표제지
목차
국문요약 11
제1장 서론 13
1.1. 연구의 배경 및 필요성 13
1.2. 연구의 목적 15
1.3. 연구의 내용 및 범위 16
제2장 콘크리트 구조물의 화재피해안전진단 방법에 관한 이론적 고찰 19
2.1. 고온 이력을 받은 콘크리트의 역학적 특성 19
2.1.1. 콘크리트의 물리·화학적 특성 19
2.1.2. 콘크리트의 열적 특성 20
2.2. 국내·외 건축물 화재안전진단 가이드라인 분석 23
2.2.1. 건축물의 화재손상 진단 및 평가 방법 분석 23
2.2.2. 건축물의 화재안전진단 절차 분석 23
2.3. 초음파 속도법에 따른 콘크리트 구조물의 화재안전진단 분석 방법 고찰 30
2.3.1. 초음파 속도법의 이론적 고찰 30
2.3.2. 국내·외 콘크리트에서의 초음파 속도법의 시험 규격 분석 32
2.3.3. 국내 콘크리트 구조물의 진단 방법 분석 34
2.3.4. 기존 연구 사례 분석 37
제3장 고온 이력을 받은 콘크리트의 잔존 역학적 특성 정량화를 위한 초음파법의 실험 및 검토 47
3.1. 실험 계획 및 방법 47
3.1.1. 실험 개요 47
3.1.2. 사용 재료 48
3.1.3. 콘크리트 배합 50
3.1.4. 실험 방법 51
3.2. 실험 결과 54
3.2.1. 콘크리트 질량 손실 54
3.2.2. 콘크리트의 강도 저하 특성 57
3.2.3. 콘크리트의 초음파 펄스 속도 60
3.2.4. 콘크리트의 응력-변형률 및 탄성계수 64
3.2.5. 콘크리트의 잔존 강도 및 초음파 펄스 속도의 상관관계 분석을 통한 강도예측식 제안 69
제4장 종합 결론 77
참고문헌 79
ABSTRACT 89
표 2.1. 고온 이력을 받은 골재 종류별 콘크리트 열팽창계수 22
표 2.2. 국내·외 건축물 화재안전진단 및 평가 기술 현황 24
표 2.3. 건축물 부재의 화재피해등급 26
표 2.4. 건축물 전체 화재피해 정도 26
표 2.5. 화재에 의한 콘크리트 건축물 부재의 구체적 피해 28
표 2.6. 1차 및 2차 조사 항목의 특징 29
표 2.7. 초음파 속도법의 장점 및 단점 32
표 2.8. UPV 측정 방법에 따른 계산식 35
표 2.9. UPV에 영향을 미치는 요인 39
표 2.10. 기존 제안된 UPV 분석을 통한 콘크리트 강도예측 모델 44
표 2.11. 잔존 압축강도에 따른 화재피해 건축 부재의 품질 45
표 2.12. 기존 제안된 UPV 분석에 따른 건축부재의 품질 I 45
표 2.13. 기존 제안된 UPV 분석에 따른 건축부재의 품질 II 45
표 2.14. 기존 제안된 UPV 분석에 따른 건축부재의 품질 III 46
표 3.1. 실험 계획 47
표 3.2. 재료의 물리적 특성 48
표 3.3. 시멘트의 화학적 특성 50
표 3.4. 콘크리트 배합 50
표 3.5. 시험 방법 52
그림 1.1. 연도별 화재 발생 건수 및 재산 피해 내역 13
그림 1.2. 화재 유형별 발생 건수 및 재산 피해 내역 14
그림 1.3. 연구 요약 16
그림 2.1. 고온 이력을 받은 시멘트 기반 재료의 물리적 및 화학적 반응 19
그림 2.2. 온도 증가에 따른 콘크리트 색상 변화 21
그림 2.3. 골재 종류별 열팽창 변형률 21
그림 2.4. 일본 건축물 화재피해진단의 절차 개략도 25
그림 2.5. 콘크리트 부재 화재피해등급 판정 흐름도 27
그림 2.6. 주파수에 따른 초음파의 종류 30
그림 2.7. 주파수에 따른 음파의 구분 31
그림 2.8. 초음파의 특성 31
그림 2.9. KS F 2731 및 ASTM C597에 따른 UPV 측정 33
그림 2.10. EN 12504-4:2021에 따른 UPV 측정 33
그림 2.11. 초음파 속도법 시험 및 측정기 점검 절차 34
그림 2.12. 탐촉자 배치 방법에 따른 UPV 측정 방법 35
그림 2.13. 탐촉자 거리에 따른 표면법 UPV 측정 36
그림 2.14. 표면법에 따른 초음파 속도 분석 함수 모델 37
그림 2.15. 콘크리트 재료 및 내부 구조적 상태에 따른 UPV 연구 경향 38
그림 2.16. 굵은 골재 종류에 따른 잔존 압축강도 40
그림 2.17. 굵은 골재 종류에 따른 잔존 UPV 40
그림 2.18. 다양한 W/B 비율에서의 잔존 압축강도 41
그림 2.19. 다양한 W/B 비율에서의 잔존 UPV 42
그림 3.1. 굵은 골재 48
그림 3.2. 석탄재 기반 굵은 골재의 단면 49
그림 3.3. 석탄계 인공 경량 골재의 조립률 49
그림 3.4. 전기 가열로 51
그림 3.5. 가열 곡선 51
그림 3.6. 압축강도 및 응력-변형률 측정 53
그림 3.7. UPV 측정 53
그림 3.8. 고온 노출 후 콘크리트의 단위 중량 54
그림 3.9. 고온 노출 후 콘크리트의 질량 손실률 56
그림 3.10. 고온 노출 후 콘크리트의 압축강도 57
그림 3.11. 고온 노출 후 콘크리트의 잔존 강도 59
그림 3.12. 고온 노출 후 콘크리트의 UPV 61
그림 3.13. 고온 노출 후 콘크리트의 잔존 UPV 63
그림 3.14. 고온 노출 후 응력-변형률 곡선 65
그림 3.15. 고온 노출 후 콘크리트의 최대 변형률 66
그림 3.16. 고온 노출 후 콘크리트의 탄성계수 66
그림 3.17. 고온 노출 후 콘크리트의 잔존 탄성계수 68
그림 3.18. 압축강도와 UPV의 상관관계 70
그림 3.19. 잔존 압축강도 및 UPV의 상관관계 72
그림 3.20. 고온 노출 후 UPV 분석을 통한 잔존 강도예측 모델 73
그림 3.21. 오차 범위 74
그림 3.22. 콘크리트 구조물의 잔존 압축강도에 따른 화재피해 부재의 품질 기준 75
그림 3.23. 콘크리트 건축물 화재피해 평가 등급에 따른 UPV 범위 76