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Relative Permittivity of Damaged Concrete Bridge Deck According to the Weather Conditions : A Case Study

기상조건에 따른 손상 교량 바닥판의 상대유전율 변화 고찰

  • Rhee, Ji-Young (Research Institute, Korea Expressway Corporation) ;
  • Choi, Jae-Jin (Department of Civil & Environmental Engineering, Kongju National University)
  • 이지영 (한국도로공사 도로교통연구원) ;
  • 최재진 (공주대학교 건설환경공학부)
  • Received : 2017.02.22
  • Accepted : 2017.04.07
  • Published : 2017.04.30

Abstract

Ground Penetrating Radar (GPR) was applied to an evaluation of the concrete condition of bridge decks with asphalt concrete. Deterioration was considered to have occurred when the relative permittivity of a concrete-faced asphalt concrete overlay showed more than 12. The relative permittivity of concrete varied considerably with the levels of porosity and water. In this study, GPR tests were carried out to determine the influence of weather and concrete condition on the relative permittivity for the research subject of an overlaid concrete bridge deck in public service. According to the test results, if bridge decks are in good condition, the relative permittivity of the top concrete of a bridge deck exhibited a normal distribution. After the deck concrete deteriorated, the relative permittivity varied with the amount of penetrated water according to the weather condition and deteriorated status of deck concrete.

지하투과레이더(GPR)를 이용하여 아스팔트 포장이 있는 교량 바닥판의 상태를 평가할 때, 현재는 포장면에 접한 콘크리트의 상대유전율이 12이상일 때를 손상위험이 높은 곳으로 판단하고 있다. 그러나 콘크리트의 상대유전율은 공극율과 수분율에 따라 변화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고속도로 상에 공용 중인 아스팔트 포장 교량 바닥판을 대상으로 다양한 시기에 걸쳐 GPR 조사를 실시하였으며 이로부터 손상평가 기준으로 활용되는 교량 바닥판 콘크리트의 상대유전율 변화에 대해 고찰을 실시하였다. 조사 결과, 손상이 발생되지 않은 경우 포장층 하면에 접한 바닥판 상면 콘크리트의 상대유전율은 보통 콘크리트의 상대유전율 범위로 정규분포에 가깝게 나타났다. 그러나, 열화 손상이 발생된 콘크리트 바닥판의 상대유전율은 조사가 이루어지는 시기와 기상조건의 영향을 받으며, 그 값은 우수의 유입 여부와 콘크리트의 손상 상태에 따라 변화할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 콘크리트 교량 바닥판의 상태평가를 위해 GPR을 이용하는 경우, 그 조사는 우기 또는 비가 온 이후에 실시함으로써 손상범위를 폭넓게 확인하는 것이 가능하다고 판단된다.

Keywords

References

  1. Shu, J., Lee, I., Rhee, J., Condition Evaluation of Concrete Bridge Decks. Highway Research Center, Korea Highway Corporation, Report No. 98-67-65, 1998.
  2. Suh, J., Rhee, J., Lee, I., "Condition Evaluation of Concrete Bridge Decks by using GPR", Road Engineering Association of Asia and Australasia Conference, 10th, Tokyo, Japan, 2000.
  3. Rhee, J., Choi, J., Kim, H., "A Study on the Relative Permittivity of Concrete for the Bridge Deck Condition Evaluation", 2016 Spring Conference of Korean Concrete Institute, 28(1), pp.177-178, 2016
  4. Rhee, J., Choi, J., Kim, H., Kee, S., "The Effect of Relative Humidity of Atmosphere on the Dielectric Constant of Bare Deck Bridge Concrete", 2016b Conference of Korean Society of Civil Engineers, 2016, pp.199-200.
  5. ASTM D 6432, Standard Guide for using the Surface Ground Penetrating Radar Method for Subsurface Investigation. ASTM International, American Society for Testing and Materials, PA, USA, 2011.
  6. Suh, J., Rhee, J., Prevention Manual for Deterioration of Bridge Deck. Korea Expressway Corporation Research Institute, 2009.

Cited by

  1. Seasonal Variation and Age-related Changes in the Relative Permittivity of Concrete Bridge Decks on Korea Expressways vol.12, pp.1, 2018, https://doi.org/10.1186/s40069-018-0239-6