골재에 대해서(건설 재료 분야)

목차

1.골재의 채취법
2.석질이 콘크리트에 미치는 영향
3.골재의 함수상태
4.실적율과 공극율
5.조립율의 의미
5.혼합용수

본문내용

표면은 건조되어 있으나 내부가 물로 채워져 있는 상태를 말한다.
습윤상태란 내부는 물로 채워져 있고 또한 표면에도 물이 부착되어 있는 상태를 말한다.
골재의 표면 및 내부에 있는 물의 전중량의 절건상태의 골재의 중량에 대한 백분율을 함수율이라 하며, 표면건조포화상태의 골재에 포함되어 있는 전수량의 건조상태의 골재의 중량에 대한 백분율을 흡수율이라 한다. 또 표면수율이란 골재에 부착되어 있는 수량의 표면건조포화상태의 골재의 중량에 대한 백분율을 말한다.
골재의 비중에는 표건비중와 절건비중 가 있으며 그 사이에는 흡수율을 파라미터로 하여 다음의 관계가 성립된다.
따라서 골재의 흡수율이 커지면 양자간에 비중의 차가 생기므로 표건비중인가, 절건비중인가를 명시할 필요가 있다.
아래 그림과 같이 일반적으로 치밀하고 비중이 큰 골재는 강도나 내구성이 우수하고 비중이 작은 골재는 다공질이어서 흡수율이 큰 경향이 있다.
비중과 흡수율의 관계
4. 골재의 실적율과 공극률에 대해서 설명하여라.
골재의 실적률은 다음 식에 의해서 계산하고 유효숫자 3자리까지로 처리한다.
또는
참고자료
i) 골재의 공극률은 실적률로부터 다음의 식에서 구할 수 있다.
여기서, : 실적률(%), : 흡습률(%), :표건비중
ii) 보통골재 및 경량골재의 단위중량과 실적률의 범위를 표 1에 나타낸다. 콘크리트용 부순돌의 경우는 부순돌의 입형판정에 실적률을 사용하며, 그 값은 55% 이상이어야 하고 구조용 경량콘크리트 골재는 표 2와 같이 구분되어 있다.
표1 골재의 단위중량 및 실적률
골 재 의 종 류 단위중량 실 적 률
보 통 골 재 잔 골 재 1,500-1,850 53-73
굵은골재 1,550-2,000 45-70
경 량 골 재 잔 골 재 800-1,200 48-72
굵은골재 650-900 50-70
5. 골재의 조립율은 어떤 의미가 있는지 설명하여라.
육상골재로 이용되는 입자의 크기는 하천골재의 세골재와 조골재에 적용되는 입자 크기와 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 자갈은 조골재, 그리고 모래는 세골재라고 표현하고 있으나, 모래나 자갈을 의미하는 입자의 크기는 사용자에 따라 약간의 차이를 보이고 있다. 퇴적학적으로 의미하는 모래와 자갈입자의 크기는 학자들에 따라서 약간씩 차이를 보이고 있으나, 대체로 자갈은 2mm 이상의 크기를 의미하며, 모래는 2mm∼0.0625mm, 그리고 실트는 0.0625mm에서부터 0.005 혹은 0.002mm까지, 그 이하는 점토라 부르고 있다. 그러나 이 퇴적학적 분류는 퇴적층 형성과정의 해석을 위해 수리역학적 의미로 세분화하여 명명하는 분류 방법이며, 토목이나 건설분야에서는 이 보다 더 단순화된 분류방법을 채택하고 있다. 미국의 Unified Soil Classification System(USCS)에 의하면 7.62cm 이상은 토양에서 제외하고 있으나, 분류목적상 30.48cm이상은 거력(boulder), 30.48-7.62cm 사이의 입자는 중자갈(cobbles)로 명명하고 있다. 그리고 7.62cm 이하는 잔자갈(pebble)이라고 표현하고 있으며, 4.76mm (U.S.Standard Series No. 4 sieve)에서 0.074mm(No. 200 sieve) 사이를 모래(sand) 라고 명명하고 있다.
일반적으로 토목과 건설에 이용될 수 있는 골재의 입자들은 76.2mm 이하이며, 조립자갈은 19.1mm, 세립자갈은 19.1mm 에서 4.76mm 까지를 말한다. 영국의 IGS 분류에 의하면 4mm이상의 입자를 자갈, 4.00mm-0.0625mm 를 모래라고 구분하고 있다. 한편, 우리나라의 골재업계에서는 흔히 미국의 USCS 분류방법에 따라 7.62cm 이하의 입자를 골재로서 이용가능 한도의 크기로 정하고 있으며, 4.76mm 까지는 자갈로 구성되어 있고 이를 조골재라고 표현하며, 4.76mm-0.074 mm 사이의 입자의 모래로 구성된 경우 이를 세골재라고 기술하고 있다. 이번 육상골재 조사연구에서도 이를 기준으로 하였다. 그러나 자연상태의 골재자원은 일반적으로 모래, 자갈, 그리고 모래보다 더 작은 입자들이 혼합되어 분포하고 있으며, 이들이 혼합되어 있을 때의 명명법에는 약간의 차이가 있다. 그 중에서도 Pettijohn(1975)과 Willman(1942)에 의한 분류방법이 널리 이용되고 있다. 이에 의하면 모래와 자갈의 함유율을 50 : 50 을 기준하여 구분하였으며, 75% 이상이 자갈로 구성되어 있으면 자갈, 그리고 75%이상이 모래로 구성되어 있으면 모래라고 명명하였으며, 그 사이는 모래자갈(75%-50%가 자갈)과 자갈모래(75%-50%가 모래)로 구분하였다. 육상골재의 입도분석을 위하여 체가름시험을 실시하며, 한국공업규격(KSF 2501)에 따라 실시한다. 체가름시험은 자연에서 건조된 시료 약100g 선택하여 4.76mm, 2.00mm, 1.00mm, 0.75mm, 0.50mm, 0.25mm, 0.125mm, 0.074mm 의 체를 사용하여 약 5분간 흔든 다음 각 체에 남은 시료의 무게를 산출하였다. 시험 결과 각각 입도별 무게를 전체무게에 대한 백분율로 계산하여 累積曲線과 粒度別 조성비를 산출한다. 특히, 육상골재의 조사연구에서는 주요채취 대상인 잔골재에 해당하는 4.76 mm(No.4)에서 0.074mm (No.200) 사이 체들의 통과량을 계산하였으며, 평균입도와 조립율에 대하여도 계산하였다.
6.콘크리트용 혼합용수로 사용가능 하는지의 여부를 판명하는 방법을 자세히 설명하여라.
콘크리트는 물과시멘트의수화작용에 의하여 경화하고 수분이 있는 동안은 장기간에 걸쳐서 그 강도를 증진하는 것이므로 강도나 내구성에 미치는 영향은 극히크다.그러므로 콘크리트의혼합용수는 유기물, 기름,산,염기,하수등을 품지않은 순수한 물이라야 한다.
보통 음료에 적합한 깨끗한 물이면 족하나 하천의 오탁된 물이나 공장 부근의 물은 조사 시험한뒤 사용하는 것이 좋다. 물의 성질에 대해서 의심이 날 때는 그물을 사용했을때의 모르터 또는 콘크리트의 강도를 비교하여 그 물의 사용 여부를 결정해야 한다. (콘크리트의 28일 압축강도에 90%이상이면 사용 가능하다.)

키워드

골재,   골재 채취법,   석질