변형률과 탄성파를 이용한 암석 및 콘크리트 균열특성분석
Analysis for the Crack Characteristics of Rock and Concrete using Strain and Elastic Wave
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초록
본 연구는 암석 및 콘크리트 시편의 압축실험을 통해 균열 특성을 분석하고자 한다. 길이의 변화를 측정하는 변형률센서와 균열에 의해 발생한 탄성파를 측정하는 AE 센서를 시편에 부착하여 동시 측정함으로써 실험을수행하였다. 측정된 시편의 변형률로부터 계산된 균열체적변형률은 암석과 콘크리트 시편에서 다른 형상을 보여주고 있다. 이것은 재료의 취성정도에 따른 것으로 추측된다. 하지만, 파괴 및 손상도와 관계되어 있는 균열체적변형률은 두 개의 시편결과가 유사함을 관찰 할 수 있었다. 또한 AE 센서를 통해 측정한 시편의 누적 균열신호에너지가 변형률센서로 예측한 균열체적변형률과 매우 유사한 것을 관찰할 수 있었다. 이것은 AE 센서로도구조물의 손상없이 실시간으로 손상도를 예측할 수 있음을 의미한다.
Abstract
The purpose of this paper is to analyze the crack characteristics by performing the compression test of the rock and concrete specimens. The experiments are carried out by using strain sensors which can measure length change and the AE sensor which can detect the elastic wave from the crack. The crack volumetric strain calculated from measured strain is shown in different shape on the rock and the concrete specimens. This is because the specimens have a different degree of brittleness. However, the crack volumetric strain associated with the fracture and damage was similar to accumulated AE energy of the two specimens. This means that the AE sensor can assess damage in real time without damaging the structure.
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