인하대학교 건설재료실험 A+ 압축강도 실험 보고서 (건설재료학)

문서 내 토픽

1. 힘

힘이란 물체에 작용하는 물체의 모양을 변형시키거나 물체의 운동 상태를 변화시키는 원인을 말하며 크기와 방향을 갖는다. 이때 힘의 3요소에는 힘의 크기, 힘이 작용한 방향, 힘의 작용점이 있다. 힘의 단위로는 [N]뉴턴이라 하며, 1N = 1kg*m/s^2으로 나타낸다.
2. 물체

물체란 일정한 질량을 가지고, 공간을 차지하고 있는 것을 말한다. 물체는 크게 강체와 변형체로 구분할 수 있는데, 강체란 물체에 작용하는 외력에 있어서 변형을 일으키지 않는 물체이며, 반대로 변형체는 외력에 의해 변형을 일으키는 물체를 말한다.
3. 응력

어떤 물체에 외력이 작용하게 되고, 그 외력에 의해 발생되는 단위면적에 대한 내력을 말한다. 이 응력의 단위로는 [N/m^2]으로 나타내며 말 그대로 단위면적당 힘이다. 이 응력에서도 단위면적과 응력의 관계에 따라 여러 응력으로 볼 수 있는데 종류로는 수직응력, 전단응력, 지압응력, 휨 응력, 비틀림 응력 등이 존재한다.
4. 강도

강도란 물체의 강한 정도를 나타내는 것이며, 최대응력과 동일시하게 볼 수 있다. 왜냐하면 강도는 물체가 외력의 힘을 받아서 어느정도 변형을 거치고 나서 파괴 될 시의 응력을 말하기 때문에 부재가 버틸 수 있는 최대 응력이라 할 수 있다.
5. 압축강도

압축강도란 재료가 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대의 압축응력을 말하며 토목공학적 성질로는 콘크리트, 철근 콘크리트 등 여러 콘크리트는 압축강도를 이용하기 때문에 콘크리트의 압축강도는 콘크리트의 가장 중요한 성질 중 하나이다.
6. 인장강도

인장강도란 압축강도와 반대되는 방향의 힘을 버티게 되는데, 철근콘크리트를 예시로 볼 수 있다. 철근 콘크리트는 아래 방향으로 하중을 받게 되는데 이때 콘크리트 밑 부분에서 하중으로 인해 늘어나려 할 것이고, 이때 작용하는 힘이 인장력을 말한다.
7. 변형률

변형률이란 말그대로 초기 길이에 대해서 변한량을 말하며 수식으로는 변한량/초기길이 로 나타낼 수 있다. 이때 변한량은 외력에 의해 발생하게 된다.
8. 수화반응

수화반응이란 시멘트에 일정한 물을 가해 섞으면 화학 반응이 일어나 경화현상이 발생하는 것을 말한다. 정리해서 시멘트와 물이 화합하는 것을 수화, 이때 생성물을 수화물이라 한다. 이 수화작용에서 발생하는 열을 수화열이라 한다.
9. 탄성과 소성

탄성이란 물체, 즉 변형체에 외력이 작용할 때 변형이 발생하고, 외력이 제거되면 다시 원래의 모양으로 돌아오는 성질을 말한다. 소성이란 탄성과 대비되는 성질인데, 외력이 제거되면 원래의 모양으로 돌아가는 탄성과 달리 외력이 제거되어도 원래의 모양으로 되돌아가지 않는 성질을 말한다.
10. 실험 결과 및 고찰

이번 시험에서는 시간에 따른 하중과 공시체 변위의 변화량의 값을 얻을 수 있었는데, 하중과 변위를 이용하여 응력과 변형율 사이의 관계를 알 수 있었다. 그래프를 보면 대체적으로 변형률이 증가할수록 응력도 함께 증가하는 추세를 볼 수 있다. 그러나 순증가하는 것이 아닌데, 그래프 후반부를 보면 응력 값이 최고점을 찍고 급 하강하는 추세를 볼 수 있다. 이때 최고점을 찍은 점, 즉 최대응력 값이 바로 압축강도이다.

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1. 힘

힘은 물체에 작용하여 그 물체의 운동 상태를 변화시키거나 변형을 일으키는 물리적 요인입니다. 힘은 크기와 방향을 가지는 벡터량이며, 물체에 작용하는 힘의 크기와 방향에 따라 물체의 운동 상태와 변형이 달라집니다. 힘은 물체의 운동과 변형을 이해하는 데 있어 매우 중요한 개념이며, 다양한 공학 분야에서 활용되고 있습니다. 힘의 작용과 그에 따른 물체의 반응을 정확히 이해하는 것은 공학 설계와 분석에 필수적입니다.
2. 물체

물체는 공간을 차지하고 있는 유형의 실체입니다. 물체는 다양한 크기와 모양, 재질을 가지고 있으며, 이러한 물체의 특성은 물체에 작용하는 힘과 물체의 반응에 큰 영향을 미칩니다. 물체의 형상, 크기, 재질 등은 물체의 강도, 변형, 파괴 등의 거동을 결정하는 중요한 요인이 됩니다. 따라서 물체의 특성을 정확히 이해하고 분석하는 것은 공학 설계와 분석에 필수적입니다.
3. 응력

응력은 물체 내부에 작용하는 힘의 크기를 나타내는 개념입니다. 응력은 단위 면적당 작용하는 힘의 크기로 정의되며, 물체의 변형과 파괴를 예측하는 데 중요한 역할을 합니다. 응력은 물체의 내부 구조와 외부 하중에 따라 달라지며, 응력 분포를 정확히 파악하는 것은 물체의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다. 응력 해석은 다양한 공학 분야에서 널리 활용되고 있으며, 물체의 거동을 이해하고 예측하는 데 중요한 개념입니다.
4. 강도

강도는 물체가 외부 하중에 견딜 수 있는 능력을 나타내는 개념입니다. 강도는 물체의 재질, 형상, 치수 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 평가하는 데 중요한 지표가 됩니다. 강도 설계는 물체가 예상되는 하중에 견딜 수 있도록 물체의 재질과 형상을 결정하는 과정입니다. 강도 설계는 다양한 공학 분야에서 활용되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다.
5. 압축강도

압축강도는 물체가 압축 하중에 견딜 수 있는 능력을 나타내는 개념입니다. 압축강도는 물체의 재질, 형상, 치수 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 평가하는 데 중요한 지표가 됩니다. 압축강도 설계는 물체가 예상되는 압축 하중에 견딜 수 있도록 물체의 재질과 형상을 결정하는 과정입니다. 압축강도 설계는 건축, 토목, 기계 등 다양한 공학 분야에서 활용되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다.
6. 인장강도

인장강도는 물체가 인장 하중에 견딜 수 있는 능력을 나타내는 개념입니다. 인장강도는 물체의 재질, 형상, 치수 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 평가하는 데 중요한 지표가 됩니다. 인장강도 설계는 물체가 예상되는 인장 하중에 견딜 수 있도록 물체의 재질과 형상을 결정하는 과정입니다. 인장강도 설계는 기계, 자동차, 항공 등 다양한 공학 분야에서 활용되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 확보하는 데 필수적입니다.
7. 변형률

변형률은 물체가 외부 하중에 의해 변형되는 정도를 나타내는 개념입니다. 변형률은 물체의 초기 길이 대비 변형된 길이의 비율로 정의되며, 물체의 거동을 이해하고 예측하는 데 중요한 역할을 합니다. 변형률은 물체의 재질, 형상, 하중 조건 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 변형률 분석은 물체의 안전성과 신뢰성을 평가하는 데 필수적입니다. 변형률 분석은 다양한 공학 분야에서 활용되며, 물체의 거동을 이해하고 예측하는 데 중요한 개념입니다.
8. 수화반응

수화반응은 시멘트와 물이 반응하여 경화되는 과정을 나타내는 개념입니다. 수화반응은 시멘트 콘크리트의 강도 발현과 밀접한 관련이 있으며, 콘크리트의 품질과 성능을 결정하는 중요한 요인입니다. 수화반응은 시멘트의 종류, 물-시멘트 비, 온도 등 다양한 요인에 의해 영향을 받으며, 수화반응 과정을 이해하고 제어하는 것은 콘크리트 구조물의 안전성과 내구성을 확보하는 데 필수적입니다. 수화반응 분석은 건축, 토목 등 다양한 공학 분야에서 활용되고 있습니다.
9. 탄성과 소성

탄성과 소성은 물체의 변형 특성을 나타내는 개념입니다. 탄성 변형은 외부 하중이 제거되면 물체가 원래의 형상으로 돌아가는 변형을 의미하며, 소성 변형은 외부 하중이 제거되어도 물체가 영구적으로 변형되는 것을 의미합니다. 탄성과 소성 변형은 물체의 재질, 형상, 하중 조건 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 물체의 안전성과 신뢰성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 탄성과 소성 변형 분석은 다양한 공학 분야에서 활용되며, 물체의 거동을 이해하고 예측하는 데 필수적입니다.
10. 실험 결과 및 고찰

실험 결과 및 고찰은 실험을 통해 얻은 데이터와 그에 대한 분석 및 해석을 나타내는 개념입니다. 실험 결과 및 고찰은 실험의 목적, 방법, 결과, 분석, 해석 등을 포함하며, 실험 데이터의 신뢰성과 타당성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 실험 결과 및 고찰은 실험 설계, 데이터 분석, 결과 해석 등 다양한 요소를 포함하며, 이를 통해 실험의 목적을 달성하고 실험 결과의 의미를 도출할 수 있습니다. 실험 결과 및 고찰은 다양한 공학 분야에서 활용되며, 실험 데이터의 해석과 활용에 필수적입니다.