크리프에 영향을 미치는 인자

1) 크리프에 영향을 미치는 인자

가) 재하 응력

보통 콘크리트의 크리프-응력 관계에서 콘크리트의 극한강도의 50%까지, 고강도 콘크리트에서는 70%까지 응력과 크리프 변형도는 선형을 이룬다고 가정한다.

나) 물-결합재비 비

크리프 특성 역시 콘크리트의 다른 성질과 마찬가지로, 하나의 변수만에 의해서 좌우되지는 않는다. 콘크리트의 제작변수 중 가장 큰 것으로 물결합재 비를 들 수 있는데 이 양이 변화하면 단위 시멘트 양과 콘크리트의 강도 역시 변화한다. 물결합재 비가 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도는 감소하고 크리프는 증가하는 경향을 보인다.

다) 양생조건

콘크리트에 하중이 재하될 때까지의 양생시간은 크리프 양에 영향을 미친다. 일반적으로 양생시간이 짧을수록 콘크리트의 수화진행이 미약하고 시멘트 풀의 공극형성이 상대적으로 커진다. 이에 따라 수반되는 크리프의 발생정도 역시 커지는데 공극형성 정도와 강도발현이 시간에 따라 크게 변하지 않는 시멘트 모르타르의 경우에도 양생시간의 차이에 따라 크리프의 발생정도는 달라진다. 양생온도 역시 크리프의 양에 영향을 미치는데 양생온도가 높을수록 기본 크리프와 건조 크리프가 줄어드는데 이 양은 양생온도와 양생시간에 좌우된다. 그러나 이 관계는 간단한 것이 아니며 단시간에 양생온도를 높임으로써 크리프 양을 조절할 수도 있다. 이때 줄어든 크리프 양은 주로 크리프의 회복 불가능한 부분에서 발생하고 이는 건조수축의 경우도 마찬가지이다.

라) 온도

하중 재하 기간 동안 주위온도가 상승하면 콘크리트의 크리프는 커진다. 여러 연구결과에 따르면 80℃까지는 온도가 증가함에 따라 크리프는 선형적으로 증가한다. 이 이상에서의 크리프 발생정도에 대한 예측에는 논란이 있는데, 그 중 하나는 80℃ 이상에서도 역시 선형적인 관계를 가진다는 것과 70℃~80℃사이에서 최대의 크리프가 발생한다는 것이다. 이러한 논의를 바탕으로 할 때 주위 온도 상승에 따른 크리프에 유의해야 할 온도범위는 대략 50℃~90℃ 정도인 것으로 알려져 왔다.

마) 수분

크리프 발생 과정에 있어서 수분의 영향에 의한 효과는 현재 연구가 진행되고 있으나, 수분이 크리프 발생에 있어 필수적 요건이라는 것은 여러 연구를 통해 알려져 있다. 그 예로 하중을 가하기 전에 상대 습도를 감소시키면 크리프 감소를 유도할 수 있고, 따라서 크리프는 콘크리트 내부의 증발 가능한 수분량에 관한 함수라 할 수 있다.

바) 시멘트 성분

시멘트 성분도 크리프 발생정도에 영향을 미치는 한 요인이 되는데 의 양이 많을 수록 양이 적을수록 크리프양은 증가한다. 또, 제1종 시멘트를 사용시 제 3종 조강 시멘트를 사용한 경우보다 크리프가 더 많이 발생하며, 이는 고로 슬래그나 포졸란 성분이 첨가된 경우도 마찬가지이다. 이와 같이 크리프는 시멘트 성분에 따라 다른 결과를 보이므로 단순 비교가 어렵다. 이는 시멘트 성분이 콘크리트 내부의 미세구조상 입자간의 부착력에 영향을 미치기 때문인 것으로 추정된다.

사) 혼화제

일반적으로 건조 수축을 증가시키는 혼화제는 크리프도 증가시키는데 염화칼륨 성분이 든 혼화제의 경우를 예로 들 수 있다. 따라서 혼화제가 사용되는 배합에서는 사전실험에 의해 크리프에 미치는 영향을 검토해 보아야 한다.

아) 골재

골재는 크리프의 주된 요인이 되는 시멘트 풀과 포텐셜 변형을 구속하는 효과를 가진다. 따라서 골재의 종류와 탄성 계수는 크리프에 직접적인 영향을 미친다. 그러나 골재의 크기, 입도 분포, 표면 상태 등은 크리프에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있다. 그 외에도 크리프는 시편의 기하학적인 형태와도 연관성을 가진다.

 

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출처 : 크리프 및 건조수축으로 인한 장대교량 손상사례 / 다음블로그