개념 한 쪽
콘크리트가 얼고 녹기를 반복하면 내부 수분의 부피 변화로 균열이 생긴다. 이 손상은 굳는 초기 단계에서 특히 치명적이며, 공기포를 균일하게 분산시키는 것이 저항성의 핵심이 된다. 열화 요인을 두 갈래로 구분할 때 동해가 어느 쪽에 드는지도 함께 판별한다.
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출제기준 단원 「동해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 열화요인 분류 판별 | 1 | 동해가 물리적 요인인지 화학적 요인인지 가리기 |
| 초기동해 임계강도 판별 | 1 | 동결융해 설명 중 임계강도 기준과 어긋난 선지 찾기 |
| 기포간격계수와 저항성 | 1 | 계수 크기와 동해 위험성의 관계 판별 |
동해는 콘크리트가 얼고 녹는 과정을 반복하며 갈라지고 표면이 벗겨지는 물리적 열화 현상이다. 내부 수분이 얼면 부피가 늘어나 압력이 발생하고, 이 압력이 반복되며 균열이 확대된다. 동결융해 손상이라는 이름으로도 같은 현상을 가리킨다.
철근콘크리트의 열화요인은 물리적 요인과 화학적 요인으로 나뉜다. 중성화, 염해, 알칼리골재반응은 화학 반응으로 재료가 약해지는 화학적 요인이다. 반면 동해는 물리적 충격과 팽창에 의한 손상이므로 화학적 요인에 속하지 않는다.
동해는 콘크리트가 충분히 굳기 전에 얼면 매우 치명적이며 이를 초기동해라고 한다. 기준에서는 압축강도 3.5~5.0MPa 정도를 임계강도로 정하고 그 전에 얼지 않도록 주의한다. 초기동해가 강도 10MPa 도달 전에 발생한다는 식의 설명은 이 기준치와 어긋난다.
동해 저항성은 공기포를 인위적으로 분산시켜 높인다. 공기포가 수분이 얼 때의 팽창 압력을 흡수하는 쿠션 역할을 하기 때문이다. 공기포가 얼마나 촘촘히 퍼져 있는지를 나타내는 지표가 기포간격계수이며, 이 값이 작을수록 공기포가 미세하고 균일하게 분포하여 동해 저항성이 우수하다. 값이 클수록 공기포가 멀리 떨어져 있어 위험해진다.
동해 손상에는 표면이 얇게 벗겨지는 스케일링과 골재가 팽창하며 튀어나오는 팝아웃이 있다. 불량 골재는 팝아웃의 원인이 된다. 동해 예측 평가에서는 동해깊이율과 구조적 영향을 단계별로 구분하며, 열화기는 깊이율이 1.0에 도달하거나 넘어서며 급속한 변형과 내하력 감소를 동반하는 심각한 단계로 본다.
동해 문제는 손상의 원인과 대책을 옳고 그름으로 가른다. 기포간격계수가 클수록 동해 위험성이 높다는 서술은 방향이 맞지만, 계수가 작을수록 안전하다는 원리를 함께 기억해야 선지 판별이 흔들리지 않는다. 초기동해 임계강도를 10MPa처럼 기준보다 높게 적은 선지는 틀린 설명이 된다.
열화요인 분류에서는 동해를 화학적 요인에 넣는 선지가 함정이다. 동해는 파도 등 물리적 충격과 팽창에 의한 손상이므로 중성화나 염해와 구분한다. 동해깊이율이 1.0 이하라는 제한적 설명만으로 열화기를 규정하면 급속 변형과 내하력 감소라는 핵심을 놓치게 된다.
다음 각 열화 과정과 잠복기에 대한 설명이 틀린 것은?
정답 ② · 각 열화 과정에서 잠복기에 해당하는 상태를 구분하는 문제이다. 잠복기란 열화나 손상이 외부에 나타나기 전, 즉 아직 시작되지 않았거나 초기 상태에 있는 기간을 의미한다.
중성화는 철근 위치 도달 시 부식 개시이므로, 부식 개시부터 균열 발생까지의 기간은 잠복기가 아닌 진행 기간이다.
철근콘크리트의 열화요인은 크게 물리적 요인과 화학적 요인으로 나눌 수 있다. 이 중 화학적 요인에 속하지 않는 것은?
정답 ① · 철근콘크리트의 열화요인 중 화학적 요인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 동해는 동결융해 등 온도변화에 의한 물리적 현상으로 분류되므로 화학적 요인이 아니다.
동해는 파도 등 물리적 충격에 의한 손상이므로, 화학적 반응인 중성화나 염해와 구분된다.
콘크리트의 동결융해에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ① · 초기 동해는 콘크리트가 타설된 직후 아직 강도가 발현되지 않은 상태에서 수분이 동결되어 발생하는 구조물 치명적 손상입니다. 이는 시멘트의 수화 반응으로 콘크리트의 압축강도가 3.5 ~ 5.0MPa 정도 발현되기 전, 즉 '초기동해임계강도'에 도달하기 전에 발생하는 것으로 규정되어 있습니다.
초기동해 임계강도는 압축강도 3.5~5.0MPa이므로, 10MPa 도달 전 발생이라는 설명은 기준치와 달라 틀린 설명이다.
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