철근과 콘크리트의 열팽창률이 정말 같나요?

Question

누가 철근 콘크리트 구조 건축물이 오래가는 이유가 열팽창률이 같아서 온도가 달라져도 크랙이 안가서 그렇다고 하더라구요. 정말 둘이 열팽창률이 같아서 같이쓰는건지 아니면 다른 이유도 있는건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

철근과 콘크리트는 각각 다른 열팽창률을 가지고 있습니다. 일반적으로 철근의 열팽창률이 콘크리트의 열팽창률보다 크기 때문에, 철근과 콘크리트가 함께 사용될 때, 열팽창으로 인한 변형이 발생할 수 있습니다.

철근은 금속으로 구성되어 있기 때문에, 열이 가해지면 금속 구조물이 팽창하게 됩니다. 따라서, 철근의 열팽창률은 일반적으로 콘크리트의 열팽창률보다 큽니다. 콘크리트는 시멘트, 물, 적정량의 모래와 자갈 등으로 이루어진 혼합물로, 금속이 아니기 때문에 금속과는 달리 열팽창률이 상대적으로 작습니다.

그러나, 철근과 콘크리트가 함께 사용될 때는, 철근과 콘크리트 사이에 발생할 수 있는 열팽창 차이로 인해 변형이 발생할 가능성이 있습니다. 따라서, 철근과 콘크리트의 열팽창률 차이를 고려하여 건축물 등을 설계할 때는, 철근과 콘크리트의 연결 방법 등을 고려하여 열팽창으로 인한 변형을 최소화할 필요가 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.철근과 콘크리트는 서로 다른 물성을 가지기 때문에 열팽창률도 서로 다릅니다. 일반적으로 철근의 열팽창률은 콘크리트의 열팽창률보다 높습니다.

철근은 금속으로 이루어져 있어 온도가 올라가면 금속 구조 내 분자가 더 활동적으로 움직입니다. 이에 따라 금속의 크기도 확장되기 때문에 열팽창률이 높습니다. 반면 콘크리트는 시멘트, 물, 골재 등으로 이루어져 있어 금속과는 다른 물성을 가지고 있습니다. 콘크리트는 일반적으로 철근보다 열팽창률이 낮기 때문에, 철근과 콘크리트가 함께 사용될 때 열변형에 대한 고려가 필요합니다.

따라서, 철근과 콘크리트의 열팽창률은 다르므로, 건축물을 설계할 때 이를 고려하여 철근과 콘크리트의 상호작용을 적절히 고려해야 합니다.