개념 한 쪽
굳은 콘크리트의 강도특성은 압축강도를 중심으로 파악한다. 장기 하중을 받으면 크리프가 생기고, 건조수축과 충격강도, 내구성도 함께 살핀다.
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출제기준 단원 「강도특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 습도와 크리프의 방향 판단 | 1 | 대기 습도가 높을 때 크리프가 커지는지 줄어드는지 가리기 |
| 고강도와 크리프의 관계 판단 | 1 | 고강도 콘크리트에서 크리프 변형이 커지는지 작아지는지 가리기 |
| 물-시멘트비와 크리프의 관계 판단 | 1 | 물-시멘트비가 작을 때 크리프가 커지는지 작아지는지 가리기 |
굳은 콘크리트에서 가장 중요시되는 강도는 압축강도이다. 콘크리트는 압축에는 강하고 인장에는 약하므로 설계와 품질 관리의 기준을 압축강도에 둔다. 휨강도, 인장강도, 전단강도도 중요하지만 압축강도를 보조하는 지표로 이해한다.
크리프는 장기간 하중을 받을 때 시간이 지나며 변형이 추가로 커지는 현상이다. 물-시멘트비가 작으면 콘크리트가 치밀해져 크리프가 작아진다. 시멘트량이 많을수록 크리프가 커지고, 재하 시 재령이 작을수록 크리프가 커진다. 습도가 높으면 수분 증발이 적어 크리프가 작아진다.
고강도 콘크리트는 수밀성이 높고 기공이 적어 크리프 변형이 작아진다. 조강시멘트보다 보통시멘트를 쓴 경우 크리프가 커지는 것으로 정리한다. 크리프 영향 요인은 방향을 바꾸어 출제되므로 각 요인이 크리프를 키우는지 줄이는지 구분한다.
건조수축은 상대습도와 단위수량의 영향을 받는다. 골재는 콘크리트의 수축을 억제하는 역할을 한다. 부재가 크고 두꺼울수록 수축이 감소한다는 설명은 재료의 일반 원리로 다룬다.
충격강도는 인장성능과 골재와 페이스트의 접착력에 의존한다. 골재 표면이 거칠수록 접착력이 좋아져 충격강도에 유리하고, 굵은 골재 크기가 작을수록 내부 결함이 줄어 유리하다. 탄성계수와 포아송비가 큰 골재는 충격 에너지를 흡수하기 어려워 불리하다.
내구성에서는 탄산화가 온도와 이산화탄소 농도, 습도의 영향을 받는다. 온도가 높을수록 탄산화가 촉진되고, 이산화탄소 농도가 높을수록 빨라지며, 적정 습도에서 촉진된다. 콘크리트는 강한 알칼리성이지만 산과 황산염에 약하고, 동결융해 저항을 위해 물-결합재비를 줄이거나 AE 공기를 넣는다.
강도특성 문제는 압축강도와 크리프의 인과관계를 뒤집어 출제한다. 크리프가 물-시멘트비와 비례한다고 하거나, 습도가 높을수록 커진다고 하면 틀린다. 고강도 콘크리트일수록 크리프가 커진다는 설명도 원리와 어긋난다. 재령이 작을수록 크리프가 작아진다는 서술도 방향이 반대이다. 건조수축에서 골재가 수축을 촉진한다고 하거나, 충격강도에서 탄성계수가 큰 골재가 유리하다고 하는 선지도 경계한다.
콘크리트의 크리프에 관한 아래의 설명중 틀린 것은?
정답 ① · 크리프에 영향을 주는 인자에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 크리프는 지속 하중을 받는 콘크리트가 시간 경과에 따라 나타내는 추가 변형으로, 주변 습도가 낮아 건조할수록 수분 이동이 활발해져 크리프가 커진다.
크리프는 습도가 높을수록 수분 증발이 적어 크리프가 작아지므로, 습도가 높을수록 크리프가 크다는 설명은 틀렸다.
다음 중 콘크리트의 크리프에 영향을 미치는 요인에 대한 설명으로 옳지 못한 것은?
정답 ④ · 크리프에 영향을 미치는 요인의 방향성을 묻는 문제이다. 크리프는 지속 재하 하에서 시간 경과에 따라 증가하는 변형으로, 건조한 환경일수록, 재하응력이 클수록, 온도가 높을수록 커지는 경향을 보인다.
고강도 콘크리트는 수밀성이 높아 크리프 변형이 작아지므로, 고강도일수록 크리프가 커진다는 설명은 틀렸다.
콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 바르지 않은 것은?
정답 ③ · 콘크리트의 크리프에 영향을 주는 인자들의 인과관계 중 옳지 않은 것을 찾는 문제이다. 물-시멘트비가 작을수록 콘크리트는 치밀해지고 강도가 높아져 변형에 대한 저항이 커지므로 크리프는 오히려 감소한다.
물-시멘트비가 작을수록 콘크리트가 치밀해지고 강도가 높아져 크리프가 감소하므로, 크리프가 커진다는 설명은 틀렸다.
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