16년 3회차

조립률을 구하는 데 쓰는 체는 80, 40, 20, 10, 5, 2.5, 1.2, 0.6, 0.3, 0.15mm의 10개다. 하한을 0.08mm로 잡고 8개라고 한 설명이 틀렸다.

체가름 결과로 입도분포 곡선을 그리는 것, 시료를 105±5℃에서 일정질량이 될 때까지 건조한 뒤 실온까지 식히는 것, 1.2mm체에 5% 이상 남는 잔골재의 최소 건조질량이 500g인 것은 모두 규정대로다.

잔골재율은 질량비가 아니라 절대용적의 비로 구한다.

각 골재의 절대용적은
$V_s=\dfrac{700}{2.62}=267.2\,\mathrm{L},\qquad V_g=\dfrac{1090}{2.64}=412.9\,\mathrm{L}$
이므로
$\dfrac{s}{a}=\dfrac{267.2}{267.2+412.9}\times100=39.3\%$

따라서 약 39%이다. 질량비로 계산하면 39%가 나오지 않는다.

공기량은 무조건 작게 잡는 값이 아니다. 공기연행 콘크리트에서는 워커빌리티와 내동해성을 확보하려고 4~7% 정도의 적정 범위를 유지해야 하므로, 되도록 작게 한다는 설명이 배합설계 원칙과 어긋난다.

반면 물-결합재비는 소요 강도·내구성·수밀성·균열저항성으로 정하고, 단위수량과 잔골재율은 워커빌리티가 허용하는 범위에서 되도록 작게 잡는 것이 원칙이다.

활성도 지수는 기준 모르타르의 압축강도에 대한 시험 모르타르의 압축강도 비를 백분율로 나타낸 값이다. 플로값의 비로 정의한 것은 활성도 지수가 아니라 플로 값 비다.

고로 수쇄 슬래그의 정의, 이를 건조 분쇄하거나 석고를 넣어 만든 고로슬래그 미분말의 정의, 보통 포틀랜드 시멘트로 만드는 기준 모르타르의 정의는 모두 규격대로다.

전 알칼리량은 산화칼륨을 산화나트륨 당량으로 환산해 더한 값으로 $\mathrm{Na_2O}+0.658\,\mathrm{K_2O}$로 구한다.

대입하면
$0.3+0.658\times0.31=0.3+0.204=0.504\%$

따라서 약 0.5%이다. 두 값을 그냥 더한 0.61%가 아니라 0.658을 곱해 환산하는 것이 핵심이다.

공기량이 1% 늘어나면 잔골재율은 0.5~1.0% 작게 보정한다. 연행된 공기방울이 잔골재처럼 윤활 작용을 해 잔골재를 그만큼 덜 써도 되기 때문이다.

나머지는 보정 방향이 옳다. 모래의 조립률이 크거나, 물-결합재비가 크거나, 입형이 모난 부순모래를 쓰는 경우에는 모두 잔골재율을 크게 한다.

배합 계산에 넣어야 하는 것은 시멘트 질량의 5% 이상 쓰는 혼화재이고, 방수제는 소량만 쓰는 혼화제라 배합 계산에서 무시한다.

화산재, 플라이애시, 규산질 미분말은 모두 다량으로 쓰이는 혼화재라 단위량으로 계산에 포함된다.

실적률은 단위용적질량을 골재의 절대건조밀도로 나눈 값이다. 주어진 밀도가 표면건조포화상태 값이므로 흡수율로 되돌려야 한다.

단위용적질량은 $\dfrac{10.0}{10.0}=1.0\,\mathrm{kg/L}$이고 절건밀도는 $\dfrac{2.6}{1.02}=2.549\,\mathrm{g/cm^3}$이므로
$\text{실적률}=\dfrac{1.0}{2.549}\times100=39.2\%$

같은 계산을 $\dfrac{1.0\times(100+2.0)}{2.6}=39.2\%$로 해도 결과는 같다.

함수량(함수율)은 절대건조 질량을 기준으로 한 물의 비율이므로, 습윤상태 질량은 절건질량에 $(1+\text{함수율})$을 곱한 값이다.

대입하면
$300\times(1+0.125)=337.5\,\mathrm{g}$

따라서 337.5g이다.

회수수는 믹서와 운반차를 씻은 물이라 미세 분말과 화학성분이 섞여 있어, 품질시험으로 적합 여부를 확인한 뒤에만 쓸 수 있다.

상수돗물은 별도 시험 없이 그대로 쓸 수 있고, 지하수·하천수 같은 상수돗물 이외의 물은 모르타르 압축강도비가 재령 7일과 28일에서 90% 이상이고 시멘트 응결시간의 차가 초결 30분 이내·종결 60분 이내이면 기준을 만족한다.

배합수에 섞인 황산칼슘과 같은 황산염은 시멘트의 수화를 빠르게 해 응결을 촉진하는 쪽으로 작용한다.

나머지는 영향이 모두 반대로 서술되어 있다.

• 염화나트륨은 조기강도는 올리지만 장기강도를 떨어뜨리고 철근 부식을 일으킨다.
• 염화암모늄 같은 염화물은 응결을 지연시키는 것이 아니라 촉진한다.
• 질산아연을 비롯한 아연염은 수화를 방해해 초기강도를 오히려 떨어뜨린다.

비닐론섬유는 폴리비닐알코올계 합성섬유(유기계)라 무기계에 들어가지 않는다.

강섬유는 금속계, 유리섬유와 탄소섬유는 무기계로 분류되며, 유기계에는 비닐론 외에 폴리프로필렌·아라미드·나일론 섬유 등이 있다.

플라이애시의 미연소 탄소분이 AE제를 흡착하므로 운반 중에 공기량이 감소하는 것이 문제다. 크게 증가한다고 한 설명이 반대다.

같은 이유로 소요 공기량을 얻으려면 AE제 사용량을 늘려야 하고, 품질 변동이 크고 보존 중 입자가 응집·고결할 수 있어 저장과 품질 확인에 주의해야 한다.

유기불순물 시험의 식별용 표준색 용액은 알코올에 녹인 탄닌산 용액을 수산화나트륨 용액에 넣어 만든다. 페놀프탈레인은 여기에 쓰이지 않는다.

페놀프탈레인 용액은 콘크리트의 중성화 깊이를 판정할 때 쓰는 지시약이다.

조강포틀랜드시멘트는 조기에 강도를 내기 위해 분말도를 보통포틀랜드시멘트보다 크게 한다. 작게 한다는 설명이 틀렸다.

고로슬래그가 잠재수경성을 갖는 점, 백색포틀랜드시멘트가 착색 성분인 Fe₂O₃를 적게 함유하는 점, 중용열포틀랜드시멘트가 수화열이 낮은 C₂S를 많이 갖는 점은 모두 옳다.

흡수율과 표면수율은 다음 공식으로 구한다.
흡수율 = (표면건조포화질량 − 절대건조질량) / 절대건조질량 × 100
표면수율 = (사용 중인 상태 질량 − 표면건조포화질량) / 표면건조포화질량 × 100

주어진 값을 대입하면
흡수율 = (1030 − 1000) / 1000 × 100 = 30 / 1000 × 100 = 3.0(%)
표면수율 = (1080 − 1030) / 1030 × 100 = 50 / 1030 × 100 = 4.85... ≈ 4.9(%)이다.

따라서 흡수율 3.0(%), 표면수율 4.9(%)이다.

감수제는 시멘트 입자에 흡착해 서로 밀어내게 함으로써 입자를 분산시켜 같은 워커빌리티를 더 적은 단위수량으로 얻게 해 준다.

흡수성·투수성을 줄이는 것은 방수제, 응결을 늦추는 것은 지연제의 역할이고, 감수제는 사용량이 적어 배합 계산에서는 고려하지 않는다.

시험 횟수가 30회 이상이므로 표준편차 보정 없이 $S=2.7\,\mathrm{MPa}$를 그대로 쓰고, 설계기준강도가 35MPa를 넘는지에 따라 식을 나눈다.

거더는 $f_{ck}=50\,\mathrm{MPa}$로 35MPa를 넘으므로
$f_{cr}=\max(50+1.34\times2.7,\;0.9\times50+2.33\times2.7)=\max(53.6,\;51.3)=53.6\,\mathrm{MPa}$

바닥판은 $f_{ck}=30\,\mathrm{MPa}$로 35MPa 이하이므로
$f_{cr}=\max(30+1.34\times2.7,\;30-3.5+2.33\times2.7)=\max(33.6,\;32.8)=33.6\,\mathrm{MPa}$

따라서 거더 54MPa, 바닥판 34MPa가 가장 적합하다.

현장배합 수정은 잔골재에 섞인 굵은 입자와 굵은골재에 섞인 잔 입자를 서로 되돌려 주는 계산이다. 전체 골재량 $S+G=1800\,\mathrm{kg}$, 잔골재의 5mm체 잔류율 2%, 굵은골재의 5mm체 통과율 4%를 대입한다.

$x=\dfrac{100\times600-4\times1800}{100-(2+4)}=\dfrac{52800}{94}=562\,\mathrm{kg/m^3}$
$y=\dfrac{100\times1200-2\times1800}{100-(2+4)}=\dfrac{116400}{94}=1238\,\mathrm{kg/m^3}$

두 값의 합이 시방배합과 같은 1800kg/m³으로 유지되는지 보면 검산이 된다.

르샤틀리에 플라스크에 시멘트보다 먼저 채우는 액체는 물이 아니라 광유(비중 0.73 이상의 완전히 탈수된 등유나 나프타)다. 물을 넣으면 시멘트가 수화해 부피가 달라지기 때문이다.

포틀랜드시멘트를 약 64g 사용하는 것, 비중병으로 르샤틀리에 플라스크를 쓰는 것, 플라스크를 조금 기울여 굴리거나 천천히 돌려 기포를 빼는 것은 모두 규정대로다.

길이·강도·무게처럼 연속적으로 측정되는 계량값을 다루는 관리도가 x̄-R 관리도다. 평균값으로 중심의 변화를, 범위로 산포를 함께 관리한다.

나머지는 모두 계수값 관리도다. u 관리도는 단위당 결점수, p 관리도는 불량률, pn 관리도는 불량 개수를 다룬다.

공기량 시험에서 진동기로 다질 때는 시료를 2층으로 나누어 넣는다. 1/3씩 3층으로 넣는 것은 다짐봉을 쓸 때의 방법이다.

위층을 다질 때 진동기 앞끝이 아래층에 거의 닿게 하는 것, 큰 기포가 없어지는 데 필요한 최소 시간만 진동시키는 것, 빈 틈새가 남지 않도록 진동기를 천천히 빼내는 것은 모두 옳다.

건조수축의 정도는 공시체의 길이가 얼마나 줄어드는지로 평가하므로 콘크리트의 길이변화 시험을 한다.

블리딩 시험은 굳지 않은 콘크리트의 재료분리를, 로스앤젤레스 시험은 굵은골재의 마모저항을, 마셜 안정도 시험은 아스팔트 혼합물의 성질을 보는 시험이다.

레디믹스트 콘크리트의 염화물 함유량은 염소이온량으로 0.30kg/m³ 이하이며, 구입자의 승인을 얻으면 0.60kg/m³ 이하까지 허용된다.

염소이온은 철근의 부동태 피막을 깨뜨려 부식을 일으키는 직접 원인이라 이렇게 상한을 둔다.

콘크리트는 압축에 강하고 인장에 약한 재료라 네 가지 중 압축강도가 가장 크다.

압축강도를 기준으로 보면 휨강도는 대략 1/5~1/8, 인장강도는 1/10~1/13 수준이고 전단강도도 압축강도보다 훨씬 작다. 콘크리트 구조에서 강도라고 하면 압축강도를 뜻하는 이유가 여기에 있다.

포장 콘크리트는 호칭강도를 압축강도가 아니라 휨강도 4.5MPa로 규정한다. 따라서 포장 콘크리트에 24MPa라는 호칭강도는 규격에 없다.

보통 콘크리트 27MPa, 경량 콘크리트 40MPa, 고강도 콘크리트 60MPa는 모두 규격에 들어 있는 호칭강도다.

변동계수는 표준편차를 평균으로 나눈 값이다. 시험값 20, 22, 19, 19, 23, 17MPa의 평균은
$\bar{x}=\dfrac{120}{6}=20\,\mathrm{MPa}$

편차제곱의 합이 24이고 불편분산을 쓰므로
$s=\sqrt{\dfrac{24}{6-1}}=\sqrt{4.8}=2.19\,\mathrm{MPa}$
따라서
$C_v=\dfrac{2.19}{20}\times100=11.0\%$

편차제곱합을 n이 아니라 n−1로 나누어야 하고, 분산 4.8을 그대로 답으로 쓰면 안 된다.

침하균열은 타설 후 콘크리트가 가라앉다가 철근 등에 걸리면서 생기므로 단위수량을 작게 해야 한다. 크게 하라는 설명이 방향이 반대다.

타설 속도를 늦추고 1회 타설 높이를 줄이는 것, 침하가 끝나기 전에 급격히 굳지 않는 재료를 고르는 것, 균열을 조기에 발견해 두드리거나 눌러 메우는 것은 모두 옳은 대책이다.

알칼리 골재반응은 온도가 높을수록 촉진되므로, 온도가 낮은 조건은 반응을 유발하는 요인이 될 수 없다.

반응이 일어나려면 반응성 광물을 가진 골재, 일정량 이상의 알칼리, 반응을 진행시킬 수분이라는 세 조건이 함께 갖춰져야 한다.

레디믹스트 콘크리트의 공기량은 보통 콘크리트 4.5%, 경량 콘크리트 5.5%, 포장 콘크리트 4.5%, 고강도 콘크리트 3.5%이고, 허용오차는 종류에 관계없이 모두 ±1.5%이다.

따라서 보통 콘크리트를 4.5%, ±1.5%로 적은 설명만 옳다.

비비기 시간에 대한 시험을 하지 않았을 때의 표준은 강제식 믹서 1분 이상, 가경식 믹서 1분 30초 이상이다. 강제식에 1분 30초를 붙인 설명이 틀렸다.

정해둔 비비기 시간의 3배 이상 계속하지 않는 것, 비비기 전에 믹서 내부를 모르타르로 부착시키는 것, 연속믹서에서 처음 배출되는 콘크리트를 쓰지 않는 것은 모두 옳다.

슬럼프 시험은 콘에 콘크리트를 채우기 시작해서 콘을 들어올려 끝낼 때까지를 3분 이내에 마쳐야 한다.

시간이 길어지면 그동안 콘크리트가 굳기 시작해 슬럼프값이 실제보다 작게 나오기 때문이다. 참고로 콘을 들어올리는 동작 자체는 2~3초 안에 해야 한다.

콘크리트 온도가 높을수록 수분 증발과 수화가 빨라져 슬럼프는 오히려 작아진다. 온도가 높을수록 반죽질기가 커진다고 한 설명이 틀렸다.

워커빌리티가 골재 입도와 밀접한 점, 피니셔빌리티가 굵은골재 최대치수·잔골재율·골재입도·반죽질기로 좌우되는 점, 단위수량이 많을수록 유동성은 좋아지지만 재료분리가 쉬워지는 점은 모두 옳다.

골재 수정계수를 구할 때는 1배치에 쓴 굵은골재 질량을 시료 용적만큼의 비율로 줄여 쓴다. 즉 1배치 완성 용적 $V_B$에 대한 시료 용적 $V_C$의 비를 곱한다.

따라서 $m_c=\dfrac{V_C}{V_B}\times m_c'$이며, 잔골재도 같은 방식으로 $m_f=\dfrac{V_C}{V_B}\times m_f'$로 구한다.

용기 용적은 1배치 용적보다 작으므로 곱하는 비는 1보다 작아야 한다. 분수를 뒤집어 $V_B/V_C$로 쓰거나 잔골재 질량 $m_f'$를 넣은 식은 답이 될 수 없다.

혼화제의 계량 허용오차는 ±3%이다.

재료별로 보면 물과 시멘트가 ±1%, 혼화재 ±2%, 골재와 혼화제가 ±3%로, 소량만 쓰지만 보통 물에 녹여 계량하는 혼화제에는 골재와 같은 폭이 적용된다.

쪼갬 인장강도는 $f_{sp}=\dfrac{2P}{\pi d l}$로 구한다.

$P=150{,}000\,\mathrm{N}$, $d=150\,\mathrm{mm}$, $l=300\,\mathrm{mm}$를 대입하면
$f_{sp}=\dfrac{2\times150000}{\pi\times150\times300}=2.12\,\mathrm{MPa}$

따라서 약 2.1MPa이다.

천연 잔골재의 물리·화학적 안정성과 알칼리 실리카 반응성은 자주 바뀌는 항목이 아니어서 공사시작 전과 공사 중 6개월에 1회 이상 시험하고, 여기에 산지가 바뀐 경우를 더한다.

같은 채취장이라도 원석이 달라지면 반응성이 달라질 수 있으므로 산지 변경은 반드시 재시험 사유가 된다.

콘크리트의 탄성계수는 $E_c=0.077\,m_c^{1.5}\sqrt[3]{f_{cm}}$로 구하며, $f_{cm}=f_{ck}+\Delta f$이다. $f_{ck}=30\,\mathrm{MPa}$는 40MPa 이하이므로 $\Delta f=4\,\mathrm{MPa}$를 더해 $f_{cm}=34\,\mathrm{MPa}$가 된다.

대입하면
$E_c=0.077\times2300^{1.5}\times\sqrt[3]{34}=27{,}500\,\mathrm{MPa}$

따라서 약 27,500MPa이다. 설계기준강도 30MPa를 그대로 넣으면 값이 작게 나오므로 $\Delta f$를 더하는 것이 핵심이다.

유기불순물 시험은 잔골재에만 하는 항목이라 굵은골재의 품질관리 항목에 들어가지 않는다. 유기물은 입자가 작은 모래에 섞여 들어오기 때문이다.

굵은골재는 절대건조밀도와 흡수율, 입도, 물리·화학적 안정성, 마모율 등을 관리한다.

슈미트해머 반발경도 시험은 이미 굳은 콘크리트의 표면 경도로 압축강도를 추정하는 비파괴시험이라 굳지 않은 콘크리트에는 쓸 수 없다.

응결시간 시험, 공기량 시험, 슬럼프 시험은 모두 굳지 않은 상태에서 하는 시험이다.

포장 콘크리트는 바퀴하중에 의한 슬래브의 휨이 지배하므로, 설계기준강도를 압축강도가 아니라 휨강도 4.5MPa 이상으로 정한다.

재령 28일 휨호칭강도 4.5MPa가 도로 포장용 콘크리트의 표준값이며, 같은 이유로 레디믹스트 콘크리트 규격에서도 포장 콘크리트만 휨강도로 호칭강도를 표시한다.

일평균기온 15℃ 이상에서 고로슬래그 시멘트(혼합시멘트 B종)를 사용한 경우의 습윤양생 표준기간은 7일이다.

습윤양생 기간의 표준은 시멘트 종류와 일평균기온으로 정해지는데, 15℃ 이상 구간에서 보통포틀랜드 시멘트는 5일, 혼합시멘트 B종은 7일, 조강포틀랜드 시멘트는 3일이다. 25℃는 15℃ 이상 구간에 해당하므로 7일이 적용된다.

서중콘크리트는 타설할 때의 콘크리트 온도를 35℃ 이하로 관리해야 한다.

나머지가 틀린 이유는 다음과 같다.

• 서중콘크리트 적용 기준은 하루 최고기온이 아니라 하루 평균기온이 25℃를 초과하는 경우이다.
• 기온이 10℃ 오르면 같은 슬럼프를 얻기 위한 단위수량은 감소가 아니라 2~5% 증가한다.
• 목재거푸집도 콘크리트의 수분을 빼앗지 않도록 미리 살수해 습윤상태로 두어야 한다.

경량골재 콘크리트의 공기량은 보통 골재를 사용한 콘크리트보다 1% 정도 크게 잡아야 하므로 "1% 작게"는 틀린 설명이다.

경량골재는 내부 공극이 많아 흡수와 동결융해에 불리하므로, 연행공기를 더 확보해 내동해성과 워커빌리티를 보완한다.

매스 콘크리트를 타설할 때 한 층의 높이는 0.4~0.5m를 표준으로 한다.

한 번에 두껍게 치면 수화열이 내부에 갇혀 내외부 온도차가 커지고 온도균열 위험이 높아지므로, 층을 얇게 나누어 열이 빠져나갈 여유를 준다.

해양콘크리트 중 해중 환경에서 일반적인 현장시공인 경우, 내구성으로 정해지는 공기연행 콘크리트의 최대 물-결합재비는 50%이다.

같은 조건에서 물보라지역·간만대·해상대기중은 45%로 더 엄격한데, 해중은 늘 물에 잠겨 있어 산소 공급이 적고 건습 반복이 없어 철근부식 위험이 상대적으로 낮기 때문이다.

고강도 콘크리트의 기준은 보통(중량) 콘크리트에서 40MPa 이상, 경량골재 콘크리트에서는 24MPa가 아니라 27MPa 이상이다.

부배합이어서 플라이애시·고로슬래그 미분말·실리카 퓸 등 결합재를 병용하는 점, 굵은골재 최대치수를 40mm 이하로 하되 가능하면 25mm 이하로 하는 점, 원칙적으로 공기연행제를 쓰지 않는 점은 모두 옳다.

유동화 콘크리트의 슬럼프는 보통 콘크리트의 경우 210mm 이하(경량골재 콘크리트는 180mm 이하)이므로 "원칙적으로 180mm 이하"는 틀리다.

베이스 콘크리트의 슬럼프 최대값은 보통 콘크리트 150mm 이하이고, 유동화로 인한 슬럼프 증가량은 100mm 이하를 원칙으로 한다.

특별한 대책 없이 비비기부터 타설 완료까지 허용되는 시간은 외기온 25℃ 이상에서 1.5시간, 25℃ 미만에서 2시간이다.

기온이 높을수록 응결이 빨라져 콜드조인트와 슬럼프 저하가 생기므로 허용시간을 더 짧게 잡는다.

습윤양생이 부족하면 강도 감소, 건조수축 균열, 수밀성 저하가 나타나지만, 침하수축은 타설 직후 블리딩과 자체 침하로 생기는 현상이라 양생 부족 때문에 "감소"하지는 않는다.

즉 침하수축 감소는 양생 불량의 결과가 아니므로 나머지 셋과 성격이 다르다.

시공이음부를 철근으로 보강하는 경우 이형철근의 정착길이는 철근 지름의 20배 이상으로 한다.

시공이음면은 일체성이 떨어지는 취약부이므로, 이음면을 가로지르는 철근이 충분히 정착되어야 인장과 전단을 확실히 전달할 수 있다.

프리스트레스트 콘크리트 제품에는 재생골재를 사용하지 않는 것이 원칙이므로 틀린 설명이다.

PSC 부재는 높은 강도와 작은 크리프·건조수축이 요구되는데, 재생골재는 흡수율이 크고 품질 변동이 커 프리스트레스 손실을 키운다.

프리플레이스트 콘크리트에서 주입 모르타르의 수송관 연장이 100m를 넘을 때는 중계용 애지테이터와 펌프를 사용한다.

수송거리가 길어지면 관 내 압력손실이 커지고 모르타르의 유동성 저하·재료분리가 생기므로, 중간에서 다시 교반하고 압력을 보충해 준다.

일반적인 콘크리트 공장제품의 강도는 재령 14일 압축강도 시험값으로 나타내는 것을 원칙으로 한다.

공장제품은 증기양생 같은 촉진양생으로 초기강도가 빨리 발현되고 출하 주기가 짧기 때문에, 현장 콘크리트의 28일 기준과 달리 14일을 쓴다.

한중콘크리트 타설 시의 콘크리트 온도는 5~20℃ 범위에서 정하므로 "0~10℃"는 틀리다.

0℃에 가까우면 초기 동해를 막지 못하고, 반대로 너무 높으면 급격한 온도강하로 균열이 생긴다. 시멘트를 직접 가열하지 않는 것, 물-결합재비 60% 이하, 공기연행 콘크리트 사용 원칙은 모두 옳다.

재진동은 콘크리트가 초결이 일어나기 전에 실시해야 한다. 초결 후에 진동을 주면 이미 형성되기 시작한 조직이 깨져 강도가 떨어진다.

적절한 시기의 재진동은 침하균열과 내부 공극을 없애 강도와 수밀성을 오히려 높인다. 내부진동기 사용 원칙, 삽입간격 0.5m 이하, 얇은 벽에서 거푸집 진동기 사용은 옳은 설명이다.

비비기는 미리 정해 둔 비비기 시간의 3배 이상 계속하지 않아야 하므로 "5배"는 틀리다.

과도한 비비기는 골재 마모와 공기량 감소, 슬럼프 저하를 부른다. 물 투입 전 20~30초 건식 선비빔, 강제식 배치믹서 사용, 1회 비비기 양을 믹서 공칭용량의 80% 이하로 하는 것은 옳다.

고강도 콘크리트용 잔골재의 흡수율 기준은 3.0% 이하이므로 "2.0% 이하"는 틀리다(2.0% 이하는 굵은골재의 기준이다).

굵은골재 절건밀도 2.5g/cm³ 이상, 굵은골재 실적률 59% 이상, 잔골재 중의 점토량 1.0% 이하는 기준에 맞는 값이다.

국내에서 가장 널리 사용되어 온 숏크리트용 급결제는 시멘트분말계가 아니라 알루미네이트계 계열이므로 틀린 설명이다.

실리케이트(물유리)계는 장기강도 확보에 불리하고, 알루미네이트계는 강알칼리성이라 피부·점막에 유해해 취급에 주의해야 한다. 액상형은 분말형보다 반응성·혼합성이 좋고 분진 발생이 적다.

건식 숏크리트는 배치 후 45분 이내에 뿜어붙이기를 끝내야 한다(습식은 60분 이내).

시간이 지나면 재료가 응결을 시작해 부착력이 떨어지고 리바운드가 늘어나기 때문이다.

압축이형철근의 기본정착길이는 $l_{db}=\dfrac{0.25\,d_b f_y}{\sqrt{f_{ck}}}$ 이며, $0.043\,d_b f_y$ 이상이어야 한다. 문제에서 생략된 철근 항복강도는 f_y = 350MPa이다.

$l_{db}=\dfrac{0.25\times 28.6\times 350}{\sqrt{28}}=\dfrac{2502.5}{5.292}=472.9\,\mathrm{mm}$
하한값은 $0.043\times 28.6\times 350=430.4\,\mathrm{mm}$ 로 더 작아 지배하지 않는다.

따라서 기본정착길이는 약 473mm이다.

침하균열을 막으려면 타설속도를 느리게 해야 하므로 "빠르게 한다"는 틀린 대책이다.

침하균열은 타설 직후 콘크리트가 가라앉을 때 철근이나 거푸집 모서리에 걸려 생긴다. 단위수량을 줄이고 1회 타설높이를 낮추며 천천히 타설해 침하를 미리 끝내는 것이 대책이다.

충전공법은 균열부를 U형·V형으로 따내고 보수재를 채워 넣는 보수공법이지 내력을 키우는 보강공법이 아니다.

강판접착공법, 단면 증설공법, 탄소섬유시트 접착공법은 단면이나 인장재를 추가해 부재의 내하력 자체를 높이는 보강공법이다.

장기처짐은 탄성처짐에 장기추가처짐계수 $\lambda=\dfrac{\xi}{1+50\rho'}$ 를 곱해 구한다.

그림에서 $b=200\,\mathrm{mm}$, $d=600\,\mathrm{mm}$, $A_s'=1200\,\mathrm{mm^2}$ 이므로
$\rho'=\dfrac{1200}{200\times 600}=0.01$
$\lambda=\dfrac{2.0}{1+50\times 0.01}=\dfrac{2.0}{1.5}=1.333$
따라서 장기처짐은 $1.333\times 12=16\,\mathrm{mm}$ 이다.

압축철근이 크리프와 건조수축을 구속해 장기처짐을 줄인다는 것이 분모의 50ρ' 항이 뜻하는 바이다.

콘크리트의 크리프는 하중이 오래 작용하는 동안 서서히 진행되는 시간적(장기) 손실이므로 도입 즉시 생기는 손실이 아니다.

정착장치의 활동, 콘크리트의 탄성수축, 포스트텐션 긴장재와 덕트 사이의 마찰은 프리스트레스를 도입하는 순간 발생하는 즉시 손실이다. 크리프와 함께 건조수축, PS 강재의 릴랙세이션이 장기 손실에 속한다.

재료분리는 굳지 않은 콘크리트를 운반·타설·다짐하는 과정에서 생기는 시공상의 결함이지, 철근이 부식한 뒤 이어지는 손상이 아니다.

철근이 녹슬면 부피가 크게 늘어 주변 콘크리트를 밀어내므로 균열이 생기고 이어서 박리·박락으로 진행된다.

조직이 치밀한 콘크리트일수록 크리프는 작다. 공극이 적어 시멘트 페이스트 속 수분 이동이 억제되기 때문이다.

재하응력이 클수록, 재령이 짧을 때 재하할수록, 부재 치수가 작고 습도가 낮을수록 크리프는 커진다. 조강시멘트는 조기에 강도가 발현되므로 보통시멘트보다 크리프가 작다.

균형철근비는 콘크리트의 극한변형률과 철근의 항복변형률이 동시에 도달하는 상태에서의 철근비이다. 강도설계법에서 균형철근비 공식은
$\rho_b = \dfrac{0.85 \beta_1 f_{ck}}{f_y} \times \dfrac{600}{600 + f_y}$이다.

여기서 $f_{ck} = 35\text{ MPa}$, $f_y = 400\text{ MPa}$, $\beta_1 = 0.85$(35 MPa 이하)를 대입하면
$\rho_b = \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} \times \dfrac{600}{600 + 400} = \dfrac{25.413}{400} \times \dfrac{600}{1000} = 0.063533 \times 0.6 = 0.0381$이다.

다른 표현으로는 $\rho_b = \dfrac{0.85 \beta_1 f_{ck}}{f_y + 0.85\beta_1 f_{ck}} \times \dfrac{600}{600 + f_y}$ 형태도 사용되는데, KCI 기준에서 널리 쓰이는 공식 $\rho_b = \dfrac{600}{1400 + f_y} \times \dfrac{0.85\beta_1 f_{ck}}{f_y}$로 계산하면
$\rho_b = \dfrac{600}{1400} \times \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} = 0.42857 \times 0.06353 = 0.0272$
이 되므로, 일반적으로 사용되는 $\rho_b = \dfrac{0.85 f_{ck}}{f_y} \times \dfrac{600}{600 + f_y}$(단, $\beta_1 = 0.85$ 포함) 공식으로 다시 정리하면
$\rho_b = \dfrac{0.85 \times 0.85 \times 35}{400} \times \dfrac{600}{1000} = 0.0357$이다.

탄산화 깊이는 콘크리트를 쪼갠 면에 페놀프탈레인 용액을 뿌려 조사한다.

알칼리성이 남아 있는 건전부는 적자색으로 변하고 탄산화되어 중성화된 부분은 색이 변하지 않으므로, 표면에서 변색 경계까지의 거리가 탄산화 깊이가 된다.

부재의 응력은 눈으로 볼 수 없고 변형률 계측이나 재하시험을 거쳐야 알 수 있으므로 육안조사 항목이 아니다.

균열, 철근노출, 침하, 백태, 박리·박락처럼 표면에 드러나는 변상은 육안조사로 파악한다.

외관조사망도에는 균열의 형태·길이·폭처럼 표면에서 확인할 수 있는 정보를 기입하며, 균열 깊이는 육안으로 알 수 없으므로 기입 대상이 아니다.

깊이는 초음파법 등 별도의 비파괴시험으로 조사한다.

알칼리골재반응은 수분이 있어야 진행되므로, 억제하려면 물의 공급과 침투를 차단해야지 충분한 수분을 공급해서는 안 된다.

대책은 저알칼리형 시멘트 사용, 콘크리트 1m³당 알칼리 총량 규제, 무해한 골재 사용, 표면 방수 등이다. 탄산화 속도가 온도와 탄산가스 농도가 높을수록 빨라진다는 설명은 옳다.

강도설계법의 휨 계산에서는 콘크리트의 인장강도를 무시한다. 인장강도를 압축강도의 1/10로 계산한다는 서술은 기본 가정에 어긋난다.

변형률이 중립축에서의 거리에 비례한다는 것, 압축측 최외단 극한변형률을 0.003으로 보는 것, 항복 이후 철근응력을 f_y로 보는 것은 모두 기본 가정에 포함된다.

에폭시 수지는 경화 후 산소·수분 차단성이 우수해 오히려 중성화와 철근부식을 억제하므로, 차단이 어렵고 중성화에 취약하다는 설명은 옳지 않다.

접착강도가 크고 경화 시 수축이 거의 없으며, 저점도 제품은 미세한 균열까지 주입이 가능해 균열 주입공법의 대표 재료로 쓰인다.

전단철근 없이 콘크리트만으로 계수전단력을 지지하려면 $V_u \le \tfrac{1}{2}\phi V_c$ 를 만족해야 하며, $V_c=\tfrac{1}{6}\sqrt{f_{ck}}\,b_w d$, $\phi=0.75$ 이다.

$80\times 10^{3} \le \tfrac{1}{2}\times 0.75\times \tfrac{1}{6}\sqrt{30}\times 350\times d$
를 d에 대해 풀면
$d \ge \dfrac{2\times 80\times 10^{3}}{0.75\times \tfrac{1}{6}\sqrt{30}\times 350}=\dfrac{160000}{239.6}=667.8\,\mathrm{mm}$

따라서 최소 유효깊이는 약 668mm이다. 계수전단력이 $\tfrac{1}{2}\phi V_c$ 를 넘으면 최소 전단철근을 반드시 배치해야 한다.

균형변형률 상태에서는 압축연단 변형률이 0.003, 인장철근이 항복변형률 $\varepsilon_y=f_y/E_s$ 에 동시에 도달하므로 변형률 삼각형에서 $\dfrac{c_b}{d}=\dfrac{600}{600+f_y}$ 가 된다.

$\dfrac{c_b}{d}=\dfrac{600}{600+350}=\dfrac{600}{950}=0.63$

이 비는 f_y만으로 결정되며 단면 치수(350mm×700mm)나 f_ck와는 무관하다는 점이 핵심이다.

전기방식법은 철근에 방식전류를 흘려 염해에 의한 철근부식을 막는 공법이므로, 동결융해로 콘크리트 조직 자체가 파괴되는 동해 열화의 보수공법과는 거리가 멀다.

동해 열화에는 손상된 단면을 걷어내고 다시 채우는 단면복구공법, 균열주입공법, 표면을 피복해 수분 침투를 막는 표면보호공법이 쓰인다.

띠철근으로 보강된 철근콘크리트 부재의 압축지배 단면에 적용하는 강도감소계수는 0.65이다. 0.70은 나선철근으로 보강된 경우의 값이다.

인장지배 단면 0.85, 포스트텐션 정착구역 0.85, 전단력과 비틀림 모멘트 0.75는 옳은 값이다.

먼저 중립축이 플랜지 안에 들어오는지 확인한다. 인장철근이 부담하는 힘은
$T=A_s f_y=2870\times 350=1004.5\,\mathrm{kN}$
플랜지 전체가 압축을 받을 때의 힘은 $0.85\times 18\times 700\times 100=1071\,\mathrm{kN}$ 로 더 크므로, 폭 700mm의 직사각형보로 계산하면 된다.

$a=\dfrac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}=\dfrac{1004500}{0.85\times 18\times 700}=93.8\,\mathrm{mm}$ (플랜지 두께 100mm보다 작아 가정이 맞다)
$M_n=A_s f_y\left(d-\dfrac{a}{2}\right)=1004500\times(500-46.9)=455.1\,\mathrm{kN\cdot m}$

자분 탐상법은 강자성체 표면과 표면 바로 아래의 결함을 찾는 용접부 검사법이어서, 콘크리트 속 철근의 부식 상황은 알 수 없다.

자연 전위법(전위가 낮을수록 부식 가능성이 큼), 분극 저항법(부식속도 추정), 전기 저항법(콘크리트 저항으로 부식환경 판정)이 철근 부식 진단에 쓰인다.