건축물에 철근이 들어가는데 팽창과 수축을 반복할텐데 콘크리트가 균열이 가지않고 유지되나요

Question

건축물을 지을때 철근으로 기반을 잡고 콘크리트를 부어 같이 합쳐 지는데 철근이 온도에 따라 팽창과 수축이 반복되는데 같이 붙어있는 콘크리트가 균열이 가지 않고 오래동안 유지되는지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 문형주 박사입니다.

건축 구조쪽 용어보다는 쉽게 설명해 드리겠습니다. 철근과 콘크리트가 합쳐져서 철근콘크리트라고 부릅니다.

콘크리트에는 수화열이라든지 여러가지 화학적인 반응이 있는데, 재료적으로 합쳐졌을때 갈라지지 않고 궁합이 맞는 녀석이 철근이였던거죠~

그래서 철근과 콘크리트를 같이 쓰는것이구요!! 그렇게 만들어진 이 녀석은 보통 60~100년 정도의 강도를 유지하며 버텨줍니다.

질문처럼 온도에 따라 팽창과 수축은 철근콘크리트에서도 발생은 합니다. 하지만 철근과 콘크리트의 부착성능이 높기도 하고, 콘크리트의 재료쪽에서 서로 간극(자갈과 모래, 시멘트간의 간격(미세함)) 이 촘촘하기 때문에 팽창과 수축이 발생할때 어느정도는 영향이 있지만 크게 차이는 발생하지 않습니다. 철근콘크리트의 재료 시험 중에는 온도에 변화에 따른 철근콘크리트의 변화에 대한시험도 포함합니다.

이러한 애기를 종합하자면 콘크리트는 온도 변화에 따라 팽창과 수축이 반복되도 균열이 가지 않고 오랫동안 유지 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

현대에는 건출물을 짓는데 있어서 콘크리트와 철근은 함께 사용됩니다.

콘크리트 자체만으로도 충분할 순 있지만, 철근을 함께 적용함으로써 건축물의 안정성을 증진시키기 위해서 입니다.

게다가, 콘크리트와 철근의 열팽창계수는 거의 비슷함으로써 외부 환경 온도의 변화에 따른 수축과 팽창이 같이 이뤄지므로 강도가 지속적으로 유지될 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 복선정 약사입니다.

온도 변화로 인해 팽창 수축을 하는것은 맞습니다. 균열이 일어나지 않는 이유는 철근과 콘크리트의 열팽창계수가 비슷하여 비슷하게 팽창수축을 하기 때문입니다.