개념 한 쪽
수중 콘크리트는 물 속에서 타설되는 특성 때문에 유동성과 세팅·강도 확보를 고려한 배합을 요구한다. 매스콘크리트는 내부 수화열 제어가 중요하여 예열·냉각·열 방출 대책을 마련해야 하고, 프리플레이스트(프리팩트) 공법은 골재를 먼저 채운 뒤 모르타르를 주입하는 방식으로 수중 시공에 적합하나 초기 강도 발현이 느린 특성을 가진다. 콘크리트-폴리머 복합체는 폴리머의 사용 방식에 따라 몇 가지 표준 분류로 나뉜다.
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출제기준 단원 「수중 및 프리플레이스트 콘크리트」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 매스콘크리트 온도균열 대책 판별 | 1 | 수화열 저감 또는 방출 방법 중 옳지 않은 것 가리기 |
| 수중콘크리트 배합 기준 판별 | 1 | 단위시멘트량·슬럼프·물-시멘트비 중 표준과 다른 설명 찾기 |
| 폴리머 복합체 분류 식별 | 1 | 폴리머 콘크리트류의 표준 분류가 아닌 명칭 가리기 |
매스콘크리트는 구조물 단면이 커 내부에서 발생하는 수화열을 신속히 방출하지 못하면 온도균열이 발생하기 쉬우므로 수화열의 발생을 줄이거나 방출을 촉진하는 대책이 필요하다. 대표적인 저감대책으로는 프리쿨링을 통한 재료 초기온도 저감, 플라이애시 등의 저수화열 시멘트류 사용으로 발생열 저감, 파이프쿨링 등으로 내부 열을 제거하는 방법이 있다. 반대로 고수화열을 발생시키는 재료는 저감대책으로 적합하지 않으므로 주의해야 한다.
수중콘크리트의 배합은 타설 중 물과의 섞임이나 씻김을 방지하면서도 유동성이 충분해야 한다. 이를 위해 단위시멘트량을 충분히 확보하는 것이 중요하며, 일반적으로 수중콘크리트의 단위시멘트량은 300kg/m³ 이상을 기준으로 한다. 슬럼프는 사용하는 타설 방법에 따라 조절하며, 펌프 사용 시에는 비교적 높은 슬럼프를, 밑열림상자나 포대 사용 시에는 약간 낮춘 슬럼프를 적용한다. 또한 물-시멘트비는 강도 확보를 위해 낮게 유지하는 것이 필요하다.
프리플레이스트 콘크리트(프리팩트)는 거푸집에 먼저 굵은 골재를 채우고 그 공극에 특수 모르타르를 압입하여 충진시키는 공법으로, 공장에서 제조하여 운반하는 방식과는 구분되는 설계·시공 특성이 있다. 이 공법은 수중 시공에 적합하나 주입 모르타르의 경화에 의해 강도가 발현되므로 초기 재령에서 높은 압축강도를 기대하기 어렵다. 따라서 시공 후 내부 충진 상태 및 초기 강도 발현 특성에 유의해야 한다.
콘크리트-폴리머 복합체는 폴리머의 역할과 사용 방식에 따라 표준적으로 몇 가지로 분류된다. 대표 분류는 폴리머만으로 경화시키는 폴리머 콘크리트(PC), 시멘트와 폴리머를 함께 사용하는 폴리머 시멘트 콘크리트(PCC), 그리고 경화된 콘크리트의 공극에 폴리머를 침투시켜 보강하는 폴리머 함침 콘크리트(PIC)이다. 존재하지 않는 용어를 분별하는 것이 중요하다.
수중콘크리트의 배합 문제는 단위시멘트량 기준과 슬럼프 범위, 물-시멘트비의 관계를 묻는 형태로 출제된다. 예를 들어 단위시멘트량을 300kg/m³ 이상으로 규정하는 내용을 확인하고, 400kg/m³ 이상을 표준으로 제시한 설명은 표준 규정과 맞지 않는 선택지로 판단한다.
매스콘크리트 관련 문제는 수화열을 줄이거나 열을 빼는 방법을 찾는 능력을 묻는다. 프리쿨링이나 플라이애시 사용, 파이프쿨링 등은 열 저감에 해당하므로 정답 후보가 되고, 알루미나시멘트와 같이 고수화열 재료는 오답 소거 대상이 된다.
폴리머 복합체 분류 문제는 세 가지 표준 유형(PC, PCC, PIC)을 암기하여 존재하지 않는 명칭을 골라내는 방식으로 출제된다.
수화열에 의한 매스콘크리트의 온도균열 저감대책으로 볼 수 없는 것은?
정답 ② · 문제는 수화열로 인한 매스콘크리트 온도균열을 줄이는 대책 중 부적절한 것을 찾는 것이다. 효과적인 저감책은 초기 콘크리트 온도를 낮추거나 수화열 발생을 줄이거나 발생열을 신속히 제거하는 방법인데, 알루미나시멘트는 수화열이 매우 커서 오히려 온도균열을 유발하므로 적절하지 않다.
알루미나시멘트는 수화열이 매우 높아 온도균열을 유발하므로, 저감대책으로는 적합하지 않다.
수중콘크리트의 배합에 대해 맞지 않는 것은?
정답 ④ · 문항은 수중콘크리트 배합의 표준값을 묻고 있으며 단위시멘트량 관련 진술의 옳고 그름을 확인하는 문제이다. 수중타설은 유동성이 중요하지만 과다 시멘트 사용은 경제성과 수축 문제를 야기하므로 단위시멘트량의 표준은 보통 300kg/m³ 이상으로 설정된다.
수중콘크리트는 유동성이 매우 중요하므로 단위시멘트량은 300kg/m³ 이상이면 충분하며, 400kg/m³ 이상은 표준이 아닙니다.
다음 중 콘크리트-폴리머복합체의 종류가 아닌 것은?
정답 ④ · 문제는 콘크리트-폴리머 복합체의 표준 분류가 아닌 것을 고르라는 것이다. 일반적으로 폴리머 콘크리트, 폴리머 시멘트 콘크리트, 폴리머 함침 콘크리트가 표준 분류에 속하며 '폴리머 압축 콘크리트'라는 명칭은 존재하지 않는다.
폴리머 복합체의 표준 분류에는 '폴리머 압축 콘크리트'가 없다.
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