KR20200022200A - Carbonization measurement device of concrete structure using nonlinear resonant ultrasonic method - Google Patents

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KR20200022200A
KR20200022200A KR1020180098043A KR20180098043A KR20200022200A KR 20200022200 A KR20200022200 A KR 20200022200A KR 1020180098043 A KR1020180098043 A KR 1020180098043A KR 20180098043 A KR20180098043 A KR 20180098043A KR 20200022200 A KR20200022200 A KR 20200022200A
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곽효경
김규진
심민석
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한국과학기술원
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Abstract

The present invention provides a carbonization measurement device of a concrete structure using a nonlinear ultrasonic resonance technique, which can contribute to cost reduction. According to embodiments of the present invention, the carbonization measurement device of a concrete structure using a nonlinear ultrasonic resonance technique comprises a control unit, a signal generator, a signal amplifier, a signal converter, a signal receiver, and a digital converter. The signal generator receives a signal generated from the control unit to generate an input signal, and the signal amplifier receives the input signal from the signal generator to amplify the input signal. The signal converter is arranged on a concrete structure, converts the amplified signal received from the signal amplifier into an ultrasonic signal, and transmits the ultrasonic signal to the concrete structure. The signal receiver is arranged on the concrete structure and receives an ultrasonic signal passing through the concrete structure. The digital converter receives the ultrasonic signal outputted from the signal receiver to convert the ultrasonic signal into a digital signal. The control unit receives the converted digital signal from the digital converter, calculates a resonant frequency from the received digital signal and the signal transmitted to the signal generator to calculate a nonlinear factor, and measures carbonization of the concrete structure based on the nonlinear factor.

Description

비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치{Carbonization measurement device of concrete structure using nonlinear resonant ultrasonic method}Carbonation measurement device of concrete structure using nonlinear resonant ultrasonic method

본 발명은 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치에 관한 것으로, 구체적으로 비선형 초음파 공진기법을 적용하여 콘크리트 구조물의 손상 평가 절차를 간소화할 수 있는, 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring carbonation of a concrete structure, and more particularly, to an apparatus for measuring carbonation of a concrete structure using a nonlinear ultrasonic resonant technique, which can simplify the damage evaluation procedure of the concrete structure by applying a nonlinear ultrasonic resonator technique.

건축 및 토목 분야의 기술 발달로 인해 콘크리트 구조물의 사용 연한이 증가함에 따라 철근 콘크리트 구조물의 손상에 따른 안전성 평가의 중요성이 대두되고 있다. As the service life of concrete structures increases due to technological developments in the construction and civil engineering fields, the importance of safety assessment due to damage of reinforced concrete structures is emerging.

콘크리트 구조물은 공기 중의 이산화탄소와 반응해 지속적인 탄산화가 이루어지며, 이는 염화 이온의 침투 속도를 증가시키므로 콘크리트 구조물의 내구성에 영향을 미친다.The concrete structure reacts with carbon dioxide in the air to achieve continuous carbonation, which increases the penetration rate of chloride ions and thus affects the durability of the concrete structure.

일반적으로 경화된 콘크리트는 시멘트의 수화 생성물로써 다량의 수산화 칼슘이 생성되어 강한 알칼리성을 나타낸다. 시간의 경과에 따라 수산화 칼슘은 공기 중의 이산화탄소의 영향을 받아 탄산칼슘과 물로 변화된다. In general, hardened concrete exhibits a strong alkalinity as a large amount of calcium hydroxide is produced as a hydration product of cement. Over time, calcium hydroxide is converted into calcium carbonate and water under the influence of carbon dioxide in the air.

탄산칼슘은 중성을 띄므로 수산화 칼슘이 탄산칼슘으로 변화되는 정도에 따라 콘크리트의 pH는 점차 강알칼리성에서 중성으로 변화되며, 탄산가스와 물이 침투하기 쉬운 콘크리트 표면부터 점차 탄산화된다. 이와 같은 현상을 콘크리트의 탄산화(중성화)라고 한다.Since calcium carbonate is neutral, the pH of concrete gradually changes from strong alkalinity to neutral according to the degree of change of calcium hydroxide to calcium carbonate, and gradually carbonates from concrete surface where carbon dioxide and water are easily penetrated. This phenomenon is called carbonation (neutralization) of concrete.

콘크리트의 탄산화 현상은 콘크리트 내부의 철근을 부식시키고, 팽창압을 발생시킨다. 팽창압은 콘크리트에 균열이 발생시키고, 열화가 급격하게 진행되는 등 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시킨다. 따라서, 콘크리트 구조물의 내구성을 판단하기 위해 콘크리트의 탄산화를 파악하는 것이 중요하다.Carbonation of concrete corrodes the reinforcing steel in the concrete and generates expansion pressure. Inflation pressure degrades the durability of concrete structures such as cracking and deterioration of concrete. Therefore, it is important to understand the carbonation of concrete to determine the durability of the concrete structure.

콘크리트의 탄산화를 분석하기 위한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 일 예로, 콘크리트의 수산화칼슘은 pH 12 이상의 알칼리성을 나타내고, 탄산화가 진행될 경우 pH가 9 이하로 낮아진다. 페놀프탈레인 시약을 이용하여 PH 변화를 측정함으로써 콘크리트 구조물의 탄산화 정도를 측정할 수 있다. Various studies have been made to analyze the carbonation of concrete. For example, calcium hydroxide of concrete exhibits alkalinity of pH 12 or more, and when carbonation proceeds, the pH is lowered to 9 or less. By measuring the pH change using phenolphthalein reagent, the degree of carbonation of the concrete structure can be measured.

또한, X-선 분광 분석법을 이용하여 콘크리트의 탄산화 정도를 분석하는 방법이 있다. 이 방법은 콘크리트 시험체를 천공 또는 절단해야 하는 번거로움이 있다. In addition, there is a method for analyzing the degree of carbonation of concrete using X-ray spectroscopy. This method is cumbersome to drill or cut concrete specimens.

대한민국 등록특허 제1323708호 (공고일자 2013년 10월 30일)Republic of Korea Patent No. 1323708 (Notification Date October 30, 2013)

본 발명의 목적은 콘크리트 구조물의 유지, 보수에 따른 절차 간소화 및 비용 절감에 기여할 수 있는, 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring carbonation of concrete structures to which nonlinear ultrasonic resonant techniques are applied, which can contribute to simplifying procedures and reducing costs according to maintenance and repair of concrete structures.

다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above objects, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치는 제어부, 신호 발생기, 신호 증폭기, 신호 변환기, 신호 수신기 및 디지털 변환기를 포함한다. 신호 발생기는 제어부로부터 생성된 신호를 수신하여 입력 신호를 발생시키고, 신호 증폭기는 신호 발생기로부터 입력신호를 받아 증폭한다. 신호 변환기는 콘크리트 구조물에 배치되고, 신호 증폭기로부터 수신된 증폭된 신호를 초음파 신호로 변환시키고, 초음파 신호를 콘크리트 구조물로 송출한다. 신호 수신기는 콘크리트 구조물에 배치되고, 콘크리트 구조물을 통과한 초음파 신호를 수신한다. 디지털 변환기는 신호 수신기로부터 출력되는 초음파 신호를 받아 디지털 신호로 변환한다. 제어부는 디지털 변환기로부터 변환된 디지털 신호를 수신하고, 수신된 디지털 신호와 신호 발생기로 보내진 신호로부터 공진 주파수를 계산하여 비선형 인자를 산출하고, 이를 기초로 콘크리트 구조물의 탄산화를 측정한다. In order to achieve the object of the present invention, the carbonation measuring apparatus of the concrete structure applying the nonlinear ultrasonic resonance method according to an embodiment of the present invention includes a control unit, a signal generator, a signal amplifier, a signal converter, a signal receiver and a digital converter. The signal generator receives the signal generated from the controller to generate an input signal, and the signal amplifier receives the input signal from the signal generator and amplifies the input signal. The signal converter is disposed in the concrete structure, converts the amplified signal received from the signal amplifier into an ultrasonic signal, and transmits the ultrasonic signal to the concrete structure. The signal receiver is disposed in the concrete structure and receives an ultrasonic signal passing through the concrete structure. The digital converter receives the ultrasonic signal output from the signal receiver and converts the ultrasonic signal into a digital signal. The control unit receives the digital signal converted from the digital converter, calculates the resonant frequency from the received digital signal and the signal sent to the signal generator, calculates the nonlinear factor, and measures the carbonation of the concrete structure based thereon.

일 실시 예에 의하면, 신호 변환기 및 신호 수신기 중 어느 하나는 콘크리트 구조물의 제1 면에 배치되고, 다른 하나는 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면에 배치된다.According to one embodiment, one of the signal transducer and the signal receiver is disposed on the first side of the concrete structure and the other is disposed on the second side opposite the first side.

일 실시 예에 의하면, 비선형 인자는 아래의 수학식 1에 의해 산출된다.According to one embodiment, the nonlinear factor is calculated by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(

Figure pat00002
: 주파수 천이,
Figure pat00003
: 선형 공진 주파수,
Figure pat00004
: 비선형 인자,
Figure pat00005
: 변형률의 양)(
Figure pat00002
: Frequency shift,
Figure pat00003
: Linear resonant frequency,
Figure pat00004
: Nonlinear factor,
Figure pat00005
: Amount of strain)

일 실시 예에 의하면, 선형 공진 주파수는 최소 진폭의 입사파에서 측정된 값을 기준으로 산출된다. According to one embodiment, the linear resonant frequency is calculated based on the value measured at the incident wave of the minimum amplitude.

일 실시 예에 의하면, 변형률의 양은 일정하다. According to one embodiment, the amount of strain is constant.

본 발명의 실시 예에 따른 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치는, 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이에 따른 비선형 인자를 측정할 수 있다.In the carbonation measuring apparatus of a concrete structure to which the nonlinear ultrasonic resonance method according to the embodiment of the present invention is applied, the nonlinear factor according to the carbonation depth of the concrete structure may be measured.

또한 사용 연수가 긴 콘크리트 구조물에 대하여 별도의 손상 없이 시험실 규모의 시험을 통해 탄산화 깊이를 추정할 수 있으며, 탄산화로 인한 구조물의 내구연한을 평가할 수 있다.In addition, it is possible to estimate the carbonation depth through laboratory-scale tests on concrete structures with long service life and to evaluate the durability of the structures due to carbonation.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above effects, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치를 시험하기 위한 콘크리트 시편과 탄산화 측정방향을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치의 개요도이다.
도 3은 탄산화 페이스트 시편의 탄산화 깊이와 비선형 인자의 관계를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a concrete specimen and a carbonation measurement direction for testing the carbonation measurement apparatus of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a carbonation measuring apparatus of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the relationship between the carbonation depth and the nonlinear factor of the carbonation paste specimen.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성요소 중 종래기술에 의하여 통상의 기술자가 명확하게 파악할 수 있고 용이하게 재현할 수 있는 것에 관하여는 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위하여 그 구체적인 설명을 생략하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Of the components of the present invention that can be clearly understood by those skilled in the art and easily reproduced by the prior art, detailed description thereof will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for measuring carbonation of a concrete structure to which the nonlinear ultrasonic resonator method according to an exemplary embodiment of the present invention is applied will be described.

<콘크리트 시편>Concrete Specimen

본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치를 시험하기 위해서는 콘크리트 시편이 필요하다. In order to test the carbonation measuring apparatus of the concrete structure according to the embodiment of the present invention, a concrete specimen is required.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치를 시험하기 위한 콘크리트 시편과 탄산화 측정방향을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a concrete specimen and a carbonation measurement direction for testing the carbonation measurement apparatus of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 일반적으로 콘크리트는 시멘트, 물 및 골재 등으로 이루어져 있지만, 본 발명의 실시 예에 따라, 시험을 위하여 콘크리트 시편은 탄산화를 측정하기 위해 시멘트 페이스트(paste)만으로 이루어졌다. Referring to FIG. 1, in general, concrete is composed of cement, water, aggregate, and the like, but according to an embodiment of the present invention, the concrete specimen is made of cement paste only to measure carbonation for testing.

시험을 위한 콘크리트 시편은

Figure pat00006
의 입방체이며, 0.4, 0.5, 0.6의 물-시멘트 비를 가진다. 콘크리트 시편은 28일동안 수중 양생을 거친 후 탄산화를 진행하였다. 상기 콘크리트 시편을 탄산화 페이스트 시편(10)이라 명한다.Concrete specimens for testing
Figure pat00006
Is a cube of and has a water-cement ratio of 0.4, 0.5, and 0.6. Concrete specimens were cured under water for 28 days and then carbonated. The concrete specimen is referred to as carbonated paste specimen 10.

탄산화 페이스트 시편(10)의 탄산화는 중성화기기를 이용하여 진행하였다. 탄산화 조건은 상대습도 60%, 온도 25℃, 10% 이산화탄소(

Figure pat00007
) 이며, 탄산화 페이스트 시편(10)을 0일, 7일, 14일, 21일, 28일 동안 탄산화를 진행하였다.Carbonation of the carbonation paste specimen 10 was carried out using a neutralization device. Carbonation conditions are 60% relative humidity, 25 ° C and 10% carbon dioxide (
Figure pat00007
), And the carbonation paste specimen 10 was carbonized for 0 days, 7 days, 14 days, 21 days, and 28 days.

<측정장치><Measuring device>

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치의 개요도이다.2 is a schematic view of a carbonation measuring apparatus of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치는 제어부(70), 신호 발생기(20), 신호 증폭기(30), 신호 변환기(40), 신호 수신기(50) 및 디지털 변환기(60)를 포함한다. 신호 발생기(20)는 제어부(70)로부터 생성된 신호를 수신하여 입력 신호를 발생시키고, 신호 증폭기(30)는 신호 발생기(20)로부터 입력신호를 받아 증폭한다. 신호 변환기(40)는 콘크리트 구조물에 배치되고, 신호 증폭기(30)로부터 수신된 증폭된 신호를 초음파 신호로 변환시키고, 초음파 신호를 콘크리트 구조물로 송출한다. 신호 수신기(50)는 콘크리트 구조물에 배치되고, 콘크리트 구조물을 통과한 초음파 신호를 수신한다. 디지털 변환기(60)는 신호 수신기(50)로부터 출력되는 초음파 신호를 받아 디지털 신호로 변환한다. 제어부(70)는 디지털 변환기(60)로부터 변환된 디지털 신호를 수신하고, 수신된 디지털 신호와 신호 발생기(20)로 보내진 신호로부터 공진 주파수를 계산하여 비선형 인자를 산출하고, 이를 기초로 콘크리트 구조물의 탄산화를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 2, the carbonation measuring apparatus of the concrete structure includes a controller 70, a signal generator 20, a signal amplifier 30, a signal converter 40, a signal receiver 50, and a digital converter 60. . The signal generator 20 receives the signal generated from the control unit 70 to generate an input signal, and the signal amplifier 30 receives an input signal from the signal generator 20 and amplifies it. The signal converter 40 is disposed in the concrete structure, converts the amplified signal received from the signal amplifier 30 into an ultrasonic signal, and transmits the ultrasonic signal to the concrete structure. The signal receiver 50 is disposed in the concrete structure and receives the ultrasonic signal passing through the concrete structure. The digital converter 60 receives an ultrasonic signal output from the signal receiver 50 and converts the ultrasonic signal into a digital signal. The control unit 70 receives the converted digital signal from the digital converter 60, calculates the resonant frequency from the received digital signal and the signal sent to the signal generator 20 to calculate the nonlinear factor, and based on this Carbonation can be measured.

신호 발생기(20)는 연속적인 펄스파를 발생시킬 수 있는 장치이다. 신호 발생기(20)는 제어부(70)와 연결되며, 제어부(70) 내에서 코딩된대로 파를 내보낼 수 있다. 제어부(70)에서는 펄스파에서 파의 진폭, 신호의 길이, 신호 없는 부분의 길이 등을 설정할 수 있다. The signal generator 20 is a device capable of generating continuous pulse waves. The signal generator 20 is connected to the control unit 70 and can emit a wave as coded in the control unit 70. The controller 70 may set the amplitude of the wave, the length of the signal, the length of the portion without a signal, and the like in the pulse wave.

본 발명의 실시 예에서, 신호 발생기(20)는 National Instruments Crop. PXI 5421 모델이 사용되었으며, 50 kHz의 진동수를 갖는 디지털 펄스파가 지속적으로 생성될 수 있다. 신호 발생기(20)는 펄스파를 발생시킬 수 있는 장치라면 어떤 모델이든 본 발명의 실시 예로 사용될 수 있다. 신호 발생기(20)로부터 발생된 신호는 신호 증폭기(30)를 통해서 진폭이 증대될 수 있다.In an embodiment of the invention, the signal generator 20 is a National Instruments Crop. The PXI 5421 model was used, and digital pulse waves with a frequency of 50 kHz could be generated continuously. The signal generator 20 may be used as an embodiment of the present invention as long as it is a device capable of generating pulse waves. The signal generated from the signal generator 20 may be increased in amplitude through the signal amplifier 30.

신호 증폭기(30)는 신호 발생기(20)로부터 입력신호를 받아 원하는 크기로 증폭시킬 수 있다. 신호 발생기(20)로부터 발생된 입력신호는 콘크리트 구조물을 통과하기에 매우 약하므로 이를 증폭할 필요가 있으며, 본 발명의 실시 예에 따라, 시험의 구성요건을 맞추기 위하여 50 V 부터 240 V까지 10 V 간격으로 순차적으로 증폭한다.The signal amplifier 30 may receive an input signal from the signal generator 20 and amplify it to a desired size. Since the input signal generated from the signal generator 20 is very weak to pass through the concrete structure, it is necessary to amplify it, and according to an embodiment of the present invention, in order to meet the configuration requirements of the test, 10 V from 50 V to 240 V. Amplify sequentially at intervals.

신호 변환기(40)는 일종의 트랜스듀서(Transducer)이며, 디지털 신호를 아날로그 신호인 초음파(Ultrasonic) 신호로 변환시켜 송출할 수 있다. The signal converter 40 is a kind of transducer, and may convert and transmit a digital signal into an ultrasonic signal, which is an analog signal.

본 발명의 실시 예에서, 신호 변환기(40)는 Olympus NDT, Inc. PANAMETRICS X1019 모델이 사용되었다. 일반적으로 신호 변환기(40)는 특정 주파수 대를 더 잘 내보내는 등 정격 주파수 구분이 있다(일 예로 50 kHz, 100 kHz).In an embodiment of the invention, the signal converter 40 is Olympus NDT, Inc. The PANAMETRICS X1019 model was used. In general, the signal converter 40 has a rated frequency division (eg, 50 kHz, 100 kHz), such as to better emit a specific frequency band.

신호 변환기(40)는 콘크리트 구조물에 배치되고, 신호 증폭기(30)로부터 수신된 증폭된 디지털 신호를 초음파 신호로 변환시키고, 초음파 신호를 콘크리트 구조물로 송출한다. The signal converter 40 is disposed in the concrete structure, converts the amplified digital signal received from the signal amplifier 30 into an ultrasonic signal, and transmits the ultrasonic signal to the concrete structure.

신호 수신기(50)는 일종의 트랜스듀서(Transducer)이며, 콘크리트 구조물에 배치되고, 콘크리트 구조물을 통과한 초음파 신호를 수신한다. The signal receiver 50 is a kind of transducer, is disposed on the concrete structure, and receives an ultrasonic signal passing through the concrete structure.

본 발명의 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치의 신호 변환기(40)와 신호 수신기(50)는 콘크리트 구조물에 배치된다. 다만, 도 2에서의 신호 변환기(40)와 신호 수신기(50)는 본 발명의 시험을 위하여 상술한 콘크리트 시편인 탄산화 페이스트 시편(10)에 배치되었다. The signal converter 40 and the signal receiver 50 of the carbonation measuring apparatus of the concrete structure according to the embodiment of the present invention are disposed in the concrete structure. However, the signal converter 40 and the signal receiver 50 in FIG. 2 are disposed on the carbonated paste specimen 10, which is the concrete specimen described above, for the test of the present invention.

도 2를 참조하면, 신호 변환기(40) 및 신호 수신기(50) 중 어느 하나는 콘크리트 구조물(시험에서 탄산화 페이스트 시편(10))의 제1 면에 배치될 수 있고, 다른 하나는 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면에 배치될 수 있다. 여기서 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면이란 예를 들어 제1 면이 좌측을 향하는 면이면, 제2 면은 우측을 향하는 면을 말한다.Referring to FIG. 2, either one of the signal transducer 40 and the signal receiver 50 may be disposed on the first side of the concrete structure (carbonated paste specimen 10 in the test), and the other of the first side of the first side. It may be arranged on the second side located opposite. Here, the second surface located opposite to the first surface is, for example, if the first surface is a surface facing left, the second surface refers to a surface facing right.

본 발명의 실시 예에 따라, 신호 변환기(40) 및 신호 수신기(50)는 탄산화 페이스트 시편(10)의 초기손상, 인장력의 손실 및 내부 손상을 측정하기에 적합한 위치에 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the signal converter 40 and the signal receiver 50 may be disposed at a position suitable for measuring initial damage, loss of tensile force, and internal damage of the carbonation paste specimen 10.

신호 변환기(40)와 탄산화 페이스트 시편(10) 사이 및 신호 수신기(50)와 탄산화 페이스트 시편(10) 사이에는, 신호 변환기(40)와 탄산화 페이스트 시편(10)간의 접촉 및 신호 수신기(50)와 탄산화 페이스트 시편(10) 간의 접촉을 유지하기 위해 점도가 높은 접촉매질(미도시)이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따라, 탄산화 페이스트 시편(10)을 달리하여 동일 시험을 진행할 경우 구속 조건을 동일하게 하기 위하여, 신호변환기(40)과 신호수신기(50)는 소정 크기의 볼트와 너트를 이용하여 동일한 조임 횟수(리드 동일)로 시편에 구속될 수 있다. 즉, 볼트와 너트를 이용하여 신호 변환기(40)와 신호 수신기(50)를 동일한 압력으로 시편에 고정시킬 수 있다. Between the signal converter 40 and the carbonation paste specimen 10 and between the signal receiver 50 and the carbonation paste specimen 10, the contact between the signal converter 40 and the carbonation paste specimen 10 and the signal receiver 50 and A high viscosity contact medium (not shown) may be used to maintain contact between the carbonation paste specimens 10. In addition, according to an embodiment of the present invention, the signal converter 40 and the signal receiver 50 are bolts and nuts of a predetermined size in order to equalize the restraint condition when the same test is performed with different carbonation paste specimens 10. Using the same number of tightenings (leads) can be constrained to the specimen. That is, the signal transducer 40 and the signal receiver 50 may be fixed to the specimen at the same pressure by using bolts and nuts.

디지털 변환기(60)는 신호 수신기(50)로부터 출력되는 아날로그 신호인 초음파 신호를 받아 디지털 신호로 변환한다. 디지털 변환기(60)로부터 출력되는 디지털 신호는 제어부(70)로 입력된다.The digital converter 60 receives an ultrasonic signal, which is an analog signal output from the signal receiver 50, and converts the ultrasonic signal into a digital signal. The digital signal output from the digital converter 60 is input to the controller 70.

제어부(70)는 디지털 변환기(60)로부터 변환된 디지털 신호를 수신하고, 수신된 디지털 신호와 신호 발생기(20)로 보내진 신호로부터 공진 주파수를 계산하여 비선형 인자를 산출할 수 있다. The controller 70 may receive the converted digital signal from the digital converter 60 and calculate a nonlinear factor by calculating a resonance frequency from the received digital signal and the signal sent to the signal generator 20.

본 발명의 실시 예에 따라, 제어부(70)는 일반적으로 PC를 나타내지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 연산을 할 수 있는 장치라면 어떠한 것이든 본 발명에 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the controller 70 generally represents a PC, but is not limited thereto. Any device capable of performing an operation may be used in the present invention.

제어부(70)는 디지털 변환기(60)로부터 출력된 신호를 받아 주파수 신호로 변환하고, 주파수로 변환된 신호에 상호상관 기법을 적용하여 탄산화 페이스트 시편(10)의 비선형 이력을 판단할 수 있는 비선형 인자를 구할 수 있다. The control unit 70 receives a signal output from the digital converter 60, converts the signal into a frequency signal, and applies a cross-correlation technique to the signal converted into the frequency to determine the nonlinear history of the carbonation paste specimen 10. Can be obtained.

디지털 변환기(60)로부터 제어부(70)로 입력된 디지털 신호는 시간축에 대한 주파수 스펙트럼(frequency spectrum)을 얻기 위해 퓨리에 변환(fast-Fourier Transform)된다. The digital signal input from the digital converter 60 to the control unit 70 is Fourier-Transformed to obtain a frequency spectrum with respect to the time axis.

퓨리에 변환된 주파수 신호에 비선형 초음파 공진 기법(Nonlinear Resonant Ultrasonic Method)을 적용하여 콘크리트 구조물의 비선형 이력 효과를 판단할 수 있는 비선형 인자를 구하는 방법을 설명하기로 한다. 이는 제어부(70)에서 이루어질 수 있다.A nonlinear factor for determining the nonlinear hysteresis effect of concrete structures by applying a nonlinear ultrasonic resonance method to a Fourier transformed frequency signal will be described. This may be done in the controller 70.

<비선형 초음파 공진기법>Nonlinear Ultrasonic Resonance Technique

비선형 초음파 공진 기법은 비선형 음향효과에 기반을 두고 있으며, 비선형 음향효과란 비선형적 응력-변형률 관계를 가지는 매질에 입사파를 통과시켰을 때에 고조화 파, 공진 주파수 천이 등의 기존과 다른 특성이 나타나는 현상을 뜻한다.Nonlinear ultrasonic resonant technique is based on nonlinear acoustic effect.Nonlinear acoustic effect is a phenomenon that shows different characteristics such as harmonic wave and resonant frequency transition when incident wave passes through medium having nonlinear stress-strain relationship. It means.

콘크리트와 같은 비선형 재료는 응력-변형률 관계에서 선형관계가 아닌 더 복잡한 관계를 가진다. 히스테리시스(hysteresis)와 이산 기억(discrete memories)을 포함한 비선형 메조 스코픽 탄성 재료(mesoscopic elastic material)의 거동은 다음과 같은 식(수학식 1)으로 나타낼 수 있다.Nonlinear materials such as concrete have a more complex relationship than the linear one in stress-strain relationships. The behavior of nonlinear mesoscopic elastic materials, including hysteresis and discrete memories, can be represented by the following equation (Equation 1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00008
Figure pat00008

수학식 1에서,

Figure pat00009
는 매질의 선형탄성계수이며,
Figure pat00010
는 물질의 2차 비선형 인자,
Figure pat00011
는 물질의 이력 현상과 이산기억에 따른 비선형 인자로, 본 발명의 실시 예에서는 비선형 인자
Figure pat00012
의 값을 계산하기 위하여 공진 주파수가 측정되었다. In Equation 1,
Figure pat00009
Is the linear modulus of elasticity of the medium,
Figure pat00010
Is the secondary nonlinear factor of the substance,
Figure pat00011
Is a non-linear factor according to the hysteresis and discrete memory of the material, in the embodiment of the present invention
Figure pat00012
The resonance frequency was measured to calculate the value of.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00013
Figure pat00013

수학식 2에서

Figure pat00014
는 선형 공진 주파수이며, 본 실시 예에서 선형 공진 주파수는 최소 진폭의 입사파(초음파 펄스)에서 측정된 값을 기준으로 하였고,
Figure pat00015
는 특정 진폭 수준에서 측정되는 공진 주파수이다. 여기서, 특정 진폭 수준이란 시험이 진행됨에 따라 점차적으로 증가하는 진폭 중 임의의 값을 의미한다. 입사파의 진폭이 증가함에 따라 공진 주파수는 낮은 방향으로 감소하게 되며, 수학식 2는 공진 주파수 값의 차와 비선형 인자 알파의 관계를 나타낸다. 비선형 인자는 수학식 2에 의해 산출된다.In equation (2)
Figure pat00014
Is the linear resonant frequency, and in this embodiment, the linear resonant frequency is based on the measured value of the incident wave (ultrasonic pulse) of the minimum amplitude.
Figure pat00015
Is the resonant frequency measured at a certain amplitude level. Here, the specific amplitude level means any value of amplitude gradually increasing as the test proceeds. As the amplitude of the incident wave increases, the resonant frequency decreases in the lower direction, and Equation 2 shows the relationship between the difference of the resonant frequency value and the nonlinear factor alpha. The nonlinear factor is calculated by equation (2).

하중에 의한 손상을 입은 콘크리트의 경우, 내부 미세균열로 인해 초음파가 진행하는 과정에서 탄성파의 왜곡이 발생하게 되며, 공진 주파수 값의 차가 더욱 커진다. 탄산화 콘크리트의 경우, 탄산화가 진행됨에 따라 석회암(limestone)이 생성되는 등 미세 공극이 줄어들며, 공진 주파수 값의 차가 작아진다. 변형률

Figure pat00016
은 일정하며, 탄산화가 진행된 콘크리트의 경우 비선형 인자
Figure pat00017
값은 내부의 미세 공극 증가로 감소하게 된다.In the case of concrete damaged by the load, the elastic wave distortion occurs during the ultrasonic wave due to the internal microcracks, and the difference between the resonance frequency values becomes larger. In the case of carbonated concrete, as the carbonation proceeds, fine pores are reduced, such as limestone, and the difference in resonant frequency value becomes smaller. Strain
Figure pat00016
Is constant, and for non-carbonated concrete
Figure pat00017
The value decreases with increasing internal micro voids.

자유 진동을 하는 콘크리트의 경우 주파수 대역에서의 피크 값은 오직 하나만 나타나는데, 구속조건 등의 시험 환경에 의해 실제로는 여러 개의 피크가 나타나고, 이는 공진 주파수 천이의 계산에 있어 오차의 원인이 된다. 서로 다른 탄산화 페이스트 시편(10)에 대하여 동일한 구속조건에서의 시험 환경을 위해 볼트와 같은 체결구를 통해 탄산화 페이스트 시편(10)을 동일한 힘으로 구속시킨다. 또한 피크 값 천이를 비교하는 통계적 방법인 상호상관(cross-correlation) 기법을 이용하여 오차를 최소화할 수 있다. In the case of concrete with free vibration, only one peak value in the frequency band appears. In reality, several peaks appear due to the test conditions such as constraints, which causes errors in the calculation of the resonant frequency shift. For the different carbonation paste specimens 10, the carbonation paste specimens 10 are constrained with the same force through fasteners such as bolts for a test environment under the same constraint conditions. In addition, the error can be minimized by using a cross-correlation technique, which is a statistical method of comparing peak value transitions.

<상호상관 기법><Correlation Correlation Technique>

본 발명의 실시 예에 따라, 제어부(70)는 가장 낮은 입력 진폭일 때 측정된 주파수 스펙트럼을 구하고, 순차적으로 증가된 입력 진폭일 때 각각 측정된 주파수 스펙트럼을 구할 수 있다. 제어부(70)는 이 주파수 스펙트럼으로부터 상호상관 합을 구할 수 있다. 본 발명에서 상호상관 합은 아래의 식(수학식 3)에 의해 산출될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the controller 70 may obtain the frequency spectrum measured at the lowest input amplitude, and obtain the measured frequency spectrum at the sequentially increased input amplitude. The control unit 70 can obtain the cross-correlation sum from this frequency spectrum. In the present invention, the cross-correlation sum may be calculated by the following equation (Equation 3).

상호상관 기법은 일반적으로 두 주파수 스펙트럼 배열의 시간 천이를 계산하기 위해 사용되는 기법으로, 수학식 3과 같이 서로 다른 두 주파수 값들 사이에서 k-shift를 계산한다. The cross-correlation technique is generally used to calculate the time shift of two frequency spectrum arrays, and calculates k-shift between two different frequency values as shown in Equation 3.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00018
Figure pat00018

수학식 3에서,

Figure pat00019
는 두 주파수 스펙트럼 배열간의 상호상관 합(cross-correlation sum)이고,
Figure pat00020
는 가장 낮은 입력파 진폭일 때 측정된 주파수 스펙트럼(frequency spectrum measured from the lowest input amplitude)이고,
Figure pat00021
는 n번째로 증가된 입력파 진폭일 때 측정된 주파수 스펙트럼(frequency spectrum measured from the n-th increase input amplitude)이다. In Equation 3,
Figure pat00019
Is the cross-correlation sum between the two frequency spectrum arrays,
Figure pat00020
Is the frequency spectrum measured from the lowest input amplitude,
Figure pat00021
Is the frequency spectrum measured from the n- th increase input amplitude.

본 발명의 실시 예에 따라, 제어부(70)는

Figure pat00022
와
Figure pat00023
으로부터 상호상관 합을 구할 수 있고, 상호상관 합이 최대일 때의 주파수 스펙트럼의 개수와 비교 횟수를 구할 수 있다. 본 발명에서 비교 횟수는 수학식 4에 의해 산출될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 70
Figure pat00022
Wow
Figure pat00023
The cross-correlation sum can be obtained from, and the number and frequency of comparison of the frequency spectrum when the cross-correlation sum is maximum can be obtained. In the present invention, the comparison number may be calculated by Equation 4.

시험과정에서 측정된 주파수 스펙트럼의 개수가 N개 일 때에 k=N-1([수학식 4])이 될 때까지 반복 비교를 수행함으로써, 특정 번째의 입력파 진폭일 때 상호상관 합의 최대값을 찾아낸다. By repeating the comparison until k = N-1 (Equation 4) when the number of frequency spectrums measured in the test is N, the maximum value of the cross-correlation is obtained at the specific input wave amplitude. Find out.

구체적으로, 퓨리에 변환은 제어부(70)에서 이루어지고, 제어부(70) 내의 코딩 프로그램에 의해 퓨리에 변환된다. 변환된 데이터는 제어부(70)에 저장된다. 1회 실험에서 주파수 스펙트럼의 개수 N은 제어부(70)에서 설정할 수 있다. 예를 들어, 동일한 조건하에 입력파 진폭만 바꿔가며 16회 측정을 한 경우, 측정된 주파수 스펙트럼의 개수 N은 16이 되고, 비교 횟수 k는 16-1=15회가 된다. 비교를 15회 반복하는 과정에서, 기존 상호상관의 최대 합이 A이고, 다음 순서의 상호상관의 최대 합이 B일 때에 A>B 인지를 비교하여 16개의 값 중 최대값을 찾을 수 있다. Specifically, the Fourier transform is performed in the control unit 70, and Fourier transform is performed by a coding program in the control unit 70. The converted data is stored in the controller 70. The number N of frequency spectrums in one experiment may be set by the controller 70. For example, if 16 measurements were made with only the input wave amplitude changed under the same condition, the number N of measured frequency spectrums is 16, and the number of comparisons k is 16-1 = 15 times. In the process of repeating the comparison 15 times, when the maximum sum of the existing cross-correlation is A and the maximum sum of the cross-correlation in the next order is B, the maximum value of the 16 values can be found by comparing whether A> B.

본 발명의 실시 예에 따라, 제어부(70)는 비교 횟수로부터 주파수 천이(

Figure pat00024
)를 구할 수 있다. 본 발명에서 두 주파수 스펙트럼간의 주파수 천이는 아래의 식(수학식 5)에 의해 산출될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the control unit 70 may shift the frequency from the number of comparisons.
Figure pat00024
) Can be obtained. In the present invention, the frequency shift between two frequency spectrums may be calculated by the following equation (Equation 5).

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00025
Figure pat00025

수학식 5에서, df는 측정된 주파수 스펙트럼의 값들이 얼마나 촘촘한 간격으로 구성되어 있는지를 나타내는 주파수 해상력(frequency resolution)을 나타내며, 시험으로부터 알 수 있다. 본 시험에서 주파수 해상력(df)은 측정된 주파수 값들의 샘플링 간격을 나타낸다. In Equation 5, df represents a frequency resolution indicating how closely the values of the measured frequency spectrum are organized, and can be known from the test. In this test, frequency resolution (df) represents the sampling interval of measured frequency values.

본 발명의 실시 예에 따라, 시험에서 주파수 변환 전에, 측정결과는 주파수 해상력(df)을 향상시키기 위해 499번 제로 패딩(zero-padded)될 수 있다. 이때, 수학식 5에서의 df는 0.2Hz이다. 비교 횟수인 k값과 주파수 해상력인 df값을 수학식 5에 입력하여 주파수 천이 값을 계산할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, before the frequency conversion in the test, the measurement result may be zero-padded 499 times to improve the frequency resolution (df). At this time, df in Equation 5 is 0.2 Hz. The frequency shift value may be calculated by inputting the k number, which is the number of comparisons, and the df value, which is the frequency resolution, into Equation 5.

본 발명의 실시 예에 따라, 주파수 천이로부터 비선형 인자를 구할 수 있다. 주파수 천이 값을 수학식 2에 입력하여 비선형 인자를 구할 수 있다. 수학식 2에서

Figure pat00026
값으로 주파수 천이 값을 입력하고,
Figure pat00027
값으로 입력파의 진폭이 가장 작은 경우에 측정된 주파수 값을 입력할 수 있다. 이렇게 입력된 데이터 값으로부터 탄산화 페이스트 시편(10)의 비선형 이력 효과를 판단할 수 있는 비선형 인자를 구할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a nonlinear factor may be obtained from the frequency shift. The nonlinear factor may be obtained by inputting the frequency shift value into Equation 2. In equation (2)
Figure pat00026
Enter the frequency shift value as the value,
Figure pat00027
As the value, the measured frequency value can be input when the amplitude of the input wave is the smallest. The nonlinear factor for determining the nonlinear hysteresis effect of the carbonation paste specimen 10 can be obtained from the input data values.

페놀프탈레인 지시약을 이용한 탄산화 깊이 추정과 비선형 공진 기법 측정 결과를 토대로 계산한 비선형 인자의 관계를 확인함으로써, 비선형 초음파 공진기법을 적용한 탄산화 페이스트 시편(10)의 탄산화 상태를 평가할 수 있다.The carbonation state of the carbonated paste specimen 10 to which the nonlinear ultrasonic resonance technique is applied can be evaluated by confirming the relationship between the nonlinear factor calculated based on the carbonation depth estimation using the phenolphthalein indicator and the measurement result of the nonlinear resonance technique.

도 3은 탄산화 페이스트 시편의 탄산화 깊이와 비선형 인자의 관계를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the relationship between the carbonation depth and the nonlinear factor of the carbonation paste specimen.

도 3을 참조하면, 표시된 비선형 인자 값은 동일한 탄산화 페이스트 시편(10)으로 여러 번 반복하여 비선형 인자를 구하고 이를 평균한 값으로, 막대의 높이는 오차율을 나타낸다. Referring to FIG. 3, the displayed nonlinear factor value is a value obtained by repeating the same carbonation paste specimen 10 several times to obtain a nonlinear factor and averaging them, and the height of the bar represents an error rate.

탄산화 페이스트 시편(10)의 탄산화 정도에 따라, 탄산화 깊이는 커지고 비선형 인자의 값은 낮아짐을 알 수 있다. 따라서, 비선형 인자의 값이 계산되면 탄산화 깊이를 추정할 수 있다.It can be seen that according to the degree of carbonation of the carbonation paste specimen 10, the carbonation depth is increased and the value of the nonlinear factor is lowered. Thus, once the value of the nonlinear factor is calculated, the carbonation depth can be estimated.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치는 비선형 인자를 구함으로써 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 측정할 수 있고, 사용 연수가 긴 콘크리트 구조물에 대하여 별도의 손상 없이 시험실 규모의 시험을 통해 탄산화 깊이를 추정할 수 있으며, 탄산화로 인한 구조물의 내구연한을 평가할 수 있다. 즉 비선형 초음파 공진기법을 적용한 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치는, 탄산화 시간에 따라 변화하는 탄산화 깊이를 비선형 초음파 공진 기법을 적용하여 보다 높은 민감도 수준으로 평가할 수 있다. In the carbonation measuring apparatus of a concrete structure to which the nonlinear ultrasonic resonance technique according to the embodiment of the present invention is applied, the carbonation depth of the concrete structure can be measured by obtaining a nonlinear factor, and the concrete structure having a long service life is not damaged. Laboratory scale testing can be used to estimate the carbonation depth and to evaluate the durability of the structure due to carbonation. That is, in the carbonation measuring apparatus of the concrete structure to which the nonlinear ultrasonic resonant technique is applied, the carbonation depth that changes according to the carbonation time can be evaluated at a higher sensitivity level by applying the nonlinear ultrasonic resonant technique.

이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to the other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be interpreted that the contents related to such a combination and modification are included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains should be provided within the scope not departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are not possible. That is, each component specifically shown in embodiment can be modified and implemented. And differences relating to these modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

10: 콘크리트 시편, 탄산화 페이스트 시편
20: 신호 발생기
30: 신호 증폭기
40: 신호 변환기
50: 신호 수신기
60: 디지털 변환기
70: 제어부10: Concrete Specimen, Carbonation Paste Specimen
20: signal generator
30: signal amplifier
40: signal converter
50: signal receiver
60: digital converter
70: control unit

Claims (5)

제어부;
상기 제어부로부터 생성된 신호를 수신하여 입력 신호를 발생시키는 신호 발생기;
상기 신호 발생기로부터 상기 입력신호를 받아 증폭하는 신호 증폭기;
콘크리트 구조물에 배치되고, 상기 신호 증폭기로부터 수신된 증폭된 신호를 초음파 신호로 변환시키고, 상기 초음파 신호를 상기 콘크리트 구조물로 송출하는 신호 변환기;
상기 콘크리트 구조물에 배치되고, 상기 콘크리트 구조물을 통과한 상기 초음파 신호를 수신하는 신호 수신기; 및
상기 신호 수신기로부터 출력되는 상기 초음파 신호를 받아 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 디지털 변환기로부터 변환된 상기 디지털 신호를 수신하고, 상기 수신된 디지털 신호와 상기 신호 발생기로 보내진 신호로부터 공진 주파수를 계산하여 비선형 인자를 산출하고, 이를 기초로 상기 콘크리트 구조물의 탄산화를 측정하는, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정 장치.
Control unit;
A signal generator configured to receive a signal generated from the controller and generate an input signal;
A signal amplifier for receiving and amplifying the input signal from the signal generator;
A signal converter disposed on the concrete structure, converting the amplified signal received from the signal amplifier into an ultrasonic signal and transmitting the ultrasonic signal to the concrete structure;
A signal receiver disposed on the concrete structure and receiving the ultrasonic signal passing through the concrete structure; And
And a digital converter for receiving the ultrasonic signal output from the signal receiver and converting the ultrasonic signal into a digital signal.
The controller receives the digital signal converted from the digital converter, calculates a resonant frequency from the received digital signal and the signal sent to the signal generator, calculates a nonlinear factor, and measures carbonation of the concrete structure based thereon. To measure carbonation of concrete structures.
제1항에 있어서,
상기 신호 변환기 및 상기 신호 수신기 중 어느 하나는 상기 콘크리트 구조물의 제1 면에 배치되고, 다른 하나는 상기 제1 면의 반대편에 위치한 제2 면에 배치되는, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치.
The method of claim 1,
Any one of said signal transducer and said signal receiver is disposed on a first side of said concrete structure, and the other is disposed on a second side opposite to said first side.
제1항에 있어서,
상기 비선형 인자는 아래의 수학식 1에 의해 산출되는, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치.
[수학식 1]
Figure pat00028

(
Figure pat00029
: 주파수 천이,
Figure pat00030
: 선형 공진 주파수,
Figure pat00031
: 비선형 인자,
Figure pat00032
: 변형률의 양)
The method of claim 1,
The nonlinear factor is calculated by Equation 1 below, the apparatus for measuring carbonation of a concrete structure.
[Equation 1]
Figure pat00028

(
Figure pat00029
: Frequency shift,
Figure pat00030
: Linear resonant frequency,
Figure pat00031
: Nonlinear factor,
Figure pat00032
: Amount of strain)
제3항에 있어서,
상기 선형 공진 주파수는 최소 진폭의 입사파에서 측정된 값을 기준으로 산출된, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치.
The method of claim 3,
The linear resonant frequency is calculated on the basis of the value measured in the incident wave of the minimum amplitude, the carbonation measurement device of the concrete structure.
제3항에 있어서,
상기 변형률의 양은 일정한, 콘크리트 구조물의 탄산화 측정장치.

The method of claim 3,
The amount of the strain is constant, measuring the carbonation of the concrete structure.

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KR101323708B1 (en) 2013-03-05 2013-10-30 한국건설기술연구원 Method for evaluating semi-quantitatively of concrete carbonization and evaluating apparatus using the same

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