잔골재의 적합성은 입도 분포로 먼저 판단한다. 굵은 입자와 가는 입자가 고르게 혼합되어 입도가 균일하면 골재 사이의 공극이 줄고 시멘트 페이스트의 소요가 줄어든다. 입자 크기가 비슷한 것만 모이면 틈이 많이 남아 강도와 비용 면에서 불리하다.
품질 기준은 수치로 규정된다. 절대건조밀도는 2.5g/cm³ 이상이어야 하고, 흡수율은 3.0% 이하가 기준이다. 0.08mm 체를 통과하는 미분은 일반 콘크리트용으로 5% 이하이며, 8%처럼 이를 넘으면 단위수량이 늘어 부적합하다. 염화물 이온량은 철근 부식을 막기 위해 낮을수록 좋고, 유기불순물 시험에서 시료 용액의 색이 표준용액보다 짙으면 불순물이 많다는 뜻이므로 사용할 수 없다.
골재 종류에 따라 기준이 갈리는 항목도 있다. 천연잔골재와 부순 잔골재는 입자 형상과 표면 거칠기가 달라 0.08mm 체 통과량 규정이 다르다. 반면 절대건조밀도·흡수율·안정성은 종류와 무관하게 공통으로 적용된다. 고로슬래그 잔골재는 다공성이라 흡수율 기준을 3.5% 이하로 따로 둔다.
부순 잔골재는 표면이 거칠고 입자가 각지다. 같은 슬럼프를 얻으려면 물을 더 넣어야 하고, 미세 분말이 많으면 건조수축이 늘고 슬럼프가 저하된다. 다만 분말이 많다고 응결이 반드시 길어지는 것은 아니므로 응결 연장을 단정하면 틀린 설명이 된다. 부순 굵은골재는 표면 거칠기 덕에 시멘트 페이스트와의 결합력이 좋아 강도가 감소한다고 말할 수 없다.
표준입도에서는 연속된 두 체 사이 통과량이 45%를 넘지 않도록 하고, 조립률이 배합 설계치와 ±0.20 이상 차이 나면 배합을 수정한다. 0.3mm와 0.15mm 체 통과량의 최소 기준은 광물질 분말을 보충하더라도 줄일 수 없다.
예제
잔골재 문제는 수치 기준을 뒤집어 놓는 방식으로 나온다. 미분 0.08mm 체 통과량을 8%로 제시하며 적합하다고 하거나, 안정성 시험 손실 한도를 12% 이하로 적는 선지가 함정이다. 잔골재의 안정성 손실 한도는 18% 이하이고 12%는 굵은 골재 쪽 수치다. 염화물 이온량을 0.2%처럼 높게 잡은 선지도 철근 부식 원리에 어긋난다. 부순 골재의 표면 거칠기에서 결합력이 좋아진다는 원리를 알면 강도가 감소한다는 설명을 걸러낼 수 있다.
대표 기출 3문항
다음에 설명하는 골재중 콘크리트용 잔골재로 적합한 것은?
잔골재에는 굵은 입자와 가는 입자가 고르게 혼합되어 있는 것
조립률이 3.3∼4.1 범위의 잔골재
모래의 흡수율이 3.0%이상인 것
염화물 이온량의 질량 백분율이 0.2∼0.03%인 하천 모래
정답과 해설 보기
정답 ① · 콘크리트용 잔골재로 적합한 조건을 묻는 문제이다. 잔골재는 굵은 입자와 가는 입자가 고르게 혼합되어 입도 분포가 좋아야 골재 간 공극이 최소화되고 작업성이 좋아지므로 1번이 적합하다.
잔골재는 굵은 입자와 가는 입자가 고르게 혼합되어 채움 효과가 뛰어나야 하므로 입도 분포가 균일한 것이 적합하다.
콘크리트 표준시방서에 규정된 잔골재의 물리적 성질 중에서 강모래 및 바다모래 등의 천연잔골재에 대한 규정값과 부순 잔골재에 대한 규정값이 다른 것은?
절대건조밀도
흡수율
안정성
0.08mm체 통과량
정답과 해설 보기
정답 ④ · 이 문제는 콘크리트 표준시방서에서 천연잔골재와 부순 잔골재에 대해 서로 다른 규정값을 적용하는 물리적 성질 항목을 묻는 문제이다. 부순 잔골재는 입자가 각지고 표면이 거칠며 생산 과정에서 미세분이 발생하는 특성이 있어 0.08mm 체 통과량에 대한 규정이 천연잔골재와 다르다.
천연잔골재와 부순잔골재는 입자 형상과 표면 거칠기가 달라 0.08mm 체 통과량 규정이 다르다.
콘크리트에 부순 굵은골재 또는 부순 잔골재를 사용하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?
부순 잔골재를 사용한 콘크리트는 강모래를 사용한 콘크리트와 동일한 슬럼프를 얻기 위해서는 단위수량이 약 5~10%정도 많이 요구된다.
부순 굵은골재를 사용한 콘크리트는 강자갈을 사용하고 동일한 물-시멘트비를 적용한 콘크리트보다 약 10% 정도 강도가 감소된다.
부순 굵은골재를 사용한 콘크리트는 수밀성, 내구성 등을 개선시키기 위해 AE제, 감수제 등을 적당량 사용하는 것이 좋다.
부순 잔골재를 사용한 콘크리트의 건조수축률은 미세한 분말량이 많아질수록 증가한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 부순 골재를 사용한 콘크리트의 특성에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 부순 굵은골재는 표면이 거칠고 각져 있어 시멘트 페이스트와의 기계적 부착력이 강자갈보다 우수하므로, 동일한 물-시멘트비 조건에서 강도가 감소하기보다는 오히려 증가하거나 최소한 동등하게 유지되는 경향이 있다.
부순 굵은골재는 강자갈 대비 표면 거칠기가 커 시멘트 페이스트와의 결합력이 우수하여 강도가 오히려 증가할 수 있다.