콘크리트에 대하여(5) - 휨 강도 시험(Flexural Rigidity Test)

콘크리트에 대한 5번째 포스팅이다. 지난번에 압축강도에 대해 얘기해보았다. 이번 포스팅에서는 휨 강도(Flexural Rigidity Test)에 대해 알아보려 한다. 휨 강도란 부재 중심선에 직각방향으로 하중이 작용할 때 저항하는 정도를 나타낸다. 콘크리트의 휨 강도는 도로포장판 등의 설계, 콘크리트 판, 콘크리트 타일 등의 품질 판정에 이용되고, 콘크리트의 휨 균열 발생의 예지에도 이용된다. 수평부재에서만 휨 하중이 발생한다고 생각하기 쉬우나 수직부재에서도 휨 하중이 발생할 수 있다. 압축강도 시험에 대한 것은 아래 링크를 통해 읽어보도록 하자.

콘크리트에 대하여(3) - 압축강도 시험(Compressive Strength Test)

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휨 강도용 공시체

 : 휨 강도용 공시체는 정사각형 단면을 가진 주체로서 그 치수는 굵은 골재 최대치수에 따라 정해져 있다. 단면 한 변의 길이를 굵은 골재 최대 치수의 3배 이상으로 하고 있는 것은 압축강도 공시체의 경우와 같이 콘크리트 내부의 균질성을 유지하기 위해서이다.

굵은 골재의 최대치수	단면	길이
50mm 이하	15*15cm의 정방형	53cm
50mm 이상	굵은 골재 최대 치수의 3배 이상의 길이를 한편으로 하는 정방형	단면 한 변의 길이의 3배에 8cm 더한 값

시료 준비

      :비비기가 끝난 콘크리트에서 바로 채취하며 양은 20L 이상으로 한다.

 

 

공시체 만들기

1. 몰드의 이음매에 그리스를 얇게 바르고 조립한다.

2. 콘크리트를 몰드의 1/2까지 채우고 윗면을 고르게 만든다.

3. 몰드 안을 콘크리트 다짐대로 윗 면적 10cm2에 대해 1회 비율로 다져준다.

4. 몰드의 윗면까지 콘크리트를 채우고 다짐대로 다진다.

5. 표면에 남은 콘크리트를 곧은 막대로 밀어내고 흙손으로 고르게 해 준다.

6. 콘크리트의 표면을 유리판이나 플라스틱으로 덮는다.

휨 강도 시험기

휨 강도 시험 과정

1. 시험기의 위아래에 블록과 가압 블록을 설치한다.

2. 공시체를 콘크리트 몰드에 채웠을 때의 옆면을 상하면으로 하여 베어링 나비의 중앙에 놓는다.

3. 상부 가압장치는 스팬의 2등분 혹은 3등분점에 바르게 위치시킨다.

4. 공시체가 파괴될 때까지 계속적으로 충격 없이 하중을 가한다. 가하는 속도는 가장자리 응력도의 증가가 표준으로서, 매분 8~10kgf/cm2가 되도록 한다.

5. 하중은 공시체가 파괴될 때까지 가압한다. 공시체가 받은 최대 하중은 유효숫자 3자리까지 읽는다.

6. 파괴 단면의 폭과 높이는 3곳에서 0.2mm까지 측정하여 그 평균치를 유효숫자 4자리까지 구한다.

7. 공시체가 지간방향 중심선의 3등분점 바깥쪽에서 파괴되면 이 파괴 단면과 이것에 가까운 바깥쪽 지점의 거리를 인장면에서 지간방향으로 2곳을 0.1mm까지 측정하고, 그 평균치를 유효숫자 4자리까지 구한다.

 

시험 주의사항

• 시험기는 용량의 1/5에서 용량까지의 범위에서 사용한다.

• 시험체의 직사각형 단면의 평균 높이에 대한 평균 너비의 비는 1.5배를 초과하지 않도록 한다.

• 지간은 공시체 높이의 3배로 한다. 공시체의 길이는 높이의 3배보다 80mm 이상 더 커야 한다.

• 재하 장치의 접촉면과 공시체면 사이에 틈새가 생기는 경우, 접촉부의 공시체 표면을 평평하게 갈아서 접촉이 잘 되게 한다.

• 최대 하중의 약 50%까지는 비교적 빠른 속도로 하중을 가해도 된다.

휨 강도가 중요한 교량 중 하나인 부산의 광안대교