Abstract
Tests of concrete CLWL-DCB specimens had been conducted with displacement-controlled dynamic loading. The crack velocities for 381mm crack extension were 0.80 mm/sec ~ 215m/sec. The external work and the kinetic and strain energies were derived from the measured external load and load-point displacement. The fracture resistance of a running crack was calculated from the fitted curves of the fracture energy required for the tests. The standard error of the fracture energy was less than 3.2%. The increasing rate of the fracture resistance for 28 mm initial crack extension or micro-cracking was relatively small, and then the slope of the fracture resistance increased to the maximum value at 90∼145 mm crack extension depending on crack velocity. The maximum fracture resistance remained for 185 mm crack extension, and then the faster crack velocity showed the faster decreasing rate of the maximum fracture resistance. The maximum fracture resistance increased proportionally to the logarithm of the crack velocity from 142 N/m to 217 N/m when the crack velocity was faster than 0.273 m/sec. The maximum fracture resistance of the fastest tests was similar to the average fracture energy density of 215 N/m. To measure the fracture resistance of concrete, the stable crack extension should be larger than 90∼145 mm depending on crack velocity.
동적 하중이 작용하는 콘크리트 CLWL-DCB 시험편에 대해 변위제어 파괴실험이 실시되었다. 381mm의 균열성장 동안 측정된 균열속도는 0.80mm/sec ~ 215m/sec이었다. 측정된 하중과 하중점-변위로부터 외부일 및 운동에너지와 변형에너지가 유도되었고, 에너지 균형에 필요한 파괴에너지가 각 균열속도의 균열성장에 대해 계산되었다. 실험의 결과에 요구되는 파괴에너지의 회귀식으로부터 연속적으로 성장하는 균열의 파괴저항이 계산되었다. 실험에 요구되는 파괴에너지에 대한 최대 표준오차는 3.2% 이하였다. 균열속도에 관계없이 약 28mm의 초기 균열성장 또는 미소균열의 성장에 대한 파괴저항의 증가율은 상대적으로 작았으며, 이후의 균열성장 또는 미소균열의 국부화에 대해 파괴저항의 기울기는 급격히 증가하여 균열속도에 따라 90∼145mm의 균열성장에서 최대 파괴저항이 되었다. 평균 185mm의 균열성장 동안 최대 파괴저항을 유지한 후 파괴저항은 균열속도가 빠를수록 급속히 감소하였다. 최대 파괴저항은 균열속도가 0.273m/sec보다 빠른 경우에 균열속도의 대수 값에 비례하여 142N/m에서 217N/m까지 증가하며, 균열속도가 빠를수록 관성력이 포함되지 않은 평균 파괴에너지율 215N/m와 유사한 값을 보였다. 콘크리트의 균열성장에 대한 파괴저항을 측정하기 위해서는 균열속도에 따라 최소한 90∼145mm의 안정 균열성장이 필요하다.
