고강도콘크리트는 일반적으로 물-시멘트비를 낮추고 설계기준압축강도를 40MPa 이상으로 설정하는 등 강도 확보를 우선으로 하는 콘크리트이다. 강도를 높이기 위해 단위 시멘트량과 골재의 입도·흡수율 등을 배합 설계에서 조절한다. 시험과 품질관리는 수치 기준을 통해 평가하므로 설계기준압축강도, 잔골재의 염화물 이온량, 골재 흡수율 등의 규격을 확인해야 한다.
공기연행은 콘크리트 내부에 미세 공기방울을 형성하여 동결융해 저항성을 높이고 작업성을 개선하는 기술이다. 그러나 공기량은 콘크리트 강도를 저하시킬 수 있으므로 고강도콘크리트에서는 공기연행제 사용이 항상 원칙이라고 보기는 어렵다. 배합 설계에 따라 공기연행 여부가 달라질 수 있다는 점을 유의해야 한다.
특수 콘크리트의 분류와 적용을 이해하면 오답 소거에 도움이 된다. 예컨대 폴리머를 결합재로 사용하는 경우 종류가 달라지므로 '시멘트 + 폴리머 혼화제'는 폴리머 시멘트 콘크리트(PSC)로, 시멘트 대신 폴리머 수지를 주 결합재로 쓰면 폴리머 콘크리트(PC)나 레진 콘크리트로 분류한다. 이러한 명칭 구분은 물성 및 시공성과 직결되므로 정확히 구분해야 한다.
내화성 관련 재료 선택은 골재의 열적 특성에 따라 달라진다. 화강암은 고온에서 열팽창이 커서 내화성이 낮을 수 있으므로 내화용 골재 선택 시 불리한 점이 있다는 사실을 기억해야 한다. 반대로 석회암이나 마그네사이트 등 열에 강한 골재가 내화성 향상에 유리하다.
고유동 콘크리트 등 다른 특수콘크리트는 그 특성에 맞는 시험법과 관리방법이 있으므로, 고강도콘크리트와 혼동하지 않도록 주의해야 한다. 예를 들어 고유동 콘크리트의 유동성 평가는 슬럼프 플로 시험을 사용한다는 점을 구분한다.
예제
문제에서 '공기연행은 원칙적으로 사용한다'는 선지가 나오면 고강도콘크리트의 맥락에서는 의심해야 한다. 고강도에서는 공기량을 최소화하는 경향이 있으므로 '항상 원칙'이라는 절대 표현은 오답이 될 가능성이 있다. 반대로 잔골재의 염화물 이온량을 0.02% 이하로 규정하거나 설계기준압축강도가 40MPa 이상이라는 수치 제시는 고강도콘크리트의 품질기준과 일치하므로 정답 후보로 볼 수 있다.
또 다른 예로 '폴리머를 결합재로 사용한 콘크리트'를 묻는 문제에서는 시멘트와 폴리머 혼화제를 함께 쓰는 경우를 폴리머 시멘트 콘크리트(PSC)로 분류함을 활용해 오답을 소거한다. 그리고 내화성 관련 지문에서 '화강암을 내화용 골재로 권장한다'는 표현이 있으면 이는 재료의 열적 특성상 틀린 설명으로 판단한다.
대표 기출 3문항
폴리머(polymer)콘크리트의 특성에 관한 다음 설명 중에서 잘못된 것은?
투수성을 증가시킨다.
자중이 줄어든다.
건조수축이 작아진다.
양생기간을 줄인다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 폴리머 콘크리트의 특성 중 잘못된 설명을 찾는 문제이다. 폴리머 결합재를 사용한 콘크리트는 기공이 적고 밀도가 높아 투수성은 오히려 매우 낮아지는 특성이므로 '투수성을 증가시킨다'는 주장은 틀리다.
폴리머 콘크리트는 수지 결합재로 밀도가 높아 투수성이 극히 낮아 방수 성능이 우수하므로, 투수성을 증가시킨다는 설명은 명백한 오류입니다.
다음 중 수중콘크리트의 시공방법이 아닌 것은 ?
트레미
프리팩트 콘크리트
밑 열림 상자
숏크리트
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 수중콘크리트 시공방법이 아닌 것을 고르는 문제이다. 수중 타설에서 흔히 쓰이는 방법은 트레미(관을 통한 중력 타설), 프리팩트(케이슨식 등) 및 밑열림상자(밑에서부터 채워 넣는 상자 방식) 등 유실과 분산을 방지하는 방식들이다.
숏크리트는 분사식 타설 공법으로 수중 콘크리트 시공 방법의 범주에 포함되지 않으므로 정답이다.
콘크리트 구조물의 내화성을 향상 시키기 위한 방안으로 틀린 것은?
제조시에 골재는 화강암이나 사암을 사용하면 좋다.
콘크리트 표면을 단열재로 보호한다.
내화성능이 약한 강재는 보호하여 피복두께를 충분히 취한다.
철근의 외측 콘크리트가 벗겨지는 것을 방지하기 위하여 팽창성 금속(expanded metal)을 표층부에 넣는다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 콘크리트 구조물의 내화성을 향상시키는 방법들 중 잘못된 것을 묻고 있다. 화강암은 고온에서 열팽창이 커져 내화성(내열성)이 오히려 떨어지므로 내화용 골재로 적합하지 않다는 재료의 열적 특성에서 출발해 1번이 틀린 이유를 설명할 수 있다.