개념 한 쪽
콘크리트의 뼈대를 이루는 골재는 빈틈이 적고 알맞게 섞여야 좋다. 공극률과 입도 분포가 콘크리트의 강도와 경제성을 좌우하며, 골재의 모양과 무게 조건도 품질을 가른다.
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출제기준 단원 「골재의 함수량에 따른 성질」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 골재 요구 성질 판별 | 1 | 골재가 갖추어야 할 성질과 아닌 것을 가림 |
| 일반 골재 조건 판별 | 1 | 좋은 콘크리트를 위한 골재 조건과 아닌 것을 가림 |
| 골재 설명 중 틀린 것 찾기 | 1 | 골재의 불순물·입도·입형 설명에서 오류를 가림 |
골재는 콘크리트에서 뼈대 역할을 하는 모래와 자갈이다. 골재 단위 부피 중 골재 사이의 빈틈 비율을 공극률이라 한다. 공극률은 골재의 입도 분포와 직접 맞물린다.
좋은 골재는 입도 분포가 적절해야 한다. 작은 입자가 큰 입자의 틈을 채우면 빈틈이 줄어 콘크리트가 치밀해진다. 반대로 입자 크기가 균일하면 빈틈이 커져 강도가 떨어진다. 그래서 크기가 균일해야 한다는 조건은 골재에 맞지 않다.
공극률이 적은 골재를 쓰면 빈틈을 채울 시멘트 페이스트가 줄어든다. 시멘트 양이 줄면 수화열 발생도 적어지고 강도 저하를 막으며 경제적이다. 입자가 빽빽이 채워지므로 수밀성과 마모 저항성도 좋아진다.
골재는 마모에 강하고 물리·화학적으로 안정해야 한다. 입형은 둥글거나 육면체에 가까워야 하며, 길고 큰 입자는 작업성과 강도를 떨어뜨린다. 먼지나 흙, 염류 같은 불순물은 시멘트와의 부착을 방해하므로 엄격히 제한한다.
부순돌은 표면이 거칠고 입자가 불규칙해 마찰이 크다. 같은 작업성을 얻으려면 강자갈보다 물이 더 많이 필요하다. 반면 부순돌은 빈틈이 많고 부착성은 좋다.
콘크리트 구성 재료의 부피 비율은 골재가 가장 크고, 물, 시멘트, 공기 순으로 작다. 경량 골재로는 팽창성 혈암처럼 발포 공정을 거쳐 가볍게 만든 인공 골재를 쓴다.
공극률 문제는 빈틈 비율의 정의와 시멘트 양·수화열의 관계를 뒤집어 놓는다. 공극률이 적은데 수화열이 크게 발생해 강도가 떨어진다고 하면 틀리다. 입도가 좋다는 것을 크기가 균일한 것으로 바꾸거나, 밀도를 공기 중 건조 상태로 잡는 선지도 함정이다. 부순돌이 단위수량을 적게 요구한다고 하거나, 골재가 가벼워야 좋다고 하는 설명도 어긋난다.
콘크리트용 골재가 갖추어야 할 성질 중 틀린 것은?
정답 ③ · 문제는 콘크리트용 골재가 갖추어야 할 성질 중 잘못된 것을 고르는 문제이다. 골재는 마멸에 대한 저항성, 물리적·화학적 안정성과 적절한 입형을 가져야 하며 이로써 강도와 작업성이 확보된다.
콘크리트 골재는 입자가 길거나 크면 작업성과 강도가 떨어지므로, 입형이 좋고 적정 입경을 가져야 한다.
좋은 콘크리트를 만들기 위해 골재가 갖추어야 할 일반적인 성질이 아닌 것은?
정답 ② · 문제는 좋은 콘크리트 골재가 갖추어야 할 일반적 성질이 아닌 것을 고르는 것이다. 일반 골재는 단단하고 내구적이며 적절한 입도와 바람직한 입형(날카로운 석편의 배제)을 가져야 한다.
좋은 콘크리트 골재는 단단하고 내구성이 뛰어나며 적절한 입도와 입형(입자 모양)을 가져야 하므로 무게가 가벼워야 한다는 것은 일반적인 요구 성질이 아니다.
콘크리트에 사용하는 골재에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ① · 문제는 콘크리트에 사용하는 골재의 특성 중 틀린 내용을 묻고 있다. 골재는 콘크리트의 강도와 내구성에 직접 영향을 미치므로 먼지, 흙, 염류 같은 유해 불순물은 허용되어서는 안 된다; 이들이 있으면 시멘트와의 부착성 저하 및 수화 반응 이상으로 강도와 내구성이 떨어진다.
콘크리트 골재는 강도와 내구성을 위해 유해 불순물이 최소화되어야 하므로, 먼지나 염류 포함은 허용되지 않는다.
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