• 제목/요약/키워드: Impact-Echo Non-Destructive Evaluation

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Experimental Investigation of Impact-Echo Method for Concrete Slab Thickness Measurement

  • Popovics John S.;Cetrangolo Gonzalo P.;Jackson Nicole D.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.427-439
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    • 2006
  • Accurate estimates of in place thickness of early age (3 to 28 days after casting) concrete pavements are needed, where a thickness accuracy of ${\pm}6mm$ is desired. The impact-echo method is a standardized non-destructive technique that has been applied for this task. However, the ability of impact-echo to achieve this precision goal is affected by Vp (measured) and ${\beta}$ (assumed) values that are applied in the computation. A deeper understanding of the effects of these parameters on the accuracy of impact-echo should allow the technique to be improved to meet the desired accuracy goal. In this paper, the results of experimental tests carried out on a range of concrete slabs are reported. Impact-echo thickness estimation errors caused by material property gradients and sensor type are identified. Correction factors to the standard analysis method are proposed to correct the identified errors and to increase the accuracy of the standard method. Results show that improved accuracy can be obtained in the field by applying these recommendations with the standard impact-echo method.

충격반향기법과 표면파기법을 이용한 콘크리트 부재의 비파괴 검사 (Nondestructive Evaluation of Concrete Members using Impact Echo and SASW Methods)

  • 김동수;박형춘;이광명
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.164-168
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    • 1995
  • As nation's infrastructure is getting old, nondestructive evaluation of existing structures and construction quality control are getting important. In this paper non-destructive evaluations of concrete members using impact echo and SASW methods are introduced. Both techniques are based on the stress wave propagations. Experimental tests were performed using beam type concrete member where voids and cracks are included. Within reasonable accuracy, void locations were detected using impact echo method and the dynamic modulus of concrete were measured using SASW method. Both NDT methods showed a feasibility for the implementation into quality evaluaton of concrete members in practice

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응력파를 이용한 비파괴 탐상기법의 수치해석 적용성에 관한 연구 (A Study on Applicability of Numerical Analyses for Stress Wave-Based NDE Techniques)

  • 이영준;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.504-512
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    • 2003
  • Simulation programs have been developed and used as an attempt to improve the accuracy of Non-Destructive Evaluation(NDE) techniques. The applicability of these programs is very limited, however, because it is difficult to describe the delicacy of the propagation of stress waves. To investigate the applicability of the finite element analysis for stress wave-based NDE techniques numerical simulation for Impact-Echo method and SASW method is performed. The numerical studies are performed to determine the essential parameters such as contact time of impact load, mesh size and time step size. These studies show that the choice of parameter is very important for improving the accuracy and confidence of the numerical procedure and, thereby, the applicability of the numerical analysis for stress wave-based NDE techniques

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Accuracy Enhancement of Reflection Signals in Impact Echo Test

  • Lho, Byeong-Cheol
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.924-929
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    • 2003
  • A majority of infrastructures has been deteriorated over time. Therefore, it is very important to verify the quality of construction, and the level of structural deterioration in existing structures, to ensure their safety and functionality. Many researchers have studied non-destructive testing (NDT) methods to identify structural problems in existing structures. The impact echo technique is one of the widely used NDT techniques. The impact echo technique has several inherent problems, including the difficulties in P-wave velocity evaluation due to inhomogeneous concrete properties, deterioration of evaluation accuracy where multiple reflection boundaries exist, and the influence of the receiver location in evaluating the thickness of the tested structures. Therefore, the objective of this paper is to propose an enhanced impact echo technique that can reduce the aforementioned problems and develop a Virtual Instrument for the application via a thickness evaluation technique which has same technical background to find deterioration in concrete structures. In the proposed impact echo technique, transfer function from dual channel system analysis is used, and coherence is improved to achieve reliable data. Also an averaged signal -ensemble- is used to achieve more reliable results. From the analysis of transfer function, the thickness is effectively identified.

충격반향기법을 이용한 깊은 기초의 건전도 평가(수치해석) (Integrity Evaluation of Deep Foundations by Using Impact Echo Method(Numerical Study))

  • 김동수;박연홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.139-152
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    • 1999
  • 근래에 들어 구조물의 대형화에 따라 현장타설 말뚝을 하부 구조물로서 광범위하게 적용하고 있다. 그러나 현장타설 말뚝에 결함이 생기면 상부 하중에 대한 지지력 저하와 함께 침하량이 증가하게 되어 상부 구조물에 치명적인 손실을 초래할 수 있다. 따라서 비파괴시험 기법에 의한 콘크리트 말뚝의 효과적인 건전도 평가기법 개발이 중요하게 대두되고 있다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 콘크리트 말뚝의 건전도 평가에 이용되는 충격반향기법의 적용성을 검토하였다. 3차원 축대칭 유한요소법을 이용하여 건전한 말뚝과 현장타설 말뚝의 전형적인 결함인 병목, 공동, 불량 콘크리트를 포함하는 말뚝, 그리고 지반 및 암반위에 놓인 말뚝에 관한 해석을 수행하였다. 해석결과 현장타설 말뚝에 적용되는 충격반향기법의 적용성 평가에 있어서 유한요소법이 효과적임을 알 수 있었다.

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이형 콘크리트 블록의 강도 평가방법에 관한 연구 (Development of A Strength Test Method for Irregular Shaped Concrete Block Paver)

  • 임무광;박대근;류성우;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.11-18
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    • 2014
  • PURPOSES : This study aims to develop a strength test method for irregularly shaped concrete block paver. METHODS : Ten (10) different types of concrete block pavers including porous and dense blocks were tested for strength capacities. Destructive and non-destructive methods were used to develop a strength test method for irregularly shaped concrete block paver. The flexural strength evaluation was conducted in accordance to KS F 4419, while compressive strength was conducted with a 45.7mm-diameter core specimen. The impact echo test method was used to evaluate the elastic modulus. Finally, regression analysis was used to investigate the relationship between flexural strength, compressive strength and elastic modulus based on their corresponding test results. RESULTS : The flexural strength of the tested block pavers ranged from 4MPa to 10MPa. At 95% confidence level, the coefficients of determination between compressive-flexural strength relationship and compressive strength-elastic modulus relationship were 0.94 and 0.84, respectively. These coefficients signified high correlation. CONCLUSIONS : Using the test method proposed in this study, it will be easier to evaluate the strength of irregularly shaped concrete block pavers through impact echo test and compressive test, instead of the flexural test. Relative to the flexural strength requirement of 5MPa, the minimum values of compressive strength and elastic modulus, as proposed, are 13.0MPa and 25.0GPa, respectively.

터널 유지관리를 위한 안전진단시스템 개발에 관한 연구 (Development of Inspection and Diagnosis System for Safety and Maintenance in Tunnel)

  • 김영근;백기현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.37-50
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    • 2001
  • 최근 터널구조물에서 결함이나 변상이 많이 발생하고 있지만 터널구조물의 특수성으로 인하여 그 원인을 평가하거나, 상태 및 안전성 평가에 있어 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 보다 효율적인 안전진단 및 유지관리대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 터널에서의 정밀안전진단을 효과적으로 수행하기 위하여 터널 라이닝과 주변지반에 대한 비파괴 조사기술, 터널 라이닝의 구조적 안정성을 평가할 수 있는 해석기술, 그리고 터널의 변상원인 및 건전도를 판단할 수 있는 평가기술을 개발하여 터널의 열화 및 손상정도를 진단하고 터널의 유지관리를 위한 적절한 보수 보강대책을 제시함으로서 체계적인 터널 안전진단업무에 활용하도록 하였다.

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충격 반향 신호 모니터링을 통한 철근 부식 진전에 따른 콘크리트 상태 평가 (Progressive Evaluation of Concrete Deterioration Caused by Chloride-Induced Steel Corrosion Using Impact-Echo Testing)

  • 피타젱 리즈키;줄피크산 아흐마드 무크티;기성훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.37-46
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    • 2024
  • 본 연구에서는 충격반향법(IE)을 활용하여 철근 부식 진전에 따른 콘크리트 손상 상태를 모니터링하였다. 길이 1500 mm, 폭 400 mm, 두께 200 mm를 갖는 세 개의 철근 콘크리트 시험체를 제작하였다. 각 시험체는 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이 애쉬를 혼합한 세 가지 콘크리트 배합을 활용하여 제작하여, 결합재 특성에 따른 손상특성을 관찰하였다. 콘크리트 내 철근 부식은 3% NaCl 용액에서 35일 주기의 습윤 및 건조 포화 과정을 거친 후 0.5 A 전류를 인가하여 가속화되었다. 전류인가 전 습윤-건조반복(철근부식 환경조성 또는 잠재기)단계에서 수집된 초기 IE 데이터는 건조상태가 IE 신호에 미치는 영향이 크기 않음을 보여주었다. 전류를 인가한 후에는 인가 시간 증가에 따라 IE 탁월주파수와 콘크리트 P파속도의 점진적인 감소 특성을 관찰할 수 있었다. 이러한 실험결과는 IE 데이터 모니터링으로 철근 부식으로 인한 콘크리트의 점진적 손상의 주요 특성(내부 손상 개시 및 전파 속도 등)을 포착할 수 있음을 보여준다. 따라서, 철근 부식에 따른 콘크리트의 점진적 손상의 평가 및 예측에 IE 모니터링이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

비파괴 시험 기법을 이용한 숏크리트 배면 접착상태 평가에 관한 실험적 연구 (Evaluation of bonding state of shotcrete lining using nondestructive testing methods - experimental analysis)

  • 송기일;조계춘;장석부;홍은수
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.71-83
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    • 2009
  • 숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.