개념 한 쪽
고강도 콘크리트는 낮은 물-결합재비로 높은 압축강도를 확보하는 콘크리트이다. 재료의 선택과 투입 순서, 굵은골재 크기 제한, 감수제와 AE제의 사용 원칙 등 배합과 비비기 과정이 성능에 큰 영향을 미친다.
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출제기준 단원 「일반사항」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 감수제 투입 시기 판단 | 1 | 고성능 감수제의 올바른 투입 시기와 방법을 판별하기 |
| 굵은골재 최대치수 확인 | 1 | 고강도 콘크리트에서 굵은골재 최대치수와 관련 제한값을 확인하기 |
| 배합 특성의 옳고그름 판정 | 1 | 수-결합재비, 단위 시멘트량, AE제 사용 등 배합 원칙의 적절성 판단하기 |
고강도 콘크리트는 물-결합재비(수-결합재비)를 낮게 유지하여 강도를 확보하는 것이 핵심이다. 단순히 단위 시멘트량을 늘리는 방식이 아니라 수분을 줄이고 골재와 시멘트의 배합을 최적화하여 단위 시멘트량은 가능한 최소로 유지하는 경향이 있다.
유동성과 작업성을 확보하기 위해 고성능 감수제 등을 사용하되, 감수제의 투입 방법과 시기가 중요하다. 고성능 감수제는 혼입수와 동시에 투여하는 것을 표준시방서에서 금지하는 경우가 있으며, 분말형 감수제는 시멘트와 직접 접촉 시 응집이나 혼련 불량을 유발할 수 있으므로 적절한 투입 방법을 따르는 것이 권장된다.
공기량은 고강도 콘크리트에서 가능한 한 최소화하는 것이 바람직하다. 따라서 공기를 일부러 유입하는 AE제의 다량 사용은 지양하고, 대신 고성능 감수제를 사용하여 낮은 수-결합재비에서 요구되는 유동성을 확보하는 원칙을 적용한다.
굵은골재의 최대치수는 작게 설정하여 페이스트의 분포와 충진성을 보장한다. 고강도 콘크리트에서는 굵은골재 최대치수를 40mm 이하로 하되 가능하면 25mm 이하로 하고, 설계상 철근 최소 간격과 부재 최소 치수에 따른 제한(예: 철근 간격의 3/4, 부재 최소 치수의 1/3 또는 1/5 등의 기준)이 적용된다.
배합 시에는 잔골재율, 단위수량, 시멘트량 등을 균형 있게 설계하여 수축 균열과 작업성 악화를 방지한다. 과도한 잔골재율이나 과다한 시멘트 사용은 수축과 균열을 유발하거나 경제성을 떨어뜨리므로 주의한다.
대표적인 출제 포인트는 감수제의 투입 시기, 굵은골재의 최대치수 기준, AE제 사용 여부이다. 예를 들면, 고성능 감수제는 혼입수와 동시에 투입해서는 안 된다는 설명을 골라야 하는 문항이 출제될 수 있다. 또 다른 예로 굵은골재의 최대치수를 25mm 이하로 제한하고 철근 간격의 3/4, 부재 최소 치수의 1/3(또는 상황에 따른 1/5) 이내라는 수치를 확인하는 문항이 자주 등장한다.
비교적 자주 나오는 오답 유형은 '고강도면 무조건 시멘트량을 늘린다' 또는 'AE제를 다량 사용한다'는 주장이다. 고강도 콘크리트는 수-결합재비를 낮추고 공기량을 최소화하는 방향으로 배합이 설계된다는 점을 기준으로 정답을 고른다.
고강도 콘크리트의 배합으로서 적절하지 않은 것은?
정답 ② · 고강도 콘크리트의 배합 원칙에서 적절하지 않은 것을 고르는 문제이다. 고강도 콘크리트는 수축 균열과 재료분리 방지를 위해 잔골재율을 시험에 의해 결정하되 가능한 한 작게 하는 것을 원칙으로 한다.
고강도 콘크리트는 수축 균열 방지를 위해 잔골재율을 과도하게 높이지 않고 적정 수준으로 유지해야 한다.
고강도콘크리트에 사용되는 굵은골재의 최대치수에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ① · 고강도콘크리트는 점도가 높고 워커빌리티 확보가 어렵기 때문에 굵은골재의 최대치수를 25mm 이하로 작게 하는 것이 원칙입니다. 또한 철근 사이의 간격을 고려하여 철근 최소 수평 순간격의 3/4 이내, 그리고 부재 최소 치수의 1/5 이내로 하여 콘크리트가 잘 채워지도록 해야 합니다.
고강도콘크리트 굵은골재 최대치수는 25mm 이하, 철근 간격 3/4, 부재 치수 1/5 이내이다.
고강도콘크리트 배합 및 비비기에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 고강도콘크리트의 배합과 비비기에 관한 규정 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 고강도콘크리트는 일반적으로 물-시멘트비를 50% 이하로 하고, 단위시멘트량은 소요강도와 워커빌리티 범위 내에서 가능한 한 적게 시험에 의해 정하며, 슬럼프는 150mm 이하, 유동화콘크리트의 경우 210mm 이하로 제한한다.
고강도 콘크리트의 고성능 감수제는 시멘트와 직접 접촉하여 응집을 방지하기 위해 분말 상태일 경우 시멘트와 동시 투입하거나, 액체일 경우 물에 용해하여 투입해야 한다.
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