A Study on the Variation of Strength and Color According to Heated Temperatures of Fire­Damaged Concrete

In the safety diagnosis of fire-damaged concrete structures, it is difficult to evaluate the strength and changes in materials due to high temperatures with the existing durability analysis method. In particular, the compressive strength of specimen with different damage levels by thickness is used as a representative value for reducing the compressive strength of the structural member. In this study, a heating experiment was performed with only top face heating and fully heating conditions at 400℃ to 800℃. After heating, splitting tensile test and color analysis were performed to sliced specimens with a thickness of 20mm accompanied by the compressive test of a fully heated specimen. As a result of the experiment, the compressive strength reduction rate calculated from the splitting tensile strength of every sliced specimen appeared to be within 10% of the fully heated specimen on aver age, and the hue value analysis showed consistent color values were observed by red at 400℃-600℃ and gray at 700℃ or above. It follows that the techniques proposed in this study are reasonably assessable to estimate heated temperature and residual compressive strength and damage depth of concrete.

화재피해 콘크리트의 수열온도에 따른 강도 및 색상 변화 연구

화재피해 콘크리트 구조물의 안전진단 시, 기존 내구성 평가 방법으로는 고온으로 인한 강도감소 및 재료의 변화 등을 정량화하기가 어렵다. 특히, 두께별 손상도가 다른 공시체의 압축강도를 부재의 압축강도 저하의 대표 값으로 사용하고 있어 콘크리트의 깊이에 따른 손상도 변화를 반영하지 못하고 있다. 이 연구에서는 고온에 노출된 콘크리트의 손상깊이를 정량적으로 평가하기 위하여 400℃-800℃ 온도로 콘크리트 공시체를 전면 가열과 일면 가열 조건으로 가열실험을 수행하였다. 가열 후 전면 가열 공시체의 압축실험과, 일면 가열 공시체를 고온 노출면부터 20mm두께의 절편을 만든 후 각각에 대해 쪼갬 인장실험과 색조분석을 실시하였다. 실험결과, 공시체 절편의 쪼갬 인장강도로부터 산정된 압축강도 감소율이 전면 가열공시체의 압축강도 값과 평균 10% 이내로 나타났고, 색조분석 결과 400℃-600℃에서 빨강 색상, 700℃이상에서는 회색계열로 변색되는 일관적인 색상 값이 관찰된 바, 이 연구에서 제안한 기법은 수열온도의 추정과 콘크리트 잔존 압축강도와 손상깊이를 합리적으로 평가할 수 있는 것으로 나타났다.