재료분리는 콘크리트가 굳기 전에 모래나 자갈이 시멘트 풀과 갈라져 가라앉거나 떠오르는 현상이다. 골재 입자가 거칠고 단위 골재량이 많으며 단위 수량이 많을수록 분리가 심해진다. 반대로 굵은 골재의 최대 치수가 작으면 골재 사이가 촘촘해져 시멘트 풀이 골재를 감싸기 쉬우므로 분리를 줄이는 쪽으로 작용한다.
분리를 줄이려면 잔골재율을 높여 골재 사이의 마찰을 키우고, 물-결합재비를 작게 잡으며, 한 번에 타설하는 높이를 낮춘다. AE제나 감수제로 작업성을 조절하는 방법도 쓴다. 잔골재에 미립분이 적절히 포함되어야 시멘트 풀이 골재를 붙잡아 주므로, 미립분이 없으면 분리가 오히려 심해진다. 거푸집이 단단하고 틈이 없어야 시멘트 풀이 새지 않는다.
블리딩은 시멘트 입자가 가라앉는 동안 물만 위로 올라오는 현상으로 재료분리의 한 갈래다. 단위 수량이 많을수록 심해지고, AE제는 미세한 기포로 물의 이동을 막고 단위 수량 자체를 줄여 블리딩을 감소시킨다. 잔골재의 조립률이 크면 블리딩이 작아진다고 단순히 단정할 수는 없다.
워커빌리티는 운반, 타설, 다지기, 마무리 작업이 재료분리 없이 쉽게 이루어질 수 있는 정도를 뜻한다. 단위 수량을 늘리면 유동성은 커지지만 지나치면 분리와 블리딩이 심해져 오히려 작업성이 나빠진다. 시멘트량이 많다고 성형성이 무조건 좋아지는 것도 아니며, 물과 슬럼프가 더 큰 영향을 준다. 비빔 온도가 높으면 수화가 촉진되고 수분이 날아가 유동성이 떨어진다.
공기량이 1퍼센트 늘면 슬럼프가 약 20~30밀리미터 커지고, 같은 슬럼프를 유지하는 데 필요한 단위 수량은 약 3~5퍼센트 줄어든다. 염화물은 응결을 지연시키는 것이 아니라 촉진하며, 철근을 부식시키는 원인이 된다.
예제
문항은 분리를 유발하는 요인과 줄이는 요인을 뒤집어 놓는다. 굵은 골재의 최대 치수가 작은 것을 분리 원인으로 내세우거나, 잔골재율을 작게 하는 것을 분리 방지법으로 제시하면 틀린다. 블리딩에서는 잔골재의 조립률이 클수록 블리딩이 작아진다는 단정이 함정이 되고, 워커빌리티에서는 단위 수량을 늘리면 작업성이 좋아진다는 설명이나 공기량 1퍼센트당 단위 수량 8퍼센트 저감 같은 과장된 수치가 함정이 된다.
대표 기출 3문항
굳지 않은 콘크리트의 재료분리를 생기게 하는 원인이 아닌 것은?
입자가 거친 잔 골재를 사용한 경우
단위골재량이 너무 많은 경우
단위수량이 너무 많은 경우
굵은 골재의 최대치수가 작은 경우
정답과 해설 보기
정답 ④ · 굳지 않은 콘크리트의 재료분리 유발 요인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 재료분리는 단위수량이 많거나 단위골재량이 과다하거나 골재 입도가 불량하고 입자가 거칠수록 심해진다.
단위 골재량이 많고 수량이 적으며 입자가 거칠수록 분리 현상이 심해지므로, 최대 치수가 작은 것은 오히려 분리를 줄이는 요인이다.
콘크리트의 블리딩에 관한 설명으로 틀린 것은?
일종의 재료분리 현상이다.
잔골재의 조립률이 클수록 블리딩이 작아진다.
단위수량이 큰 배합일수록 블리딩이 많아진다.
AE제를 사용하면 단위수량을 감소시켜서 블리딩을 줄 일 수 있다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 콘크리트의 블리딩에 관한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 블리딩은 물이 가장 가벼워 위로 상승하는 일종의 재료분리 현상이며, 단위수량이 많은 배합일수록 심해진다.
잔골재 조립률이 크면 입자 간 공극이 줄어 오히려 블리딩이 증가하므로, 조립률과 블리딩은 반비례 관계가 아니다.
콘크리트의 워커빌리티 및 반죽질기에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 틀린 것은?
단위 수량을 증가시키면 재료분리와 블리딩현상이 줄어들어 워커빌리티가 좋아진다.
단위 수량이 많을수록 콘크리트의 반죽질기가 질게 되어 유동성이 크게 된다.
단위 시멘트량이 많아질수록 콘크리트의 성형성은 증가하므로, 일반적으로 부배합 콘크리트가 빈배합 콘크리트에 비해 워커빌리티가 좋다고 할 수 있다.
일반적으로 분말도가 높은 시멘트의 경우에는 시멘트 풀의 점성이 높아지므로 반죽질기는 작게 된다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 워커빌리티와 반죽질기에 영향을 주는 인자에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 단위 수량을 증가시키면 유동성은 커지지만 과도한 수량은 오히려 재료분리와 블리딩을 심화시켜 워커빌리티를 저하시킨다.
단위 수량 증가는 분리·블리딩을 유발해 워커빌리티를 저하시키므로, 오히려 양호한 배합 설계가 필요하다.