토목재료학 (구미서관) - 5장 연습문제

본문내용

고 강경하고 미분이 적은 골재를 사용하여 충분한 습윤양생을 하여 고강도, 고밀도로 하는 것이 중요하며 공동현상이 생기지 않도록 대책을 세우는 것도 중요하다.
5-17 콘크리트의 크리프에 대하여 설명하라.
콘크리트에 일정한 하중을 지속적으로 재하하면 응력의 변화가 없이도 변형은 시간에 따라 증가한다. 이와 같은 시간에 따라 증가하는 변형을 크리프라한다. 크리프에 영향을 미치는 요인은 시멘트의 성질, 골재의 광물적성질 및 입도, 배합중에서 물-시멘트비와 골재량, 재하시의 재령, 재하기간중에 온도와 습도, 재하응력의 크기와 하중의 종류 및 공시체의 크기 등을 들 수있다. 크리프는 재하기간중에 온도가 가 낮을수록 크고 부재치수가 작을수록 크며, 배합시 시멘트량이 많을수록 또한 물-시멘트비가 클수록 조직이 밀실하지 않은 골재를 사용하거나 입도가 부적당하면 공극이 많은 콘크리트의 크리프가 크다. 조강시멘트는 보통시멘트보다 작다. 재하응력이 클수록 재하시 재령이 작을수록 크리프 크다.
크리프계수는 보통의 대기중에 있는 부정정구조물로서 순간적으로 하중을 작용시키지 않을 때 일반적으로 실내의 경우 3.0 실외의 경우 보통콘크리트에대해 2.0 경량콘크리트에 대해1.5를표준으로 한다.
5-18 콘크리트의 경화 후의 균열의 원인과 대책에 대하여 설명하라.
1) 수축균열
건조수축은 정도의 차이는 있을지라도 모든 콘크리트에 생기며, 그 수축량이 부재단면의 표면과 내부에서의 차이는 있지만 철근 등에 의하여 구속되거나 또는 구조물의 기타부분에 의하여 구속을 받는지에 따라 콘크리트에 인장응력이 생긴다. 이 인장응력이 증가하여 어느 시점에서 콘크리트의 인장강도를 추월하게 되면 균열이 발생하며, 대책으로서는 단위수량이 적은 밀실한 배합, 충분한 양생 외 에도 팽창시멘트 또는 무수축성시멘트를 이용하거나 수축균열의 발생을 피할 수 없다는 것이 전제로 되는 경우에는 적당한 간격으로 줄눈을 설치하거나 철근을 조밀하게 배치하여 균열을 분산시키는 방법 등이 권장되고 있다.
2) 온도균열
온도상승이 원인으로 되어 일어나는 균열ㅇ르 간단하게 온도균열이라 하고, 온도균열을 일으킨 콘크리트에서는 상당히 큰 온도상승이 일어나고 재령이 적은 시기에 발생한다. 그 시기는 온도상승이 최대에 도달하여 온도강하로 옮겨간 직후와 거의 일치한다. 온도상승 이 최대에 도달하고 난 다음 온도강하로 바뀌면 콘크리트는 수축하다. 이 수축이 방해를 받으면 인장응력이 발생하고 이것이 직접균열의 원인이 된다. 대책으로서는 단위시멘트량을 적게하고 수화열이 낮은 시멘트를 선택, 재료를 사용하기 전에 미리 온도를 낮추어 사용하며, 양생방법에 주의한다. 그리고 1회의 타설높이를 줄 것, 수축이음부를 설치히고, 파이프를 사용하여 콘크리트 내부온도를 낮추어 사용하는 등 종합적인 대책이 요망.
3) 하중에 의한 휨균열
균열 폭은 철근의 응력에 거의 비례하여 증대한다. 균열 폭은 철근의 피복두께에 지배되고, 철근위치의 균열 폭은 피복두께에 거의 비려하고, 보의 인장부에 철근을 많이 배치하는 것이 균열분산에 효과적이고, 철근비보다도 철근지름의 영향은 거의 없다. 그리고 다음 식에 의하여 균열억제설계를 하고 있다.
Z : 허용균열폭과 1:1대응하는 양, fs: 철근의응력
dc; 보의 바닥에서 철근 중심까지의 거리
A:인장철근과 중심이 일치하는 부분의 콘크리트 면적을 철근갯수로 나눈값
5-19 콘크리트의 품질관리의 필요성 및 중요성에 대하여 설명하라.
품질관리라 함은 품질의 목표를 정하고 이것을 달성하기 위해서 행하는 모든 활동을 말한다. 콘크리트의 품질관리는 설계 및 그 밖의 요구되는 품질의 콘크리트를 경제적으로 제조하기 위하여 공사의 전단계에 걸쳐서 콘크리트의 기술, 지식, 및 통계적 방법을 활용하여 그 시스템을 관리하는 것이다. 품질관리의 목적은 실계서, 시방서에 표시된 규격을 만족하는 구조물을 만들고, 결함을 사전에 방지하여 유해한 것을 제거하여 품질의 변동을 허용범위내로 최소화 시키고 이상원인을 조사 규명하여 시정조치함으로써 경제적, 내구적인 구조물을 만들고 생산성을 향상시키는데 있다. 이를 위해서는 사용재료, 배합, 시공, 양생 등이 적절하지 않으면 안되지만, 아무리 주의를 기울여도 품질의 변동은 피할 수 없기 때문에 이 변동에 따른 목표를 정하여 시공중 확인되면 즉시 조치를 취하고 소정의 품질 범위에 들도록 하는 것이다.
5-20 x-R 관리도에 대하여 설명하라.
평균치의 변화를 관리하는 x관리도와 데이터의 변화를 관리하는 R관리도를 나란히 그린 것으로 콘크리트의 압축강도, 슬럼프, 공기량 등의 특성을 관리하는데 쓰인다.
1) 예비데이터의 조사
시료의 크기n=4-5의 조를 20-25조 취하여 각 조마다 평균치 x, 범위R을 계산한다. 세로축을x, R가로축을 조의 번호를 한 그림에 위에서 구한 x,R을 프로트한다.
2) 관리한계 계산
x, R의 중심선(CL)을 각각 x의 평균치 x, R의 평균치 R이라하고 관리상한 (UCL), 관리하한((LCL)을 다음식으로 구한다.
x에 대하여 UCL=x+A₂R, LCL=x-A₂R
R에 대하여 UCL=D₄R LCL=D₃R
3) 관리선에 검토
예비테이터가 위에서 구한 관리선 사이에 들어가는가를 검토하고 벗어난 것이 있으면 그 원인을 조사하여 공정에 특별한 원인이 있으면 그것을 제외하는 조치를 취한 다음 그 데이터를 제외하고 관리한계를 다시 계산한다. 원인을 알 수 없으면 그대로 둔다. 또 한 예비데이터의 도수분포도를 그려서 품질규격과 비교하고 데이터가 규격에 맞는가를 검토한다. 규격을 만족치 않을 때에는 공정을 개선하던가 그것이 곤란할 때에는 규격을 다시 살펴 볼 필요가 있다.
4) 관리의실시
위와 같이 해서 정한 관리도에 시료 통계량을 프로트하여서 한계 밖에 프로트되었을 때는 그 원인을 조사하여 공정을 개선하여 관리한다.
5) n이 일정하지 않은 경우
일반적으로 조의 크기 n은 일정하지만 일정치 않을 경우에는
k: 조의 수, ki: 크기 ni조의 수
R(ni): 크기ni조의 R, d₂(ni): 크기 ni일 때의 d₂의 값으로 하여 크기가 다른 조마다 UCL,LCL을 계산하여 관리 한계선을 그린다.

키워드

ㅁ,   ㄹ,   ㅇ