개념 한 쪽
콘크리트의 인장강도 시험은 콘크리트 재료가 당기는 힘에 어떻게 저항하는지를 평가하는 시험으로, 공시체의 치수 정밀측정과 일정한 하중 재하 속도 유지가 핵심 관건이다. 시험 전 공시체 지름을 0.1mm 정밀도로 측정하여 평균값을 구하고, 인장응력도 증가율을 초당 0.06±0.04 MPa로 맞추어 하중을 가해야 정확한 결과를 얻는다.
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출제기준 단원 「콘크리트의 인장강도 시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 시간의존 변형 용어 판단 | 1 | 일정 하중에서 시간 경과에 따른 변형 명칭을 고르기 |
| 알칼리 골재 반응 영향 판별 | 1 | 알칼리 골재 반응이 콘크리트에 미치는 결과를 묻기 |
| 시험조건 숫자 선택 | 1 | 인장강도 시험의 측정 정밀도 또는 하중 속도 수치 선택하기 |
인장강도 시험은 콘크리트 공시체가 인장 하중을 받아 파괴될 때의 최대 인장응력을 구하는 시험이다. 시험의 신뢰성은 공시체의 단면적을 얼마나 정확히 산정하느냐에 크게 의존하므로, 시험 직전에 공시체의 지름을 2개소 이상 측정하여 소수점 둘째 자리(0.1mm)까지 측정하고 그 평균값을 사용한다.
하중 재하 속도는 시험 결과에 영향을 주는 정량적 조건으로 규정되어 있다. 인장강도 시험에서는 인장응력도의 증가율을 초당 0.06±0.04 MPa로 일정하게 유지하여야 하며, 이는 초당 0.02~0.10 MPa 범위에 해당한다. 속도가 규정보다 빠르거나 느리면 강도 평가가 과대 또는 과소로 왜곡될 수 있다.
공시체 제작과 시험 절차 전반에서는 각 규정값을 준수하여 단면적 계산, 다짐, 캐핑 등의 공정이 시험 결과에 미치는 영향을 최소화해야 한다. 공시체 치수 측정과 하중 속도는 인장강도 판정의 기본 변수이므로 이들을 우선적으로 확인해야 한다.
인장강도와 관련된 재료의 시간 의존적 변형 현상으로는 일정하중 하에서 시간이 지남에 따라 변형이 점차 증가하는 크리프(creep)가 있으므로, 장기간 하중 조건이 문제되는 경우 이를 고려해야 한다.
시험 전 공시체 지름을 두 지점에서 측정하여 0.1mm 단위로 평균을 구하는 절차를 예로 든다. 예를 들어 두 지점의 측정값이 100.3mm와 100.5mm이면 평균 지름은 100.4mm로 하고, 이 값을 이용하여 단면적을 계산하여 인장강도를 산정한다.
하중 재하 속도 예시는 인장응력 증가율을 초당 0.06 MPa로 설정하고 시험기를 조정하여 초당 0.02~0.10 MPa 범위를 유지하는 것이다. 속도를 맞추지 못하면 결과가 규격 범위를 벗어나 신뢰성을 잃을 수 있으므로 시험기 설정을 확인해야 한다.
재료에 일정하중이 작용하면 시간의 경과와 함께 변형이 증가하는데 이러한 현상을 무엇이라 하는가?
정답 ② · 문항은 일정한 하중이 작용할 때 시간이 경과함에 따라 변형이 증가하는 현상의 명칭을 묻고 있다. 시간이 지남에 따라 점차 변형이 커지는 현상은 크리프(creep)로 정의되며 장기간 하중이나 고온 조건에서 구조물 성능에 큰 영향을 미친다.
일정 하중 하에서 시간이 지남에 따라 변형이 서서히 증가하는 현상을 크리프(creep)라고 한다.
시멘트 중의 알칼리 성분이 골재 중의 여러 가지 조암광물과 반응을 일으키는 것을 알칼리 골재 반응이라 하는데 이것이 콘크리트에 미치는 영향은?
정답 ③ · 문제는 시멘트의 알칼리와 골재 성분이 반응할 때 콘크리트에 어떤 영향을 미치는지를 묻고 있다. 알칼리-골재 반응은 실리카계 골재와 알칼리가 반응해 팽창성 젤을 생성하고 이로 인해 내부 팽창과 균열이 발생하여 구조적 손상을 초래한다.
알칼리 골재 반응은 콘크리트 내부에서 팽창을 유발하여 균열을 발생시키는 유해한 현상이다.
콘크리트의 강도 중에서 가장 큰 값을 갖는 것은?
정답 ② · 문항은 콘크리트의 여러 강도 중에서 가장 큰 값을 가지는 것을 묻고 있다. 콘크리트는 압축에 강하고 인장에 약한 재료 특성을 가지므로 압축강도가 모든 다른 강도보다 크게 나타난다.
콘크리트는 압축에 강하고 인장에 약한 재료이므로, 압축강도가 인장강도, 휨강도, 비틀림강도보다 가장 큰 값을 갖는다.
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