슈미트해머(Schmidt Hammer Test)의 강도측정 및 보정법

기존 구조물의 콘크리트에 대한 압축강도의 측정에는 일반적으로 현장의 콘크리트 타설과 병행하여 제작된 표준공시체를 필요한 재령에 따라 시험한 결과를 이용하고 있으나, 이 측정치는 기존 콘크리트의 강도와 다소 차이가 나는 것이 보통이다. 기존 구조물이 재해를 당한 경우, 미리 준비한 강도 관리용 공시체가 없기 때문에 구조체의 콘크리트 강도를 직접 측정할 수도 있다. 결국 구조체로부터 콘크리트 코아를 채취하여 강도시험을 행하여 그 값을 취하지만, 코아의 채취위치나 갯수의 한정, 구조물의 부분적 손상에 따른 제반 문제점 및 경비 등의 면에서 특별한 경우를 제외하고는 적용되지 않는다. 따라서 콘크리트 강도를 추정하는 보조수단으로 콘크리트 강도의 비파괴시험이 활용된다.

*반발경도법(슈미트해머 테스트 : Schmidt Hammer Test)

1) 측정기의 선정

슈미트해머는 여러 종류가 있으나, 일반적으로 N형과 NR형이 사용되며, 반발경도를 직접 읽는 NR형이 가장 많이 사용되고 있다. 슈미트햄머는 그 목적에 대응하는 적절한 기종을 사용할 필요가 있다.

2)측정기의 보정

슈미트해머를 사용하는 경우 사전에 Test Anvil에 의한 보정을 하여야 한다. 보정은 Test Anvil의 반발경도(R)80을 기준으로 하고, 80+-2의 범위를 정상으로 하나 될 수있는 한 80+-1의 범위 내에 들도록 조정을 한다. 이 범위의 값을 벗어날 경우 슈미트해머의 조정나사를 조작하여 조정하여야 한다.

3)측정방법

a. 측정부위의 선정

- 두께 10cm이하의 판재, 1변이 15cm이하인 단면의 기둥,보,작은 치수의 부재에서 지간이 긴 것 등은 피한다.

- 측정면은 균질하고 응력상 중립축의 평활한 평면부를 설정한다.

b. 반발경도 측정방법

- 측정 대상면이 도장되어 있는 경우 이것을 제거하여 코느리트면을 노출시킨다. 콘크리트면은 숫돌로써 평활하도록 갈고 기타 부착물을 제거한 후에 측정한다.

- 타격은 수직면에 직각으로 실시하고 서서히 힘을 가해 타격한다.

- 측정점은 측정부위의 측정에 대해 모서리로부터 3cm이상 떨어지고 측정정사이의 간격을 3cm이상으로 하여 총20점 이상을 측정하며 전 측정치의 산술평균을 그 개소의 측정경도 R로 한다.

- 특히 반향이나 파인 곳 등 분명히 이상하다고 확인되는 개소의 값 또는 그 오차가 평균값의 약 20%이상이 되는 경우는 그 측정치를 버리고 이것에 대신하는 측정값을 보충하여 평균값을 구한다.

<타격방향에 의한 강도 보정치>

<재령에 의한 반발경도의 보정계수>

일반적으로 습한 상태의 콘크리트면을 측정한 값은 건조한 상태의 경우보다 반발경도 R값이 2~5정도 적게 나타나므로 강도추정시 이에 대한 적절한 고려가 필요하다. 또한 구조체 콘크리트에 있어서 실제측정은 피측정부재의 콘크리트 두께가 10cm이상 되는 곳을 선정하여야 한다.

c. 강도추정

- 동경도 건축재료 검사소의 식 : F=10Ro-110(kg/cm)

- 일본재료학회의 식 : F=13Ro-184(kg/cm)

- 일본건축학회공동실험결과 : F=7.3Ro+100(kg/cm)

여기서, F : 추정강도(kg/cm), Ro : 반발경도

 

이러한 판정식은 일정한 조건하에 얻어지는 것이며, 측정기기의 종류, 시험조건에 따라 다소 차이가 있다. 이러한 조건하에 위의 압축강도 추정식을 이용하여 강도를 추정하는 것은 다소 불합리하므로 사용하고자 하는 측정기를 이용한 표준공시체 또는 코아 공시체의 압축강도를 구하여 이 측정치들을 상호 비교함이 타당하며 비교할 수 없을 경우에는 상기 각 공식에서 추정된 강도의 평균을 구하는 방법을 쓰기도 한다.