Granite Strength Estimation of Construction Considering Surface Roughness Effect on Ultrasonic Velocity Method

The mechanical properties of stone structures are generally characterized according to the strength of the stone used. An ultrasonic velocity method that does not damage cultural heritages is used to measure the strength of stone. However, there is no correction involved for surface roughness and thickness of the stone in the ultrasonic method currently used. In addition, a contact agent such as grease can cause contamination on the surface of a cultural heritage. Accordingly, this study suggests an indirect method of strength estimation formula for stone structures based on the surface roughness of the structure, its thickness, and the type of contact agent. (1) Rock strength estimation formula using ultrasonic velocity method of dabbed finish : $f_{su}=30.51\;Vp^{0.82}(R^2=95)$ (2) Rock strength estimation formula using ultrasonic velocity method of harsh finish : $f_{su}=61.52\;Vp^{0.32}(R^2=92)$.

화강석 건조물의 표면 거칠기별 초음파속도법에 의한 강도 추정

석조 건조물의 역학적 성질은 일반적으로 석재 강도의 관점에서 설명된다. 강도를 측정하기 위해서 문화재의 훼손이 없는 초음파속도의 측정 방법이 이용되고 있다. 현재 시행되고 있는 초음파속도법은 표면거칠기, 석재 두께 등에 대한 보정을 실시하지 않고 있는 실정이다. 그리고 그리스와 같은 접촉재 사용으로 문화재의 표면에 오염이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 석조 건조물의 강도를 간접법으로 추정하기 위하여 석재 표면거칠기, 석재두께, 접촉재의 종류, 초음파속도 측정방법 등을 주변수로 석재 간접법 강도 추정식을 제안한다. (1) 잔다듬 석재 초음파속도법에 의한 강도 추정식 : $f_{su}=19.1{\times}V_p+18.3(R^2=76.0)$ (2) 거친다듬 석재 초음파속도법에 의한 강도 추정식 : $f_{su}=7.9{\times}V_p+64.6(R^2=69.8)$.