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토목재료학 4장 5장 6장 연습문제 풀이 평가A+최고예요

제4장 골재 및 물4-1. 구조용 콘크리트에 사용하는 골재에 요구되는 성질에 관하여 설명하라.- 골재(aggregate)란 모르타르 또는 콘크리트를 만들기 위하여 시멘트 및 물과 함께 믹싱할 때 주로 보강과 중량을 목적으로 사용되는 모래, 자갈, 부순돌, 슬래그, 기타 이와 비슷한 재료를 말한다.-콘크리트에 사용하는 골재에 요구되는 성질1)깨끗하고 유해물을 포함하지 않을 것2)물리, 화학적으로 안정하고 내구성이 클 것3)견경, 강고 할 것4)모양이 입방체 또는 구형에 가깝고 시멘트 풀과의 부착력이 큰 표면조직을 가질 것5)크고 작은 알맹이의 혼합의 정도 즉 입도가 적당할 것6)소요의 중량을 가질 것7)특히 내화적인 콘크리트를 제조할 때는 그에 적합한 성질을 가질 것8)마모에 대한 저항이 클 것4-2. 골재의 함수상태에 관하여 도식으로 설명하라.-골재의 함수상태는 다음과 같이 4가지로 분류된다.유효 흡수량 표면수량 표면수흡수량함수량(1) 절대건조상태( absolute dry condition) 또는 로건조상태(oven dry condition) :110℃정도의 온도에서 24시간 이상 골재를 건조시킨 상태로서 골재의 표면과 내부에 수분이 전혀 없는 것으로 간주하며, 절건상태라고도 한다.(2) 공기중 건조상태(room dry condition) : 실내에 방치한 경우로 골재입자의 표면과 내부의 일부가 건조된 상태로 수분은 내부의 일부에만 존재하는 것으로 간주하며. 기건상태라고도 한다.(3) 표면건조 포화상태(saturated surface dry condition) : 골재입자의 표면에 물은 없으나 내부의 공극에는 물이 꽉 차 있는 상태로서 표건상태 또는 S.S.D 상태라고도 한다.(4) 습윤상태(wet condition) : 골재입자의 내부에 물이 채워져 있고, 표면에도 물이 부착되어 있는 상태.한편, 함수량이란 골재입자에 포함된 전 수량을 말하며, 흡수량과 표면수량으로 나눌 수 있다.(5) 흡수량(absorption): 절대건조상태에서 표면건조포화상태가 될 때까의 보통 콘크리트보다 단위수량이 일반적으로 약 10% 정도 많이 요구된다. 그러나 시멘트풀과의 부착이 좋기 때문에 강자갈을 사용한 콘크리트와 거의 동등한 강도 이상을 낸다. 수밀성, 내구성 등은 강도와 달리 오히려 약간 저하한다. 그래서 이를 개선하기 위해서는 AE제, 감수제 등을 적당향 사용함이 바람직하다. 콘크리트용 굵은골재로 부순돌을 사용할때는 KS F 2527에 적합해야 하며 낱알의 형상 판정에 실적률을 사용하도록 규정하고 있다.부순돌은 보통 다음과 같은 품질을 가진 것을 사용한다.1) 부순돌은 청정, 견경, 내구성이 있고 먼지, 진흙, 유기불순물 등의 유해량을 포함하지 않아야 한다.2) 비중 2.5이상, 흡수량 3% 이하, 안정성 12% 이하, 마모감량 40% 이하 라는 규정에 합격해야한다.3) 부순돌의 입도는 대, 소립이 적당하게 혼합된 것이어야 한다.4) 부순돌의 씻음 실험에서 유실되는 것의 함유량은 1.0% 이하이어야 한다.5) 부순돌은 너무 얇고 긴 석편의 유해량이 포함되어서는 안된다.*고로슬래그 골재(blast-furnace slag aggregate): 고로슬래그는 철을 생산하는 과정에서 용광로에서 생기는 광재를 냉각시킨 것으로 냉각시키는 방법에 따라 성질이 다르다. 물을 가하여 급냉시킨 것을 수쇄슬래그, 냉풍으로 급냉시킨 것을 풍쇄슬래그, 공기중에서 서서히 냉각시킨 것을 공냉 슬래그라 한다. 수쇄슬래그는 강도에 따라 연질과 경질 수쇄슬래그로 구분되며, 연질수쇄슬래그를 시멘트, 규산질비료 등에 이용되고, 경질수쇄슬래그는 콘크리트용 잔골재로 이용되며, 공냉슬래그는 크러셔로 파쇄하여 콘크리트용 굵은골재로 이용된다. 한편, 고로슬래그는 냉각속도의 상이 등에 따라 골재로서 부적당한 것도 있으며 냉각속도가 빠르면 다공질의 가벼운 것과 유리질의 것이 되며, 가벼운 슬래그는 일반적으로 강도는 약하므로 좋지 않다. 콘크리트용 고로슬래그 잔골재는 KS F 2559에 굵은골재는 KS F 2544에 제정되어 있다.알루미나시멘트와 고로슬래그 굵은골재를 병용하면 .⑤ 단위시멘트량: 단위수량과 물-시멘트비로부터 정함.⑥ 잔골재율: 소요의 워커빌리티를 얻을 수 있는 범위 내에서 단위수량이 최소가 되도록 시험에 의해 정함.⑦ 공기량: 기상작용에 대한 내구성을 요구할 때는 AE콘크리트를 사용하는 것이 좋음.적정공기량은 콘크리트용적의 4 ~ 7% 정도가 표준적이다.하지만 공기량이 증가하면 콘크리트의 강도가 작아지고 품질의 균등성이 나빠진다.⑧ 혼화재료: 혼화재료의 효과는 각 혼화재료의 특성이나 배합, 기타 시공조건에 따라 달라진다.감독관이 재료, 배합, 시공조건 등에 따라 사용목적에 맞도록 시험을 하거나 경험을 참고로 사용량 결정.5-9. 배합설계 시 물-시멘트비의 결정방법에 대하여 설명하라.- 압축강도를 기준으로 정할 경우: 압축강도와 물-시멘트와의 관계는 시험에 의하여 정하는 것을 원칙으로 함.- 내구성을 고려하여 정할 경우: 기상작용을 많이 받는 경우 내동해성이 우수한 AE콘크리트 사용이 원칙.제빙 화학제(염화칼슘 등)를 살포하는 콘크리트에서는 물-시멘트 비를 45% 이하로 함.- 수밀성을 고려하여 정할 경우: 수밀을 요하는 경우 콘크리트의 물-시멘트 비는 50% 이하를 표준으로 함.5-10. 콘크리트의 강도에 미치는 요인을 열거하고 설명하라.- 재료의 품질① 시멘트: 시멘트를 제외한 조건이 동일 시 시멘트의 종류, 강도에 따라 달라짐.시멘트 강도가 클수록 콘크리트 강도 증가.② 골재: 고강도 콘크리트 일수록 골재강도가 많은 영향을 줌. 부순 돌을 사용하면 시멘트 풀과의 부착이 좋아져 강도 증가. 굵은 골재의 최대치수가 클수록 콘크리트 강도 감소(부배합 일수록 커짐)③ 혼합수: 깨끗한 물이어야 함. 설탕, 아미니유, 탄닌, 글리세린 등을 포함한 물은 콘크리트 강도발현에 많은 영향을 줌.- 배합의 영향: 물-시멘트비가 클수록 압축강도 저하- 공기량의 영향: 공기량 1% 증가 시 압축강도 4~6% 감소- 시공방법의 영향① 혼합방법 : 혼합시간이 길수록 일반적으로 강도 증가.② 진동다짐 : 진동기를 사용하면 된 반죽의 경우 강 물의 유동 방지, 레이턴스 완전제거후 타설 해야한다.6) 프리팩트콘크리트특정한입도를 가진 굵은골재를 거푸집에 넣고 모르타르를 압력을 가해 만들어진 콘크리트를 말한다.화재는 감수제, 발포제, 보수제, 지연제사용 사용한다.특징 : 조기강도는 작고, 장기강도는 크다. 수착이 적고 구콘크리트, 암반에 부착이 잘된다. 수밀성높고 염류에대한 저항력이 크다. 동결융해에대해 저항,내구성좋다. 공사기간단축 시킬수있다.7) 프리스트레스트 콘크리트 : 하중받기전 철근에 미리 인장응력을가해서 타설장점 : 균열에 강하다. 가볍고 복원성우수. 조립구조로 시공용이단점 : 단면이 작아서 변동 및 진동, 내화성이 불리, 공사비, 공사가 복잡강재정착방식 - 포스트텐션, 프리텐션포트스텐션 - 쐐기식공법, 지압식 공법, 루프식 공법8) 중량콘크리트 : 비중이 큰 골재 사용 - 댐이나 옹벽, 원자력발전소등9)경량기포콘크리트 : 경량골재사용이 아닌 석회질과 규산질을 주원료로 하여 고온고압 양생10)유동화 콘크리트 : 미리비빈 콘크리트에 유동화제를 넣어 유동성증가11)해양 콘크리트 : 염해에 대한 저항성.덮개 크게, 균열폭은 적게 등을 원칙으로시공6-2. AE콘크리트의 특성에 대하여 설명하라.1) 단위시멘트량 및 컨시스턴시가 일정한 경우 공기량 1% 의 증가에 대해 물-시멘트비는 2~4% 정도 감소된다.2) 일반적으로 빈배합의 콘크리트 일수록 공기연행에 의한 워커빌리티의 개선 효과가 크다.3) 입형이나 입도가 불량한 골재를 사용한 경우에 공기연해의 효과가 크다.4) 콘크리트의 블리딩이 감소되며 수밍성이 증대된다.5) 감수제를 병용하면 워커빌리티의 개선에 더욱 효과적이다.6-3. AE콘크리트의 공기량에 영향을 미치는 요인을 열거하고 설명하라.1) 시멘트의 분말도가 크고 단위시멘트량이 증가할수록 공기량은 감소한다.2) 잔골재의 입도에 의한 영향이 크며, 특히 0.4mm ~ 0.6mm 의 세립분이 증가하는데 따라 증대한다.3) 배합 재료가 일정하면 슬럼프가 작을수록 공기량은 증대한다.4) 콘크리트의 온도이애쉬나 고로슬래그분말, 감수제, 팽창재 등을 혼합한것이다. 보통콘크리트의 시공법과 전혀 다른 특수 콘크리트 공법으로서 항만공사를 위시해서 심해수중에 축조하는 수중구조물, 방사선차폐용, 고밀도콘크리트, 기존노후구조물의 보수, 보강 및 매시브한 콘크리트 등에 이용된다.6-10. 프리팩트콘크리트의 시공시 유의사항에 대하여 설명하라.모르터의 누출을 방지해야 하므로 거푸집의 시공은 매우 중요하며, 거푸집은 골재와 모르터의 압력에 충분히 견딜 수 있어야 하고, 기초와 거푸집 사이와 거푸집 이음부분 등으로부터 주입모르터가 새어 나오지 않도록 거푸집의 시공에 유의해야한다.1) 굵은골재를 채울 때는 철근, 주입관, 검사관 등이 소정 위치에 배치되어 있는지를 확인해야한다.그리고 굵은골재는 주입전에 물로 충분히 적셔 놓아야 한다.2) 주입관의 배치는 연직주입관의 수평간격은 2m정도를 표준으로 하며, 수평주입관의 수평간격은 2m정도, 연직간격은 1.5m정도를 표준으로 한다.3) 수평 주입관은 필요에 따라 역류방지장치를 갖춘 주입관을 별도로 삽입하여 주입할 수 있도록 해야 한다.4) 모르터 펌프는 충분한 압송능력을 보유하고 주입모르터를 연속적으로 또 공기가 혼입하지 않도록 주입할 수 있는 것어야 한다.5)주입은 최하로부터 시작하여 상부로 향하는 것으로 하며, 모르터면의 상승속도는 0.3 ~ 2.0m/h정도로 해야한다.6) 연직주입관은 관을 뽑아올리면서 주입하되, 주입관의 선단은 일반적인 경우 0.5 ~ 2.0m 모르터속에 묻혀 있는 상태로 유지하는 것이 원칙이다6-11. 뿜어붙이기 콘크리트에 대하여 설명하라.뿜어붙이기는 압축공기로 모르터나 콘크리트를 시공면에 뿜어 붙이는 특수한 시공방법이며,뿜어 붙이 모르터나 콘크리트를 숏크리트 또는 뿜어붙이기 콘크리트라 한다.장 점단 점☞ 급결제의 첨가에 의해 조기 강도를 발현 시킬수 있다.☞ 거푸집의 불필요, 급속시공이 가능하다.☞ 비교적 소규모로 운반가능한 기계설비로시공할 수 있다.☞ 위쪽, 옆을 포함한 임의방향으로 시공이 가능하다.☞ 플랜트한다.

공학/기술| 2013.06.12| 23페이지| 1,000원| 조회(1,536)

콘크리트, 연습문제, 기말고사, 특수콘크리트, 토목재료학, 구미서관, 골재 및 물

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