41. 함수율이 변화하면,
함수율이 높아지면 골판지 상자의 압축 강도가 크게 저하하는 것을 전항에서 이야기하였다. 골판지 상자의 함수율이 1%가 변화하면 압축 강도는 약 10% 변화한다.
예를 들어 함수율 7%이었을 때의 골판지 상자의 압축강도를 100으로 하면, 함수율이 8%로 상승하면 90이 되고, 역으로 함수율이 6%로 감소하면 110으로 된다. 함수율이 상승하면 상자의 압축강도는 약해지고, 저하하면 강해진다고 하는 관계가 있다. 이들의 값은 기준인데 함수율과 함축강도의 관계는 다음의 식 1로 나타낼 수가 있다.
Px = Py * 0.9(x-y) (식1)
Px는 함수율 x%일 때의 압축강도, Py는 함수율 y일 때의 압축강도이다. 어떤 상태(y)일 때의 함수율과 압축강도를 알면 함수율이 어떻게 변화하여도 식1을 사용하여 압축강도를 추정하는 것이 가능하다.
우측 표는 함수율의 차와 압축강도의 변화와의 관계를 표시하고 있다. 또한 그래프는 함수율의 변화가 압축강도에 주는 영향을 표시하는 것이다.
그런데, 식1을 사용하여 실제로 함수율이 변화한 경우의 압축강도의 추정치를 계산하여 보자. 어떤 창고에 보관되어 있는 골판지 상자가 있다고 한다. 창고에 넣었을 때의 함수율은 7%로, 이 골판지 상자의 압축강도는 5000N이었다. 장마의 시기를 맞아 습도가 높아지는 중에 장기간 있었기 때문에 함수율이 12%로 상승해 버렸다.
그런데, 이 때의 상자의 압축강도는 어떻게 변화하였을까?
식 1로부터 Px = 5000*0.9(12-7)로 된다. 0.9의 5승은 약 0.59이기 때문에 압축강도는 Px=5000*0.59=2950(N)으로 된다. 함수율이 5% 상승하는 것으로 압축강도는 약 40% 저하하는 것을 알 수 있다.
요점 BOX 함수율이 1% 증가하면 압축강도가 약 10% 저하 함수율이 변화하여도 압축강도를 추정 가능하다. |
<함수율(%)의 차와 압축강도의 비>
함수율의 차 % | -1.0 | -0.5 | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
압축강도의 비 | 111 | 105 | 100 | 95 | 90 | 85 | 81 | 77 |
함수율의 차 % | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 |
압축강도의 비 | 73 | 69 | 66 | 62 | 59 | 56 | 53 | 50 |
#함수율 #압축강도도