19년 3회차

잔골재의 입자 모양 판정 실적률 시험에서 물로 씻으면서 체가름하여 2.5mm 체를 통과하고 1.2mm 체에 남아 있는 것을 시료로 사용하는 것이 KS F 표준 규격의 정해진 절차이다.

골재 시험의 정확한 절차를 묻는 문항으로, 나머지 보기는 다음과 같은 오류가 있다.

• 체가름 시험: 체 눈에 막힌 알갱이는 파쇄되지 않도록 조심스럽게 제거해야 하며, 이는 통과한 시료가 아닌 체에 남은 것으로 간주된다.
• 황산나트륨에 의한 안전성 시험: 5회 반복을 표준으로 하며 손실질량 백분율을 측정한다.
• 잔골재의 유기 불순물 시험: 분취한 시료는 약 0.5kg 정도를 사용하며, 건조 조건은 맞으나 사용량이 틀렸다.

레디믹스트 콘크리트의 배합수로 사용되는 회수수에 포함된 염소이온(Cl⁻) 농도는 250mg/L 이하로 규정되어 있다. 이는 콘크리트의 내구성을 확보하고 철근의 부식을 방지하기 위한 기준으로, 과도한 염소이온이 철근 콘크리트 구조물의 철근을 부식시키는 것을 방지하기 위해 설정된 상한선이다.

물-결합재비는 50%이다.

주어진 관계식 $f_{28} = -14.0 + 22.0 \times \dfrac{B}{W}$ 에 $f_{28} = 30\,\mathrm{MPa}$ 를 대입한다.

$30 = -14.0 + 22.0 \times \dfrac{B}{W}$
$\dfrac{B}{W} = \dfrac{44.0}{22.0} = 2.0$
$\dfrac{W}{B} = \dfrac{1}{2.0} = 0.50 = 50\%$

관계식이 결합재-물비(B/W) 형태로 주어졌으므로, 구한 값의 역수를 취해야 묻고 있는 물-결합재비가 된다는 점이 이 문항의 핵심이다.

르샤틀리에 비중병법에서 밀도는 질량을 액면 상승분(부피)으로 나눈 값이다.

등유 눈금 상승분은 $25.6-0.2=25.4\ \mathrm{mL}$이므로, 밀도는 $\dfrac{70}{25.4}\approx2.76\ \mathrm{g/cm^3}$이다.

굵은 골재의 최대 치수는 철근의 최소 순간격과 피복두께의 3/4을 초과해서는 안 되므로 3/5이라는 설명은 틀리다. 그 밖에 거푸집 양 측면 사이 최소 거리의 1/5 이하로 하고, 단면이 큰 구조물은 40mm를 표준으로 한다. 무근콘크리트는 부재 최소 치수의 1/4을 초과하지 않도록 한다.

습식법은 물을 30~40% 정도 가하여 슬러리 형태로 분쇄하는 방식이므로, 물을 약 10% 정도 가한다는 설명은 틀렸다. 습식법의 장점은 먼지 발생이 적고(1번 참), 원료가 이미 습윤 상태이므로 미분말화가 용이하며(3번 참), 물의 존재로 화학반응이 촉진되어 소성이 쉬워진다. 반면 단점은 슬러리에 포함된 많은 수분을 건조 및 소성 과정에서 증발시켜야 하므로 열량 손실이 크다(2번 참)는 것이다.

잔골재율이 적을수록 콘크리트 배합에서 굵은골재의 비율이 높아지므로, 골재 간 마찰이 증가하고 입자 접촉으로 인해 압송성이 악화된다. 반대로 잔골재율이 높을수록 잔골재가 윤활 역할을 하여 압송성이 개선된다.

• 단위수량·단위 시멘트량 감소: 정확하다. 잔골재율을 적게 하면 시멘트 페이스트 양이 감소하여 단위수량과 단위 시멘트량이 줄어든다.
• 거칠어짐·재료분리: 맞다. 잔골재가 너무 부족하면 콘크리트 표면이 거칠어지고 재료분리 경향이 커진다.
• 시험에 의한 결정: 배합설계의 원칙을 올바르게 설명한 것으로, 시험을 통해 워커빌리티 범위 내에서 단위수량 최소 조건으로 결정한다.

골재는 직사광선을 피해 저장해야 온도 상승과 건조에 따른 골재 품질 변화, 콘크리트 슬럼프 저하 등을 막을 수 있다.

잔골재와 굵은 골재를 분리 저장하는 것, 배수시설을 설치하는 것, 빙설 혼입·동결을 방지하는 것, 크고 작은 알이 분리되지 않도록 취급하는 것은 모두 옳은 저장 방법이다.

한중 콘크리트에서 AE제 등 혼화제 사용을 피한다는 설명은 한중 콘크리트의 배합 원칙에 모순된다. 한중 콘크리트는 저온에서 수화 반응이 지연되므로 초기 강도 발현이 중요하지만, 이를 위해 AE제 사용을 피한다는 것은 틀렸다.

한중 콘크리트에서 AE제(공기연행제)는 동결융해 피해를 방지하기 위해 필수적으로 사용되며, 초기 강도와 동해 저항성을 동시에 확보하기 위해 고시멘트량, 저수-결합재비, AE제 병용이 표준 배합이다.

반면 나머지는 모두 올바른 배합 고려사항이다.

• 경량골재 콘크리트: 내구성 향상을 위해 공기연행 원칙
• 서중 콘크리트: 수화열 억제를 위해 단위수량과 시멘트량 저감
• 매스 콘크리트: 수화열 감소를 위해 혼합시멘트 사용

부순 굵은 골재를 사용한 콘크리트의 강도 특성을 판단하는 문항으로, "약 10% 정도 강도가 감소된다"는 표현은 실제 거동과 반대이며, 부순 굵은 골재 사용 시 강도 향상 또는 유지를 기대할 수 있다.

부순 굵은 골재는 표면이 거칠고 입자 형태가 각진 특징이 있어 시멘트 페이스트와의 부착력이 강자갈보다 우수하므로, 동일한 물-시멘트비 조건에서 강도가 더 높거나 동등하게 발현된다.

건조 수축 증가, AE제·감수제 사용, 단위수량 증가(5~10%)는 모두 부순 잔골재의 미세한 분말 증가로 인한 올바른 설명이다.

콘크리트용 순환 골재에서 0.08mm체 통과량은 굵은 골재 1.0% 이하, 잔골재 7.0% 이하이다. 점토 덩어리량은 굵은 골재 0.2% 이하, 잔골재 1.0% 이하이다. 따라서 굵은 골재의 0.08mm체 통과량 기준이 1.0% 이하라는 설명이 옳다.

플라이애시 품질시험에서 시험 모르타르는 보통 포틀랜드 시멘트와 플라이애시를 3:1의 질량비로 배합하여 제조한다.

이는 시멘트 일부를 플라이애시로 치환해 강도지수 등 품질 특성을 대조 모르타르와 비교하기 위한 규정 배합비이며, 출제 당시 KS 기준에 따른 값이다.

실적률은 $G/S = \dfrac{\text{단위용적질량}}{\text{절대건조밀도}} \times 100$으로 계산한다. 대입하면 $\dfrac{1600}{2600} \times 100 = 61.5\%$가 되어 61.5%가 실적률이다.

입도 보정식은 $X=\frac{100S-b(S+G)}{100-(a+b)}$, $Y=\frac{100G-a(S+G)}{100-(a+b)}$이다. 대입값은 $S=650$, $G=1050$, $a=5$, $b=8$이다.
$X=\frac{65000-8\times1700}{87}=\frac{51400}{87}\approx$591, $Y=\frac{105000-5\times1700}{87}=\frac{96500}{87}\approx$1109이다.

레디믹스트 콘크리트 혼합용 물의 수질 기준에서 상수도물(수도수)의 pH 허용 범위는 pH 5.8~8.5이다. 이는 콘크리트의 수화 반응을 정상적으로 진행시키고 철근 부식을 방지하기 위해 산성(pH 3.1 이하)이나 강알칼리성(pH 8.7 이상)을 피하도록 규정한 것이다. pH 5.8 미만이면 시멘트 성분을 과도하게 용해시키고, pH 8.5를 초과하면 일부 혼화재와의 반응에 부정적 영향을 미칠 수 있다.

시멘트의 풍화(열화)는 탄산화와 수분 흡수로 진행되는데, 탄산가스와 반응하면서 이산화탄소를 흡수한 대신 수산화칼슘 등이 탄산염으로 변환되어 비중이 낮아진다.

반면 나머지 보기는 맞는 설명이다.

• 비표면적: 비표면적 증가로 반응성이 높아져 초기 강도 발현이 빨라진다.
• 재령 28일 강도: 포틀랜드 시멘트 강도 규정의 기준값이다(표준양생 20°C, 상대습도 60% 이상).
• 석고: 석고(이수석고, 반수석고)가 시멘트의 응결 시간을 조절하는 조절제로서 첨가량을 늘리면 응결이 지연되는 것이 맞다.

콘크리트 배합설계는 설계기준강도 확인 → 배합강도 결정 → 사용재료 선정 → 시험배합 실시 → 시방배합 결정 → 현장배합으로 수정의 순서로 진행한다.

설계기준강도에 여유를 둔 배합강도를 먼저 정하고, 실제 사용할 재료를 선정한 뒤 시험배합으로 배합비를 검증해 시방배합을 확정하고, 현장 골재의 함수상태 등을 반영해 현장배합으로 수정하는 흐름이 일반적이다.

굳지 않은 콘크리트 중의 전 염소이온량은 원칙적으로 $0.3\ \mathrm{kg/m^3}$ 이하로 규정하며, 책임기술자의 승인을 얻으면 $0.6\ \mathrm{kg/m^3}$까지 허용할 수 있다.

이는 철근 부식을 억제하기 위한 염화물량 상한 규정으로, 출제 당시 기준에 따른 수치이다.

A₃ 변태점보다 30~50℃ 높은 오스테나이트 영역까지 가열한 뒤 노 안에서 서서히 식히는 방법은 풀림(annealing)이다. 블루잉은 강 표면에 청색 산화피막을 입히는 처리이므로 설명이 틀렸다. 뜨임, 담금질(급랭으로 마텐자이트 조직 생성), 불림(대기 중 냉각)에 대한 설명은 옳다.

분말도가 큰 시멘트일수록 AE제 사용량이 감소한다는 설명은 틀렸다. 분말도가 큰 시멘트일수록 표면적이 넓어져 공기연행제와의 상호작용이 강해지므로 오히려 AE제 사용량은 증가해야 한다(분말도가 작을수록 AE제 사용량은 감소).

공기연행제(AE제)는 콘크리트에 미세한 공기 기포를 균일하게 분산시키는 혼화제로, 나머지 보기는 옳은 설명이다.

• 동결융해 저항성: 이러한 미세한 공기 기포가 동결융해 시 콘크리트 내부의 수분 팽창을 완화하여 동결융해 저항성을 크게 향상시킨다.
• 워커빌리티: 공기 기포가 윤활유 역할을 하여 워커빌리티를 개선하고 시공성을 높인다.
• 볼베어링: 공기 기포들이 볼베어링(구슬 베어링) 효과를 발휘하여 골재 입자 간의 마찰을 줄인다.

체가름 시험은 체를 통과한 골재의 질량 비율을 측정하여 골재의 입경별 분포를 파악하는 시험이다. 조립률(조립도)은 누적 통과율로부터 계산되고, 입도 분포는 체가름 곡선으로 직접 파악되며, 굵은 골재의 최대 치수는 가장 큰 체를 통과하지 못한 지점으로 결정된다. 반면 단위 용적질량은 일정 용적의 용기에 골재를 담아 질량을 측정해야 하므로 체가름 시험만으로는 파악할 수 없다.

받아들이기 품질검사에서 기준에 미달하는 항목이 발견되면 계절과 무관하게 해당 콘크리트를 타설해서는 안 되고, 생산 중지·반품·폐기 등의 조치를 취해야 한다.

여름철이라는 이유로 미달 항목이 있는데도 그대로 타설한다는 대응은 품질관리 원칙에 어긋난다.

생산 중지 요청, 부적합 레미콘의 반품·폐기, 슬럼프·공기량·염소이온량·펌퍼빌리티를 받아들이기 검사 항목으로 보는 것은 모두 옳은 설명이다.

부순모래(부순 잔골재)를 쓸 때 표준입도 기준을 완화하는 것은 0.15mm체 통과량(2~15%)이므로 0.3mm체 통과량을 10~25%로 제시한 설명은 틀리다. 연속된 두 체 사이의 통과량은 45%를 넘지 않아야 한다. 조립률이 배합설계 값보다 ±0.20 이상 변하면 배합을 변경한다.

모르타르봉 방법(ASTM C1260)은 알칼리-규산염 반응(ASR)을 검출하는 데 적합한 시험방법으로, 알칼리-탄산염 반응(ACR)은 검출하지 못한다는 점이 정답의 근거다. 보기 2는 모르타르 배합비가 정확하고, 보기 3은 모르타르봉의 길이 변화 측정을 통해 반응성을 판정하는 방법의 원리로 맞으며, 보기 4도 시험 공시체 제작 기준으로 올바르다. 따라서 1번이 틀린 설명이다.

최소 철근 순간격 60~200mm 정도의 부재에서 자기충전성을 갖는 성능은 2등급이다. 1등급은 35~60mm 정도, 3등급은 200mm 정도 이상이거나 무근 구조물에 해당한다.

거푸집 및 동바리 구조계산의 연직하중 기준을 묻는 문항이다. 정답 근거는 보통 콘크리트의 단위중량은 24kN/m³이며, 문항에서 제시한 17kN/m³는 잘못된 값이다. 17kN/m³는 경량콘크리트의 범위에 해당한다.

철근의 중량을 따로 고려하지 않고 콘크리트 단위중량 24kN/m³에 포함하여 계산하는 것이 표준 관행이므로, 이 부분 설명 자체는 원칙적이나 수치가 명백히 오류다.

나머지 보기들은 모두 타당하며 기준에 부합한다.

• 거푸집 하중: 0.4kN/m² 이상
• 고정하중: 철근콘크리트와 거푸집 중량의 합
• 활하중: 2.5kN/m² 이상

탄산화 속도의 기본 추정식은 탄산화 깊이가 경과년수의 제곱근에 비례한다는 관계로 표현된다.

즉 $X=R\sqrt{t}$이며, 시간이 지날수록 탄산화 진행 속도(깊이 증가율)가 점차 둔화되는 특성을 반영한다.

AE콘크리트는 미세한 독립기포를 연행시켜 동결융해 저항성을 향상시키는 것이 핵심 효과이므로, 공극 증가로 저항성이 저하된다는 설명은 옳지 않다.

블리딩 감소, 워커빌리티 개선 효과, 공기량 증가에 따른 압축·휨강도 저하 경향은 모두 AE콘크리트의 옳은 특성이다.

이 콘크리트의 휨 강도는 4.67MPa이다.

4점 재하 휨 강도 시험에서 지간 중앙부 파괴 시 휨 강도는
$f_r = \frac{PL}{bd^2}$
공식을 적용한다. 여기서 P는 최대 하중(kN), L은 지간(mm), b는 폭(mm), d는 깊이(mm)이다.

주어진 값을 대입하면: P = 35kN = 35,000N, L = 450mm, b = 150mm, d = 150mm이므로
$f_r = \frac{35,000 \times 450}{150 \times 150^2} = \frac{15,750,000}{3,375,000} = 4.67 \text{ MPa}$이다.

연속한 20점 중 10점 이상 중심선 한쪽으로 편중된 경우는 관리도 판정 기준이 아니다. 편중 기준은 연속 8점 이상이 중심선 한쪽에 있을 때를 기준으로 하며, "10점 이상" 조건은 표준 관리도 판정 규칙에 부합하지 않는다.

관리도에서 점들의 배치 패턴을 통해 공정 이상을 판단할 때, 일반적인 관리도 이상 판정 기준은 다음과 같다.

• 점이 위(또는 아래)로 연속적으로 이동 → 추세 이상
• 점들이 중심선 인근에만 연속적으로 나타남 → 계층화 필요(정상 범위 내)
• 점들이 한계선(관리한계)에 자주 접함 → 산포 과다 이상

배치 플랜트의 콘크리트 생산능력은 믹서의 시간당 혼합능력(1시간에 배출 가능한 콘크리트량)으로 표시하는 것이 일반적이다.

믹서의 용적이나 시멘트 사이로 용적, 혼화제 투입량은 생산능력을 나타내는 직접적인 기준이 아니다.

트럭애지테이터로 운반한 콘크리트는 1/4과 3/4 부분에서 각각 시료를 채취해 슬럼프를 시험한다. 두 값의 차이는 30mm 이하여야 한다.

침하균열을 방지하려면 단위수량을 될 수 있는 한 작게 하여 블리딩과 침하량 자체를 줄이는 것이 기본 원칙이다.

단위수량을 크게 하여 슬럼프가 큰 콘크리트로 시공하면 오히려 블리딩과 침하가 커져 침하균열이 발생하기 쉬워진다.

타설 속도를 늦추고 1회 타설 높이를 작게 하는 것, 굳기 전 침하균열 발생 시 즉시 재다짐·재진동을 하는 것, 벽·기둥의 침하가 끝난 뒤 슬래브·보를 타설하는 것은 모두 옳은 방지·조치 방법이다.

받아들이기 품질검사에서 강도 검사는 콘크리트의 배합검사로 하는 것을 표준으로 한다. 배합검사를 하지 않은 경우에 압축강도 시험으로 검사한다.

KS F 2402에서 슬럼프 콘을 들어 올리는 시간은 높이 300mm 기준 2~3초이다. 따라서 4~5초라는 설명은 틀렸다. 시료는 거의 같은 양의 3층으로 나누어 채우고 각 층을 25회씩 다진다. 다짐봉은 아래층에 거의 닿을 정도의 깊이로 넣으며, 재료분리가 생길 우려가 있으면 다짐 횟수를 줄일 수 있다.

한중콘크리트는 하루 평균기온이 4℃ 이하로 예상되는 조건에서 타설하는 콘크리트를 말한다.

이 온도 이하에서는 콘크리트가 동결할 위험이 커지므로 방동·양생 등 한중 시공 대책이 필요해진다.

휨 강도 시험에서 하중을 가하는 속도는 가장자리 응력도가 매초 0.06±0.04MPa씩 증가하도록 한다. 따라서 0.6±0.4MPa이라는 설명은 틀렸다. 시험은 3등분점 재하(4점 재하)로 하며 지간은 공시체 높이의 3배이다. 공시체가 재하점 바깥쪽에서 파괴되면 그 결과는 무효로 한다.

콘크리트 중 잔골재의 염화물 함유량 허용 한도는 0.04%(건조 잔골재 중량 대비)이다. 이는 콘크리트의 철근 부식을 방지하기 위해 설정된 기준으로, KS F 2573(콘크리트용 잔골재)에서 규정하고 있다. 0.06%, 0.09%, 0.35%는 모두 이 기준을 초과하는 수치들이다.

콘크리트 혼화제 계량의 허용오차는 ±3%로 규정된다. 7kg에 대한 허용오차 범위는 7kg × 0.03 = 0.21kg이므로, 최대 범위는 7kg − 0.21kg = 6.79kg에서 7kg + 0.21kg = 7.21kg까지이다.

쪼갬 인장 강도(할렬 인장 강도)는 공식
$f_{ct} = \frac{2P}{\pi DL}$
로 계산된다. 여기서 P는 최대 하중(kN), D는 지름(mm), L은 길이(mm)이다.

주어진 값을 대입하면
$f_{ct} = \frac{2 \times 100}{\pi \times 100 \times 200} = \frac{200}{62,832} = 0.00318 \text{ kN/mm}^2$이다.
1 kN/mm² = 1 MPa이므로
$f_{ct} = 3.18 \text{ MPa}$이다.

경량골재 콘크리트의 특성을 묻는 문항으로, 가볍기 때문에 슬럼프가 크게 나오는 경향이 있다는 보기가 틀린 설명이다. 경량골재는 일반 골재보다 밀도가 낮아 단위중량이 작지만, 입자 자체가 다공질이고 물 흡수율이 높아 콘크리트 내에서 안정적인 골재 지지력이 떨어진다.

따라서 슬럼프는 오히려 작게 나오는 경향이 있으며, 흐르기 성능이 저하된다.

• 공기량: 경량골재 콘크리트의 표준 공기량 기준으로 일반 골재 대비 약 1% 증가시키는 것이 맞다.
• 흡수성: 경량골재의 높은 흡수성으로 인해 건조 상태 사용 시 배치 중 수분 손실로 워커빌리티와 강도가 변동하기 쉬우므로 포화 표면 건조 상태(SSD)로 사용해야 한다는 원칙을 올바르게 설명했다.
• 다짐: 경량골재 콘크리트는 다공질이어서 다지기가 어려우므로 진동 간격을 줄이고 시간을 길게 해야 한다는 타당한 설명이다.

보강용 섬유의 탄성계수는 시멘트 결합재 탄성계수의 1/5 이상이어야 하므로 1/10 이하라는 설명은 틀리다. 섬유보강 콘크리트는 섬유를 고르게 분산시키기 위해 강제식 믹서로 비비는 것을 원칙으로 한다. 섬유를 넣어 인성·균열 억제·내충격성·내마모성을 높인 콘크리트이다.

일반 숏크리트의 장기 설계기준압축강도는 재령 28일로 설정하며 21MPa 이상으로 한다. 따라서 재령 91일, 24MPa 이상이라는 설명은 틀리다. 초기강도는 재령 3시간에 1.0~3.0MPa, 재령 24시간에 5.0~10.0MPa를 표준으로 한다.

잔골재율은 유동화 후 목표 슬럼프에 적합한 값으로 결정해야 하는데, 베이스 콘크리트의 슬럼프에 맞춰 결정한다고 설명한 보기는 잘못되었다.

유동화 콘크리트는 감수제를 사용하여 슬럼프를 증가시키는 배합이므로, 잔골재율 결정 방법이 일반 콘크리트와 다르다.

• 슬럼프 증가량: 표준 슬럼프 증가량 50~80mm, 최대 100mm 이하가 맞다.
• 베이스 콘크리트의 슬럼프: 베이스 콘크리트가 너무 높으면 유동화 효율이 떨어지므로 적절한 슬럼프 범위가 필요하다는 점이 맞다.
• 공기연행제 사용량: 유동화 과정에서 공기가 감소하므로 베이스 상태에서 더 많은 공기를 확보해야 한다는 원칙이 맞다.

촉진양생은 콘크리트 공장제품의 초기강도 발현을 앞당기기 위해 열이나 압력을 가하는 양생 방법으로, 증기양생·적외선양생·오토클레이브 양생이 대표적이다.

습윤양생은 표면 건조를 막아 수화반응을 정상적으로 진행시키는 일반적인 양생 방법으로, 경화를 인위적으로 촉진하는 방법에는 해당하지 않는다.

고온 환경에서 콘크리트 습윤 양생 기간은 수화열 발생 및 수분 증발이 빠르기 때문에 통상적인 경우보다 단축된다. 일평균기온이 30℃ 이상인 고온 환경에서 슬래브 콘크리트는 수분 손실이 급속하게 진행되므로 초기 양생이 매우 중요하며, 이 경우 표준 습윤 양생 기간은 5일로 규정된다. 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 상온 조건의 슬래브는 7일이 표준이나, 고온 조건에서는 조기 강도 발현을 활용하여 5일로 단축할 수 있다.

굵은 골재의 최소 치수는 15mm 이상으로 규정되어 있으며, 이는 주입모르타르가 골재 사이의 간극을 충분히 채울 수 있도록 하기 위한 기준이다.

프리플레이스트 콘크리트는 미리 거푸집에 굵은 골재를 배치한 후 주입모르타르를 주입하는 공법으로, 골재 입도 조절이 중요하다.

• 최대 치수를 최소 치수의 1.5~2배로 한다는 보기: 최대·최소 치수 비율이 정확하지 않다.
• 치수 차이를 적게 하면 모르타르 소요량이 적어진다는 보기: 반대로 치수 차이를 크게 할수록 입도분포가 좋아져 모르타르 소요량이 감소한다.
• 대규모 시공 시 최소 치수를 작게 한다는 보기: 대규모 시공 시에는 최소 치수를 크게 하여 골재 간극을 충분히 확보하는 것이 효과적이므로 틀렸다.

포장용 콘크리트의 휨 호칭강도는 4.5MPa이다. 포장용 콘크리트는 도로, 주차장 등 포장구조에 사용되는 콘크리트로서 휨에 대한 저항성이 중요하며, 관련 규정에서 포장용 콘크리트의 기준 휨 호칭강도를 4.5MPa로 규정하고 있다.

한중 콘크리트의 온도 강하는 시간당 온도 저하율을 적용하여 계산한다. 일반적으로 콘크리트는 주위 기온과의 온도 차이에 따라 시간당 약 4~5℃ 정도 강하하는 것으로 알려져 있으며, 표준 공식은 다음과 같다:
$T = T_0 - (T_0 - T_a) \times \frac{t}{k}$
(여기서 $T_0$는 초기 콘크리트 온도, $T_a$는 주위 기온, $t$는 경과 시간, $k$는 냉각 상수).

주어진 조건: 초기 온도 20℃, 주위 기온 4℃, 경과 시간 1.5시간을 대입하면, 온도 차이는 $20 - 4 = 16$℃이고, 1.5시간 동안의 강하량은 약 3.6℃이다
($16 \times \frac{1.5}{6.67} \approx 3.6$).
따라서 타설 완료 후 콘크리트 온도는
$20 - 3.6 = 16.4$℃이다.

서중 콘크리트는 타설할 때의 콘크리트 온도를 35℃ 이하로 해야 하며, 25℃가 아니다. 25℃는 일평균기온이 이 값을 넘으면 서중 콘크리트로 시공하는 기준이다.

방사선 차폐용 콘크리트는 차폐 성능과 내구성 확보를 위해 조직이 치밀해야 하므로 물-결합재비를 50% 이하로 하는 것을 원칙으로 한다. 따라서 60% 이하로 한다는 설명은 옳지 않다.

일반적인 경우 슬럼프를 150mm 이하로 관리한다는 것, 생물체 방호를 위해 X선·γ선·중성자선을 차폐할 목적으로 사용한다는 것, 밀도·압축강도·설계허용온도·결합수량·붕소량 등 차폐용으로 필요한 성능을 확보해야 한다는 것은 모두 옳은 설명이다.

팽창 콘크리트의 강도 기준은 재령 28일의 압축강도를 기준으로 하므로 1번이 틀렸다. 재령 7일은 팽창률 측정의 기준이 되지만(2번 정답), 강도 기준은 장기 성능을 반영하는 28일로 규정된다. 3번은 팽창재를 별도로 질량 계량하되 오차 범위를 1% 이내로 하는 것이 맞고, 4번도 비빔에서 타설 완료까지 1~2시간 이내라는 기상조건별 제한이 올바른 시공 요건이다.

재료 계량은 시방배합이 아니라 골재의 표면수·입도 등을 보정한 현장배합에 따라 한다. 따라서 시방배합으로 계량한다는 설명은 틀렸다. 각 재료를 1배치씩 질량으로 계량하는 것은 옳다. 유효 흡수율을 보통 15~30분간의 흡수율로 보는 것과 혼화제를 녹이는 물을 단위수량에 포함하는 것도 옳다.

외기온도가 25℃를 넘으면 이어치기 허용 시간 간격은 2.0시간이다. 2.5시간은 외기온도가 25℃ 이하일 때의 기준이므로 이 설명은 틀렸다. 거푸집 안에서 콘크리트를 횡방향으로 옮기지 않는 것은 옳다. 상층은 하층이 굳기 시작하기 전에 타설하고, 고인 블리딩수는 제거한 뒤 타설한다는 설명도 옳다.

연직시공이음부의 거푸집은 구 콘크리트면을 거칠게 처리하기 쉽도록 일찍 뗀다. 제거 시기는 타설 후 여름에는 4~6시간, 겨울에는 10~15시간 정도이다. 따라서 3일 이상 지나야 한다는 설명은 틀렸다. 수평시공이음이 거푸집에 닿는 선을 수평한 직선으로 하는 것은 옳다. 구 콘크리트면을 거칠게 하고 흡수시킨 뒤 시멘트풀이나 모르타르 등을 바르고 타설하는 것도 옳다.

매스 콘크리트의 온도균열지수 표준값은 균열 발생 확률에 따라 구분되며, 균열지수 1.5 이상은 균열 발생을 방지, 1.2~1.5는 균열 발생을 제한, 0.7~1.2는 유해한 균열 발생을 제한하는 경우에 적용한다. 제시된 범위 1.2~1.5는 균열 발생을 완전히 막는 것이 아니라 어느 정도 허용하되 그 발생을 제한하는 수준에 해당하므로 균열발생을 제한할 경우에 해당한다.

수밀 콘크리트의 물-결합재비는 50% 이하를 표준으로 한다. 단위 굵은 골재량은 되도록 크게 하고, 소요 슬럼프는 되도록 작게 하여 180mm를 넘지 않도록 한다. 공기연행제 등을 사용하더라도 공기량은 4% 이하가 되게 한다.

거푸집 하중은 최소 0.4kN/m² 이상을 적용하므로 4kN/m²라는 설명은 틀리다. 고정하중은 철근콘크리트와 거푸집의 중량을 합한 하중이다. 보통 콘크리트의 단위중량은 철근 중량을 포함하여 24kN/m³을 적용하며, 설계 시 굳지 않은 콘크리트의 측압도 고려한다.

고강도 콘크리트의 굵은 골재 최대치수는 40mm 이하로 하되 가능한 한 25mm 이하로 하고, 철근 최소 수평 순간격의 3/4 이내인 것을 사용한다. 따라서 '가능한 40mm 이하, 순간격의 1/3 이내'라는 기술은 틀렸다. 실리카 퓸 같은 혼화재료 사용, 시험으로 정하는 최소 단위시멘트량, 철저한 습윤양생(부득이하면 현장 봉함양생)은 모두 옳은 기술이다.

압축강도는 최대 하중을 단면적으로 나눈 응력으로 구한다. 주어진 값: 단면적 A = 7850 mm², 최대 하중 F = 165 kN = 165,000 N. 압축강도 = F/A = 165,000 N ÷ 7850 mm² = 21 N/mm² = 21 MPa이다.

균형철근비는
$\rho_b = 0.85\beta_1\dfrac{f_{ck}}{f_y}\cdot\dfrac{600}{600+f_y}$
로 구한다. $f_{ck}=28$MPa이므로 $\beta_1=0.85$이고,
$\rho_b = 0.85(0.85)\dfrac{28}{400}\cdot\dfrac{600}{1000} = 0.03035$이다.

균형 단면적은
$A_s = \rho_b b d = 0.03035\times400\times540 \approx 6802\,\text{mm}^2$
로 계산되어 6802mm²가 된다.

"전단철근량이 많을수록 거동에 유리하다"는 표현은 절대적이지 않다. 전단철근량이 과도하게 많으면 콘크리트의 압축강도 저하, 시공성 악화, 경제성 저하 등의 부작용이 발생하며, 설계 기준에서도 최소·최대 철근량 범위를 정하여 필요한 만큼만 배치하도록 규정한다. 따라서 무조건 많을수록 유리한 것이 아니다.

전단철근의 역할은 다음과 같으며, 나머지 보기는 모두 맞다.

• 종방향 철근의 다우얼력 증진
• 콘크리트와 함께 전단력 분담
• 경사균열 폭 제한으로 골재 맞물림 전단저항력 증진

전단보강철근 없이 버티려면 $V_u\le\frac{1}{2}\phi V_c$를 만족해야 한다. 여기서 $V_c=\frac{1}{6}\sqrt{f_{ck}}\,b_wd$이다.
$50000\le\frac{1}{2}\times0.75\times\frac{1}{6}\times\sqrt{25}\times400\times d=125d$이므로 $d\ge$400mm이다.

저압·지속식 주입공법은 일정한 저압을 계속 유지하면서 주입하는 방식으로, 보기 1, 3, 4는 모두 이 공법의 올바른 특징이다. 다양한 점도의 수지를 사용할 수 있으며, 저압이므로 실 부위 손상이 적고 정확성이 높으며, 주입량을 관찰하기 쉬워 시공관리가 용이하다. 반면 보기 2는 저압이므로 오히려 주입기 내에 주입재료가 남을 수 있어 재료 손실이 발생한다는 점에서 틀렸다. 저압 방식의 특성상 완전히 주입되지 않은 잔여물이 발생할 수 있으므로, 재료 손실이 없다는 설명은 부정확하다.

인장 이형철근의 겹침이음에서 A급 이음은 배치된 철근량이 이음부 전 구간에서 해석 결과 요구되는 소요철근량의 2.0배 이상이고, 소요겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우에 해당한다. 이 조건을 만족하지 않으면 B급 이음(겹침이음 길이 1.3ld)이 적용되며, A급은 1.0ld가 적용된다.

허용균열폭을 산정할 때는 피복두께의 영향을 고려해야 하며, 피복두께가 두꺼울수록 강재 부식까지의 여유가 커져 허용균열폭도 커지는 경향을 반영한다.

상수도 시설물의 허용 휨인장균열폭이 0.25mm라는 값, 균열 검증이 영구(지속)하중을 대상으로 한다는 원칙, 전 단면이 인장을 받는 경우가 휨인장을 받는 경우보다 허용균열폭을 더 작게 둔다는 설명은 모두 옳다.

크리프는 콘크리트 주위의 온도가 높을수록, 습도가 낮을수록 더 크게 일어나는 것이 일반적인 특성이다.

건조한 고온 환경에서는 콘크리트 내부 수분의 이동·증발이 촉진되어 크리프 변형이 커지므로, 온도가 높고 습도가 낮을 때 크리프가 작아진다는 설명은 옳지 않다.

재령이 클수록 크리프가 작게 일어난다는 것, 재하 후 첫 28일 동안 총 크리프 변형률의 1/2 이하가 진행되어 2~5년 후 최종값에 근접한다는 것, 물-결합재비가 클수록 크리프가 크게 일어난다는 것은 모두 옳은 설명이다.

콘크리트의 탄산화는 대기 중 이산화탄소가 콘크리트 내부로 침투하여 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 등 알칼리 물질을 중화시키는 현상으로, 철근을 보호하는 알칼리 환경을 파괴함으로써 철근의 부식을 직접 유발한다. 건조수축은 콘크리트의 수분 손실에 의한 열화이고, 레이턴스는 시공 과정의 미세한 입자 축적 문제이며, 크리프 변형은 장기 하중에 의한 소성 변형으로, 모두 탄산화와는 인과관계가 없다.

등가압축응력의 깊이는 약 224mm이다.

그림의 단면은 폭 b=300mm이고, 압축연단에서 인장철근까지의 유효깊이가 d=450mm로 표기되어 있다. 균형철근량이 배근된 상태이므로 압축연단 콘크리트가 극한변형률에 도달하는 순간 인장철근도 동시에 항복한다.

2021년 개정 규정의 극한변형률 $\varepsilon_{cu}=0.0033$ 과 철근 항복변형률 $\varepsilon_y = f_y/E_s = 400/200000 = 0.002$ 로 균형 중립축 깊이를 구하면
$c_b = \dfrac{\varepsilon_{cu}}{\varepsilon_{cu}+\varepsilon_y}\,d = \dfrac{0.0033}{0.0033+0.002} \times 450 = 280.2\,\mathrm{mm}$

$f_{ck}=30\,\mathrm{MPa}$ 로 40MPa 이하이므로 $\beta_1 = 0.80$ 이고,
$a = \beta_1 c_b = 0.80 \times 280.2 = 224\,\mathrm{mm}$
구 기준의 $600/(600+f_y)$ 와 $\beta_1=0.85$ 를 쓰면 229.5mm 가 나오고, 중립축 깊이 자체인 270mm를 그대로 답하는 것도 흔한 실수이므로 개정된 극한변형률과 계수를 적용해 a를 구하는 것이 결정적이다.

콘크리트의 화학적 부식은 외부 화학물질이 시멘트 수화생성물을 변질시켜 결합력을 잃게 하는 현상이다. 질산암모늄(NH₄NO₃)은 산성 염류로서 콘크리트 내 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 반응하여 칼슘염을 용해시키고 암모니아를 발생시키면서 극히 심한 침식을 일으킨다. 콜타르와 파라핀은 유기물질로 물리적 피복성을 가질 뿐 화학적 부식을 야기하지 않으며, 과망간산칼륨은 산화제이지만 콘크리트 침식성이 낮다. 따라서 정답은 질산암모늄이다.

비횡구속골조 압축부재는 $\frac{kl_u}{r}\le 22$이면 단주로 보고 세장효과를 무시한다. 양단 힌지이므로 k=1.0, 직사각형 단면의 회전반경은 $r=0.3h=0.3\times300=90\,\text{mm}$(작은 쪽 치수 사용)이다.
$l_u=\frac{22\times90}{1.0}=$1980mm이므로 이 높이 이하이면 단주이다.

콘크리트 코어 압축강도 시험은 구조물에서 코어를 절단·채취해 파괴시험을 하는 방법이므로 비파괴 시험이 아니라 국부적인 파괴시험에 해당한다.

내시경 시험, 레이더 시험, 초음파 시험은 구조물을 손상시키지 않고 내부 상태를 조사하는 비파괴 현장 시험에 해당한다.

보수재료의 부착성을 높이려면 부착면을 깨끗하게 하고 표면을 거칠게 하여 기계적 결합(요철에 의한 앵커 효과)을 확보해야 하며, 보수재료도 충분히 압착해야 한다.

반대로 바탕의 미세한 구멍을 메워버리면 요철과 공극에 의한 결합 효과가 줄어들어 오히려 부착에 불리해지므로, 이는 부착을 좋게 하기 위한 조치로 적절하지 않다.

압축철근이 항복한다고 보면 $a=\frac{(A_s-A_s')f_y}{0.85f_{ck}b}=\frac{3000\times300}{0.85\times20\times300}=176.5\,\text{mm}$이다. 이때 $c=a/0.85=207.6\,\text{mm}$, $\varepsilon_s'=0.003\times\frac{207.6-50}{207.6}=0.00228>\varepsilon_y=0.0015$이므로 압축철근은 항복한다.
$M_n=(A_s-A_s')f_y(d-\frac{a}{2})+A_s'f_y(d-d')=3000\times300\times461.8+2000\times300\times500\approx715.6\,\text{kN·m}$이다. 연성파괴이므로 $\phi=0.85$를 적용하면 $M_d=0.85\times715.6\approx$608kN·m이다.

동일한 철근비라면 가는 철근을 여러 개 배치하는 것이 굵은 철근 하나를 쓰는 것보다 콘크리트와 접하는 표면적이 커져 부착에 유리하다.

따라서 굵은 철근을 쓰는 것이 유리하다는 설명은 옳지 않다.

경미한 녹은 부착을 해치지 않는다는 것, 이형철근이 원형철근보다 부착강도가 크다는 것, 블리딩의 영향으로 수평철근의 부착강도가 연직철근보다 낮다는 것은 모두 옳은 설명이다.

공칭전단강도는 약 318.6kN이다.

그림의 단면은 폭 b=300mm, 압축연단에서 인장철근(3-D22)까지의 유효깊이 d=450mm이며, D13 스터럽이 U형으로 배치되어 있으므로 한 단면을 가로지르는 전단철근 단면적은 $A_v = 2 \times 126.7 = 253.4\,\mathrm{mm^2}$ 이다.

콘크리트가 부담하는 전단강도는
$V_c = \dfrac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_w d = \dfrac{1}{6} \times 1 \times \sqrt{28} \times 300 \times 450 = 119.1\,\mathrm{kN}$
전단철근이 부담하는 강도는
$V_s = \dfrac{A_v f_y d}{s} = \dfrac{253.4 \times 350 \times 450}{200} = 199.6\,\mathrm{kN}$

따라서 $V_n = V_c + V_s = 119.1 + 199.6 = 318.6\,\mathrm{kN}$ 이다. 스터럽은 두 가닥이 전단면을 가로지르므로 공칭단면적을 두 배로 잡아야 하며, 한 가닥으로 계산하면 값이 크게 작아진다.

제시된 설명은 균열 양측에 간격을 두고 구멍을 뚫어 혈소(철사·클램프 등)를 끼워 넣는 방법으로, 균열 직각 방향의 인장강도를 증가시켜 구조체를 보강하는 효과가 있다는 내용이다. 이는 스테이플이나 U자형 철물 등을 이용해 균열 양쪽을 묶어주는 짜깁기법(스티칭, stitching)의 정의에 해당한다.

나머지 방법은 해당 설명과 다르다.

• 봉합법: 균열 표면을 실런트 등으로 덮어 씌우는 방법
• 드라이 패킹: 좁고 깊은 부위에 된비빔 모르타르를 다져 넣는 방법
• 보강철근 이용방법: 균열부에 철근을 삽입해 보강하는 방법

황산염에 대한 저항성을 높이려면 황산염과 반응해 팽창성 화합물을 만드는 $\mathrm{C_3A}$ 함량을 낮춘 시멘트를 사용해야 하므로, $\mathrm{C_3A}$ 함량을 늘리는 것은 황산염 열화를 막는 방법이 될 수 없다.

고로슬래그나 플라이애시 첨가로 조직을 치밀화하는 것, 적절한 공기연행제 첨가로 내구성을 높이는 것은 황산염 침투에 의한 열화를 방지하는 방법으로 옳다.

슬럼프를 '가능한 한 높게' 설정하는 것이 압송을 수월하게 한다는 설명이 틀렸다. 펌프 압송에서는 슬럼프가 과도하게 높으면 재료 분리, 블리딩 증가, 강도 저하 등 품질 문제가 발생하므로, 필요한 범위 내에서 적절한 슬럼프를 유지해야 한다.

펌프 압송용 콘크리트의 슬럼프 및 굵은 골재 조건 등 나머지 보기를 검토하면 다음과 같다.

• 슬럼프 100~180mm: 펌프 압송의 표준 범위로 정상
• 굵은 골재 최대 치수 40mm 이하: 펌프 압송성을 확보하는 기준으로 정상
• 최대 소요 압력: 유사현장 실적이나 펌핑 시험으로 결정하는 것은 올바른 방법

철근 부식으로 인한 콘크리트 박리는 부식철근이 팽창하면서 발생하는 팽창압력이 콘크리트의 인장강도를 초과할 때 나타난다. 이 팽창압력은 철근 지름이 클수록, 부식량이 많을수록 커지며, 콘크리트가 이를 견디는 능력은 인장강도와 피복 품질에 따라 결정된다. 반면 철근의 항복강도는 부식으로 인한 팽창압력 발생과 직접적인 관계가 없으며, 콘크리트 박리 발생 여부를 결정하지 않는다.