신의 선물 철근과 콘크리트

1. 철근 콘크리트(Reinforced Concrete - RC 또는 철콘)의 간단한 역사

1850년 에는 프랑스의 J.Monier 라는 정원사가 화분을 철망으로 보강한 콘크리트 제품으로 제작한 것이 철콘 제품의 시작이라고 할 수 있음.

철콘의 시초를 건축가가 아닌 정원사가 처음으로 만들어냈다는게 특이한점이다.

 

2. 철근 콘크리트의 특성과 장단점

우선 콘크리트의 특성부터 설명해야 할 것 같아.

콘크리트는 압축력이 강해. 그래서 철콘에서의 압축력을 담당하는 재료는 흔히들 콘크리트 라고 해.

하지만 인장력이 약해.
여기서 말하는 압축력과 인장력이 무언고 묻는다면

지우개 앞 뒤에 글씨를 써놓고 구부리면 한쪽면은 글씨가 쭈욱- 늘어나고 다른 면은 글씨가 움츠러들게된다.

즉 늘어나는 면이 인장측, 움츠러드는 면이 압축측이야.

 

그런데 콘크리트는 저 인장면이 되게 약하단거야.

이런식으로 부셔지게 된단 말이지..

이런식으로 건물을 지어놨다면 정말 위험한 일이야.

 

하지만 콘크리트 속에 철근을 넣게 되면 건축물이 부러지는게 아니라 아래 그림과 같이 휘게 되는거야.

철근+콘크리트로 지어진 건축물에서는 갑작스레 취성파괴가 일어나지 않고, 철근으로 인해 연성파괴가 일어나게 되니 뭔가 건물에서 부스러기가 후두둑 떨어진다던지, 균열이 발생할때 대피하면 된다는것.

 

3. 철근 콘크리트가 신의 선물이라 불리는 이유

세상의 모든 물질들은 열을 가하면 팽창하게되는데 물질의 팽창 정도를 그 물질의 팽창계수라고 한다.

무슨 얘기냐 하면 서로 다른 두 물질을 섞어 건축물을 만들었을 때, 여름에 건축물이 열을 받으면 이 서로다른 두 물질이 팽창하게 되는데 두 물질의 팽창하는 정도가 달라서 변형이 생기게 된다는거야.

하지만 철근과 콘크리트는 신기할 정도로 열팽창계수가 거의 동일해.

그래서 열을 받아 팽창하거나 다시 수축하게 되더라도 두 물질이 분리되어 파괴되지 않는다는거야.

세상에 물질의 종류가 셀 수 없이 많은데 이렇게 찰떡궁합을 이루는 두 재료가 때마침 우연히 열팽창계수까지 동일 할 확률은 거의 제로에 수렴한다.

그래서 철근 콘크리트를 우리는 신의 선물이라고 부르는거야.