개념 한 쪽
시멘트 관련 문제는 원료의 분류와 콘크리트 내에서의 역할을 구별하는 능력을 묻는다. 플라이애시와 포졸란의 출처와 성질, 혼화제와 혼화재의 배합 계산상 차이 등을 핵심으로 이해한다.
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출제기준 단원 「시멘트의 종류」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 혼화재·혼화제 구분 | 1 | 혼화제와 혼화재의 배합 계산상 차이점을 찾기 |
| 포촐란 종류 판별 | 1 | 천연·인공 포졸라나 구분하여 고르기 |
| 레디믹스트·실무 특성 판단 | 1 | 레디믹스트의 장단점과 운반 중 변화 특성 파악 |
플라이애시는 화력발전소에서 석탄을 미분탄으로 연소할 때 발생하는 미세한 재로서 냉각되면 구형 입자가 되고 표면이 매끄러워진다. 콘크리트에 혼입하면 입자의 구형성과 매끄러운 표면 때문에 워커빌리티가 좋아지는 볼 베어링 효과를 발휘한다. 플라이애시는 인공 포졸라나에 속한다.
포졸란은 시멘트의 수산화칼슘과 반응하여 불용성 겔을 생성함으로써 콘크리트의 수밀성, 내구성 및 장기강도를 향상시키고 발열량을 감소시키는 역할을 한다. 포졸란에는 천연 포촐라나와 인공 포촐라나가 있으며, 플라이애시는 인공 포촐라나의 대표 사례로 분류된다.
혼화재료는 크게 혼화제와 혼화재로 나누어진다. 혼화제는 주로 소량 첨가하는 약품류로서 배합 계산 시 물의 양에 포함하여 계산한다. 반대로 혼화재는 분말 형태의 재료로서 배합 계산에서 물의 양으로 산입하지 않고 부피 측면으로 고려하거나 별도로 취급한다.
포졸란을 혼화재로 사용하면 워커빌리티 개선, 블리딩 감소, 장기강도 및 내구성 증대의 이점이 있으나 초기 경화 지연과 단위수량 증가, 건조수축 증가와 같은 특성도 함께 고려해야 한다.
시험에서는 출처와 성질을 묻는 문항과 배합 계산상의 차이를 묻는 문항이 자주 출제된다. 예를 들어 '미분탄 연소·구형·워커빌리티'라는 키워드가 보이면 플라이애시를 떠올려 정답으로 고르는 식으로 접근한다. 또한 혼화제와 혼화재를 구분할 때는 '소량 투입이면 혼화제, 다량이나 시멘트 대체재이면 혼화재'라는 기준을 적용한다.
배합 관련 간단 계산으로는 물-시멘트비와 단위수량의 관계를 이용해 단위 시멘트량을 역산하는 문제가 출제될 수 있다. 문제 문맥에 따라 단위 수량을 W/C비로 나누어 시멘트량을 구하는 공식을 바로 적용하면 된다.
혼화재료에 대한 설명 중 잘못된 것은?
정답 ④ · 혼화재료는 크게 배합 설계 시 물의 양으로 산입하여 계산에 포함하는 혼화제(주로 액체)와, 배합비 설계 시 물의 양으로 산입하지 않고 부피로 계산하며 배합 계산에 포함되지 않는 혼화재(주로 분말)로 구분됩니다. 제시된 정답인 4번 보기의 내용은 혼화제와 혼화재의 정의를 잘못 설명하고 있으므로 오답입니다.
혼화제는 배합 계산에 물의 양으로 산입하여 포함되며, 혼화재는 부피로 계산하여 배합 계산에서 무시되는 것이 맞습니다.
레디믹스트 콘크리트의 좋은 점에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ① · 레디믹스트 콘크리트는 공장에서 생산되어 현장으로 운반되므로, 운반 시간이 경과함에 따라 슬럼프 손실이 발생하여 현장 도착 후 워커빌리티를 즉시 조절하는 것은 매우 어렵습니다. 일반적으로 운반 도중의 슬럼프 저하를 고려하여 초기 배합을 결정해야 하므로, 1번 설명은 레디믹스트 콘크리트의 특성상 옳지 않은 설명입니다.
레디믹스트 콘크리트는 운반 중 슬럼프 손실이 발생하므로 현장 도착 후 워커빌리티를 즉시 조절하기 어렵다.
포촐라나의 종류중 인공산에 속하는 것은?
정답 ③ · 포촐라나 반응을 하는 재료는 천연 포촐라나와 인공 포촐라나로 나뉩니다. 규조토, 규산백토, 화산재 등은 자연상태에서 생성되므로 천연 포촐라나에 속합니다.
플라이애시는 석탄 연소 부산물로 인공 포촐라나에 속하며 나머지는 천연물이다.
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