개념 한 쪽
콘크리트의 품질은 재료를 얼마나 정확히 저울로 다는가에서 갈린다. 재료마다 허용되는 계량오차가 다르고, 계량의 기준이 되는 배합도 현장 조건에 맞춰 조정된다. 물의 범위와 혼화제 용해수를 어디까지 포함하느냐도 함께 묻는다.
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출제기준 단원 「재료의 계량」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 허용오차가 큰 재료 고르기 | 1 | 재료별 계량 엄격도를 비교하여 가장 관대한 재료를 가림 |
| 계량 기준 배합 판단 | 1 | 계량이 시방배합이 아니라 현장배합 기준임을 가림 |
| 믹서 용량 산정 | 1 | 일일 사용량과 작업효율로 믹서 용량을 계산하기 |
재료의 계량은 콘크리트 배합에서 정한 양만큼 각 재료를 저울로 다는 작업이다. 시멘트와 물, 혼화재는 콘크리트의 강도와 내구성에 민감하게 작용하므로 엄격하게 관리한다. 골재는 상대적으로 허용 범위가 넓다. 재료의 중요도에 따라 허용오차를 다르게 두는 것이 계량 관리의 기본 원리다.
계량의 기준이 되는 배합은 시방배합이 아니라 현장배합이다. 시방배합은 건조한 골재를 가정하여 계산한 설계 기준이고, 현장배합은 골재의 표면 수분 상태를 반영하여 시방배합을 수정한 것이다. 실제 현장에서는 골재에 물기가 있으므로 현장배합을 기준으로 재료를 계량한다.
혼화제를 묽게 하거나 녹이는 데 쓰는 물은 콘크리트 혼합물에 들어가는 물이다. 따라서 이 물은 단위수량에서 빼지 않고 포함한다. 포함하지 않으면 실제 물의 양이 설계보다 많아져 강도가 떨어질 수 있다.
혼화제는 사용량이 극미량이라 부피로 계량하는 경우가 많다. 부피 계량은 작은 양에서도 오차가 크게 나타나므로 혼화제는 허용오차 관리가 상대적으로 관대한 재료로 다루어진다. 시멘트와 물, 혼화재는 중량 계량이 기본이어서 관리가 더 엄격하다.
믹서 용량은 일일 사용량과 작업시간, 작업효율, 비벼내기 시간을 함께 고려하여 산정한다. 교반 방식에 따라서는 날개가 강제로 저어주는 강제식과 드럼이 중력으로 떨어뜨리는 자중식으로 나뉜다.
계량 문제는 재료별 허용오차 숫자를 뒤바꾸거나, 혼화제 용해수를 단위수량에서 제외한다고 서술하는 선지를 정답으로 만든다. 계량 기준을 시방배합으로 적은 설명도 함정이다. 혼화제를 허용오차가 가장 엄격한 재료로 돌려세우는 선지도 경계해야 한다. 믹서 용량은 일일 사용량을 유효 작업시간으로 나눈 뒤 비벼내기 시간을 반영하는 순서로 계산한다.
1일 콘크리트 사용량이 약 200m³인 경우 필요한 믹서의 용량은? (단, 1일 작업시간은 8시간, 1회 비벼내기 시간 2분, 작업효율 E=0.8이다,)
정답 ② · 일일 콘크리트 사용량과 작업 조건으로부터 필요한 믹서 용량을 산정하는 문제이다. 유효 작업시간은 8시간×작업효율 0.8=6.4시간이고, 1회 비벼내기 시간이 2분이므로 시간당 회전 횟수는 60/2=30회이다.
믹서 용량은 일일 사용량을 작업시간과 효율, 회전 시간으로 나누어 산출하며, 200을 6.4로 나누면 약 31.25가 아닌 용량 산정 공식을 적용해야 한다.
일반 콘크리트 제조시에 재료의 계량에 관한 사항은 콘크리트 표준시방서에서 규정하고 있다. 이 규정을 따를 경우 고로슬래그 미분말의 계량오차의 최대치는 몇 %인가?
정답 ② · 콘크리트 표준시방서(또는 KS 규격)에 따르면 재료 계량 시, 시멘트, 물, 혼화재 등 화학적 결합에 중요한 재료들의 허용 계량오차는 ±1% 이내로 규정하고 있습니다. 반면 골재와 같은 재료는 상대적으로 허용 오차 범위가 넓습니다.
고로슬래그 미분말은 혼화재료로 시멘트와 동등하게 취급되어 허용 계량오차 최대치는 ±1%이다.
다음에서 콘크리트의 비비깅데 사용되는 믹서 중 강제식 믹서가 아닌 것은?
정답 ① · 콘크리트 비비기에 사용되는 믹서 중 강제식이 아닌 것을 고르는 문제이다. 강제식 믹서는 회전하는 교반 날개가 재료를 강제로 혼합하는 방식으로, 팬형 믹서와 1축 믹서, 2축 믹서가 여기에 속한다.
강제식 믹서는 교반 날개가 회전하여 강제로 혼합하는 방식이며, 드럼 믹서는 중력에 의존하는 자중식이다.
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