개념 한 쪽
시멘트의 품질을 판정할 때는 알칼리량, 강열감량, 비중, 비표면적 같은 시험 항목을 함께 확인한다. 각 항목은 계산식과 시험 조건이 달라서 수치와 용어를 구분해 기억한다.
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출제기준 단원 「시멘트 안정도 시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 총알칼리량 계산 | 1 | Na2O와 K2O 함량으로 총알칼리량을 구하기 |
| 시멘트 시험 조건 판별 | 1 | 강열감량과 시멘트 시험 설명의 적절성을 가리기 |
| 비표면적 개념 구분 | 1 | 분말도 지표와 공기량 측정의 차이를 가리기 |
시멘트의 총알칼리량은 Na2O 함량에 K2O 함량을 0.658로 환산해 더한다. Na2O가 0.3%이고 K2O가 1.2%이면 0.3에 0.658×1.2를 더해 약 1.09%가 된다. 이 계산에서 K2O에 0.658을 곱하는 단계가 핵심이다.
신선한 시멘트의 강열감량은 일반적으로 0.6~0.8% 범위이다. 강열감량 시험은 1450℃가 아니라 약 950℃ 부근에서 가열해 측정한다. 1450℃는 클링커 소성 온도로 시험 온도가 아니다.
시멘트 비중시험은 강열감량 전 시료를 사용하고 23±2℃에서 탈수된 등유나 나프타를 사용한다. 시험용 광유는 비중이 약 0.8 이상이어야 한다. 같은 시험자가 같은 재료를 두 번 측정한 결과의 차이는 규정된 허용 범위 안에 들어야 한다.
비표면적은 시멘트 입자의 단위 질량당 표면적을 나타내며 분말도 지표로 쓰인다. 블레인 공기 투과법으로 측정하고, 비표면적이 클수록 입자가 미세해 초기 강도가 높아지는 경향이 있다. 비표면적은 시멘트 내 공기량을 측정하는 시험과 구분한다.
길모어 침 시험은 모르타르가 아니라 시멘트 페이스트의 응결시간을 측정한다. 시멘트 시험에서는 시료 상태와 온도, 사용 장치를 함께 확인해야 한다.
총알칼리량 계산은 Na2O 0.3%와 K2O 1.2%를 공식에 넣어 0.3 + 0.658×1.2 ≈ 1.09%로 구한다. K2O에 0.658을 곱하지 않고 단순히 더하면 1.5%가 되어 계산 결과와 달라진다.
강열감량 시험 온도를 1450℃로 보거나, 비중시험 시료를 강열감량 후로 보거나, 비표면적을 공기량 측정으로 보는 설명은 틀린 판단이 된다. 길모어 침 시험을 모르타르 관입시험으로 보는 설명도 시료 상태와 어긋난다.
시멘트의 비표면적에 관한 설명 중 틀린 것은?
정답 ③ · 시멘트의 비표면적 개념에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 비표면적은 단위 질량당 표면적을 의미하는 것으로 시멘트의 분말도를 나타내는 지표이며, 블레인 공기 투과장치를 사용하여 측정한다.
시멘트 비표면적은 단위 질량당 표면적을 의미하며, 분말도를 나타내는 지표로 블레인 장치를 사용하여 측정한다.
KS규정의 시멘트 시험에 대한 설명으로 부적절한 것은?
정답 ② · KS L 5110 등 시멘트 시험 규정에 따르면, 시멘트의 강열감량 시험은 시료를 950±25℃ (약 1000℃ 수준)의 온도로 가열하여 측정합니다. 보기에서 언급된 '약 1450℃'는 시멘트 클링커를 소성(제조)하는 로터리 킬른의 온도이지 강열감량 시험 온도가 아니므로 부적절한 설명입니다.
시멘트 강열감량 시험 온도는 약 1000℃(950±25℃)이며, 1450℃는 클링커 소성 온도로 시험 온도가 아니다.
포틀랜드 시멘트를 화학 분석한 결과 Na2O가 0.3% 및 K2O가 1.2% 이다. 이 시멘트의 총알칼리량은? (단, Na, K 및 0의 원자량은 각각 23.0, 39.1 및 16.0이다.)
정답 ① · 시멘트의 화학 분석 결과로 총알칼리량을 계산하는 문제이다. 총알칼리량은 Na2O 당량으로 표시하며, Na2O 함량에 K2O 함량에 환산계수 0.658을 곱한 값을 더한다.
총알칼리량은 Na2O + 0.658K2O 공식을 사용하여 계산하며, 0.3 + 0.658×1.2 = 1.09%이다.
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