개념 한 쪽
콘크리트의 성질은 측압의 증감 요인, 중성화와 철근 부식의 pH, 건조수축의 재료 인자로 물어진다.
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슬럼프, 타설 속도, 다짐 강도가 클수록 측압이 커집니다. 반대로 온도가 높으면 수화 반응이 빨라져 조기 경화로 측압이 감소합니다.
출제기준 단원 「시멘트」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 중성화·철근부식 판정 | 1 | 페놀프탈레인 색·pH·중성화 설명의 옳고그름 |
| 건조수축 영향 판정 | 1 | 재료와 배합 인자가 건조수축에 미치는 영향 판단 |
| 특수콘크리트 성질 판정 | 1 | 진공·수밀 콘크리트의 배합·성능 설명 판정 |
콘크리트의 측압은 「묽고, 빠르고, 세게 다질수록」 커진다. 슬럼프가 크고 타설 속도가 빠르며 다짐이 강할수록 측압이 증가하지만, 온도가 높으면 수화 반응이 빨라져 조기 경화로 측압이 감소한다. 그러므로 「온도가 높을수록 측압이 크다」는 설명은 옳지 않다.
중성화는 콘크리트의 알칼리성이 이산화탄소와 반응해 약해지는 현상으로, 철근 부동태 피막을 잃게 해 철근을 녹슬게 한다. 철근 부식 방지의 적정 pH는 12.5~13.5이며, 콘크리트 경화 시 수산화칼슘이 알칼리성을 낸다. 중성화 깊이는 페놀프탈레인 지시약으로 재는데, 알칼리성(비중성화) 부위는 분홍색, 중성화 부위는 무색으로 변하므로 「분홍색 부분이 중성화된 부위」라는 설명은 틀렸다.
건조수축은 재료 인자로 방향이 갈린다. 시멘트 중 C3A 함량이 높을수록, 단위 수량과 시멘트량이 많을수록 수축이 커지고, AE제·감수제는 수축을 줄인다. 골재 중 사암이나 점판암은 수축률이 큰 골재라 이를 쓰면 건조수축량이 증가하므로, 「수축량이 감소한다」는 설명은 사실과 반대다. 수축은 초기에 빠르게 일어나다가 시간이 지나며 느려지고, 콘크리트는 물을 흡수하면 팽창하고 건조되면 수축한다.
타설과 이어붓기·재료의 원리도 정리된다. 타설은 운반거리가 먼 곳부터 시작해 가까운 곳으로 진행하고, 자유낙하 높이를 작게 해 재료분리를 막는다. 이어붓기 위치는 모멘트가 작은 곳이 원칙이라 보·바닥판은 지간 중앙부에 수직으로, 아치는 축에 직각으로, 기둥은 기초판 위 수평으로 이으며, 캔틸레버는 고정단에 최대 모멘트가 생기므로 지점 이음은 옳지 않다. 철근과 콘크리트는 열팽창 계수가 유사해 온도 변화 시 내부 응력이 최소화되고, 진공 콘크리트는 자유수를 제거해 수시멘트비를 낮추므로 초기·최종 강도와 내구성이 모두 증가한다. 보강콘크리트 블록조는 사춤 콘크리트의 유동성 확보를 위해 빈 줄눈 쌓기가 원칙이지 막힌줄눈 쌓기가 아니다.
콘크리트 시공 조건도 함께 나온다. 시멘트의 응결은 온도가 낮을수록 지연된다. 수밀콘크리트는 슬럼프를 작게 하고 물시멘트비를 낮추며 AE제와 진동다짐으로 수밀성을 높인다. 균열 원인에서 콜드조인트는 시공 요인이라 재료적 성질로 분류하지 않는다. 조골재를 먼저 채우고 모르타르를 주입하는 공법은 그라우트(배큐m) 공법이다. 철근 부식 방지에 필요한 알칼리성은 pH 12.5~13.5로 제시되지만 11.5 이상을 최소선으로 적는 문항도 있어 수치를 하나로 단정하지 않고 알칼리성을 유지하는 방향으로 판단한다.
출제 패턴은 ① 측압 설명으로 옳지 않은 것(온도가 높을수록 측압이 크다), ② 중성화 측정에서 분홍색 부위의 의미(비중성화 부위), ③ 철근 부식 방지 적정 pH(12.5~13.5), ④ 건조수축 설명으로 옳지 않은 것(사암 사용 시 수축량 감소), ⑤ 타설 순서(먼 곳부터), ⑥ 이어붓기 위치로 옳지 않은 것(캔틸레버 지점), ⑦ 진공 콘크리트 설명으로 틀린 것(초기강도가 낮아진다), ⑧ 보강콘크리트 블록조의 줄눈(빈 줄눈 쌓기 원칙)이다. 「분홍색=알칼리=비중성화」와 「사암·점판암=수축 증가」가 이 세트의 기준선이다.
④ 응결 — 온도가 높을수록 응결이 지연된다고 뒤집은 선지가 오답이다. ⑤ 수밀 — 물시멘트비를 높여 수밀성을 얻는다고 한 선지가 오답이다. ⑥ 공법 — 조골재를 먼저 채우는 공법을 프리팩트 공법이 아닌 다른 이름과 짝지은 선지가 오답이다.
콘크리트의 중성화 이론에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ② · 콘크리트 중성화 이론에서 옳지 않은 설명을 고르는 문제이다. 중성화 측정에는 1% 페놀프탈레인 용액을 분사하는데, 이 지시약은 알칼리성에서 분홍색으로 변하므로 분홍색으로 나타나는 부분은 중성화되지 않은 부위이고, 무색으로 변하는 부분이 중성화된 부위이다.
페놀프탈레인 지시약은 알칼리성(비중성화) 영역에서 분홍색으로 변하므로 분홍색 부분은 중성화되지 않은 부분이다.
다음은 진공 콘크리트(Vacuum Concrete)에 대하여 기술한 것이다. 틀린 것은?
정답 ② · 진공 콘크리트에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 진공 콘크리트는 타설 후 진공 처리로 콘크리트 중의 자유수를 빨아내어 물시멘트비를 감소시키는 공법이다.
진공 콘크리트는 수분을 제거해 수시멘트비를 낮추므로 초기 및 최종 강도가 모두 증가한다.
콘크리트의 건조수축에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ② · 콘크리트의 건조수축에 영향을 주는 인자 중 옳지 않은 설명을 고르는 문제이다. 사암이나 점판암은 수축률이 큰 골재로, 이를 사용하면 콘크리트의 건조수축량이 오히려 증가하므로 해당 선지는 틀린 설명이다.
사암이나 점판암은 수축률이 큰 골재로, 이를 사용할 경우 콘크리트의 건조수축량은 증가한다.
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