서언
콘크리트 구조물인 경우는 일반적으로 눌러주는 압축력 이외에도 잡아당기는 인장력, 휘어지게 하는 휨, 자르려고 하는 전단력, 붙여진 정도의 부착력 및 비틀어지는 비틀림 등의 각종 응력을 받는다. 또한, 콘크리트 구조물에는 정적인 하중 이외에도 순간적으로 큰힘이 작용하는 충격, 하중을 가했다 제거하기를 반복하는 피로, 지진과 같은 진동 및 일정 하중으로 장기간 지속함에 따르는 크리프가 있고, 응력과 변형을 동시에 고려하는 탄성적인 성질로 압축 및 인장 측면의 정 탄성 혹은 동 탄성이 있는가 하면 전단 탄성, 비틀림 탄성, 체적탄성 등 무수히 많은 항목이 있어 구조설계에서는 이 모든 것을 고려하게 된다. 
그러나 실무에서는 콘크리트와 관련한 많은 항목 중에서 유독 압축강도만을 고려하여 배합설계 하고 품질관리 하고 있는데 왜 그럴까? 이번 회에서는 콘크리트의 경우 왜 압축강도만을 중요시하여 관리하고 있는지 그 이유에 대하여 고찰해 보고자 한다.

압축강도가 중요한 이유
콘크리트와 관련한 품질관리에서 일반적으로 강도라 하면 압축강도를 지칭한다. 그러면 왜 압축강도를 중요시하고 있는지는 다음과 같은 4가지 이유로 설명할 수 있다.

(1) 다른 강도에 비하여 상당히 큼
콘크리트는 모래·자갈로 불리는 잔·굵은 골재를 시멘트와 물로 반죽 된 풀(시멘트 풀; Cement paste)로 붙여서 굳혀진 물질로서 골재와 시멘트 풀 간 부착력이 약하여 인장강도는 압축강도의 10% 전후로 매우 작다. 따라서 인장력과 연관된 휨, 전단, 부착, 비틀림 등도 역시 작은 값을 나타낸다. 그러므로 철근과 콘크리트의 조합으로 이루어진 건설 구조물의 경우 압축력이 작용하는 곳에는 콘크리트가 힘을 받게 하고, 인장력과 연관한 각종 응력이 작용하는 곳에는 철근이 받도록 설계하고 있다. 
단위 면적당 압축력을 받는 정도를 압축강도라고 하는데, 일반적으로 이용하는 콘크리트의 압축강도는 18~60MPa 정도로서 다른 강도에 비해 상당히 크므로 압축강도가 대표적으로 사용되어 압축강도의 관리가 중요시 되고 있다.

(2) 경화 콘크리트의 여타 강도를 대략적으로 추정
일반적으로 경화 콘크리트의 각종 역학적 특성은 압축강도와 밀접한 연관성을 가지고 있다. 즉 표 1과 같이 보통 콘크리트의 경우 압축강도에 비해 인장강도는 1/9~1/13, 휨강도는 1/5~1/7, 전단강도는 1/4~1/7 등으로 정해지기 때문에 압축강도만 알면 인장, 휨, 전단강도 등 각종 역학적 특성을 유추할 수 있으므로 압축강도를 중요하게 관리하고 있다.

(3) 콘크리트 부재 설계에 유효하게 사용
콘크리트는 앞에서 설명한 것처럼 다른 강도에 비해 상당히 크고, 또한 압축강도만 알면 여타 강도의 추정이 가능하기 때문에 당연히 철근 콘크리트 구조설계에 압축강도는 유효하게 사용될 수 있다. 또한, 구조설계 기준에 따르면 탄성계수를 고려할 때에도 압축강도가 이용되고, 철근의 부착력과 관련된 정착 및 이음의 설계 등 모든 콘크리트의 부재 설계에서 콘크리트의 압축강도는 매우 중요하게 활용되고 있다.
(4) 시험방법의 편이성
콘크리트의 역학적 성질과 관련된 품질관리로서 각종 강도에 관한 시험방법은 KS표준에 규정되어 있다. 이와 같은 규정 중에는 시험체의 크기가 크고, 악세사리 및 소모품의 비용이 많이 들며, 방법도 복잡하고, 시간도 오래 걸리는 등 어려운 면을 내포하고 있다. 
그렇지만 압축강도의 경우는 사진 1과 같이 지름 100mm, 높이 200mm인 원기둥 형태로 시험체를 만들어 요구되는 기간만큼 양생한 후에 주로 유압을 이용하는 만능재료시험기(Universal Testing Machine; UTM)에 의하여 파괴하중(Newton; N; 1Kg인 물체에 1m/s2의 가속도를 발생시키는 힘)을 구한 다음 단면적(mm2)으로 나누어 간단하게 압축강도(Pascal; Pa; 1m2당 1N의 크기)를 구할 수 있다(사진 2 참조). 
즉, 여타의 강도보다 압축강도의 경우는 시험체도 작고, 시험하기도 편리하므로 콘크리트의 기본적인 품질관리는 압축강도로 시험하여 관리하고 있는 것이다.
어떤 양생으로 몇 일 재령
실제 콘크리트 건설물은 크고 작은 사이즈로 물속에 놓일 수도 있고, 건조한 환경 혹은 건습이 반복되는 환경에 놓일 수도 있다. 따라서 콘크리트의 압축강도는 어떤 크기의 공시체로 어떻게 양생하고, 또한, 시간에 따라 계속적으로 강도가 증가하는데 며칠을 기준으로 해야 하는지 궁금한 사항이다. 따라서 이와 같은 사항에 대하여는 국가적으로 표준을 정하고 있는데, 시료채취 방법은 KS F 2401(굳지않은 콘크리트의 시료채취방법), 공시체의 크기, 공시체 제작 및 양생방법은 KS F 2403(콘크리트의 강도시험용 공시체 제작방법)에 규정되어 있고, 압축강도 시험방법 및 강도계산은 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험방법)에 규정되어 있다.(전 기술강좌 45회, 46회 참조)
이중 강도관리 재령으로, 왜 4주인 28일을 기준으로 하는가에 대하여는 어느 곳에도 명확한 근거를 찾을 수는 없다. 이는 아마 최초 연구자의 관행에 따르는 것으로, 28일은 대략 1개월로서, 이 정도면 3년 정도 경과 한 콘크리트 압축강도의 대략 80% 정도가 발휘되는 시점인 것이다. 단, 최근의 경우 플라이애시, 고로슬래그 미분말 등 광물질 혼화재를 사용하여 포죠란 반응 및 잠재 수경성 반응으로 28일 이후에도 강도 증진이 큰 경우에는 설계 당시에 42일, 56일 혹은 91일로 정할 수도 있는데, 그런 경우에는 그렇게 정해진 관리 재령에서 압축강도를 시험하게 된다.

결언
결론적으로 콘크리트의 품질관리에는 압축강도가 제일 중요하게 취급되고 있다. 그 이유는 앞에서 설명한 것과 같이 다른 강도보다 크고, 여타강도의 대략적인 추정이 가능하며, 부재 설계에 유효하게 사용되고, 시험방법이 편리하기 때문이다. 따라서 정확한 압축강도 시험과 관련하여서는 국가 표준인 KS F 2401, 2403 및 2405에 따라 시험하고, 공사 시방서 및 콘크리트 표준시방서 등을 참조하여 명확하게 품질관리를 하여야만 한다.