 고무 재질의 오-링(O-ring)인 밀폐부재(100)와; 상기 구 콘크리트 시편(1)의 외면에 씌워져 그 일단부가 상기 밀폐부재(100)에 접촉되고, 타단부 외주연에 나사홈(210)이 형성된 제1 니플 파이프(nipple pipe)(200)와;상기 구 콘크리트 시편(1)과 제1 니플 파이프(200)를 일체화 하기 위하여 그들 접촉부 사이에 충전되는 접착부재(250)와; 일단부가 상기 제1 니플 파이트(200)의 일단부와 대향되게 안착되고, 타단부 외주연에 나사홈(310)이 형성되며, 그 내부에 신 콘크리트(2)가 타설되는 제2 니플 파이프(300)와; 상기 제1 및 제2 니플 파이프(200)(300)의 이음부를 고정시켜 제2 니플 파이프의 유동을 방지하기 위한 고정 테이프(미도시)와; 상기 제1 및 제2 니플 파이프(200)(300)의 나사홈(210)(310)에 각각 나사 결합되고, 중앙부에 후술하는 연결수단(400)과 연결하기 위한 연결부(221)(321)가 형성된 니플 커버(220)(320)와; 상기 니플 커버(220)(320)와 인장력을 제공하는 인장력 제공수단을 연결하는 연결수단(400)을 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the apparatus for measuring the concrete adhesion strength by uniaxial tension of the present invention is a rubber material provided around one end of the surface-treated surface of the old concrete specimen 1 having a predetermined diameter and height. O-ring of the sealing member (100) and; A first nipple pipe (200) covered with an outer surface of the old concrete specimen (1) and having one end thereof in contact with the sealing member (100) and a screw groove (210) formed at an outer circumference of the other end; An adhesive member (250) filled between the contact portions to integrate the old concrete specimen (1) and the first nipple pipe (200); A second nipple pipe 300 having one end seated opposite to one end of the first nipple pit 200, a thread groove 310 formed at an outer circumference of the other end, and the new concrete 2 being poured therein. )Wow; A fixing tape (not shown) for fixing the joints of the first and second nipple pipes 200 and 300 to prevent the flow of the second nipple pipes; The connecting portions 221 and 321 for screwing into the screw grooves 210 and 310 of the first and second nipple pipes 200 and 300, respectively, and for connecting with the connecting means 400 which will be described later in the center portion thereof. Nipple covers 220 and 320 formed; It includes a connecting means 400 for connecting the nipple cover 220, 320 and the tensile force providing means for providing a tensile force.
여기에서, 상기 접착부재(250)의 충전은 에폭시 수지 접합재로 충전하는 것이 바람직하다.Here, the filling of the adhesive member 250 is preferably filled with an epoxy resin bonding material.
또한, 상기 니플 커버(220)(320)의 연결부(221)(321)는 너트 구멍으로 형성되며, 상기 연결수단(400)은, 일측이 상기 너트 구멍에 결합되는 볼트부가 형성되고 머리부는 수평선상으로 관통공을 갖는 U 자 형태로 형성된 조인트 볼트(410)와, 상기 조인트 볼트(410)에 결합되는 볼 베어링(420)을 포함한다.In addition, the connection parts 221 and 321 of the nipple covers 220 and 320 are formed as nut holes, and the connection means 400 is formed with a bolt part at one side thereof coupled to the nut hole and a head part on a horizontal line. It includes a joint bolt 410 formed in a U-shape having a through hole, and a ball bearing 420 coupled to the joint bolt 410.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정장치를 이용하여 신 콘크리트 및 구 콘크리트로 이루어진 혼합구조체의 부착강도를 측정하는 방법을 도 5a 내지 도 5l를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The method of measuring the adhesion strength of a mixed structure made of new concrete and old concrete using the concrete adhesion strength measurement device according to the uniaxial tension of the present invention configured as described above will be described below with reference to FIGS. 5A to 5L. .
도 5a 내지 도 5l 은 본 발명의 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 측정시험체 제작과정을 나타낸 과정도이다.5a to 5l is a process diagram showing the manufacturing process of the concrete bond strength measurement test specimen by uniaxial tension of the present invention.
본 발명에 의한 일축인장 부착강도 실험을 위한 신.구 콘크리트 시편은, 소정 지름 및 높이, 바람직하게는 지름 100mm, 높이 100mm의 원기둥형 구 콘크리트 위에 지름 100mm와 높이 50mm인 신 콘크리트 덧씌우기를 적용하여 제작한다. 실험 변수 한 개의 부착강도 특성치를 구하기 동일한 형상이 시편을 최소 3개 이상 제작하여 실험결과상의 오차를 피하도록 한다.New and old concrete specimens for uniaxial tensile strength test according to the present invention are manufactured by applying a new concrete overlay having a diameter of 100 mm and a height of 50 mm on a cylindrical concrete having a predetermined diameter and height, preferably 100 mm in diameter and 100 mm in height. do. Experimental Variables Determination of One Bond Strength Characteristic At least three specimens of the same shape should be used to avoid errors in the experimental results.
먼저, 도 5a와 같이, 지름 100m, 높이 200mm의 원기둥 콘크리트를 반으로 절단하여 구 콘크리트(1)를 제작한다. 이 때, 상기 구 콘크리트(1)의 잘려진 면이 부착강도 시험을 위하여 이용된다.First, as shown in Figure 5a, the cylindrical concrete of diameter 100m, height 200mm by cutting in half to produce a spherical concrete (1). At this time, the cut surface of the old concrete 1 is used for the adhesion strength test.
다음으로, 도 5b 및 도 5c 에 도시한 바와 같이, 부착강도 시험을 위한 구 콘크리트(1)의 일측면을 사포와 쇠솔을 이용하여 표면 연마 처리한다.Next, as shown in FIGS. 5B and 5C, one side of the old concrete 1 for the adhesion strength test is subjected to surface polishing using sandpaper and an iron brush.
이 때, 상기 사포 및 쇠솔을 이용할 때 발생된 먼지와 콘크리트 찌꺼기를 고압의 공기로 불어낸 뒤 젖은 천으로 닦아 깨끗한 표면을 제공하도록 한다.At this time, the dust and concrete debris generated when using the sandpaper and iron brush are blown with high-pressure air and then wiped with a damp cloth to provide a clean surface.
그리고, 도 5d 에 나타낸 바와 같이, 상기 구 콘크리트(1)의 표면 처리된 면측의 단부 둘레로 오-링(O-ring)을 씌운 다음, 도 5e와 같이, 구 콘크리트(1) 외면에 제1 니플 파이프(200)를 씌운다.Then, as shown in FIG. 5D, an O-ring is covered around the end of the surface-treated surface side of the old concrete 1, and then, as shown in FIG. 5E, the first surface is formed on the outer surface of the old concrete 1. Covers the nipple pipe 200.
상기와 같이 구 콘크리트(1) 외면에 제1 니플 파이프(200)를 씌운 상태에서, 상기 구 콘크리트(1)와 제1 니플 파이프(200)를 일체화하기 위하여 도 5f와 같이 구 콘크리트(1) 주연부를 따라 에폭시 수지 접합재(250)를 붓고, 에폭시가 충분히 경화될 때까지 기다린다.As described above, in order to integrate the old concrete 1 and the first nipple pipe 200 in a state in which the first nipple pipe 200 is covered on the outer surface of the old concrete 1, the old concrete 1 has a periphery as shown in FIG. 5F. Pour the epoxy resin bonding material 250 along the portion and wait until the epoxy is fully cured.
상기 에폭시가 충분히 경화가 되면, 구 콘크리트(1)와 제1 니플 파이프(200)로 이루어진 시험체를 뒤집어 제1 니플 파이프(200)와 동일 직경을 갖는 제2 니플 파이프(300)를 엊고, 도 5g 와 같이, 두 니플 파이프(200)(300)의 이음부를 테이프를 이용하여 고정시킨 다음, 도 5h와 같이 상기 제2 니플 파이프(300) 내로 신 콘크리트(2)를 덧씌워 시편을 완성한다.When the epoxy is sufficiently cured, the test body consisting of the old concrete (1) and the first nipple pipe (200) is turned upside down to remove the second nipple pipe (300) having the same diameter as the first nipple pipe (200), Figure 5g As shown in FIG. 5H, the joints of the two nipple pipes 200 and 300 are fixed with a tape, and the new concrete 2 is covered with the second nipple pipe 300 to complete the specimen as shown in FIG. 5H.
이후, 일축 인장 실험을 할 때까지 시험체를 22℃와 상대습도 50%의 표준양생을 실시한다.Thereafter, the specimens are subjected to standard curing at 22 ° C. and 50% relative humidity until the uniaxial tensile test is performed.
다음으로, 도 5i와 같이, 표준양생된 시험체의 제1 및 제2 니플 파이프(200)(300)에 각각 니플 덮개(220)(320)를 결합시키고, 상기 각 니플 덮개 중앙부로 도 5j와 같이 조인트 볼트(410)를 결합한 뒤, 도 5k와 같이 상기 조인트 볼트(410)에 볼 베어링(420)을 결합하여 도 5l와 같은 일축인장 시험을 위한 시험체가 완성된다.Next, as illustrated in FIG. 5I, nipple covers 220 and 320 are respectively coupled to the first and second nipple pipes 200 and 300 of the standard cured test specimen, and as illustrated in FIG. After coupling the joint bolt 410, as shown in FIG. 5k, the ball bearing 420 is coupled to the joint bolt 410 to complete the test specimen for uniaxial tension test as shown in FIG.
이와 같이 완성된 시험체의 양측 볼 베어링에 10tonf 용량의 인장력 제공수단을 연결하여 충격을 주지 않는 상태로 일축인장을 계속적으로 가하고, 하중 재하는 변위제어방법으로 행하며, 매분 약 1.3mm의 속도로 재하한다. 이 때, 신,구 콘크리트 계면의 파괴에서의 인장강도는 파괴하중을 접합 경계면의 면적으로 나누어 계산한다.In this way, by connecting 10tonf capacity tension means to the ball bearings on both sides of the test specimen, the uniaxial tension is continuously applied without impact, and the load is carried out by the displacement control method and loaded at a speed of about 1.3mm per minute. . At this time, the tensile strength at the fracture of new and old concrete interfaces is calculated by dividing the failure load by the area of the joint interface.
이와 같은 본 고안에 따른 일축 인장에 의한 콘크리트 부착강도 실험에서 무엇보다 중요한 편심의 영향을 최소하기 위하여 시험체와 측정기의 연결장치가 360°회전이 가능하도록 제작하여 시험체의 편심에 따른 영향을 최소화한다.In order to minimize the effect of eccentricity, which is most important in the concrete bond strength test by uniaxial tension according to the present invention, the test device and the measuring device are manufactured to be able to rotate 360 ° to minimize the influence of the test specimen.
즉, 응력집중으로 인하여 강도결과가 과대 평가되거나 과소 평가되어 적정한 부착강도 특성을 평가할 수 없게 되는 것을 방지하기 위하여 360°회전이 가능한 볼 베어링을 사용하여 시험체와 측정기 사이의 응력집중으로 인하여 발생되는 편심이 부착강도 측정에 미치는 영향을 최소화 하도록 한 것이다.In other words, eccentricity caused by stress concentration between the test body and the measuring instrument using a ball bearing that can be rotated 360 ° in order to prevent the stress result from being overestimated or underestimated and unable to evaluate proper bond strength characteristics. This effect is to minimize the impact on the strength measurement.
또한, 본 발명에서 제안된 실험방법은 현장 조건과 유사한 양생환경을 제공하고, 신, 구 콘크리트의 부착강도를 측정할 뿐만 아니라 파괴가 부착계면 또는 시험된 재료에서 발생하는지를 분명하게 부요주는 파괴형상을 평가할 수 있다.In addition, the experimental method proposed in the present invention provides a curing environment similar to the field conditions, and measures the strength of adhesion of new and old concrete, as well as providing a fracture shape that clearly clarifies whether failure occurs in the adhesion interface or the tested material. Can be evaluated
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 기존의 콘크리트 구조물에 새로운 콘크리트를 보강하여 이루어진 복합구조체의 부착강도를 시험장 뿐 아니라 공사 현장에서 직접 및 즉시 측정할 수 있으므로, 보다 실질적인 측정 결과를 신속하게 얻을 수 있어 필요한 후속 조치를 정확하고 신속하게 취할 수 있게 되며, 복합구조체의 접합부분 중에서 가장 취약한 부분의 위치를 용이하게 찾아낼 수 있게 되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, since the adhesive strength of the composite structure made by reinforcing the new concrete to the existing concrete structure can be measured directly and immediately at the construction site as well as the test site, more substantial measurement results can be obtained quickly. It is possible to accurately and quickly take the necessary follow-up measures, and it is possible to easily locate the most vulnerable parts of the joints of the composite structure.
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