17년 2회차

PSC는 단면이 작고 고강도 재료를 쓰기 때문에 철근콘크리트보다 강성이 작아 처짐과 진동이 크다. 강성이 커서 변형·진동이 작다는 설명이 틀렸다. 고강도 재료 사용, 탄성·복원성 우수, 복부 폭 축소에 의한 자중 경감은 모두 PSC의 특징이다.

한중콘크리트는 하루 평균기온 4℃ 이하가 예상되는 조건에서 적용한다. 10℃ 이하라는 기준은 없다. 공기연행 콘크리트 사용 원칙, 시멘트 직접 가열 금지, 가혹한 조건에서 타설 온도 10℃ 확보는 모두 옳다.

양생 중 수분이 부족하면 표면이 급격히 마르면서 초기 건조균열(플라스틱 수축균열)이 발생한다. 나머지 보기의 침하수축균열·블리딩·레이턴스는 타설 직후 재료 침하와 물의 상승에 의한 현상으로, 양생 단계의 수분 공급과는 직접 관계가 없다.

초음파(음속)로 균열깊이를 평가하는 방법은 T법, Tc-To법, BS법(및 R-S법) 등이다. Pull-off법은 표면에 지그를 부착해 잡아당기는 부착·인장강도 시험이므로 초음파법이 아니다.

실험실에서 흐름판 위의 콘크리트 덩어리에 낙하 충격을 주고 퍼진 정도(흐름값)로 반죽질기를 재는 것이 흐름 시험이다. 재료 분리저항성 평가에 특히 유효하고, 부배합·점성이 높은 유동성 콘크리트에도 적용된다.

공기량은 적당한 혼합시간에서 최댓값을 나타내고, 그보다 길게 비비면 오히려 감소한다. 최소값을 나타낸 뒤 다시 증가한다는 설명이 틀렸다.

제빙화학제가 사용되는 콘크리트의 물-결합재비는 45% 이하로 한다. 수밀성 기준 50% 이하, 탄산화 저항성 기준 55% 이하는 옳은 값이다.

단위굵은골재의 절대용적은 단위골재 절대용적에서 잔골재율을 제외한 몫이다. $V_G=689\times(1-0.41)=406.5\ \mathrm{L}$이므로 단위굵은골재량은 $406.5\times 2.65=1077\ \mathrm{kg}$이다.

프리스트레싱할 때 콘크리트의 압축강도는 프리스트레스를 준 직후 콘크리트에 생기는 최대 압축응력의 1.7배 이상이어야 한다. 프리텐션 방식에서는 이와 별도로 30MPa 이상이 요구된다.

목재 거푸집널과 수평부재는 등분포하중이 작용하는 단순보로 검토한다. 집중하중이 작용하는 캔틸레버보로 본다는 설명이 틀렸다. 단위중량 24kN/m³, 활하중 최소 2.5kN/m², 연직하중 합계 최소 5.0kN/m²는 모두 옳다.

비비기 시간 시험을 하지 않은 경우 가경식 믹서는 1분 30초 이상, 강제식 믹서는 1분 이상 비비는 것을 표준으로 한다. 가경식에 1분을 적용한 것이 틀렸다.

재령 28일 압축강도는 $f_{cu}(28)=\dfrac{28}{4.5+0.95\times 28}\times 1.11\times 30=29.98\ \mathrm{MPa}$이고, 인장강도는 $f_{sp}=0.44\sqrt{29.98}=2.41\ \mathrm{MPa}$이다. 온도균열지수는 인장강도를 온도응력으로 나눈 값이므로 $I_{cr}=\dfrac{2.41}{2.0}=1.2$이다.

시험횟수 23회의 보정계수는 직선보간으로 $1.08-\dfrac{0.05}{5}\times 3=1.05$, 보정 표준편차는 $s=4\times 1.05=4.2\ \mathrm{MPa}$이다. 설계기준강도가 35MPa 이하이므로 $f_{cr}=\max(30+1.34\times 4.2,\ 26.5+2.33\times 4.2)=\max(35.6,\ 36.3)$이 되어 36.3MPa이다.

단위수량을 늘리면 물-결합재비가 커져 조직이 성겨지고 염화물 이온의 침투가 오히려 빨라진다. 이미 들어 있는 염분의 총량도 줄지 않으므로 희석 목적의 단위수량 증가는 염해 대책이 될 수 없다.

알칼리금속은 알칼리-골재반응을, 염화물은 철근 부식을 일으켜 내구성을 크게 떨어뜨린다. 따라서 이들 함유량이 많은 재료는 피해야 한다.

경량골재 콘크리트는 워커빌리티 개선과 동결융해 저항성 확보를 위해 공기연행제(AE제)를 사용하는 것을 원칙으로 한다. 사용하지 않는다는 설명이 틀렸다.

굵은골재 최대치수가 클수록 소요 단위수량과 단위시멘트량이 줄어 경제적이다. 최대치수가 작은 굵은골재가 유리하다는 설명이 틀렸다.

압축강도 시험의 재하속도는 압축 응력도 증가율이 매초 $0.6\pm 0.4\ \mathrm{MPa}$, 즉 0.2~1.0MPa가 되도록 한다. 이보다 빠르면 강도가 과대평가된다.

계량 허용오차는 물과 시멘트가 ±1%, 골재와 혼화제가 ±3%이고 혼화재는 ±2%이다. 따라서 혼화재를 ±2%로 쓴 보기만 옳다.

길모아(Gillmore) 침 장치는 초결과 종결을 재는 시멘트 응결시간 시험 기구다. 분말도는 블레인 공기투과장치, 비중은 르샤틀리에 플라스크로 측정한다.

밑변은 $15+2\times 2+1.5\times 2=22\ \mathrm{m}$이므로 단면적 $A=\dfrac{15+22}{2}\times 2=37\ \mathrm{m^2}$, 성토량은 $37\times 20=740\ \mathrm{m^3}$이다. 떼붙임은 마구리를 뺀 양쪽 비탈면만이므로 $(\sqrt{2^2+4^2}+\sqrt{2^2+3^2})\times 20=161\ \mathrm{m^2}$이다.

기초 밑판에 돌기(활동방지벽, shear key)를 두면 돌기 앞면의 수동토압과 지반 전단저항을 함께 동원해 수평 저항력을 크게 높일 수 있다. 앵커나 앞굽 확장보다 시공이 간단하고 비용도 적게 든다.

필댐은 제체가 흙·사석이라 월류에 취약하므로 여수로를 댐 본체와 분리해 별도로 설치해야 하고 그만큼 공사비가 더 든다. 여수로를 본체와 일체로 만들 수 있는 것은 콘크리트댐이다.

흙쌓기 재료는 완성 후 침하가 작아야 하므로 압축성이 작아야 한다. 압축성이 크면 오히려 압축침하가 커진다.

네트워크 공정표는 모든 작업의 선후관계와 소요일수를 따져 그려야 하므로 작성이 복잡하고 숙련이 필요하다. 간단히 작성할 수 있는 것은 횡선식(바 차트) 공정표다.

TBM은 굴착면이 매끄럽고 여굴이 적어 라이닝을 얇게 할 수 있는 것이 오히려 장점이다. 고가의 초기 투자비, 본바닥 변화에 대한 대응 곤란, 지반에 따른 적용범위 제약이 단점이다.

정수위 투수시험은 사질토의 투수계수를 구하는 시험으로 지지력과 직접 관계가 없다. 평판재하시험·CBR 시험·표준관입시험은 모두 지반의 지지력을 판정·추정하는 시험이다.

연속 철근콘크리트 포장(CRCP)은 종방향 철근을 연속 배근해 횡방향 줄눈을 제거한 포장이다. 종방향 줄눈을 완전히 제거했다는 설명이 틀렸다.

침투수로 뒷채움 흙이 포화되면 전단강도가 떨어져 옹벽 앞쪽의 수동저항은 오히려 감소한다. 흙의 무게 증가, 활동면의 양압력 발생, 저면 양압력에 의한 안정성 저하는 모두 옳은 설명이다.

샌드드레인의 영향원 지름은 배열 방식에 따라 달라진다. 정사각형 배열은 $d_e=1.13d$, 정삼각형(등변삼각형) 배열은 $d_e=1.05d$이다.

탬핑롤러는 롤러 표면의 돌기(foot)가 흙 속을 파고들어 다짐 유효깊이가 크고 흙덩어리를 부수며 토립자를 이동·혼합시킨다. 그래서 함수비가 높은 점토질 흙의 함수비 조절과 다짐에 유리하다.

뚫어야 할 총 길이는 $2\times 10=20\ \mathrm{m}$이고 착공속도가 0.3m/min이므로 소요시간은 $\dfrac{20}{0.3}=66.7\ \text{분}$이다.

운반토량은 흐트러진 상태의 토량이므로 완성(다짐)토량에 $\dfrac{L}{C}$를 곱한다. $100000\times\dfrac{1.2}{0.8}=150000\ \mathrm{m^3}$이다.

오픈 케이슨은 굴착과 침하를 반복하는 방식이라 침하깊이에 제한을 받지 않는 것이 장점이다. 공사비가 싼 대신 히빙·보일링 우려, 저부 연약토 제거 확인 곤란, 지지력·토질 파악 곤란이 단점이다.

사이클타임은 $C_m=\dfrac{60}{40}+\dfrac{60}{100}+0.25=2.35\ \text{분}$이다. 구하는 것이 본바닥 토량이므로 토량환산계수 $f=1/L=1/1.2$를 적용하면 $Q=\dfrac{60\times 2.3\times (1/1.2)\times 0.6}{2.35}=29.36\ \mathrm{m^3/h}$이다.

주탑·케이블·주형의 3요소로 이루어지고 케이블을 주탑에 직접 정착시켜 주형을 비스듬히 매다는 형식이 사장교이며, 국내에서는 서해대교가 대표적이다. 현수교는 주케이블을 양단 앵커리지에 정착하고 행어로 주형을 매단다.

운동장·광장처럼 넓은 면을 고르게 말려야 하는 곳은 지하수와 침투수를 지중에서 모아 배출하는 맹암거 배수가 적합하다. 개수로나 지표 배수는 넓은 면 전체의 지중 수분을 처리하지 못한다.

조절폭파(제어발파)에는 라인 드릴링, 쿠션 블라스팅, 프리스플리팅, 스무스 블라스팅이 있다. 벤치 컷은 계단식으로 대량 굴착하는 일반 발파공법이므로 해당하지 않는다.

아스팔트 포장의 시험포장 면적은 500m² 정도로 한다. 여기서 다짐도, 다짐 후 두께, 재료분리, 부설 및 다짐방법을 확인해 본 포장의 시공조건을 정한다.

양·불량으로 판정하되 불량률이 아니라 불량개수로 관리하는 계수형 관리도가 pn 관리도다. p관리도는 불량률, c관리도는 결점수, u관리도는 단위당 결점수를 관리한다.

고로슬래그는 시멘트 수화로 생긴 수산화칼슘을 소비하면서 잠재수경성을 발현한다. 따라서 수산화칼슘은 오히려 줄고, 그 결과 해수·황산염 등 염류에 대한 저항성은 향상된다.

촉진제는 주로 염화칼슘·규산나트륨계다. 나프탈렌 설폰산염계는 시멘트 입자를 분산시키는 고성능감수제·유동화제이므로 촉진제 설명이 틀렸다.

강재의 강도와 경도는 탄소(C) 함유량이 늘어날수록 크게 증가한다. 대신 연성·인성과 용접성은 떨어진다.

시멘트 결합재의 일부를 합성수지·유제·합성고무 라텍스 등 폴리머로 대체한 것이 폴리머 시멘트 콘크리트다. 방수성·접착성·인장강도와 내약품성이 개선된다.

잔골재의 염화물(NaCl 환산량)은 최대 0.04% 이하여야 하므로 0.4%는 10배 큰 값이다. 점토덩어리 1.0%, 마모작용을 받는 경우 0.08mm체 통과량 3.0%, 외관이 중요한 경우 석탄·갈탄 0.5%는 모두 옳다.

실리카콘·페로실리콘 등 규소합금을 전기아크로에서 만들 때 배출가스로부터 회수되는 초미립 부산물이 실리카 퓸이다. 시멘트의 5~15%를 치환해 조직을 치밀하게 하고 재료분리 저항성·수밀성·내화학성과 알칼리골재반응 억제효과를 높인다.

규산삼석회(C₃S)와 규산이석회(C₂S)가 시멘트 강도의 대부분을 지배하며 그 합은 포틀랜드시멘트에서 70~80% 정도다. 클링커 주요 화합물은 C₃S·C₂S·C₃A·C₄AF이고, C₃A는 수화속도가 가장 빠르고 발열이 크며, 알라이트는 C₃S를 주성분으로 한다.

굵은골재 밀도·흡수율 시험의 시료 최소질량은 최대치수(mm)의 0.1배를 kg으로 나타낸 값이며, 구조용 경량 굵은골재는 여기에 추정밀도/2.5를 곱한다. $50\times 0.1\times\dfrac{1.4}{2.5}=2.8\ \mathrm{kg}$이다.

대폭파나 수중폭파에서 여러 장약을 동시에 기폭시킬 때 뇌관 대신 쓰는 것이 도폭선이다. 도화선은 뇌관에 불을 옮기는 완연소 심선이고, DDNP는 기폭약이다.

KS F 2354 아스팔트 함유량(추출) 시험에는 삼염화에틸렌·염화메틸렌 등 용제와 탄산암모늄 용액이 쓰인다. 황산나트륨은 골재의 안정성 시험(KS F 2507)에 쓰는 시약이다.

재료를 얇게 펴서 넓힐 수 있는 성질은 전성이다. 인성은 충격에 견디는 끈기, 강성은 변형에 저항하는 성질, 취성은 작은 변형에서 갑자기 깨지는 성질이다.

모래 A의 질량비를 $x$라 하면 $3.43x+2.36(1-x)=2.80$이다. 정리하면 $x=\dfrac{0.44}{1.07}=0.41$이므로 A:B = 41%:59%이다.

혼화제는 사용량이 시멘트 질량에 비해 극히 적어 배합계산에서 그 자체의 부피를 무시한다. 배합계산에 부피를 반영해야 하는 것은 사용량이 많은 혼화재다.

조암광물의 집합상태에 따라 나타나는 결 모양은 석리이고, 층리는 퇴적암이 쌓이면서 생긴 층 모양 구조를 말한다. 절리·석목·편리에 대한 설명은 옳다.

블로운 아스팔트는 잔류유에 공기를 불어넣어 만든 석유계 아스팔트로 연화점이 높고 감온성이 작아 방수·방식 공사용으로 가장 많이 쓰인다. 스트레이트 아스팔트는 신도와 접착성이 커서 주로 포장용으로 쓴다.

목재 건조의 목적은 강도·내구성 증진, 균류에 의한 부패 방지, 수축균열·부정변형 방지, 중량 경감, 도장·방부처리 효과 향상이다. 건조하면 재질이 단단해져 가공성은 오히려 떨어지므로 건조 목적에 해당하지 않는다.

고체에서 액체로 변하는 과정에서 일정한 반죽질기(점도)에 이른 온도가 연화점이다. 시료를 채운 환에 강구를 올려 규정 거리만큼 처지는 온도를 재는 환구법으로 측정한다.

분말도가 높으면 수화가 빨라져 초기강도와 수화열이 커지고 블리딩은 줄어든다. 다만 수화가 활발하고 조직이 치밀해지므로 건조수축은 커진다.

가적잔류율은 40mm 0%, 20mm 47%, 10mm 91%이고 5mm 이하 체는 모두 100%다. 조립률은 표준 10개 체(80·40·20·10·5·2.5·1.2·0.6·0.3·0.15mm)의 가적잔류율 합을 100으로 나눈 값이므로 $FM=\dfrac{0+0+47+91+100\times 6}{100}=7.38$이다.

성인(생성원인)에 의한 분류는 화성암·퇴적암·변성암 세 가지다. 점토질암은 화학성분(주요 조암광물)에 따른 분류에 속한다.

주동토압계수는 $K_a=\tan^2\left(45^\circ-\dfrac{30^\circ}{2}\right)=\dfrac{1}{3}$이고, 옹벽 바닥의 수평토압은 $\sigma_h=\dfrac{1}{3}\times 1.9\times 8=5.07\ \mathrm{t/m^2}$이다. 보강띠 하나가 받는 최대힘은 $T_{max}=\sigma_h S_v S_h=5.07\times 0.5\times 1.0=2.53\ \mathrm{t}$이다.

다짐에너지가 커지면 다짐곡선이 좌측 상방으로 이동하므로 최대건조단위중량은 커지지만 최적함수비는 작아진다. 나머지 보기(건조측 면모구조, 최적함수비 부근에서 투수계수 최소)는 옳다.

$e=e_{max}-D_r(e_{max}-e_{min})$이므로 $e_1=0.8-0.4\times 0.4=0.64$, $e_2=0.8-0.7\times 0.4=0.52$이다. 두께 감소는 $\Delta H=200\times\dfrac{0.64-0.52}{1+0.64}=14.6\ \mathrm{cm}$이다.

Engineering-News 공식은 항타 시 타격에너지와 관입량으로 지지력을 구하는 동역학적(항타) 공식이다. Dörr·Terzaghi·Meyerhof 공식은 흙의 강도정수로 선단·주면지지력을 구하는 정역학적 공식이다.

최근 매립되어 압밀이 끝나지 않은 포화 점성토에 시공 직후의 단기(초기) 안정을 검토하는 경우이므로, 압밀도 배수도 허용하지 않는 비압밀비배수(UU) 시험으로 강도정수를 구한다. 장기(압밀 후) 안정 검토에는 CD 시험을 쓴다.

깊이 5m의 유효연직응력은 $\sigma_v'=1.8\times 5=9\ \mathrm{t/m^2}$이다. 과압밀비가 선행압밀압력을 현재 유효응력으로 나눈 값이므로 $P_c=2\times 9=18\ \mathrm{t/m^2}$이다.

성토 하중으로 연약층이 압밀되면 주변 지반이 말뚝보다 더 많이 가라앉아 부(負)의 주면마찰력이 생긴다. 이 힘은 말뚝을 아래로 끌어당기는 하중으로 작용하므로 말뚝의 지지력은 감소한다.

시료 부피는 $V=\dfrac{\pi\times 5^2}{4}\times 10=196.3\ \mathrm{cm^3}$이므로 습윤단위무게는 $\gamma_t=\dfrac{350}{196.3}=1.78\ \mathrm{g/cm^3}$이다. 건조단위무게는 $\gamma_d=\dfrac{\gamma_t}{1+w}=\dfrac{1.78}{1.4}=1.27\ \mathrm{g/cm^3}$이다.

p-q 다이어그램의 파괴선($K_f$선) 경사각 $\alpha$와 내부마찰각은 $\sin\phi=\tan\alpha$ 관계다. $\sin\phi=\tan 32^\circ=0.625$이므로 $\phi=38.7^\circ$이며, 그림의 32°를 그대로 답하면 안 된다.

사질토는 구속압이 없는 기초 모서리에서 흙이 밀려나 응력을 거의 받지 못하므로 접지압은 중앙부에서 최대가 된다. 점성토에서는 반대로 모서리에서 최대가 된다.

단면적은 $200\times 100=20000\ \mathrm{cm^2}$이므로 $Q=kiA=5\times 10^{-2}\times\dfrac{1}{10}\times 20000=100\ \mathrm{cm^3/s}$이다. 분당으로 고치면 $100\times 60=6000\ \mathrm{cm^3/min}$이다.

겉보기 유속은 $v=\dfrac{Q}{At}=\dfrac{150}{20\times 120}=0.0625\ \mathrm{cm/s}$이다. 흙입자 부피가 $420/2.67=157.3\ \mathrm{cm^3}$이므로 간극률은 $n=1-\dfrac{157.3}{200}=0.21$이고, 실제 침투유속은 $v_s=\dfrac{v}{n}=\dfrac{0.0625}{0.21}\approx 0.30\ \mathrm{cm/s}$이다.

평판재하시험의 허용지지력은 항복강도의 1/2과 극한강도의 1/3 중 작은 값으로 정한다. 두 값 가운데 안전측을 택하는 것이다.

베인 시험은 연약 점성토의 비배수 점착력을 현장에서 구하는 시험이다. $c=\dfrac{T}{\pi D^2\left(\dfrac{H}{2}+\dfrac{D}{6}\right)}=\dfrac{590}{\pi\times 5^2\times\left(\dfrac{10}{2}+\dfrac{5}{6}\right)}=1.29\ \mathrm{kg/cm^2}$이다.

규소판-알루미늄판-규소판의 3층 구조가 칼륨이온(K⁺)으로 결합된 점토광물은 일라이트다. 몬모릴로나이트도 3층 구조지만 결합이 약해 물이 들어가 크게 팽창하고, 고령토는 2층 구조다.

지표까지 포화되어 사면에 평행한 침투가 일어나는 반무한 사면의 안전율은 $F_s=\dfrac{\gamma_{sub}}{\gamma_{sat}}\cdot\dfrac{\tan\phi}{\tan i}$이다. $F_s=\dfrac{0.8}{1.8}\times\dfrac{\tan 33^\circ}{\tan 25^\circ}=0.62$로 1보다 작아 불안정하다.

지하수위가 지표 아래 2m이므로 A점의 유효응력은 $\sigma'=1.8\times 2+(2.0-1.0)\times 4=7.6\ \mathrm{t/m^2}$이다. 전단강도는 $\tau=c+\sigma'\tan\phi=3+7.6\tan 30^\circ=7.39\ \mathrm{t/m^2}$이다.

Terzaghi 수정지지력식의 형상계수는 직사각형 기초에서 $\alpha=1.0+0.3\dfrac{B}{L}$, $\beta=0.5-0.1\dfrac{B}{L}$이다. $B/L=4/5=0.8$이므로 $\alpha=1.24$, $\beta=0.42$이다.

압밀도는 초기 과잉간극수압 중 소산된 비율이다. $U=\left(1-\dfrac{2}{10}\right)\times 100=80\%$로, 10t/m² 가운데 8t/m²가 소산된 것이다.