개념 한 쪽
골재는 크기가 제각각인 알이 섞여 있다. 크고 작은 알이 어떻게 섞여 있는지를 나타내는 것이 입도이고, 이 입도가 좋으면 알 사이의 빈틈이 줄어 콘크리트가 치밀해진다. 반대로 입자가 균일하면 빈틈이 커져 강도가 떨어진다.
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출제기준 단원 「골재의 입도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 실적률과 콘크리트 성능 | 1 | 실적률이 큰 골재가 건조수축과 균열에 미치는 영향 판별 |
| 굵은 골재 입경의 영향 | 1 | 입자가 클 때 페이스트 소모와 분리 특성 파악 |
| 빈틈 적은 골재의 효과 | 1 | 공극 감소가 밀도와 내구성에 주는 영향 판별 |
골재를 이루는 알의 크기가 어느 범위에 걸쳐 분포하는가를 가리키는 것이 입도이다. 입도는 입자의 크기 분포 상태를 가리키는 용어이고, 이 분포를 수치로 나타낸 지표가 조립률이다. 입도가 좋다는 것은 작은 알이 큰 알 사이의 빈틈을 채워 넣는 상태를 뜻한다.
입도가 좋으면 골재 사이의 간극이 작아진다. 간극이 작아지면 시멘트 페이스트가 채워야 할 빈 공간이 줄어 페이스트 사용량이 효율적으로 감소하고, 콘크리트 내부가 치밀해져 강도가 향상된다. 반면 입자가 균일하면 공극이 커져 강도와 수밀성이 떨어지므로 양질의 콘크리트를 얻기 어렵다.
골재의 빈틈이 적으면 골재 간 접촉이 밀집되어 공극이 감소하고 콘크리트의 밀도가 높아진다. 이는 투수성과 흡수성을 낮추고 내구성을 향상시킨다. 빈틈이 적다고 해서 혼합수량이 늘어나거나 투수성이 커지는 것은 아니다.
굵은 골재의 입자가 커지면 단위 부피당 표면적이 줄어 시멘트 페이스트 소모량이 감소한다. 그러나 입자가 크고 무거워지면 중력의 영향을 더 받아 분리되기 쉽고, 혼합과 시공이 어려워진다.
골재의 비중을 따질 때는 수분 상태가 기준이 된다. 일반적으로는 내부 공극은 물로 차 있으나 표면은 건조한 표면건조포화상태를 기준으로 한 비중을 사용한다.
입도 문제는 인과관계를 뒤집어 놓는다. 입도가 좋은데 간극이 커진다고 하거나, 입자가 균일한데 강도가 높아진다고 하면 틀리다. 빈틈이 적은 골재를 두고 혼합수량이 늘거나 투수성이 커진다고 하는 선지도 함정이다. 굵은 골재의 입자가 클 때 시멘트 소모가 늘고 분리가 줄어든다고 바꾸는 선지도 경계해야 한다. 비중의 기준 상태를 노건조나 기건으로 바꾸는 선지도 자주 섞인다.
실적률이 큰 값을 갖는 골재를 사용한 콘크리트에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문제는 실적률이 큰 골재를 사용한 콘크리트의 특성 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 실적률이 크면 골재의 내부 공극이 적어 콘크리트 밀도와 수밀성, 내구성이 향상되는 것이 일반적이다.
실적률이 큰 골재는 밀도가 높고 수밀성이 좋아 내구성이 증대되나, 건조수축은 상대적으로 작아 균열 위험이 낮아진다.
굵은 골재의 입자가 클때 콘크리트에 미치는 영향을 옳게 설명한 것은?
정답 ② · 문제는 굵은 골재 입자가 클 때 콘크리트에 미치는 영향을 묻고 있다. 입경이 커지면 단위체적당 표면적이 줄어들어 시멘트 페이스트의 소모량이 오히려 감소하고, 무거운 골재에 의해 재료 분리가 발생하기 쉬워진다.
굵은 골재 입자가 크면 표면적이 감소하여 시멘트 페이스트 소모량이 줄고, 중력에 의해 분리되기 쉬운 특성이 있다.
골재의 빈틈이 적었을 경우 콘크리트에 미치는 영향을 옳게 설명한 것은?
정답 ③ · 문제는 골재의 빈틈(공극)이 적을 때 콘크리트에 미치는 영향을 묻고 있다. 빈틈이 적으면 골재가 조밀하게 채워져 시멘트 페이스트가 공극을 잘 메우게 되어 전체적인 밀도가 증가하고 투수성·흡수성은 감소하며 내구성이 향상된다.
골재의 빈틈이 적으면 시멘트 페이스트의 양이 상대적으로 충분해져 밀도가 높아지고 내구성이 향상된다.
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