잔골재는 콘크리트의 작업성·강도·내구성에 직접 영향을 미치는 핵심 재료이다. 표준 조립률과 허용 오차, 황산나트륨 내구성 시험 한도 등 규격 수치와 알칼리골재 반응·염화칼슘 사용 같은 화학적 영향, 저장·취급 시 분리 방지와 습윤 유지 원칙을 정확히 이해해야 시험에서 정답을 고른다.
출제기준 단원 「잔골재의 물리적 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
잔골재 표준조립률 선택
1
잔골재의 적정 조립률 범위를 고르는 능력
골재에서 알칼리골재 반응 설명 판별
1
알칼리골재 반응의 원인과 억제 대책을 판별하는 능력
저장관리 옳고 그름 판정
1
골재 저장·취급 시 분리와 습윤 관리 원칙을 판별하는 능력
뜻
잔골재의 표준 조립률(F.M)은 입도 분포를 한 숫자로 나타내는 지표로, 콘크리트용 일반 잔골재의 적정 범위는 2.3~3.1이다. 이 범위를 기준으로 조립률이 너무 낮거나 높으면 콘크리트의 작업성이나 강도가 영향을 받으므로 설계와 시공에서 중요하게 다룬다. 공사 중 허용 오차는 ±0.20으로 규정되어 있어, 이 범위를 벗어나면 배합을 수정해야 한다.
잔골재의 내구성 평가는 황산나트륨을 이용한 안정성 시험과 같은 반복 시험으로 행한다. 여러 차례의 건습 반복 시험 후의 손실질량 백분율 한도는 일반적으로 10% 이하로 규정되어 있어 이 기준을 초과하면 품질 불합격으로 판단한다. KS 규격에는 잔골재와 굵은 골재의 안정성 기준을 구분한 수치가 제시되어 있어 혼동하지 않아야 한다.
골재의 취급·저장은 품질 유지의 기본이며, 종류와 입도가 다른 골재는 혼합 저장하면 입도 분리와 이종 물질 혼입을 초래하므로 구분하여 저장해야 한다. 잔골재는 표면수가 변화하면 물-시멘트비에 영향이 크므로 사용 직전까지 일정한 습윤 상태를 유지해야 하고, 배수 설비·동결 방지 등 환경적 관리도 병행해야 한다.
골재와 콘크리트의 화학적 상호작용도 중요하다. 알칼리골재 반응은 시멘트의 알칼리와 골재 내 반응성 광물이 반응하여 팽창과 균열을 일으키므로, 이를 억제하려면 총 알칼리량을 낮추어야 한다. 또한 겨울철 응결 촉진제로 쓰이는 염화칼슘은 적정량만(약 1% 내외) 사용해야 하고, 과량 사용은 철근 부식과 콘크리트의 팽창을 유발할 수 있으므로 주의해야 한다.
경량골재와 일반골재의 물성 수치도 구별하여 기억해야 한다. 예컨대 경량잔골재의 건조 단위질량은 1,300kg/m³ 이하로 규정되는 등 골재 종류에 따른 물성 규격을 정확히 파악해야 시험에서 오답을 피할 수 있다.
예제
문제: 콘크리트용 일반 잔골재의 적정 조립률을 묻는 보기에서 2.3~3.1을 고르는 이유는 무엇인가?
풀이: 잔골재 표준조립률의 정의와 규격 수치를 알고 있으면 2.3~3.1 범위가 적정임을 바로 선택할 수 있다. 허용 오차나 다른 골재의 수치(굵은 골재는 더 큰 값임)와 혼동하지 않는 것이 핵심이다.
문제: 황산나트륨 안정성 시험을 여러 차례 반복한 후 손실률 한도를 고르는 문제에서 옳은 수치는?
풀이: 자료에 따르면 여러 차례의 건습 반복 시험 후 손실질량 백분율 한도는 10% 이하이므로 이를 선택한다.
문제: 골재 저장 관련 보기에서 '잔골재는 건조 상태로 저장해야 한다'가 옳은가?
풀이: 잔골재는 표면수 변화에 민감하므로 습윤 상태를 유지해야 한다. 따라서 '건조 저장'이라는 진술은 틀리므로 오답으로 판단한다.
대표 기출 3문항
일반 콘크리트용 잔골재의 표준조립률로서 다음 중 가장 적당한 것은?
2.3 ~ 3.1
3.1 ~ 5.7
6 ~ 8
8 이상
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 일반 콘크리트용 잔골재의 표준 조립률 범위를 묻고 있다. 잔골재(모래)는 입도 분포를 나타내는 조립률이 보통 2.3~3.1 범위에 해당하므로 이 구간이 적정하다.
콘크리트용 잔골재(모래)의 표준조립률은 일반적으로 2.3~3.1 범위를 가지며, 이는 골재의 입도 분포가 적정함을 나타냅니다.
콘크리트용 골재의 알칼리골재 반응에 대한 설명 중 틀린 것은?
알칼리골재 반응은 반응성 있는 골재에 의해 콘크리트에 이상팽창을 일으켜 거북이 등 모양의 균열을 일으키는 것이다.
알칼리골재 반응을 일으키기 쉬운 골재는 오팔, 트리디마이트, 크리스토발라이트 등을 포함하는 골재이다.
알칼리골재 반응은 고로슬래그시멘트 및 플라이애 시시멘트를 사용하여 억제할 수 있다.
알칼리골재 반응을 억제하기 위하여 시멘트에 포함되어 있는 총 알칼리량을 높여야 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 알칼리골재 반응의 특성과 억제 방법을 묻는 문제이다. 알칼리골재 반응은 시멘트 중 알칼리 성분과 반응성 골재 사이의 반응으로 콘크리트에 이상팽창을 일으켜 거북이 등 모양의 균열을 발생시킨다.
알칼리골재 반응은 총 알칼리량을 낮춰야 억제하므로, 높여야 한다는 설명은 틀렸다.
골재의 저장과 취급시 주의사항으로 옳지 않은 것은?
잔골재, 굵은 골재 및 종류와 입도가 다른 골재는 골고루 섞어 저장하여야 한다.
먼지나 잡물이 섞이지 않도록 하고 표면수가 균일하도록 해야 한다.
빙설의 혼입이나 동결방지를 위하여 적당한 시설을 갖추어야 한다.
여름에는 일광의 직사를 피하기 위하여 적정한 시설을 하여 저장한다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 골재 저장·취급 시 주의사항 중 옳지 않은 것을 묻고 있다. 서로 다른 종류나 입도의 골재는 분리와 오염을 피하기 위해 구분하여 저장해야 하므로 섞어 저장해야 한다는 진술은 틀리다.