FWD 비파괴시험

FWD의 정의

FWD는 일정 높이에서 떨어뜨린 중량추의 충격하중을 포장 표면에 가하는 시험이다.

지점별 처짐을 재서 포장의 구조적 지지력을 평가한다.

포장을 파괴하지 않는 비파괴 시험이라는 점이 핵심이다.

구성과 원리

낙하 중추의 충격은 완충 장치를 거쳐 짧은 펄스가 되고, 재하판으로 포장에 전달된다.

지오폰은 재하판 중심에서 떨어진 위치에 방사형으로 보통 7~9개 놓는다.

측정한 처짐을 처짐 분지로 정리하며, 그 모양이 층별 강성을 반영한다.

처짐 분지 지표

처짐 분지의 모양은 세 가지 지표로 요약한다.

SCI는 D0에서 D300을 뺀 값이고, BDI와 BCI는 뒤쪽 처짐 차이를 나타낸다.

값이 클수록 상부 층의 곡률이 크거나 하부 층이 약하다는 뜻이다.

계산 예시

가상으로 D0을 300, D300을 150 μm로 측정했다고 가정한다.

SCI는 D0에서 D300을 뺀 값이다.

이 값이 클수록 상부 아스팔트층이 약하다고 본다.

FWD와 LWD 비교

FWD는 LWD와 비교하면 여러 지점의 처짐을 한 번에 얻는 장비다.

처짐 분지는 역해석의 입력 자료가 되어 층별 탄성계수를 구하는 데 쓰인다.

그 결과는 보수 공법 선정과 덧씌우기 설계의 근거가 된다.

헷갈리는 점

역해석 결과는 층 두께 정보에 크게 좌우된다.

정적 역해석은 충격 하중의 동적 효과를 무시하면 탄성계수에 큰 오차를 낳을 수 있다.

반복 계산이라 결과가 오해를 부를 수 있어 숙련된 분석자가 필요하다.

답안에서 FWD를 포장 강도를 직접 재는 장비로 쓰는 것은 가장 흔한 실수다.

정리

정리하면 FWD는 충격 하중에 대한 표면 처짐을 재는 비파괴 시험이다.

처짐 분지로 층별 탄성계수를 역해석하고, 그 결과를 보수 공법 선정에 쓴다.

시험 답안에는 하중 조건, 센서 배치, 층두께 고려를 함께 적어야 한다.