개념 한 쪽
골재의 비중은 일반적으로 표면건조 포화상태의 비중을 말하고, 잔골재의 빈틈률은 30~45% 범위로 제시된다. 실적률이 큰 골재는 입자 사이 빈틈이 적어 시멘트 페이스트 요구량과 건조수축을 줄이고 밀도와 내구성을 높인다. 프리팩트 콘크리트는 모르타르 주입을 위해 굵은 골재 최대 치수를 15mm 이상으로 한다.
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출제기준 단원 「골재의 단위용적 질량 및 실적률」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 골재 비중의 기준 상태 판별 | 1 | 일반적인 골재 비중이 어느 상태의 비중인지 가리기 |
| 잔골재 빈틈률 범위 판단 | 1 | 잔골재의 일반적인 빈틈률 범위를 고르기 |
| 프리팩트 굵은 골재 치수 판단 | 1 | 프리팩트 콘크리트용 굵은 골재 최대 치수의 하한을 가리기 |
골재의 비중은 상태에 따라 다르게 정의된다. 습윤상태, 공기중 건조상태, 절대 건조상태, 표면건조 포화상태의 비중이 있고, 일반적으로 말하는 골재 비중은 표면건조 포화상태의 비중이다. 표면건조 포화상태는 골재 내부의 공극은 물로 채워져 있고 표면은 건조된 상태이며, 콘크리트 배합에서 가장 많이 참조되는 기준이다.
빈틈률은 골재 입자 사이의 빈 공간 비율이다. 잔골재의 빈틈률은 입도 분포와 입형에 따라 다르지만 일반적으로 30~45% 범위이고, 굵은 골재의 빈틈률은 40~45%로 제시된다. 빈틈률이 작으면 골재 입자 사이의 공극이 적어 그 공간을 채우는 시멘트 페이스트의 양이 줄어든다.
실적률이 크다는 것은 골재 입자 사이의 빈 공간이 적다는 뜻이다. 실적률이 큰 골재를 사용하면 시멘트 페이스트 요구량이 감소하고, 단위시멘트량이 줄어 수화열과 건조수축이 감소하며, 밀도와 내구성이 향상된다. 실적률이 큰 골재에서 건조수축이 증가한다고 보는 설명은 재료의 인과관계와 어긋난다.
부순 굵은 골재는 입자가 각지고 표면이 거칠다. 표면이 거칠어 시멘트 페이스트와의 접착력이 좋고, 강자갈보다 압축강도가 현저히 작아지지는 않는다. 다만 입자가 불규칙하여 빈틈이 많아지므로 잔골재율이 커져야 하고, 같은 유동성을 유지하려면 단위수량이 증가할 수 있다.
프리팩트 콘크리트는 먼저 굵은 골재를 채우고 그 틈새로 모르타르를 주입하는 공법이다. 모르타르가 골재 사이로 원활하게 흐르려면 골재 사이 간극이 충분히 커야 하므로 굵은 골재의 최대 치수를 15mm 이상으로 한다. 5mm나 10mm는 모르타르 주입이 원활하지 않을 수 있다.
골재에 들어 있는 유해물도 콘크리트 성질에 영향을 준다. 염화물은 철근과 강재를 녹슬게 하는 유해물로서 인장재가 매립된 콘크리트에 특히 해롭고, 실트와 점토는 워커빌리티에 영향을 주며, 연한 석편은 강도에 영향을 준다.
골재의 일반 비중을 절대 건조상태로 잡거나 공기중 건조상태로 잡으면 틀린다. 잔골재의 빈틈률을 10~20%나 20~30%로 낮게 잡아도 틀리고, 굵은 골재의 빈틈률 범위와 뒤바꾸어 잡아도 틀린다. 실적률이 큰 골재에서 시멘트 페이스트 요구량이 늘어난다고 하거나 건조수축이 커진다고 하면 틀린다. 빈틈률이 작은 골재에서 수밀성과 내마모성이 작아진다고 하는 설명도 틀린다. 부순 굵은 골재가 강자갈보다 압축강도를 현저히 감소시킨다고 하면 틀리고, 프리팩트 콘크리트의 굵은 골재 최대 치수를 5mm나 10mm로 낮게 잡아도 틀린다.
일반적으로 골재의 비중이란 어느 상태의 비중을 말하는가?
정답 ④ · 문제는 골재의 비중을 어떤 함수상태에서 규정하는지를 묻고 있다. 골재 비중은 표면건조 포화 상태(SSD)를 기준으로 표시하는 것이 일반적이며, 이는 골재 내부의 모세공은 포화시키고 표면의 자유수는 제거한 상태를 말한다.
골재의 비중은 일반적으로 표면건조 포화상태(SSD)의 비중을 말하며, 이는 실제 콘크리트 배합 시 가장 많이 참조되는 상태입니다.
일반적으로 잔골재의 빈틈률은 어느 정도인가?
정답 ④ · 잔골재(모래)는 자연 상태의 입도 분포와 형상에 따라 입자 사이에 빈 공간(공극)이 존재합니다. 콘크리트 배합에서 이 빈 공간은 시멘트 페이스트로 채워져야 하므로 적을수록 유리합니다.
잔골재의 빈틈률은 입도 분포에 따라 다르나 일반적으로 30~45% 범위를 가진다.
프리팩트 콘크리트에 사용하는 굵은 골재의 최대 치수는 얼마 이상으로 하는가?
정답 ④ · 프리팩트 콘크리트(Pre-packed Concrete)는 먼저 거푸집 내부에 굵은 골재를 채우고(Pre-pack), 그 후 특수 모르타르(주입모르타르)를 아래에서 위로 주입하여 굵은 골재의 간극을 채우는 공법입니다. 따라서 모르타르가 원활하게 주입될 수 있도록 간극이 충분히 형성되게 하기 위해 굵은 골재의 최대치수를 15mm 이상으로 크게 규정하고 있습니다.
프리팩트 콘크리트는 주입 모르타르의 원활한 흐름을 위해 굵은 골재 최대치수를 15mm 이상으로 한다.
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