콘크리트 재료
1. 콘크리트용 골재
1-1. 골재의 품질 요구 조건 및 저장 시 주의점
| 골재의 품질요구조건 | 골재 저장 시 유의점 |
| 표면이 거칠고 둥근 골재 선택 | 쌓는 곳은 배수가 양호하고 햇칫을 덜받는 곳에 둠 |
| 견고한 것 (시멘트 강도 이상일 것) | 잔골재, 굵은 골재 별도 분리 보관 |
| 내마모성이 있을 것 (마모 저항성) | 짐부리고, 보관시 세조립이 섞이지 않게 함 |
| 석회석 (풍화우려,) 운모 함유량 적을 것 | 물뿌리고 포장을 씌워서 습윤상태 유지 |
| 실적률이 클 것 (55% 이상) * 100% - 실적률= 공극률 | 경량골재 흡수율이 크므로 2~3일 전 살수하여 포건내포 상태로 보관 |
| 입도가 좋은 것, 입형이 좋을 것 | 점토질, 유기물질, 염분 등 불순물 제거 |
| 청정 불순물이 없을 것 |
1-2. 굵은 골재의 최대 치수
| 구조물의 종류 | 굵은 골재의 최대치수 (mm) |
| 일반적인 경우 | 20 또는 25 |
| 단면이 큰 경우 | 40 |
1-3. 골재의 염분 함유량 기준과 방청 (녹슴방지) 대책
| 잔골재 절건 중량 기준 | 염소이온 (Cl-)으로 0.02% 이하 *NaCl 0.04% 이하 | 염화물의 악영향 |
| 이상응결 (급결) | ||
| 균열발생증가 | ||
| 철근부식 촉진 | ||
| 내구성 약화 | ||
| 콘크리트에 함유된 염화물 총량기준 | 염소이온 (Cl-)량으로 0.3kg/m3이하 ~ 0.6 kg/m3 초과금지 | 철근의 방청대책 |
| 아연 도금 처리 | ||
| Concrete 에 방청제 혼입 | ||
| 에폭시 코팅 철근 사용 | ||
| 골재에 제염제를 혼합 사용 |
1-4. 골재의 함수량
| 흡수량 (Absortion) | 표면 건조 내부포수상태의 골재 중에 포함되는 물의 양 (Wm) 흡수율: 절건상탱의 골재 중량에 대한 흡수량의 백분율 |
| 유효 흡수량 (Effecitve Absortion) | 표면 건조 내부포수수량 (Wm)- 기건 상태수량 (W1) |
| 함수량 (Total Water Content) | 습윤 상태의 골재의 내외에 함유하는 전수량 : Wm + W2 |
| 표면수량 | 함수량과 흡수량과의 차 (Wm + W2) - Wm = W2 |
1-.5 골재의 시험방식
- 혼탁 비색법 (유기불순물 측정법) : 모래시료와 수산화나트륨 3% 용액 (NaOH)을 넣고 섞어 24시간 후 표준색과 비교, 표준색보다 진한 것은 유기 불순물을 포함한 것.
- 로스엔젤레스 시험 : 굵은 골재 (부순돌, 자갈)의 마모저항을 시험
- 골재의 조립률 (FM) 시험: 조립률은 골재의 입도를 수량적으로 나타내는 방법으로써 80mm, 40mm, 20mm, 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm 의 10개의 체를 1조로 체가름 시험을 함.
FM (Fineness Modulus) = 100/ 각 체에 남는 누계(%) 량의 합
1-6. 골재의 공극률과 실적률
- 실적률: 골재단위용적 중 실적용적을 백분율로 나타낸 값
- 공극률: 골재의 단위용적 중의 공극을 백분율로 나타낸 값
- 쇄석의 실적률은 55~65% 정도
- 강자갈의 실적률은 60 ~ 65%의 정도
실적률 + 공극률 = 1 (100%) 이다.
2. 시멘트
시멘트는 주로 석회와 점토가 4:1 의 비율이 주류로 이룸
2-1. 시멘트의 종류의 특징 (포틀랜드 시멘트, Portland Cement, PC)
| 종 류 | 특 징 |
| 보통 PC | 석회질의 원료와 점토질의 원료를 혼합하여 소성한 클링커에 석고(응결조절용)를 가하여 분쇄한 것 비중: 3.06이상, 단위용적중량: 1,500Kg/M3 시멘트의 응결시간은 온도 20도 +-3도. 수중 또는 습도 100% 가까운 상태에서 응결은 1 ~10시간 정도임 |
| 중용열 PC | C3S 와 C3A 성분은 작게 C2S를 크게한 시멘트로서, 초기 강도의 발현은 늦으나 장기강도에는 유리한 시멘트 수화열이 낮아 건조수축, 균열의 발생이 적음 강도증진은 늦어지나 장기강도는 보통시멘트보다 큼 매스 콘크리트, 댐공사, 차폐용 콘크리트 등에 사용 |
| 조강 PC | 7일 만에 28일 강도를 나타냄 조기강도가 큼 (장기 강도는 비슷함) 수화발열량이 큼 (균열에 주의해야 함) 긴금공사, 한중공사, 수중공사에도 쓰임 |
| 백색 PC | 산화철 성분을 작게 하여 내구성, 내마모성이 우수한 백색으로 만든 시멘트 보통 포틀랜드 시멘트보다 높은 강도를 발휘하여, 단기강도는 조강 포틀랜드 시멘트와 거의 비슷함 |
포틀랜드시멘트의 종류 (KSL 5201) : 1종: 보통 포틀랜드 시멘트, 2종: 중용열 포틀랜드 시멘트, 3종: 조강 포틀랜드 시멘트, 4종: 저열 포틀랜드 시멘트, 5종: 내황산염 포틀랜드 시멘트
2-1. 혼합 시멘트의 종류 및 특징
| 종 류 | 특 징 |
| 고로시멘트 | 클링커와 고로슬래그 + 석고를 혼합 분쇄하여 제조 비중이 낮음(2.9), 중성화가 빠르므로 물시멘트비를 줄여줌 해수, 하수, 지하수, 광천 등에 대한 저항성이 큼 |
| 플라이 애쉬 (Fly Ash) | 천연 포졸란에 대한 인공 포졸란 |
| 실리카 (포졸란) 시멘트 | 실리카 시멘트에 혼합된 천연 및 인공인 것을 총칭하여 포졸란이라고 함. 천연산; 화산회, 규산백토, 규조토, 응회암 등 인공산: 플라이애쉬나 고로 슬래그, 소성점토 등 |
포졸란 반응 (Pozzolanic Reaction) : 콘크리트 중 실리카가 수산화칼슘과 반응하여 불용성의 화합물을 만든 반응
2-3. 포졸란과 플라이 애쉬의 비교
| 공통적인 특징 |
| 시공연도(Workability) 개선효과 재료 분리, Bleeding 감소 단위수량감소, 수화열 감소 해수, 화학적 저항성의 증진 초기 강도 감소, 장기 강도는 증가 포졸란 반응으로 수밀성 향상 |
| 포졸란의 기타 특징 |
| 플라이 애쉬에 비해 건조수축이 약간 증가 인장강도 신장능력 향상 |
| 플라이 애쉬의 기타 특징 |
| 알카리 골재반응 억제 효과 AE제와 병용시 AE제 양의 3배 소요 (AE제를 흡착) |
수밀성 (水密性, watertightness) 물질에 얼마만큼의 물을 흡수 혹은 투과하는가를 나타내는 성질
2-4. 특수 시멘트
| 종 류 | 특 징 |
| 팽창(무수축) 시멘트 | 건조수축에 의한 균열방지 목적, 인장, 부착강도 개선 수축률은 보통 콘크리트에 비해 20~30% 정도 작음 |
| 알루미나 시멘트 | 24시간 강도가 보통 PC의 28일 강도에 필적함 수화열이 크고, 해수저항성, 내열성이 우수 긴급공사, 해안공사, 동기공사에 적합, 타시멘트와 혼용 금지 |
