철근콘크리트의 열화요인은 크게 물리적 요인과 화학적 요인으로 나눌 수 있다. 이 중 화학적 요인에 속하지 않는 것은?
- 동해
- 알칼리골재반응
- 중성화
- 염해
정답과 해설 보기
정답 ① · 철근콘크리트의 열화요인 중 화학적 요인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 동해는 동결융해 등 온도변화에 의한 물리적 현상으로 분류되므로 화학적 요인이 아니다.
동해는 파도 등 물리적 충격에 의한 손상이므로, 화학적 반응인 중성화나 염해와 구분된다.
개념 한 쪽
콘크리트기사 염해 — 화학적 열화와 구분
염해는 콘크리트 열화 요인 중 화학적 요인에 속한다. 열화 원인을 물리적 요인과 화학적 요인으로 구분하여, 염해는 중성화·알칼리골재반응 등과 함께 화학적 반응에 의한 열화에 해당한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「염해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 화학적·물리적 요인 구별 | 1 | 열화요인을 화학적 또는 물리적으로 분류하여 비해당 항목을 고르기 |
| 중성화 영향 인자 판단 | 1 | 콘크리트의 치밀도나 물-시멘트비와 중성화 속도 관계를 설명하는 선택지 판별 |
| 화재와 화학적 중성화 구별 | 1 | 화재에 의한 급성 손상과 중성화 같은 장기 화학반응을 구분하여 옳지 않은 설명 찾기 |
뜻
염해는 콘크리트 내부의 화학적 반응으로 인한 열화 범주에 속한다고 이해한다. 재료에서는 중성화, 염해, 알칼리골재반응을 화학적 요인의 예로 제시하므로, 염해도 이들과 같은 맥락의 화학적 열화로 분류한다. 반대로 동해나 동결융해는 물리적 충격이나 팽창에 의한 물리적 열화로 구분한다.
열화요인을 분류할 때는 '물리적 vs 화학적'이라는 기준을 먼저 확인한다. 물리적 요인은 외부 충격이나 동결융해처럼 기계적·열적 작용에 의한 손상이며, 화학적 요인은 콘크리트 내부의 화학 반응으로 재료 성질이 변하는 현상으로 본다. 문제에서는 '화학적'이라는 키워드에 주목하여 중성화·염해·알칼리골재반응 등의 선지를 오답 소거에 활용한다.
염해 관련 문제는 화학적 반응이라는 분류 자체를 묻거나, 물리적 현상과의 구별을 요구하는 유형으로 출제될 수 있다. 따라서 선지에서 동해·동결융해처럼 물리적 성격을 가진 용어가 섞여 있으면 해당 보기를 화학적 요인에서 제외하면 된다.
염해와 유사한 화학적 열화와의 비교 문제에서는 각 현상의 핵심 키워드를 기억하면 유리하다. 예컨대 알칼리골재반응은 알칼리·수분·반응성 골재의 3요소가 필요하다는 점, 중성화는 이산화탄소의 침투로 알칼리성이 저하되는 현상이라는 점을 기준으로 소거해 나간다.
예제
문제 유형: "철근콘크리트는 열화 원인을 물리적 요인과 화학적 요인으로 구분한다. 이 가운데 화학적 요인에 속하지 않는 것은?"라는 출제 의도라면, 보기에 동해가 있으면 이를 정답으로 골라야 한다. 동해는 파도 등 물리적 충격에 의한 손상이므로 화학적 요인이 아니라고 설명한 자료를 근거로 답을 찾는다.
또 다른 예로 화학적 열화의 구체적 메커니즘(중성화 속도와 기공률 관계 등)을 묻는 문제에서는, 물-시멘트비가 낮아 콘크리트가 치밀하면 확산이 어려워 중성화 속도가 느려진다는 원리를 적용하여 오답을 제거한다.
화재에 의한 열화 관련 선지가 섞여 있을 때는 '중성화는 장기간의 화학적 과정이고, 화재는 급성 열적 손상'이라는 구분을 사용하여 화재 관련 설명이 염해(화학적 열화) 설명과 일치하지 않음을 근거로 판단한다.
대표 기출 3문항
콘크리트 중성화에 관한 설명 중 틀린 것은?
- 중성화 깊이는 일반적으로 구조물의 사용기간이 길어짐에 따라 깊어진다.
- 중성화 속도는 물-시멘트비가 낮을수록 빨라진다.
- 수중의 콘크리트보다 습윤의 영향을 받는 콘크리트가 중성화 진행이 빠르다.
- 온도가 높은 쪽이 온도가 낮은 쪽보다 중성화 진행이 빠르다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 콘크리트 중성화의 진행 속도에 영향을 주는 인자에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 중성화는 공기 중 이산화탄소가 콘크리트 내부로 확산되어 수산화칼슘과 반응하는 현상으로, 그 속도는 확산의 용이성에 좌우된다.
중성화는 수분과 이산화탄소의 확산에 의해 진행되므로, 물-시멘트비가 낮을수록 기공이 적어져 확산이 느려져 중성화 속도가 느려집니다.
화재에 의한 콘크리트 구조물의 열화현상에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 콘크리트는 약 300℃에서 중성화 되기 쉽다.
- 콘크리트는 탈수나 단면내의 열응력에 의해 균열이 생긴다.
- 콘크리트의 가열로 인한 정탄성계수의 감소에 의해 바닥슬래브나 보의 처짐이 증가한다.
- 급격한 가열시 피복 콘크리트의 폭렬이 발생하기 쉽다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 화재에 의한 콘크리트 구조물의 열화현상에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 화재 시 콘크리트는 고온에 의한 탈수와 단면 내 열응력으로 균열이 발생하고, 정탄성계수 감소로 처짐이 증가하며, 급격한 가열 시 피복 콘크리트의 폭렬이 일어날 수 있다는 설명은 모두 옳다.
콘크리트 중성화는 고온에서 가속되나 300℃가 특정 임계점은 아니다.
자주 묻는 물음
- 염해는 어떤 종류의 열화로 분류하나?
- 염해는 콘크리트 내부에서 일어나는 화학적 반응에 의한 열화로 분류한다. 자료에서 중성화·염해·알칼리골재반응을 화학적 요인으로 묶어 설명하므로 같은 범주로 본다.
- 열화요인을 분류할 때 유용한 기준은 무엇인가?
- '물리적 vs 화학적' 구분을 우선 적용한다. 물리적 요인은 충격이나 동결융해 같은 기계적·열적 작용이고, 화학적 요인은 내부 화학 반응으로 재료 성질이 변하는 현상이다.
- 문제에서 염해와 다른 화학적 열화를 구별하려면 어떻게 하나?
- 각 현상의 핵심 키워드를 확인한다. 예컨대 알칼리골재반응은 알칼리·수분·반응성 골재의 3요소가 필요하고, 중성화는 이산화탄소의 침투로 알칼리성이 저하되는 과정이라는 점을 근거로 소거한다.
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