개념 한 쪽
굳은 콘크리트의 성질은 압축강도로 대표된다. 강도는 공시체의 형상과 시험 조건, 배합과 재료에 따라 달라진다. 시간이 지나며 변형이 커지는 크리프와 수분이 빠져나가며 줄어드는 건조수축도 함께 살핀다.
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출제기준 단원 「일반사항」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 공시체 형상과 강도 | 1 | 높이 대 지름 비율이 압축강도에 미치는 방향을 가리기 |
| 시험 조건과 강도 | 1 | 재하속도가 측정 강도에 주는 영향을 가리기 |
| 크리프 영향 인자 | 1 | 배합과 재령이 크리프에 미치는 방향을 가리기 |
굳은 콘크리트의 강도를 말할 때는 보통 압축강도를 가리킨다. 압축강도 시험에는 원주형 공시체를 쓰며, 높이와 지름의 비율(H/D)이 결과에 큰 영향을 준다. H/D가 작을수록 양쪽 끝단의 구속 효과가 강하게 작용해 겉보기 강도가 높게 나온다. 반대로 H/D가 커질수록 끝단 구속의 영향이 줄어 측정 강도는 낮아진다.
압축강도에 영향을 주는 배합 요인은 방향이 정해져 있다. 공기량이 적을수록, 물-결합재비가 낮을수록, 단위 수량 대비 시멘트량이 많을수록 강도는 커진다. 공기량이 늘면 강도는 줄어든다. 충분한 혼합도 강도를 높이는 요인이다.
시험 조건도 측정값을 바꾼다. 재하속도가 느리면 콘크리트 내부의 미세 균열이 진행될 시간이 주어지고 크리프의 영향이 더해져 측정 강도는 낮아진다. 재하속도가 느릴수록 강도가 커진다고 보면 틀린다. 시멘트풀의 강도보다 강한 골재가 강도를 지배하므로, 골재 강도의 변화에 강도가 직접 좌우되지는 않는다.
크리프는 장기간 하중을 받을 때 시간이 지나며 변형이 서서히 늘어나는 현상이다. 물-시멘트비가 클수록, 시멘트량이 많을수록, 부재 치수가 작을수록 크리프는 커진다. 습도가 낮을수록, 재령이 작을수록 크리프가 커진다. 조강 시멘트는 초기 경화가 빨라 보통 시멘트보다 크리프가 작다.
건조수축은 수화 반응 뒤 남은 자유수가 증발하면서 부피가 줄어드는 현상이다. 단위수량이 많을수록 증발할 물이 많아 수축이 커진다. 플라이애쉬를 혼입하면 수축이 줄고, 염화칼슘을 혼입하면 수축이 늘어난다. 피로는 반복하중에 견디는 능력으로, 정적강도보다 낮은 응력에서도 파괴가 일어난다.
강도와 변형 문제는 인과의 방향을 뒤집어 함정을 만든다. H/D가 커질수록 강도가 커진다거나, 재하속도가 느릴수록 강도가 증가한다고 하면 틀리다. 단위수량이 많을수록 건조수축이 작아진다거나, 물-시멘트비가 작을수록 크리프가 크다고 하는 선지도 방향이 반대다. 조강 시멘트가 보통 시멘트보다 크리프가 크다고 하거나, 굵은 골재 최대 치수를 낮추면 피로강도가 감소한다고 하는 설명도 원리와 어긋난다. 물이 많으면 수축이 크고, 느리게 누르면 강도가 낮게 측정된다는 기본 관계로 선지를 걸러낸다.
콘크리트의 건조수축에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ③ · 콘크리트의 건조수축에 관한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 건조수축은 수화에 사용되고 남은 자유수가 증발하면서 발생하므로, 단위수량이 많은 콘크리트일수록 증발 수분이 많아 건조수축이 커진다.
단위수량이 많을수록 수분이 더 많이 증발하므로 건조수축은 오히려 커집니다.
콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 잘못된 것은?
정답 ③ · 크리프에 영향을 주는 인자의 방향성을 묻는 문제이다. 크리프는 장기 하중 하에서 발생하는 점성 변형으로, 물-시멘트비가 클수록 수분이 많아져 크리프 변형량이 증가하므로, 물-시멘트비가 작을수록 크리프는 오히려 작아진다.
크리프는 물-시멘트비가 클수록(수분이 많을수록) 커지므로, 물-시멘트비가 작을수록 크리프는 작아진다.
굳은 콘크리트의 압축강도에 영향을 미치는 요소에 대한 설명이 잘못된 것은?
정답 ③ · 굳은 콘크리트의 압축강도에 영향을 미치는 요인 중 잘못된 설명을 고르는 문제이다. 단위수량이 일정할 때 시멘트량이 증가하면 물-시멘트비가 감소하여 강도가 증가하고, 물-시멘트비가 낮을수록, 공기량이 적을수록 강도는 증가한다는 설명은 모두 올바르다.
재하속도가 느리면 콘크리트 시험체의 강도 측정값이 낮게 나오므로, 강도가 증가한다는 설명은 틀렸다.
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