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.
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 |
단면 한 변의 길이의 3배에 8cm 더한 값 |
시료 준비
:비비기가 끝난 콘크리트에서 바로 채취하며 양은 20L 이상으로 한다.
공시체 만들기
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몰드의 이음매에 그리스를 얇게 바르고 조립한다.
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콘크리트를 몰드의 1/2까지 채우고 윗면을 고르게 만든다.
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몰드 안을 콘크리트 다짐대로 윗 면적 10cm2에 대해 1회 비율로 다져준다.
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몰드의 윗면까지 콘크리트를 채우고 다짐대로 다진다.
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표면에 남은 콘크리트를 곧은 막대로 밀어내고 흙손으로 고르게 해 준다.
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콘크리트의 표면을 유리판이나 플라스틱으로 덮는다.
휨 강도 시험 과정
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시험기의 위아래에 블록과 가압 블록을 설치한다.
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공시체를 콘크리트 몰드에 채웠을 때의 옆면을 상하면으로 하여 베어링 나비의 중앙에 놓는다.
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상부 가압장치는 스팬의 2등분 혹은 3등분점에 바르게 위치시킨다.
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공시체가 파괴될 때까지 계속적으로 충격 없이 하중을 가한다. 가하는 속도는 가장자리 응력도의 증가가 표준으로서, 매분 8~10kgf/cm2가 되도록 한다.
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하중은 공시체가 파괴될 때까지 가압한다. 공시체가 받은 최대 하중은 유효숫자 3자리까지 읽는다.
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파괴 단면의 폭과 높이는 3곳에서 0.2mm까지 측정하여 그 평균치를 유효숫자 4자리까지 구한다.
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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
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시험기는 용량의 1/5에서 용량까지의 범위에서 사용한다.
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시험체의 직사각형 단면의 평균 높이에 대한 평균 너비의 비는 1.5배를 초과하지 않도록 한다.
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지간은 공시체 높이의 3배로 한다. 공시체의 길이는 높이의 3배보다 80mm 이상 더 커야 한다.
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재하 장치의 접촉면과 공시체면 사이에 틈새가 생기는 경우, 접촉부의 공시체 표면을 평평하게 갈아서 접촉이 잘 되게 한다.
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최대 하중의 약 50%까지는 비교적 빠른 속도로 하중을 가해도 된다.
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