개념 한 쪽
굳지 않은 콘크리트는 배합비와 혼화재에 따라 거동이 달라지며 물-시멘트비는 강도와 워커빌리티를 결정하는 핵심 인자이다. 콘크리트는 일정 하중을 오랫동안 받으면 시간이 지남에 따라 변형이 증가하는 크리프 현상을 보이며, 플라이애시 같은 포졸란 성분은 수화열을 낮추고 장기강도를 향상시킨다.
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출제기준 단원 「굳지 않은 콘크리트」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 물-시멘트비 계산 | 1 | 단위수량과 단위시멘트량으로 W/C를 계산하는 능력 |
| 크리프 정의 판별 | 1 | 시간이 흐를 때 일정 하중 하의 변형 증가를 묻는 정의 판별 |
| 크리프 영향 인자 선택 | 1 | 재령, W/C, 응력 등 크리프 영향 방향을 판단하는 능력 |
물-시멘트비(W/C)는 단위수량(물량)을 단위시멘트량(시멘트량)으로 나눈 값이며 보통 백분율로 표시한다. 이 비율은 콘크리트의 초기강도와 장기강도, 워커빌리티에 직접적인 영향을 주므로 배합설계에서 기본으로 계산한다.
크리프(creep)는 일정한 하중이 지속되는 상태에서 시간이 지남에 따라 변형이 점차 증가하는 현상이다. 콘크리트에서는 재령이 짧을수록, 물-시멘트비가 클수록, 작용응력이 클수록 크리프가 커지는 경향이 있다.
부재의 치수가 큰 경우에는 내부 수분 이동이 저해되어 상대적으로 크리프가 감소하는 경향이 있으므로 치수의 영향은 단순 증가로 보기 어렵다. 크리프는 콘크리트의 시간 의존적 거동을 설명하는 기본 개념이며 설계 시 고려해야 할 항목이다.
플라이애시를 혼입한 시멘트는 포졸란 반응으로 수화열이 낮아지고 장기강도가 증가하는 특징을 보인다. 플라이애시는 미분탄 연소 부산물로 냉각 시 구형 입자가 되어 콘크리트의 워커빌리티를 향상시키는 효과가 있다.
물-시멘트비 계산 예를 보인다. 단위시멘트량이 300kg이고 단위수량이 150kg일 때 W/C는 150 ÷ 300 = 0.5이므로 백분율로 환산하면 50%가 된다. 이 계산 방법을 배합 문제에 그대로 적용하면 정답을 얻는다.
크리프의 증감 요인을 문제 상황에서 판단하는 예를 보인다. 재령이 짧고 W/C가 큰 배합에 높은 지속응력이 가해지면 크리프가 크게 나타난다고 보고 정답을 선택하면 된다.
콘크리트 배합설계에서 단위시멘트량이 300㎏,단위수량이 150㎏일 때 물-시멘트비는 얼마인가?
정답 ② · 물-시멘트비(W/C)는 콘크리트 배합에서 단위수량을 단위시멘트량으로 나누어 백분율로 나타낸 값입니다. 주어진 문제에서 단위수량은 150kg, 단위시멘트량은 300kg이므로 계산식은 150/300 = 0.5가 됩니다.
물-시멘트비는 단위수량을 단위시멘트량으로 나눈 값이므로 150을 300으로 나누면 50%가 된다.
재료에 하중이 오랫동안 작용하면 하중이 일정한 때에도 시간이 지남에 따라 변형이 커지는 현상은?
정답 ① · 크리프(creep) 현상이란 재료에 일정한 하중이 오랫동안 작용하고 있을 때, 시간의 경과에 따라 변형이 점점 증가하는 현상을 말합니다. 이는 콘크리트나 금속 등에서 중요하게 고려되는 재료의 거동 특성입니다.
일정 하중 하에서 시간이 지남에 따라 변형이 증가하는 현상을 크리프(creep)라고 한다.
크리이프(creep)에 대한 설명중 옳지 않은 것은?
정답 ② · 크리이프는 일정한 하중이 장기간 작용할 때 변형이 시간의 경과에 따라 증가하는 현상입니다. 콘크리트의 재령이 짧을수록, 수화가 덜 진행되어 크리이프가 크게 발생하므로 1번은 옳습니다.
크리이프는 재령이 짧을수록, 물-시멘트비가 클수록, 응력이 클수록 크게 발생하며, 부재 치수가 크면 오히려 감소한다.
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