[콘크리트]콘크리트 압축강도에 미치는 요인, 배합설계 방법

소개글

콘크리트 압축강도에 미치는 요인
배합설계 방법

목차

콘크리트 압축강도에 미치는 요인
배합설계 방법

본문내용

1. 콘크리트의 압축강도에 미치는 영향인자에 관하여 기술하시오.
일반적으로 강도가 콘크리트의 품질을 대변한다. 강도는 여러 요소에 의해서 좌우 되지만 가장 중요한 변수는 물-시멘트 비, 재령, 양생방법 및 시공방법의 영향이다. 그 외에도 강도는 공기량, 시멘트 종류, 골재의 종류, 혼합수와 혼화재 등에 따라 변한다. 이러한 재료적인 이유 외에도 시험 공시체의 형태나 작용하중의 조건에 따라서 콘크리트의 강도는 변한다.
물-시멘트비(W/C)
물-시멘트 비는 콘크리트의 강도와 내구성에 가장 큰 영향을 미치는 요인이다. 보통, W/C가 증가 하면 묽고 건조수축이 크고 약한 시멘트겔이 만들어지기 때문에 강도가 낮고 풍화에 대한 저항성이 떨어진다. 완전한 수화작용을 위해서 중량비로 약 25%의 물/시멘트비가 소요되지만 유동성을 갖기 위해서는 적어도 35~40% 정도의 물/시멘트비가 필요하게 된다.
우측의 각각 다른 배합으로 100회이상 시험된 자료를 근거로 압축강도와 W/C비의 범위를 보여주고 있다. W/C비가 증가할수록 압축강도가 감소하는 현상을 볼 수 있다.
콘크리트의 재령
콘크리트의 압축강도는 재령 28일 째 된 공시체의 1축 압축강도(fck)로 표현한다. 시멘트겔의 지속적인 수화작용으로 인하여 콘크리트의 강도는 재령이 증가할수록 아래 표와 같이 증가한다.

양생방법
ACI-318 5.11에서는 3종 조강 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않은 경우에 적어도 7일간 10 이상에서 습윤상태로 양생하여야 한다고 하고, 3종 조강 포틀랜드 시멘트를 사용한 경우는 적어도 3일간을 습윤양생 하도록 규정하고 있다. 콘크리트의 상대습도를 80% 이상을 유지하고 적당한 온도에서 아직 수화하지 않는 시멘트가 남아있는 한 콘크리트는 시간에 따라 강도가 증진하지만, 상대습도가 80%이하로 떨어지고 온도가 결빙온도 이하로 떨어지게 되면 수화작용과 강도의 발달은 거의 정지하게 된다. 비록 콘크리트가 건조상태에 있다가 다시 포화되면 수화작용이 다시 시작되어 강도도 발달하지만 재포화 시키는 일은 매우 어렵기 때문에 한 번에 지속적으로 습윤상태를 유지해야 한다. 그림을 보면 전 기간 대기 중에서 양생한 콘크리트의 28일 강도는 숩윤양생한 콘크리트에 비해 55%정도에 불과한 강도를 보인다.

참고 자료

민창식 외,「철근콘크리트공학」, 구미서관, 2005, pp.59-63.
박승범, 「최신토목재료실험」, 문운당, 2000.
변근주,「콘크리트 구조거동」, 연세대 콘크리트 구조 연구실, 2005. pp.2-7～2-11