다음 배합수에 포함될 수 있는 불순물 중 응결지연 작용을 나타내는 것은?
- 황산칼슘
- 질산염
- 염화암모늄
- 탄산나트륨
정답과 해설 보기
정답 ② · 이 문제는 배합수에 포함될 수 있는 불순물 중 응결지연 작용을 나타내는 것을 고르는 문제이다. 질산염은 시멘트의 수화반응을 저해하여 응결을 지연시키는 작용을 한다.
시멘트 응결 지연제는 질산염이 대표적이며, 황산칼슘은 조기응결, 염화암모늄은 조기경화, 탄산나트륨은 알칼리 반응으로 지연제가 아님.
개념 한 쪽
콘크리트 배합에 쓰는 물은 시멘트의 수화 반응과 철근 부식에 직접 영향을 준다. 상수돗물은 수질이 안정적이지만 지하수나 회수수는 사용 전 품질 기준을 확인한다. 혼합수 문제는 pH 범위와 불순물의 작용을 구분하는 방식으로 접근한다.
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출제기준 단원 「혼합수의 품질기준」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 응결 지연 불순물 판별 | 1 | 질산염의 응결 지연 작용을 다른 염류와 구분하기 |
| 염소 이온 초과수 판별 | 1 | 규정 한도를 넘는 염소 이온 농도의 혼합수를 가리기 |
| 불순물 영향 판단 | 1 | 황산칼륨 등 불순물이 콘크리트에 미치는 영향을 가리기 |
혼합수는 콘크리트를 만들 때 시멘트와 골재에 섞는 물이다. 물의 품질이 나쁘면 시멘트가 제대로 반응하지 못하거나 철근이 부식될 수 있으므로 일정한 품질 기준을 둔다. 상수도물은 정수 처리되어 수질이 안정적이므로 별도 시험 없이 사용할 수 있는 재료로 다룬다. 반면 지하수처럼 성분 변동이 있는 물은 사용 전에 품질시험을 거쳐 적합 여부를 판단한다.
상수돗물의 pH 허용 범위는 5.8 이상 8.5 이하로 제시된다. 이 범위를 벗어난 강산성이나 강알칼리성 물은 시멘트 수화 반응을 방해하거나 철근 부식과 균열의 위험을 높이는 쪽으로 작용한다. pH 기준은 중성에 가까운 범위를 유지해 콘크리트 품질에 악영향을 주지 않도록 하는 원리로 이해한다.
혼합수에는 현탁물질과 용해성 잔류물 같은 성분이 일정 한도 이상 들어가면 안 된다. 현탁물질은 10g/L 이하, 용해성 잔류물은 1g/L 이하로 제시되며, 물로 만든 모르타르의 강도가 일반 물로 만든 모르타르의 90% 이상이어야 한다는 강도비 기준도 함께 본다. 이 수치들은 물속 불순물이 콘크리트의 강도 발현과 품질을 떨어뜨리지 않게 하려는 관리선이다.
불순물은 응결 시간과 강도 발현, 철근 부식에 서로 다른 방식으로 영향을 준다. 염소 이온은 철근 부식을 유발하는 대표 성분이므로 함량을 제한한다. 황산칼륨 같은 황산염류는 시멘트 성분과 반응해 석고를 만들고 수산화칼슘을 소비하는 경로가 제시되지만, 장기강도에 미치는 정도는 해설마다 서술이 갈리므로 수치로 단정하지 않고 반응 원리로 구분한다. 질산염은 응결 지연 작용을 나타내는 성분으로 제시되며, 염화암모늄과 탄산나트륨은 지연제와 구분한다.
회수수는 레디믹스트 콘크리트 공정에서 나온 물을 다시 쓰는 재료다. 회수수에 섞인 슬러지는 콘크리트 품질을 해칠 수 있으므로 슬러지 고형분율을 콘크리트 질량 대비 0.5% 이하로 제한한다. 회수수의 염소 이온도 철근 부식을 막는 범위에서 관리하며, 고강도 콘크리트에는 회수수 사용을 제한하거나 금지하는 방향으로 다룬다.
혼합수 문제는 수치와 작용을 뒤바꾸는 방식으로 출제된다. pH 허용 범위를 5.8~8.5가 아닌 산성 또는 강알칼리 쪽으로 옮기면 틀린다. 현탁물질 기준을 5g/L로 낮추어 제시하거나, 염소 이온이 철근 부식을 막는다고 뒤집는 선지도 경계한다. 불순물 문항은 응결 지연과 촉진, 강도 저하, 철근 부식의 연결을 서로 바꾸어 놓으므로 성분별 작용을 구분한다. 회수수 문항은 슬러지 고형분율과 염소 이온 관리 원리를 함께 확인한다.
다음 배합수에 포함될 수 있는 불순물 중 응결지연 작용을 나타내는 것은?
정답 ② · 이 문제는 배합수에 포함될 수 있는 불순물 중 응결지연 작용을 나타내는 것을 고르는 문제이다. 질산염은 시멘트의 수화반응을 저해하여 응결을 지연시키는 작용을 한다.
시멘트 응결 지연제는 질산염이 대표적이며, 황산칼슘은 조기응결, 염화암모늄은 조기경화, 탄산나트륨은 알칼리 반응으로 지연제가 아님.
KS F 4009에는 레디믹스트 콘크리트의 혼합에 사용되는 물에 대해 규정하고 있다. 다음 중 레디믹스트 콘크리트에 사용할 수 없는 혼합수는?
정답 ① · 레디믹스트 콘크리트(KS F 4009)의 혼합수는 염화물 이온 등의 유해 불순물에 대한 엄격한 규제 기준을 두고 있습니다. 배합수 내 염소 이온(Cl-) 농도 규정은 일반적으로 200mg/L(또는 200ppm)를 초과할 수 없도록 제한하고 있습니다.
레디믹트 콘크리트 배합수는 염소 이온이 200mg/L를 초과하면 철근 부식 위험이 있어 사용할 수 없습니다.
콘크리트 배합수에 함유된 불순물의 영향으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 콘크리트 배합수에 혼입된 황산칼륨(K2SO4)은 시멘트 중의 Ca(OH)2와 반응하여 석고(CaSO4·2H2O)를 생성하며, 이 과정에서 수산화칼슘을 소비하여 콘크리트의 응결을 촉진시키고 소포 현상을 유발합니다. 또한 이로 인해 콘크리트의 장기 강도가 발현되지 못하고 현저히 저하되는 악영향을 미칩니다.
황산칼륨은 시멘트와 반응하여 석고를 생성해 응결을 촉진하고 수산화칼슘을 소비하여 장기강도를 저하시키는 물질이다.
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