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콘크리트기사 금속재료의 인장 시험 — 표점 표시와 인장력 산정

금속 재료를 잡아당겨 강도를 확인하는 인장 시험은 시험편 준비부터 측정, 계산까지 각 단계의 규정을 지켜야 값이 신뢰를 얻는다. 표점을 어떻게 표시하는지, 늘어난 길이에서 인장력을 어떻게 역산하는지가 시험의 기본이다.

2026-10-22 기준 · 콘크리트기사 대시보드

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시험에 이렇게 나온다

출제기준 단원 「금속재료의 인장 시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴문제 수무엇을 묻나
시험편 표점 표시 판단1표점에 쓰는 도료의 재질과 금지 사항을 가리기
강섬유 재하 속도 판단1규정에 맞는 평균 재하 속도 범위를 고르기
인장력 역산 계산1변형률과 응력, 단면적으로 인장력을 계산하기

뜻

인장 시험은 시험편을 당겨 늘어나는 정도와 끊어지는 힘을 측정하는 시험이다. 시험편에는 늘어난 길이를 재기 위한 표점을 미리 표시한다. 표점은 시험 중에도 선명하게 남아야 하므로 시멘트 페이스트나 특수 도료를 사용한다. 일반 도료는 열이나 마찰에 약해 시험 중 지워지면 오차의 원인이 된다.

시험편 준비에서는 재질을 보호하는 조건도 함께 지킨다. 시험 중 재질이 변하면 안 되고, 교정은 피하되 필요하면 재질에 영향이 없는 방법을 쓴다. 가공의 영향을 받은 영역은 제거하고 다듬는다. 이 조건들은 측정의 정확도를 유지하기 위한 금지 사항이다.

콘크리트용 강섬유의 인장 시험에서는 하중을 가하는 속도가 정해져 있다. 너무 빨리 당기면 실제보다 강도가 높게, 너무 느리면 낮게 나올 수 있어 평균 재하 속도를 일정 범위로 규정한다. 규정에 맞는 속도는 10~30MPa/s이다.

강봉에 가해진 인장력은 변형률에서 응력을 거쳐 구한다. 변형률은 늘어난 길이를 원래 길이로 나눈 값이고, 응력은 탄성계수에 변형률을 곱한 값이다. 인장력은 응력에 단면적을 곱해 얻는다. 길이 300mm, 지름 20mm 강봉이 2.34×10⁻¹mm 늘어난 경우 변형률은 7.8×10⁻⁴, 응력은 156N/mm², 인장력은 약 49kN이 된다.

예제

인장 시험 문제는 표점 표시 재료와 시험편 준비 조건을 뒤바꾼다. 일반 도료를 표점에 쓴다고 하거나, 시험 중 재질이 변해도 된다고 하면 틀리다. 강섬유 인장시험의 재하 속도를 1~3MPa/s나 40~50MPa/s로 제시하는 선지도 규정 범위를 벗어난 함정이다. 인장력 계산에서는 늘어난 길이를 원래 길이로 나누는 변형률 계산과 단면적 산정을 순서대로 밟아야 하며, 지수 변환을 잘못하면 다른 값이 나온다.

대표 기출 3문항

시멘트의 비표면적에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 블레인 공기 투과장치를 사용하여 시험할 수 있다.
  2. 시멘트의 분말도를 나타내는 방법이다.
  3. 시멘트 내의 공기량을 측정하는 시험이다.
  4. 초기강도는 비표면적이 큰 콘크리트가 높다.
정답과 해설 보기

정답 ③ · 시멘트의 비표면적 개념에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 비표면적은 단위 질량당 표면적을 의미하는 것으로 시멘트의 분말도를 나타내는 지표이며, 블레인 공기 투과장치를 사용하여 측정한다.

시멘트 비표면적은 단위 질량당 표면적을 의미하며, 분말도를 나타내는 지표로 블레인 장치를 사용하여 측정한다.

KS규정의 시멘트 시험에 대한 설명으로 부적절한 것은?

  1. 분말도는 시멘트의 입자 크기를 비표면적으로 나타내는 것으로써 블레인 공기 투과 장치에 의해 측정할 수 있다.
  2. 강열감량은 일반적으로 시멘트를 약 1450℃로 가열했을 때의 감소되는 질량을 측정하여 백분율로 나타낸다.
  3. 시멘트의 강도 시험용 모르타르의 배합은 시멘트:표준시 = 1:3, 물/시멘트비는 0.5 이다.
  4. 길모어 침에 의한 응결시간은 사용한 물의 양이나 온도 또는 반죽의 반죽 정도뿐만 아니라 공기의 온도 및 습도에도 영향을 받으므로 측정한 시멘트의 응결시간은 근사값 이다.
정답과 해설 보기

정답 ② · KS L 5110 등 시멘트 시험 규정에 따르면, 시멘트의 강열감량 시험은 시료를 950±25℃ (약 1000℃ 수준)의 온도로 가열하여 측정합니다. 보기에서 언급된 '약 1450℃'는 시멘트 클링커를 소성(제조)하는 로터리 킬른의 온도이지 강열감량 시험 온도가 아니므로 부적절한 설명입니다.

시멘트 강열감량 시험 온도는 약 1000℃(950±25℃)이며, 1450℃는 클링커 소성 온도로 시험 온도가 아니다.

금속 재료의 인장시험을 위한 시험편의 준비에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표점은 시험편에 도료를 칠한 위에 줄을 그어 표시하는 것을 원칙으로 한다.
  2. 시험편 부분의 재질에 변화를 생기게 하는 것과 같은 변형 또는 가열을 해서는 안된다.
  3. 시험편의 교정은 가급적 피하는 것이 좋고, 교정을 필요로 하는 경우에는 가급적 재질에 영향을 미치지 않는 방법을 사용하도록 한다.
  4. 전단, 펀칭 등에 의한 가공을 한 시험편에서 시험 결과에 그 가공의 영향이 이정되는 경우에는 가공의 영향을 받은 영역을 절삭⋅제거하여 평행부를 다듬질 한다.
정답과 해설 보기

정답 ① · 금속 재료 인장시험용 시험편 준비에 관한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 인장시험편의 표점 표시는 마모에 강한 시멘트 페이스트나 특수 도료를 사용하는 것을 원칙으로 하며, 일반 도료 위에 줄을 그어 표시하는 방식은 시험 중 마모되어 표점거리 측정 오차를 유발할 수 있어 원칙에 맞지 않는다.

표점은 시멘트 페이스트나 특수 도료를 사용하여 표시하며, 일반 도료는 마찰에 약해 오차 원인이 된다.

자주 묻는 물음

인장 시험편의 표점은 무엇으로 표시하는가?
시멘트 페이스트나 특수 도료로 표시한다. 일반 도료는 열과 마찰에 약해 시험 중 지워지면 오차의 원인이 된다.
시험편 준비에서 재질 보호를 위해 지키는 조건은 무엇인가?
시험 중 재질이 변하지 않아야 하고, 교정은 피하되 필요하면 재질에 영향이 없는 방법을 쓰며, 가공의 영향을 받은 영역은 제거하고 다듬는다.
강봉의 늘어난 길이에서 인장력을 구하는 순서는 어떻게 되는가?
늘어난 길이를 원래 길이로 나눠 변형률을 구하고, 탄성계수에 변형률을 곱해 응력을 구한 뒤, 응력에 단면적을 곱해 인장력을 구한다.
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