슈미트해머시험(Schmidt hammer, 반발경도시험)

1. 시험제목 : 반발경도법에 의한 비파괴검사법

 

2. 서론

 

• 정의 : 이 검사법은 콘크리트의 표면경도를 측정하여 이 측정치로부터 콘크리트의 압축강도를 비파괴로 판정하는 검사방법이다. 반발경도법은 타격법 중 하나의 방법이며, 콘크리트의 표면을 햄머로 타격하여 표면의 손상정도나 반발정도를 측정한다. 특히 반발경도를 구하는 슈미트햄머법이 가장 널리 이용된다. 슈미트햄머법은 콘크리트의 강도에 따라 반발경도가 변화하는 점을 이용한 방법으로 시험방법이 간편하고 국제적으로 표준화된 이점이 있다.

 

• 목적 : 슈미트햄머법은 간편하고 짧은 시간에 강도추정이 가능한 우수한 사용성과 콘크리트 구조물전체에 대해 강도측정이 가능하다는 점에서 유용하게 쓰인다.

 

• 원리 : 슈미트햄머로 경화콘크리트면을 타격 시, 반발도와 콘크리트의 압축강도 사이에 특정 상관관계가 있다는 실험적 경험을 기초로 한다. 타격시 햄머 내의 중추 반동량을 반발도로 표시하며, 이 반발도의 크기에 따라 콘크리트의 압축강도를 추정한다. 일반적으로 타격시의 반발도는 타격에너지 및 피타격체의 형상, 크기, 재료의 물리적특성과 관계되는 물리량에 따라 다르다. 즉 반드시 재료의 강도와 일률적인 관계가 있는 것만은 아니다. 특히 콘크리트와 같은 불균질한 재료에서는, 슈미트햄머로 표면에서 국부적타격을 하는 경우에는, 반발도는 타격면에 존재하는 골재의 유무, 습윤상태, 콘크리트의 재령 등에 따라 차 이가 난다.

 

3. 시험기구

 

: N형슈미트햄머

 

4. 시험방법

 

1) 측정면은 평탄한 면을 선정하며 측정면내에 있는 곰보, 공극, 노출된 자갈부분은 측정점에서 제외한다. 구조체 콘크리트의 측정시에는 피 측정부의 콘크리트 두께가 10cm이상 되는 지점을 선정한다.

 

2) 슈미트햄머의 타격점은 20점을 표준으로 하며 타격점 상호간의 간격은 3cm로 종으로 5열, 횡으로 4열의 선을 그어 직교되는 20점을 타격한다. (3Cm 간격)

 

3) 수평타격측정치가 안정된 값을 나타내므로 되도록 수평타격을 원칙으로 한다. 수평타격이 아닌 경우는 경사각도에 대한 보정을 실시한다.

 

4) 측정치는 원칙적으로 정수값을 읽도록 하며 측정치의 처리는 타격 시 반향음이 이상하거나, 타격점이 움푹 들어가는 경우의 값과 평균 타격치의 ±20%를 상회하는 경우에는 이상치로 보고 제외시킨다.

 

5) 이상치를 제외시킨 측정치의 평균을 그 측정개소의 반발도로 한다.

 

5. 시험시 주의사항

 

1) 구조체 콘크리트에서의 측정 시에는 피 측정부의 콘크리트두께가 10cm 이상되는 지점을 선정한다. 10cm의 이하의 경우에는 타격 시 피 측정부의 진동 등으로 타격에너지가 산란되어 반발도가 급격히 감소한다. 또한 보, 기둥 등의 우각부에서의 측정 시에도 평면부와는 반발도가 차이가 있으므로, 최소 3~6cm 이격된 개소에서 측정하도록 한다. 측정개소는 많을수록 유리하다.

 

2) 콘크리트공시체를 강도측정대상으로 할 때는 그 한 변의 길이가 20cm이상인 것을 사용하고 측면을 타격 시에는 햄머가 면에 직각이 되도록 주의한다. 공시체를 타격 시에는 압축강도기등으로 공시체를 완전히 고정하고 타격에너지가 산란되지 않도록 한다.

 

6. 결과

측 정 치					평균치	보정치	기준경도	타격각도	압축강도		재령계수	보정압축강도
					R	ᇫR	R。	α	fc		αn	fc
25	27	22	30	32	29.9	0	29.9	0	a	204.7	0.63	149.5
34	32	30	32	35					b	189
27	26	30	27	30					c	318.3
36	30	30	30	33					평균	237

a식 : fc = 13R。 - 184 (일본재료학회)

b식 : fc = 10R。 - 110 (동경재료검사소)

c식 : fc = 7.3R。+ 100 (일본 건축학회)

 

 

7. 계산서

 

보통 콘크리트의 압축강도(Fc)와 반발경도(Ro)의 관계에 대해서 제안된 여러 가지 보통 콘크리트에 대한 대표적인 강도추정식은 다음과 같다.

 

1) 일본재료학회

Fc = 13R。 - 184

 

2) 동경도재료검사소

Fc = 10R。 - 110

 

3) 반발도-추정강도 환산표

스위스 연방재료시험소의 압축강도 환산표

타격각도 α

 

이상

 

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