무손실 검사 기술의 급속한 발전과 성숙에 따라, 무손실 검사 기술의 건축 공사에서의 역할이 점점 더 두드러지고 있다. (윌리엄 셰익스피어, 무손실, 무손실, 무손실, 무손실, 무손실) 엔지니어링 사고 탐지 및 분석 방법 중 하나일 뿐만 아니라 구조 사용 중 엔지니어링 품질 관리 및 신뢰성 모니터링을 위한 도구이기도 합니다. 건설, 검수, 사용 과정 전반에 걸쳐 그 위치가 있다고 할 수 있다.
콘크리트 강도의 비파괴 검사는 원리에 따라 반파괴적인 방법, 비파괴 방법 및 포괄적인 방법으로 나눌 수 있습니다. 일반적인 방법은 반발법, 초음파법, 추출법, 드릴심법, 초음파 반발종합법입니다. 최근 몇 년 동안 기초 이론상으로는 새로운 돌파구가 없었지만, 검사 방법, 데이터 처리 및 평가 기술에 대한 연구에서 어느 정도 성과를 거두었다. 검사 범위가 더 넓을 뿐만 아니라, 검사 정확도도 향상되었다. 예를 들어, 재생 콘크리트는 현재 반발법으로 검출할 수 있으며, 심지어 초음파-반발종합법으로 융해 콘크리트를 평가할 수도 있다. 다른 방법에 비해 종합법 연구가 크게 진전되어 종합법이 향후 검사 방법의 주요 연구 방향이 될 것임을 예고하고 있다. 데이터 처리 및 평가 기술에 대한 최신 연구로는 역회귀 모델을 이용한 구간 추정 도입, 비선형 데이터 분석 분야의 성숙한 인공 신경망 (ANN) 기술 도입 등이 있습니다.
첫째, 콘크리트 강도의 비파괴 검사의 기본 이론과 테스트 기기.
콘크리트 강도의 무손실 검사 방법은 콘크리트 강도와 적절한 물리적 양 사이의 관계를 구축해야 합니다. 콘크리트 강도와 밀접한 관련이 있고 무손실 방법으로 구조나 구성요소에서 직접 측정할 수 있는 물리량을 찾기 위해 회귀법과 연역법을 자주 사용한다. 연역법은 회귀법보다 보편적이지만 과거에는 힘과 물리량 관계에 대한 연구가 부족했기 때문에 전자가 여전히 널리 사용되고 있다. 최근 몇 년 동안 기초과학이 발전함에 따라 콘크리트 성능과 물리량 사이의 이론적 관계에 대한 연구의 기초를 다졌다.
현재 일반적으로 사용되는 무손실 검사 방법의 대부분은 콘크리트의 응력 변형 특성, 밀도 및 다공성을 통해 콘크리트의 강도를 계산합니다. 따라서 콘크리트 응력 변형 특성과 구멍 틈비 및 강도 사이의 이론적 관계를 설정할 필요가 있습니다. 지금까지 이론적 연구 결과를 보면 콘크리트의 강도는 탄성 성질의 함수일 뿐만 아니라 가소성과 실험 조건의 함수라는 것을 알 수 있다. 무손실 검사의 정확성을 높이기 위해서는 이 두 가지 요소를 동시에 반영해야 한다. 한편, 재질 밀도나 구멍 틈새 지표로 콘크리트 강도를 측정할 때 구멍 틈새가 강도의 주요 영향 요인이지만 구멍 틈새만 반영하는 것만으로는 충분하지 않다는 연구결과도 나왔다. 재질의 잠재적 강도와 구멍 구조를 검사 정확도를 높이는 중요한 참조 요소로 사용해야 합니다. 이것은 광선법, 침투법 등 다공성에 기반한 무손실 감지 방법의 방향을 가리킨다. 기초이론의 연구는 어렵고 느리지만, 최근 몇 년 동안 그 연구에 대한 인원도 매우 적지만, 그것은 무손실 검사 기술의 전체 연구에서 없어서는 안 될 부분이므로 충분한 중시를 불러일으켜야 한다.
테스트 수단과 전자 기술이 발달하면서 무손실 테스트 기기도 새로운 수준으로 발전했다. 현재 국내외 테스트 기기의 연구 추세는 주로 센서 시스템의 다양성, 지능, 전문화, 소형화, 통합, 기기 집약화 등 몇 가지 추세이다. 테스트 기기의 연구도 무손실 검사 기술 발전의 기초이다. 현재 우리나라 전자공업의 발전 수준은 각종 선진 기구를 제공하기에 충분하지만, 어떻게 전자기술과 테스트 기술을 밀접하게 결합시킬지 우리가 현재 해결해야 할 문제이다.
둘째, 콘크리트 강도의 비파괴 검사 방법
최근 몇 년 동안 콘크리트 강도의 비파괴 검사 방법에 대한 연구가 어느 정도 진전을 이루었다. 다음은 반파괴법, 비파괴법, 종합법의 여러 방면에서 설명하겠습니다.
1. 반파손법
반파괴법은 구조나 구성요소를 직접 파괴하거나 구조나 구성요소의 운반 능력에 영향을 주지 않고 코어 샘플을 직접 드릴하여 파괴 실험을 하는 것이다. 그런 다음 실험 값과 구조 콘크리트의 표준 강도 간의 상관 관계에 따라 표준 강도 변환 값으로 변환되어 표준 강도 값의 추정 또는 피쳐 강도를 계산합니다. 이러한 방법에는 인출 방법, 드릴 코어 방법 및 발사 방법이 포함됩니다. 이 방법은 국부 파괴 실험을 통해 구조 콘크리트의 실제 파괴 능력을 얻는 것이 특징이다. 따라서 직관적이고 믿을 만하며 실험 결과는 쉽게 받아들여질 수 있다. 그것의 단점은 구조에 국부적인 손상을 입히고, 수리를 해야 하며, 광범위한 전면적인 검사에 적합하지 않다는 것이다.
추출법의 강도는 종종 이산적이며, 신뢰도는 드릴심법보다 못하며, 과녁법의 실험 결과는 골재의 영향을 많이 받기 때문에, 드릴심법은 현재 공사에서 가장 널리 사용되는 반파괴법이다. 이를 위해' 드릴 코어법 테스트 콘크리트 강도 기술 규정' (CECS03:08) 이 제정됐다. 그러나 같은 구조에서 대규모로 사용하는 것은 좋지 않다. 구조나 구성요소에 국부적인 손상을 초래할 수 있기 때문이다. 따라서 국내외에서는 드릴 코어 방법과 다른 무손실 검사 방법의 결합을 제창한다. 한편으로는 무손실 방법으로 콘크리트의 균일성을 감지하여 드릴 코어 수를 줄이고, 무손실 방법으로 테스트 결과를 수정하여 신뢰성을 높입니다. 따라서 최근 몇 년 동안 드릴 코어 방법을 단독으로 사용하여 콘크리트 강도를 감지하는 연구는 거의 없었으며, 드릴 코어 방법과 다른 비파괴 검사 방법의 결합에 더 많은 연구가 집중되었습니다.
최근 몇 년 동안, 구조적 안전과 지진에 대한 사람들의 요구가 높아짐에 따라, 구성요소의 힘줄률이 갈수록 높아지고, 철근 간격이 점점 작아지고 있다. 콘크리트 보, 기둥의 세로 보강 철근, 암호화 영역 등자 간격은 대부분 100mm 이하이고, 일부는 75 mm 이하입니다. CECS03:88 에 따르면 코어 샘플에서 보강 철근을 채취하지 않는 것은 불가피합니다. 보강 철근이 코어 압축 강도에 미치는 영향은 아직 해결되지 않은 복잡한 문제이므로 매우 큽니다. 따라서 작은 지름 코어 샘플 검사 구조 콘크리트를 연구하는 것이 드릴 코어 방법의 주요 연구 방향입니다. 실험 연구에 따르면 작은 지름의 코어 샘플을 사용하여 상품 콘크리트와 고강도 콘크리트를 검사하는 것은 실행 가능하고 효과적이며 엔지니어링 실무에서 응용할 수 있는 것으로 나타났다.
2. 무손실 방법
무손실 방법은 콘크리트 강도와 일부 물리적 양 간의 상관 관계를 기반으로 구조 또는 구성요소의 콘크리트 성능에 영향을 주지 않고 이러한 물리적 양을 테스트한 다음 상관 관계에 따라 테스트된 콘크리트의 표준 강도 변환 값을 계산하고 이에 따라 표준 강도 값의 추정 또는 피쳐 강도를 계산합니다. 반발법, 초음파법, 숙성법 등이 있습니다. 이 방법은 테스트가 편리하고 비용이 저렴하지만 테스트 결과의 신뢰성은 측정된 물리적 양과 강도 간의 상관 관계에 따라 달라집니다. 따라서 테스트 전에 엄격한 관련 공식 또는 교정 곡선을 설정해야 합니다. 이런 상관관계는 종종 많은 요인의 영향을 받기 때문이다. 따라서 설정된 관련 공식에는 한계가 있으므로 조건이 변경될 때 계산 결과의 신뢰성을 보장하기 위해 적절하게 수정해야 합니다.
무손실 검사 방법에서 반발법은 기기 구조가 간단하고, 방법이 간편하며, 일정한 조건 하에서 검사값이 콘크리트 강도와 연관이 좋고, 검사비용이 낮다는 장점이 있어 우리나라에서 가장 널리 사용되는 무손실 검사 방법 중 하나가 되었다. 따라서 최근 몇 년 동안의 연구는 대부분 반발법의 관련 분야에 집중되었다. 현재 스프링 백 방법은 일반 콘크리트 구조물 검사뿐만 아니라 재활용 콘크리트 검사에도 사용할 수 있습니다. 재생 거친 골재 대체율에 따라 연구원들은 일반 콘크리트 회탄기를 사용하여 재생 콘크리트 블록의 압축 강도를 탐지한다. 그 결과, 재생 콘크리트의 압축 강도를 감지하는 데 스프링 백 방법을 사용할 수 있음을 알 수 있습니다. 또한 다양한 회귀 모형에 대한 비교 분석을 통해 균일한 재생 콘크리트 강도 곡선 공식을 얻을 수 있습니다. 정량 분석에 따르면 테스트 정확도가 콘크리트 품질 관리의 요구 사항을 충족한다는 것을 알 수 있습니다. 한편, 재생 거친 골재 대체율의 영향을 반영하기 위해 연구원들은 재생 거친 골재 대체율별로 분류된 강도 곡선과 회귀 방정식도 제시했다. 마지막으로 재생 콘크리트와 일반 콘크리트의 전국 통일 곡선을 비교했다. 그 결과 재생 콘크리트의 표면 경도는 일반 콘크리트보다 작지만 압축 강도가 증가함에 따라 일반 콘크리트보다 빠르게 증가하는 것으로 나타났다. 동시에 스프링 백 방법을 사전 응력 강철 콘크리트 압력 파이프의 검사에 적용합니다. 종합 비교 분석을 통해 스프링 백 방법을 사용하여 파이프 콘크리트의 강도를 감지할 수 있음을 증명합니다. 그러나 현재 반발법은 아직 실험 단계에 있어서 실제 공사 문제를 진정으로 해결할 수 없다. 또한 반발법 교정에 대한 연구도 활발하다. 현재 스프링 백 결과는 주로 드릴 코어 방법 수정을 채택하고 있으며, 일부 학자들은 드릴 코어 방법 스프링 백 방법 수정이 드릴 코어와 스프링 백의 포괄적 인 방법으로 간주 될 수 있다고 생각합니다. 따라서 이 방면의 연구 성과는 다음 섹션에서 소개할 것이다.
3. 종합방법
종합법이란 두 가지 이상의 무손실 검사 방법을 이용하여 여러 물리적 매개변수를 얻고 강도와 여러 물리적 매개변수 간의 종합적인 연관성을 설정하고 다양한 각도에서 콘크리트 강도를 종합적으로 평가하는 것이다. 종합법은 많은 물리적 매개변수를 채택하고 있어 콘크리트 강도를 구성하는 다양한 요소를 종합적으로 반영할 수 있으며 강도와 물리량 간의 상관 관계에 영향을 미치는 몇 가지 요소를 상쇄할 수 있으므로 단일 물리량의 무손실 감지 방법보다 정확성과 신뢰성이 더 높습니다. 현재 일반적으로 사용되는 합성방법은 초음파-반발종합법, 드릴 코어-반발종합법 등이다. 그 중 초음파-반발종합법은 우리나라에서 이미 광범위하게 적용되었으며, 상응하는 기술규정 (CECS02:08) 을 제정하였다.
최근 몇 년 동안 테스트 결과에 대한 요구가 높아지면서 종합법이 점점 더 중시되고 있다. 현재, 초음파-반발종합법은 음의 온콘크리트의 강도를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트의 초기 강도를 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 동결 융해 콘크리트의 압축 강도를 평가할 수 있다. 시추공 반발 종합법은 기존 구조 콘크리트와 상품 콘크리트를 탐지하는 데 좋은 응용이 있다. 동시에, 드릴링 반발 합성법에서 수정 계수 η (η) 의 연구에서 로그 정규 분포에 복종하는 것으로 밝혀져 실제 엔지니어링에서 비정상적인 데이터를 제거하는 이론적 근거를 제공한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 현재' 반발-초음파-뽑기' 종합법 테스트 콘크리트 강도, 코어 박리법 현장 테스트 패치 콘크리트의 접착강도 등 종합법에 대한 다른 연구도 있다. 다음 표는 다양한 일반적인 테스트 방법의 발전 현황을 더 잘 이해할 수 있도록 비교했습니다.
셋째, 데이터 처리
1. 역회귀 모델을 기반으로 한 데이터 융합 사상 및 간격 추정
검사 결과의 정확성을 더욱 높이기 위해 반발법의 추정 결과가 공사 검수 기준이 되었다. 최신 연구는 데이터 융합과 역회귀 모델의 사상을 도입했을 뿐만 아니라, 신뢰 검사 이론을 이용하여 건물 구조 콘크리트 강도의 신뢰 구간을 제공하고, 콘크리트 강도 합격과 불합격 판정 기준을 제시했다. 역회귀 반발법을 이용하여 건물 구조 콘크리트 강도를 감지하는 새로운 체계를 형성하다. 전통적인 회귀 모형 및 점 추정법에 비해 새로운 방법은 실험 결과의 정확성을 높일 뿐만 아니라 공사 실제에 더 부합하여 콘크리트 강도를 정량적으로 판단할 수 있다.
2. 인공 신경망 기술
콘크리트 강도 무손실 검사 데이터 분석에서 회귀 방법의 한계를 감안할 때, 최신 연구는 비선형 데이터 분석 분야에서 성숙한 인공 신경망 (ANN) 기술을 도입했습니다. 그 결과 인공신경망은 이런 데이터를 처리하기에 적합하고, 어떤 면에서는 회귀방법의 부족을 보완한 것으로 나타났다. 표 2 에는 회귀 방법과 신경망 방법 간의 세부 사항과 실질적인 차이가 나와 있습니다.
또한 회귀 방법으로 처리하기 어려운 고차원 데이터는 인공 신경망이 오류를 개선하는 수단으로 사용될 수 있습니다. 따라서 인공 신경망의 도입은 콘크리트 강도 무손실 검사의 데이터 분석에 새로운 관련 변수를 추가하여 콘크리트 강도 무손실 감지 및 데이터 처리와 관련된 문제를 더 깊이 또는 광범위하게 연구할 수 있습니다. 그러나 현재 인공신경망은 콘크리트 강도 무손실 검사 데이터 처리에 응용이 적고, 좀 더 보완해야 할 문제가 있다. 처리 결과는 회귀법의 처리 결과에 대한 참조 및 보충을 제공할 수 있습니다.
넷. 결론
1. 현재의 연구 성과로 볼 때 종합법은 자신의 우세로 인해 주요 연구 방향이 되었다. 동시에, 테스트 기술에 대한 사람들의 요구가 더욱 높아짐에 따라, 종합방법은 앞으로 콘크리트 강도의 무손실 검사의 주요 추세가 될 것이라고 믿는다.
2. 데이터 처리 방면에서 테스트 결과의 정확성에 대한 요구가 지속적으로 높아짐에 따라. 전통적인 회귀 모델과 점 추정 방법을 사용하는 것은 때때로 우리의 요구를 만족시키기 어렵다. 따라서 보다 효과적이고 정확한 데이터 처리 방법을 찾는 것이 향후 연구의 주요 방향이다.
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