Transcript PowerPoint 프레젠테이션

CONCRETE
(Microstructure, Properties, and Materials)
2013. 3.
P. Kumar Mehta & Paulo J.M. Monteiro
(편집:홍종현)
제1장 서론
1.1 구조 재료와 콘크리트
콘크리트는 왜 공업재료로서 가장 널리 사용되고 있는 것일까?
(1) 콘크리트는 물에 매우 강한 저항성이 있다.
(2) 콘크리트의 구조 부재를 다양한 형상과 크기로 쉽게 만들 수 있다.
(3) 콘크리트는 가장 값이 싸고, 현장에서 손에 넣기 쉬운 재료이다.
인천대교
서귀포시 창고천
제주 돌문화공원
제주시 다음 본사
서귀포시 천지연
1.2 현대 콘크리트 성분
콘크리트는 골재 입자(파쇄물) + 결합재료(수경성 시멘트+물)의 복합재료
(1) 골재 : 모래, 자갈, 부순돌, 고로슬래그 분체 등
- 굵은 골재란 4.75 mm(4번 체) 보다 굵은 골재
- 잔골재란 4.75 mm – 0.075 mm(200번 체)
(2) 모르타르 : 모래+시멘트+물의 혼합물
- 그라우트 : 반죽질기(consistency)를 유지하도록 물을 비빈 것
- 숏크리트 : 관 속을 압축공기로 압송하여 고속으로 표면에 뿜는
모르타르 또는 콘크리트
(3) 시멘트 : 보통 포틀랜드 시멘트, 수경성의 규산칼슘(물환경에서 안정함)
(4) 혼화 재료 : 비비기 직전 또는 동시에 콘크리트에 가해지는 재료
- 화학 혼화제는 시멘트의 수화속도를 제어하여 시멘트 풀(paste)의
응결 및 경화 특성 조절
- 감수제는 물의 표면장력을 감소하여 굳지 않은 콘크리트의 유동성 증가
- AE제(한랭 기후 내구성 향상), 포졸란(온도 균열 저감) 등등
1.3 콘크리트의 종류
(1) 단위 중량에 의한 분류
- 보통 콘크리트 : 2400 kg/m3 의 중량
- 경량 콘크리트 : 1800 kg/m3 보다 작은 중량
- 중량 콘크리트 : 3200 kg/m3 보다 무거운 중량
(2) 강도에 따른 분류
- 저강도 콘크리트 : 압축강도가 20 MPa 이하
- 중강도 콘크리트 : 압축강도가 20 – 40 MPa
- 고강도 콘크리트 : 압축강도가 40 MPa 이상
(3) 기타
- 섬유 보강 콘크리트
- 팽창 콘크리트
- 라텍스 첨가 콘크리트 등등
표 1.1 강도가 다른 콘크리트 재료의 대표적인 배합
구분
시멘트
물
잔골재
굵은골재
시멘트풀
질량비
체적비
물시멘트비(질량비)
강도(MPa)
저강도
중간강도
고강도
kg/m3
kg/m3
kg/m3
255
178
801
1169
356
178
848
1032
510
178
890
872
18
26
0.70
18
22.1
29.3
0.50
30
28.1
34.3
0.35
60
1.4 경화 콘크리트의 성질과 그 중요성
(1) 변형 : 단위 길이당의 길이 변화
(2) 응력 : 단위 면적당의 힘(압축, 인장, 휨, 전단, 비틀림)
(3) 강도 : 파괴에 요하는 응력을 나타내는 지표
(4) 탄성변형 : 초기에는 변형이 작용응력에 비례하고 제하하면 반대로
돌아가는 것
(5) 탄성계수 : 응력과 이 제하할 때의 변형 비
(6) 소성변형 : 고응력 레벨에서 변형이 작용응력과 비례하지 않고
영구변형이 생기는 것
(7) 연성 : 파괴 전까지의 비탄성 변형량
(8) 인성 : 힘과 변형의 곱은 응력-변형 곡선의 면적으로 나타낸 지표
(9) 크리프 : 지속적 응력 하에 대한 변형 증가 현상
(10) 내구성 : 주어진 환경 조건하에서 재료를 공용할 수 있는 수명
1.5 측도 단위
(1) 국제 단위계(Systeme International d`Unites) : SI 단위계
길이 : m, 시간 : second, 질량 : kg, 힘 : N, 응력 : Pa
(2) 1 N : 1 kg 의 질량을 1 m 가속하는 것을 필요로 하는 힘
(3) 1 Pa : 1 m2 당의 1 N의 응력
(4) 승수와 SI 기호
승수 계수
접두어
SI 단위
1 000 000 000 = 10
9
giga (기가)
G
1 000 000 = 10
6
mega (메가)
M
1 000 = 10
3
kilo (킬로)
k
100 = 10
2
hecto (헥토)
h
10 = 10
1
deka (데카)
da
0.1 = 10-1
deci (데시)
d
0.01 = 10-2
centi (센티)
c
0.001 = 10-3
milli (밀리)
m
micro (마이크로)
m
nano (나노)
n
0.000 001 = 10-6
0.000 000 001 = 10-9
표 1.3 미국관습단위에서 SI 단위의 환산계수
미국관습단위계
SI 단위계
환산계수
야드(yd)
피트(ft)
인치(in)
세제곱야드(yd3)
갈론(gal)
갈론(gal)
폰드(질량)(Ib)
미톤(t)
세제곱야드당 폰드(Ib/yd3)
킬로그램(힘)(kgf)
폰드(힘)(Ibf)
세제곱당 킬로 폰드(ksi)
화씨온도(oF)
미터 (m)
미터 (m)
밀리미터 (mm)
세제곱미터 (m3)
세제곱미터 (m3)
리터(L)
킬로그램 (kg)
톤 (T)
세제곱미터당 킬로그램 (kg/m3)
뉴턴 (N)
뉴턴 (N)
메가파스칼 (MPa or N/mm2)
섭씨온도 (oC)
0.9144
0.3048
25.4
0.7646
0.003785
3.785
0.4536
0.9072
0.5933
9.807
4.448
6.895
(oF-32)/18
Report #1
문제 1. 콘크리트가 공업재료로 가장 널리 쓰이고 있는 이유는?
문제 2. 철근콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트에 대해서
설명하시오.
문제 3. 다음의 용어를 정의 하시오.
(잔골재, 굵은골재, 자갈, 그라우트, 숏크리트, 수경성시멘트)
문제 4. 보통, 경량, 중량 콘크리트의 대표적인 단위질량은 어느
정도인가?, 또, 고강도 콘크리트에 대해서 정의하시오.
문제 5. 구조설계에 있어서 탄성 한계의 중요성은 무엇인가?
문제 6. 강도와 인성의 차이는 무엇인가?
문제 7. 왜 재령 28일의 콘크리트 압축강도를 일반적인 기준으로
하고 있는가?
문제 8. 콘크리트의 건조수축, 온도수축, 크리프에 대하여 논하라