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강좌 > 기술정보자료실 > 방수재료실험방법론
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제 6 장 인 장 시 험
가황 고무 물리 시험 방법(KS M 6518)



1. 개 요

방수재의 중요한 특성 중 인장성능은 방수재의 성능을 평가하는 데 있어서 중요한 지표로 적용된다. 방수재에는 그 종류에 따라 구체방수재와 같은 무기계의 무탄성재료와 아스팔트, 폴리머계 등의 탄성재가 있다. 콘크리트 구조물은 재료적·구조적 원인에 의해 균열이 발생하게 되며 그 위에 형성된 방수재는 이에 대해 파단되거나 해서는 안된다. 따라서 균열을 추종할 수 있는 탄성을 지닌 방수재가 많이 나오게 되며, 이에 대한 적정한 인장성능(인장강도 및 신장율) 평가 항목이 필요한 것이다.

2. 시험 목적

인장시험을 통해 재료에 주어지는 응력과 변형율 사이의 관계를 구하고, 인장강도, 탄성한계, 탄성율, 파괴강도, 신장율 등 여러 가지 기계적 특성들에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 정보를 토대로 사용재료의 적정의 안전율을 구하고, 사용환경에 대한 적정성·효용성을 파악해 적절한 재료를 선택하고 설계하고자 한다.

3. 시험 방법

3.1 시험체의 모양 및 치수
시험체의 모양 및 치수는 <표 3.1.1>과 <그림 3.1.1>과 같다.


<표 3.1.1> 시험편의 모양 및 치수

모 양

형 별

주요 부분의 치수 (㎜)

평행부분의 나 비

평행부분의
길 이

평행부분의
두 께

표선 거리

물림간 거리

아령형

1호형

10

40

3 이하

40

60

2호형

10

20

3 이하

20

40

3호형

5

20

3 이하

20

40


<그림 3.1.1> 시험체의 모양 및 치수



※ 참 고

시험체의 모양과 치수의 형성 이유는 다음과 같다.

(1) 인장강도와의 관계성
응력이 작용할 때 그 분포가 그 시험체의 중심에서 집중되고 크게 하여 파단되도록 하기 위해 아령형의 모양을 하도록 하였다.
아령형의 종류에 따라 그 너비가 틀려지는데 이는 인장강도가 큰 것의 경우 작은 것과 구분하여 보다 효율적으로 관리하는 차원에서 분류하였으며 아령형의 종류에 따른 그 계산치의 차이가 없도록 보정해 주기 위해 아령형 3호에서 2를 곱하도록 하고 있다.

(2) 신장율과의 관계성
신장율은 표선 거리, 물림간 거리에 관계성이 크다. 신장율은 표선 거리를 기준으로 하여 늘어난 길이가 표선 거리에 대해 몇 배 인지를 퍼센티지로 나타낸 것이다. 따라서 표선 거리 내에서 거동이 있도록 하기 위해 아령형으로 하였고 물림간 거리도 이에 대한 최대의 효과를 얻을 수 있는 거리로 산정하여 아령형으로 만든 것이다.
아령형의 종류에 따라 표선 거리와 물림간 거리가 다른 것도 신장율의 크기에 따라 다르게 형성한 것이다.
시험체의 모양 및 형태에 대하여
위의 원리에 따라 형성된 시험체를 살펴본 것을 바탕으로 하여볼 때 반드시 아령형으로 시험체를 형성해야 하는 것은 아니다. 현재 우리나라는 일본의 규격을 따르고 있지만, 영국의 규정에는 이를 직사각형 모양으로 하여 시험하고 있다. 그래서 97년 KS개정판에서는 직사각형 모양의 시험체를 정하고 있다
. 여기서 가장 중요한 것은 직사각형 시험체의 경우 그 형태에 있어 응력을 분산시켜 주지 못한다. 따라서 물림간 거리와 표선 거리가 동일하게 하여 바로 표선 거리 내에서 응력을 받고 늘어나도록 하여야 하는 것이다.

3.2 시험체의 제작 및 채취

300×300㎜의 성형틀에 OHP필름을 대고 약간의 기름칠을 하여 탈형이 쉽도록 하고, 소정의 두께로 타설한다. 일정의 양생을 거친후 이를 조심스럽게 떼어 낸다. 재품의 특성을 고려하여 아령형의 종류를 선택하고 인장형 몰드 성형기로 찍어서 시험체가 상하지 않도록 조심하여 만든다. 이때 칼이나 가위를 사용하지 않도록 하고 오직 성형기를 사용하여 완전히 따 내도록 한다.

3.3 두께측정

3.3.1 마이크로 미터
두께 측정기는 0.01㎜의 눈금을 가진 평활하고 지름 5㎜의 원형 가압면이 있는 것이어야 한다. 두께 측정은 ±15%이상 변화하지 않아야 한다.


<그림 3.3.1> 마이크로 미터


3.3.2 두께 측정방법

(1) 두께의 측정은 시험편의 가운데 점을 마이크러 미터를 사용하여 소수점 둘째자리까지 측정한다.

(2) 두께측정시 시험체의 중앙부를 가압면에 놓고 미동나사만을 일정하게 움직여서 "딸깍"하는 소리가 3번 날 때 까지 돌린 후 수치를 읽는다.

(3) 아스팔트시트와 같은 매우 연질의 것을 측정할 때에는 미동나사의 소리로 확인하지 않고 육안으로 보아서 두께를 정하도록 한다.

(4) 아령형의 종류에 따라 단면적을 기입하는 방법이 달라진다.(단, 컴퓨터에 입력할 때에는 ㎜단위로 하여 기입한다.
아령형 1·2호 - 단면적을 그대로 기입
아령형 3호 - 단면적/2으로 계산해 기입


3.4 시험 방법

(1) 소정의 양생기간을 거친 후 재료의 특성을 고려하여 아령형을 정하고 인장형 몰드 성형기로 따낸다.

(2) 시험체 위에 빨간색 매직 등으로 표선거리, 믈림거리, 단면적 등을 육안식별이 가능하도록 표시한다.

(3) 재령 등의 조건을 확인하고 컴퓨터에 기입해야 할 재반 사항을 정확히 기입한다.

(4) 만능시험기를 인장시험용 RANGE인 50kg/㎠로 하여 설치하고 시험재료의 해당 KS규정에 따라 인장속도를 정하여 시험한다.

(5) 기계담당 연구원이 먼저 "시험 준비 됐습니다."의 구호를 외치고, 컴퓨터 담당 연구원이 "시험시작 하겠습니다."로 시험을 시작한다.

(6) 조건에 관계없이 각각의 시험체에 대해 낱장으로 하여 출력하도록 한다.(단면적을 시험시 마다 새로 작성하여야 하기 때문이다.)

(7) 시험체는 한 조건에 대해 5개를 표준으로 하고 이중 3개의 데이터를 취하여 평균을 구한다.


3.5 인장강도 및 신장율의 계산

3.5.1 인장강도
T =P/A
여기에서, T = 인장강도(N/㎠){kgf/㎠}
P = 최대하중(N){kgf}
아령형 1,2호인 경우 : A = t/10(㎠)
아령형 3호형인 경우 : A = t/20(㎠)
단, t : 시험체의 두께(㎜)
3.5.2 파단시의 신장율
(1) 아령형 1호

여기에서, E : 파단시의 신장율(%)
L : 파단시의 눈금간 거리 (㎜)


(2) 아령형 2,3호

여기에서, E : 파단시의 신장율(%)
L : 파단시의 눈금간 거리 (㎜)

KS F 4917 인장 시험 기록 방법

시 험 일 자 : 년 월 일 ⇒ 시험당일의 일자를 기록.
시 험 번 호 : 01 ⇒ 단면적이 시험체가 각각 다르기 때문에 시험체마다 각각의 번호를 입력한다.
시 험 자 : 건설산업과학연구서
로 트 번 호 : 수중양생(재령28일) ⇒ 시험체의 조건을 기입한다.
시 편 규 격 : 아령형 호 ⇒ 재료의 특성을 고려한 아령형 종류를 기입한다.
시 료 명 : 탄성재 ⇒ 시험체의 종류(도포 OR 무도포)를 기입하거나 로트번호에서 다쓰지 못한 세부적인 조건을 기입.
단 면 적 : ㎜(단면적) ⇒ 사각형의 항목에서 기입
표 선 거 리 : 20 or 40 ㎜ ⇒ 접아령형의 종류에 따라 알맞는 표선거리를 기입한다.
Indi-Range : 50 kgf ⇒ 50,500kgf,10ton의 range중 50kgf이상의 것을 사용하고 이는 만능시험기와 일치시킨다.
하 중 설 정 : 50 kgf ⇒ 그래프의 y축을 설정하는 것으로 재료의 피크강도를 기준으로 설정한다.
X 축 설 정 : 200 ㎜ ⇒ 그래프의 x축을 설정하는 것으로 재료에 따라 늘어나는 길이가 큰 차이가 있으므로 적당히 기록
품 명 : 합성씰 ⇒ 재료의 이름을 기재한다.
인 장 속 도 : 200 ⇒ 재료의 해당 KS를 참고하여 정한다.
제 출 처 : 중앙방수(주) ⇒ 시험의뢰 회사를 기재한다.
시 험 시 작 :  를 통해 시험을 시작한다.

※ 항목과 항목을 이동할때에는  키를 사용한다.
한글과 영문을 바꿀때는 반드시 shift키+스페이스바를 사용한다.

4. 참고 및 주의사항

(1) 항시 시험재료의 해당 KS규정을 확인하고 숙지한 후 시험에 임하도록 한다.
(2) 마이크로 미터의 사용법을 정확히 숙지하여 단면적을 정확히 기입한다.
(3) 시험체를 시험기의 지그에 물리는 과정에서 꽉 조여 시험 중 시험체가 미끄러지는 것을 방지한다.
(4) 아령형의 종류에 따른 표선거리, 너비, 물림간 거리, 단면적 기입방법 등을 확인한다.

 
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