• 화약ㆍ발파
• /
• 제38권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2020

본 연구에서는 암석의 인장강도를 측정하는 데 터진고리(split ring; SR) 형태의 시편(NX 코어)을 이용하는 굽힘시험법의 적용성을 검토하였다. SR 시험법은 반고리(half ring; HR) 형태의 시편을 이용하는 HR 시험법(Choi et al., 2019)과 개념적으로는 동일하지만 파괴면이 하중방향과 직교하는 특징이 있다. 이 직교성 때문에 SR 시험법은 HR 시험법보다 더 높은 정확성을 발휘할 수 있을 것으로 예상되었다. HR 시편과 마찬가지로 SR 시편은 균일단면을 가진 굽은 각봉이다. 이 특수한 각봉의 이론적 인장강도는 재료강도학의 굽힘이론으로부터 계산할 수 있다. 일련의 LS-DYNA 수치해석을 수행한 결과, 예상대로 인장형 및 압축형 SR 시험법의 강도오차는 1% 및 5%로서 HR 시험법의 오차(12%)에 비해 매우 낮게 나타났다. 두 SR 시험법의 성능을 확인하기 위하여 실내실험을 실시하였다. 비교를 위하여 HR 시험과 Brazilian 시험도 함께 수행하였다. 실험 결과, Brazilian 강도에 대한 인장형 및 압축형 SR 시험의 강도비는 각각 1.2~1.4 및 1.1~1.2로 나타났는데, 이는 통상적인 굽힘시험의 경험치에 비해 너무 작은 수치였다. 결과적으로 SR 시험은 NX 코어로 성형한 암석시편에 대해서는 실용성이 없는 것으로 판단하였다. 반면, HR 시험의 강도비는 선행연구와 본 연구를 통해 1.7~2.0의 범위에 속하여 높은 일관성을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권8호
• /
• pp.65-76
• /
• 2009

본 연구는 Brazilian 시험결과를 매개로 일축압축강도와 탄성계수를 추정할 수 있는 경험식을 화성암의 대부분을 구성하는 화강암, 안산암 및 유문암을 대상으로 도출하였다. 기존 간편식(점하중 강도지수, Schmidt hammer 타격법)으로 도출된 결과와 비교, 검정을 하여 좋은 상관성과 신뢰성을 확인하였기에 Brazilian 시험은 일축압축강도와 탄성계수를 추정할수 있는 또 하나의 간접방법으로 사료된다. 특히 지질 조사시 얻은 제한된 코어로 인하여 직접시험이 어려운 경우에도 본 연구에서 제시하는 방법이 효율성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.185-196
• /
• 2006

파괴인성은 균열의 개시와 전파에 대한 재료 고유의 상수로서 파괴역학에서 가장 중요한 재료상수 중의 하나이다. 콘크리트의 모드 I 파괴인성 측정에 대하여 RILEM 기술 위원회 89-FMT는 2-파라메타 모델에 근거한 3점 휨 시험법을 제시하였다. 그러나 혼합모드에 대한 시험법은 아직까지 표준으로 제안된 방법이 없는 실정이며, 또한 RILEM에서 제안한 3점 휨 시험법은 실험법이 복잡하다. 따라서 본 연구에서는 굵은골재의 최대치수가 각각 20mm, 40mm이고, 동일한 설계기준강도를 가지는 콘크리트로써 다양한 크기의 브라질리언 디스크를 제작하였다. 그리고 브라질리언 디스크의 모드 I 파괴인성을 RILEM 3점 휨 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 굵은골재의 최대치수에 따른 브라질리언 디스크의 적정 크기(두께, 직경) 및 노치 길이 비를 제시하였다. 또한 모드 I 시험으로부터 결정된 치수의 브라질리언 디스크로 혼합모드 시험을 수행한 결과 디스크 시편은 혼합모드 파괴의 연구 및 시험에 유용함을 알 수 있었다. 모드 I 및 혼합모드 시험에서 브라질리언 디스크의 응력확대계수는 유한요소해석(FEA)으로 구하였으며 FEA의 결과를 검증하기 위하여 5개항 근사법(Five terms approximation)에 의한 결과와 비교하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권5호
• /
• pp.450-462
• /
• 2009

본 연구는 국내에서 출토되는 화성암, 변성암, 퇴적암 1,417개 블록의 일축압축강도를 간접방법으로 도출하는 과정에서 각 시험법에 따른 강도발현의 거동 특성을 분석하였다. 퇴적암은 간접시험법에 따라 암석군에 상관없이 동일거동을 보이며, 압열인장강도를 매개로 시행한 과정에서는 암석군끼리 동일 거동 특성을 나타내고 있다. 이는 간접시험법을 적용했을 때에는 지질학적 생성원인에 따라 상관성해석을 시행해야 신뢰성 높은 결과를 도출할 수 있음을 암시한다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
• /
• pp.67-75
• /
• 2000

암석의 파괴인성 측정법으로서 최근에 연구되고 있는 Brazilian 파괴인성 시험을 PFC code를 이용하여 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이로부터 가압면 형태, 시험편과 모델링 입자의 크기 관계, 가압면 각도 범위, 하중속도 등의 영향 변수에 대한 분석 및 적정 기준에 대해 검 토하였다. 균등한 하중 전달을 위해 가압면이 평면인 Brazilian 시험편을 도입하였는데, 시험편 중앙에서 초기 인장균열을 생성하고 파괴인성 산정에 필요한 안정한 인장균열 진전 시점의 임계하중이 나타나는 하중-변위 곡선을 얻을 수 있는 가압면 각도는 $20^{\circ}C$ -$40^{\circ}C$ 범위로 나타났다. 가압면 각도가 $20^{\circ}C$ 인 경우에, 디스크 시험편의 구성입자 반경이 1 mm 이하이고 하중속도가 0.01 mm/s 이하인 조건에서는 거의 일정한 파괴인성값을 얻을 수가 있었다. 가압면 각도가 $20^{\circ}C$이상이고 하중속도가 0.01 mm/s 이하는 파괴인성 측정에서 중요한 기본 조건인 시험편 중 에서의 인장균열 생성 및 이 인장균열의 안정적인 진전 제어를 위한 조건인 것으로 볼 수가 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.320-328
• /
• 2000

암석의 파괴인성 측정법으로서 최근에 연구되고 있는 Brazilian 파괴인성 시험을 PFC code를 이용하여 수치 해석적으로 시뮬레이션하였다. 이로부터 가압면 형태, 시험편과 모델링 입자의 크기 관계, 가압면 각도 범위, 하중속도 등의 영향 변수에 대한 분석 및 적정 기준에 대해 검토하였다. 균등한 하중 전달을 위해 가압면이 평면인 Brazilian 시험편을 도입하였는데, 시험편 중앙에서 초기 인장균열을 생성하고 파괴인성 산정에 필요한 안정한 인장균열 진전 시점의 임계하중이 나타나는 하중-변위 곡선을 얻을 수 있는 가압면 각도는 20$^{\circ}$~40$^{\circ}$범위로 나타났다. 가압면 각도가 20$^{\circ}$인 경우에, 디스크 시험편의 구성입자 반경이 1mm 이하이고 하중속도가 0.01mm/s 이하인 조건에서는 거의 일정한 파괴인성값을 얻을 수가 있었다. 가압면 각도가 20$^{\circ}$이상이고 하중속도가 0.01mm/s 이하는 파괴인성 측정에서 중요한 기본 조건인 시험편 중앙에서의 인장균열 생성 및 이 인장균열의 안정적인 진전 제어를 위한 조건인 것으로 볼 수가 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제23권5호
• /
• pp.362-371
• /
• 2013

수압파쇄법으로 최대수평주응력 크기 규명에 필요한 요소 중 하나인 암반의 인장강도를 측정하는 방법에 대해 연구하였다. 석모도 시추공에서 회수한 화강암 시료에 대해 두 가지 실내시험(중공원통 인장시험 및 압열인장시험)으로 인장강도를 측정하고 두 결과가 차이를 보이는지 비교하였다. 중공원통 인장시험에서는 높은 수압증가율 상태에서 더 높은 인장강도를 보여, 현장의 수압파쇄시험에서 보인 수압 증가율 상태에서 측정된 인장강도나 그 증가율로 보정된 인장강도를 이용해야한다는 점을 보였다. 인장강도에 대한 수압 증가율 효과와 크기효과를 보정하면 중공원통 인장시험 결과는 압열인장시험 결과와 유사하게 나타났으며 이는 수압파쇄 인장강도를 위해 압열인장강도를 이용할 수도 있다는 점을 시사한다.

• 터널과지하공간
• /
• 제7권4호
• /
• pp.284-292
• /
• 1997

본 연구에서는 파괴형상의 특성을 이용하여 암석인장강도 측정실험법의 적용성을 평가하여Tekl. 이를 위해 화강암 및 석회암 시료를 대상으로 하여 점하중 시험법, Brazilian 시험법을 통해 인장파괴를 유도하였다. 각 파괴면의 형상을 분석하였고, Hoop 시험법의 경우 이론적인 응력분포와 함께 해석하였다. 파괴면 형상의 특징은 향후 시추코어의 파괴면 해석, 야외조사시 절리면의 파괴 해석 등에 이용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권10호
• /
• pp.5-15
• /
• 2022

본 연구에서는, 제주도 화산암의 일축압축강도·압열인장강도를 이용하여 점착력과 내부마찰각을 간편하게 추정하기 위한 방법을 제안하기 위하여, 제주도 화산암석에 대한 삼축압축시험, 일축압축시험 및 압열인장시험의 결과로부터 각각 산정된 점착력 및 내부마찰각을 서로 비교·분석하였으며, 퍼센트 오차 평균값을 이용하여 그 추정 정도를 살펴보았다. 그 결과, 제주도 화산암의 일축압축강도·압열인장강도를 이용한 점착력과 내부마찰각의 다양한 간이 추정법을 제안할 수 있었으며, 제안된 방법 중에서 삼축압축시험 결과로부터 산정된 점착력 및 내부마찰각에 가까운, 다시 말해서 정도가 높은 값을 추정하기 위해서는, 일축압축강도를 이용하여 추정하는 방법이 가장 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권10호
• /
• pp.131-146
• /
• 2008

일축압축강도와 탄성계수를 신속하고 간편하게 추정하기 위하여 많은 연구자들이 여러 가지 방법을 제시하여 왔으며 그 중 실용성이 높은 경험식들도 있다. 본 연구는 압열인장강도를 매개로 일축압축강도와 탄성계수를 추정할 수 있는 경험식을 퇴적암을 대표하는 사암과 셰일, 변성암을 대표하는 편마암에서 도출하였다. 기존 간편식(점하중강도, Schmidt hammer 타격법)으로 도출된 결과와 비교, 검정을 하여 높은 신뢰성을 확인하였기에 압열인장강도를 매개로 일축압축강도와 탄성계수를 추정할 수 있는 또 하나의 신뢰성 높은 간접방법으로 사료된다. 지질 조사시 얻은 제한된 코어로 인하여 직접시험으로 도출하기 어려운 경우에도 본 연구에서 제시하는 방법이 효율성이 높을 것으로 사료된다.