골재 개요

1. 개  요

골재란 모르타르(Mortar) 또는 콘크리트(Concrete)를 만들기 위하여 시멘트(Cement) 및 물과 함께 일체로 굳어지는 불활성의 입상재료 모래, 자갈, 쇄석 등을 말한다. 즉 결합제(접착제)에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료를 말한다.

) 쇄석(碎石, Crushed Stone) ① 깬자갈, 부순돌 ② 자갈의 크기만큼 부순돌 ③ 인공으로 암석 또는 슬래그를 깨뜨려 만든 골재 ④ 보통 강의 자갈 대신 인공적으로 부순돌

골재의 용적은 콘크리트의 65∼80%를 차지한다. 따라서 골재 품질의 양부는 콘크리트의 중요한 성질인 강도, 내구성, 수밀성, 워커빌리티(Workability)에 대단히 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또한 골재는 경제적인 면에서도 문제시되고 있다. 그리하여 일반적으로 콘크리트 중 골재의 역할은 충전제(充塡劑)와 강도 보강제의 두 가지 역할로 된다.

우리나라의 건설공사 대부분은 철근콘크리트 구조이다. 따라서 골재의 다량사용으로 강모래, 강자갈과 같은 양질의 골재를 구하기 곤란한, 골재고갈현상 및 환경문제가 발생하여 강의 보존 및 후속문제로 골재채취가 금지되고 있는 현실이다. 또한 인구집중에 따른 건축물의 고층화에 따라 구조물의 하중감소가 요구되어 경량화 추세가 되는 등 여러 요인에서 깬자갈, 경량골재, 인공골재, 바닷모래, 바닷자갈 등의 골재 개발이 요구되고 있다.

2. 골재의 분류

일반적으로 골재는 입자의 크기(粒經), 제조방법, 중량, 산지, 강도, 용도 등에 따라 다음과 같이 분류된다.

1) 입자의 크기 : KS F 5101에 규정하는 체규격 5□(No.4)표준망체를 사용한다.

① 굵은골재(조골재(粗骨材) : Coarse Aggregate)

㉠ 한국산업규격

No.4(5□)체를 중량비로 90% 이상 남는 골재, 또는 No.4(5□)체로 쳐서 남는 골재

경량골재 중 구조용 경량콘크리트용은 일반적으로 굵은골재가 절건비중 2.0미만으로 콘크리트의 단위용적중량이 2.0t/□미만의 콘크리트가 되도록 한다.

㉡ 건축공사 표준시방서 : No.4(5□) 체에서 중량비로 85%이상 남는 골재

② 잔골재(세골재(細骨材) : Fine Aggregate)

㉠ 한국산업규격

10□체를 전부 통과하고, No.4(5□)체를 중량으로 90% 이상 통과하며, No.200체에 거의 다 남는 골재, 또는 No.4(5□)체를 다 통과하고 No.200체에 다 남는 골재

㉡ 건축공사 표준시방서 : No.4(5□) 체에서 중량비로 85%이상 통과하는 골재

2) 제조방법

① 자연골재(천연골재) : 자연작용에 의해 암석으로부터 생긴 골재로서 강이나 하천, 바다, 산에서  채취한 강모래, 강자갈, 산모래, 산자갈, 바닷모래, 바닷자갈 등이 있고 화산분출에 생성된 경석도 포함한다.

- 강모래□강자갈 : 구형에 가까우며 깨끗하다.

- 산모래□산자갈 : 덜 깨끗하고, 입도도 고르지 못하다.

- 바다모래□바다자갈 : 입자크기가 일정한 것이 많고 해수 중의 염분을 포함하고 있어 철근콘크리트로 쓸 때는 민물로 씻고, 잘고 굵은 것들을 섞어서 쓴다.

② 인공골재

- 쇄석골재 : 암석이나 옥석을 부수어 만든 깬모래, 깬자갈

- 인공경량골재 : 팽창성혈암, 팽창점토, 플라이애쉬 등을 소성해서 만듬

- 고로슬래그쇄석 : 제철소에서 부산물로 산출되는 고로슬래그를 원료로 해서 만듦

3) 중량(비중)

① 경량골재(절건비중 2.0이하) : 천연경량골재, 인공경량골재

콘크리트의 중량을 경감시킬 목적으로 보통골재보다 비중을 저감시킨 것을 말한다.

② 보통골재(절건비중 2.5∼2.65)

자연작용에 따라서 암석으로부터 생긴 자갈, 모래 또는 암석이나 슬래그를 깨어서 인공적으로 만든 깬자갈, 깬모래 등의 골재를 말한다.

③ 중량골재(절건비중 2.7이하)

자철광, 벨라이트 및 철편 등 방사선 차폐를 목적으로 한 골재를 말한다.

4) 산지 : 강모래, 강자갈, 산모래, 산자갈

5) 강도 : 경석골재(硬石骨材), 연석골재(□石骨材)

6) 용도 : 모르터용 골재, 콘크리트용 골재, 경량콘크리트용 골재, 콘크리트포장용 골재

7) 기타 : 석탄각(石炭殼), 광재(□滓), 산업부산물(産業副産物) 등

3. 골재선정에 요구되는 성질

골재선정에 요구되는 성질은 개개 골재입자의 성질이 아니라 크고 작은 입자로 구성된 전체로서의 성질을 말한다.

1) 골재는 콘크리트에 있어서 전용적의 대부분을 차지하는 재료이기 때문에 그 성질은 콘크리트의 여러 성질에 큰 영향을 미친다. 따라서, 다양한 골재 중 건설공사에 사용할 때는 다음의 요구되는 사항에 합당한 것을 이용하여야 한다.

① 골재는 견경(堅硬)하고, 내구적이며, 내화성이 있는 것.

② 골재의 강도는 콘크리트 중의 경화 시멘트 페이스트의 강도 이상일 것.

③ 골재는 표면이 거칠고 구형에 가까우며, 입도분포가 양호할 것.(연속입자분포가 좋다)

④ 청정하여 유해물의 유해량(먼지, 흙, 유기불순물 등)을 포함하지 않는 것.(이분(泥分)3°/wt 이하, 염분은 없는 것)

⑤ 운모가 함유되지 않는 것.

⑥ 마모에 대하여 저항성이 큰 것.

⑦ 물리적 및 화학적으로 안정한 것.

⑧ 잔골재는 씻기시험에서 손실량이 3%이하이며, 유기불순물 시험에 합격한 것일 것.

⑨ 잔골재의 염분 허용한도는 0.04%(NaCl)로 한다.

⑩ 콘크리트 강도를 확보하는 강성(세기)

⑪ 콘크리트의 무게를 만족하는 비중

⑫ 기상조건과 사용여건에 대한 내구성

⑬ 유동성이 좋고 밀실한 콘크리트를 만들 수 있는 입형과 입도

표 . 골재의 성질에 따라 영향을 받는 콘크리트의 성질

콘크리트의 성질	관계되는 골재의 성질
① 내구성 동결융해에 대한 저항성 습윤건조에 대한 저항성 온도변화에 대한 저항성 마모에 대한 저항성 알칼리골재 반응 저항성	안정성, 공극률, 공극구조, 투수성, 포수정도, 인장정도, 탄성계수, 점토의 존재 선팽창계수 경도 특수실리카질 성분의 존재유무
② 강도	강도, 표면의 조활, 청정, 입형, 최대치수
③ 수축	탄성계수, 입형, 입도, 최대치수, 청정여부, 점토존재
④ 선팽창계수	선팽창계수
⑤ 열팽창계수	열팽창계수
⑥ 비열	비열
⑦ 단위용적중량	비중, 입형, 입도, 최대치수, 함수량
⑧ 탄성계수	탄성계수, 포아슨비
⑨ 경제성	입형, 입도, 최대치수, 제조공정생산량, 공급의 난이도

2) 안정성 : 온도□습도의 변화나 동결□융해작용 등의 기상작용 및 화학작용에 대한 안정성 요구

① 불안정한 골재 사용시 콘크리트 강도가 낮아지고 부식이 빠르며 균열□파열 등의 손상을 일으킴.

- 불안정한 골재의 대표적인 것 : 혈암□연질사암□점토질암석□운모질 암석.

- 골재 속에 연질혈암이 포함되어 있으면 건습의 교호작용과 동결융해작용에 의하여 표면의 모르터가 전단파괴 되어 떨어져 나가게 됨.

② 일반적으로 비중이 크고 흡수량이 적은 골재는 안정하다고 볼 수 있음.

골재의 안정성은 공극의 전량뿐만 아니라, 공극의 크기 및 연속성과 밀접한 관계가 있음.

3) 내구성 및 내화성 : 골재는 풍화 및 흡수성이 적고, 잘 깨어지지 않고, 물이 포화되었을 때 팽창하지 않아야 한다.

① 연질사암□점토질암석□혈암□운모질암 및 석회암 등은 건조반복 및 동결융해작용에 약하고 박리 및 붕괴유발.

② 내화성을 필요로 하는 콘크리트에 사용되는 굵은 골재는 열전도율□열팽창률이 낮고 내열도가 큰 것을 사용.

4. 골재의 품질

건축공사 표준시방서의 경우, 골재는 유해량의 먼지, 흙, 유기불순물 등을 포함하지 않고 소요의 내화성, 내구성을 가지고 있는 것으로 [표.2]와 같이 규정하고 있다.

표 . 보통골재의 품질

골재구분	절건비중	흡수율 (%)	점토량 (%)	씻기시험에 의하여 손실되는 양(%)	유기불순물	염 분 (%)
굵은골재	2.5 이상	3.0 이하	0.25 이하	1.0 이하	-	-
잔골재	2.5 이상	3.0 이하	1.0 이하	3.0 이하	표준색보다 진하지 않는 것	0.04 이하

고강도콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트용의 골재는 특히 견경하고 청정해야 할 것이 요구되고 있다. 또한 각종 콘크리트 제품의 경우, 각 제품의 특성에 따라 입형, 입도, 염류에 대해 제한하고 있으며, 오토클레이브 양생을 할 경우에는 팽창이 큰 골재를 사용할 수 없다.

5. 골재의 입도

1) 입도

입도란 골재(모래, 자갈)의 크고 작은 입자들의 혼합의 비율을 말하며, 콘크리트의 워커빌리티, 유동성, 경제성 및 경화후의 강도나 내구성에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 입도가 적당하지 않은 골재를 사용한 콘크리트는 분리하기 쉽고 곰보 등이 생길 위험이 크다.

일반적으로 모래에서 자갈까지 입경(粒徑)의 크기가 차례로 연결되는 것이 좋다(연속입자분포). 즉, 적당한 입도를 가진 골재를 사용하면 소요의 작업성을 가진 콘크리트를 만들 수 있어 단위수량이 적어지며 재료분리 현상을 감소시키고, 적은 단위 시멘트량으로 소요 품질의 콘크리트를 만들 수 있다.

골재의 입도를 분석하려면 체가름(Sieve-analysis)을 하여야 하는데, 이는 KS F 2502(골제의 체가름 시험방법)에 규정되어 있으며, 골재의 입도를 표시하는 방법으로 조립률이 있다.

2) 조립률(Fineness Modulus : F.M)

조립률은 골재의 입도를 수량적으로 표시하는 방법으로 골재 크기의 개략치를 표시하는 지수로 사용되며, 이는 Abrams의 제안에 의한 것으로 우리나라 건축공사 표준시방서에서는 [0.15□, 0.3□, 0.6□, 1.2□, 2.5□, 5□, 10□, 20□, 40□] 9개체를 1조로 체가름 시험을 하여, 각각의 체를 통과하지 않는 시료의 중량에 대한 중량백분율(누가잔류율)의 합계를 100으로 나눈 값을 말한다.

[eqn: F.M = { 누가잔류율(%) ~합계} over { 100 }]

잔골재, 굵은골재의 조립률이 각각 [eqn: M sub s ``,`` M sub g]인 골재를 중량비 [eqn: m ``:`` n]의 비율로 혼합한 경우 조립율(Ma)은 다음과 같이 산출한다.

[eqn: M sub a & = { m } over { m + n } M sub s + { n } over { m + n } M sub g # #& = r M sub s + LEFT ( 1- r RIGHT ) M sub g]   여기서, [eqn: r = { m } over { m + n }]

혼합골재는 잔골재의 대부분이 굵은골재의 공극 가운데 들어가 혼합물의 용적은 개별 용적의 합보다 작아진다. 이것을 수축계수([eqn: S])라 한다.

[eqn: S = { r omega sub s + LEFT ( 1 - r RIGHT ) omega sub g } over { omega sub a}]

여기서, [eqn: S] : 수축계수, [eqn: omega sub s] : 잔골재의 중량, [eqn: omega sub g] : 굵은골재의 중량, [eqn: omega sub a] : 혼합골재의 중량

[예] 골재의 체가름 시험의 예

표 . 체가름시험 결과 예

체의 치수(□)	굵 은 골 재		잔 골 재
	통과율(%)	누가잔류율(%)	통과율(%)	누가잔류율(%)
40 20 10 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15	100 75 35 5 2 1 0 0 0	0 25 65 95 98 99 100 100 100	- - 100 95 90 70 45 20 6	- - 0 5 10 30 55 80 94
계		682		274
조립률		6.82		2.74

굵은골재의 FM(조립률) □ [eqn: { 0+ 25 + 65 + 95 + 98 + 99 + 100 + 100 + 100 } over { 100 } = 6.82]

잔골재의 FM(조립률) □ [eqn: { 0 + 0 + 0 + 5 + 10 + 30 + 55 + 80 + 94 } over { 100 } = 2.74]

3) 골재의 입도와 시공성과의 관계

조립률은 골재의 거칠기를 표시하는 계수이나 동일조립률을 나타내지는 않는다. 예를 들면, 같은 장소에서 채취한 골재의 입도변화를 알고자 할 때 이용할 수 있으며, 입도의 간이표시법으로 편리하다. 조립율은 입도가 굵을수록 큰 값으로 된다. 잔골재의 크기 및 거칠기를 표시하는데 편리하다. 일반적으로 골재는 조립률에 따라 [표.4]와 같이 구분 사용된다.

표 . 골재의 조립률

모래	가는모래	2이하
	중모래	2~3
	굵은모래	3이상
자갈		6~8정도

그런데, 일반적으로 콘크리트 공사에 이용되는 골재의 조립률은 잔골재가 2.6∼3.1, 굵은골재는 6∼7정도이다.

골재입자의 간극을 시멘트 페이스트로 충전한 것이 콘크리트이다. 시멘트량이 적게드는 경제적인 콘크리트를 만드는데 필요한 이상적인 골재입도, 즉 최밀입도(最密粒度)는 Fuller와 Thompson이 제안한 연속입도설 또는 Feret 등이 제안한 불연속입도설로 설명된다. 그러나 건축용 묽은비빔콘크리트의 시공상 최밀입도가 최적이라고는 할 수 없다. 또한 최적입도는 골재형상, 표면조골도, 배합 등에 의해서 변화한다. 결국 최적입도는 콘크리트의 시공성, 경제성, 경화 후의 성질 등 종합적인 판단에 의해서 결정할 수 있다. 적당한 입도범위는 경험적으로 알려지고 있으며, 표준입도로서 건축공사 표준시방서에서는 잔골재 및 굵은골재의 경우 [표.5]와 [표.6]에 표시한 품질을 갖춘 것을 사용하도록 되어 있다.

표 . 잔골재의 표준입도

구 분	체통과중량 백분율(%)
체의 치수(□)	10	5	2.5	1.2	0.6	0.3	0.15
잔골재	100	95~100	80~100	50~85	25~60	10~30	2~10
* 부순모래 또는 고로슬래그 잔골재를 혼합하여 사용하는 경우, 혼합한 잔골재의 체를 통과하는 중량 백분율은 2∼15%로 한다.

표 . 굵은골재의 표준입도

구 분		체통과중량 백분율(%)
체의 치수(□)		50	40	25	20	15	10	5	2.5
굵은골재의 최대치수	40□ 이하	100	95~100	-	35~70	-	10~30	0~5	-
	25□ 이하		100	95~100	-	25~60	-	0~10	0~5
	20□ 이하			100	90~100	-	20~55	0~10	0~5

4) 굵은골재의 최대치수

굵은골재의 최대치수는 중량으로 90%이상을 통과시키는 체의 눈의 공칭치수를 말한다. 다시 말해서, 골재의 중량을 90%이상 통과시키는 체 중에서 가장 작은 체의 크기를 말한다. 건설공사에 사용되고 있는 골재 크기의 표시방법은 [표.7]에 나타나 있다.

표 . 골재의 표시방법

골재의 크기		통과중량 백분율
굵은골재	40□ 이하	40□체에 90% 이상 25□체에 90%미만
	25□ 이하	25□체에 90% 이상 20□체에 90%미만
	20□ 이하	20□체에 90% 이상 15□체에 90%미만
	15□ 이하	15□체에 90% 이상 10□체에 90%미만
잔골재	5□ 이하	5□체에 90% 이상 2.5□체에 90%미만
	2.5□ 이하	2.5□체에 90% 이상 1.2□체에 90%미만
	1.2□ 이하	1.2□체에 90% 이상 0.6□체에 90%미만

굵은골재의 최대치수가 클수록 소요품질의 콘크리트를 얻기 위한 단위수량 및 시멘트량이 일반적으로 감소하여 경제적이 되지만, 콘크리트의 수밀성은 최대치수가 적을수록 양호하다. 따라서 최대치수 20□정도에서 가장 경제적이고 그 이상이 되면 오히려 나빠지는 경향이 있으므로 주의를 하여야 한다.

철근콘크리트의 경우, 철근의 배근과 콘크리트의 충전성을 충분히 높여주기 위해서 굵은골재의 최대치수를 철근간격의 4/5이하, 최소피복두께 이하로 하고 있다. 골재의 크기에 대하여 건축공사 표준시방서에서는 굵은골재의 최대치수를 [표.8], [표.9]와 같이 규정하고 있다.

표 . 부재의 종류에 따른 굵은골재의 최대치수

사 용 부 재	굵은골재의 최대치수(□)
	자갈	부순돌, 고로슬래그 부순돌
기둥, 보, 슬래브, 벽	20, 25	20, 25
기초	20, 25, 40	20, 25, 40

표 . 공사에 따른 굵은골재의 최대치수

철근콘크리트의 경우
구조물의 종류	굵은골재의 최대치수(□)
큰교각, 큰기초 등	80~100
교각, 두꺼운벽, 기초, 큰아치 등	50~80
두꺼운 슬래브	40~50
무근콘크리트의 경우
일반의 경우	25
단면이 큰 경우	40

건축용 콘크리트에 사용되는 굵은골재의 최대치수는 [표.9]와 같으나 실제공사에서는 철근간격이 좁은 경우가 많으므로 원칙적으로 보통골재는 25□이하, 경량골재 20□이하가 바람직하다.

프리스트레스트콘크리트에서는 굵은골재 최대치수를 거푸집 측면간 최소치수의 1/5이하, 슬래브 두께 의 1/3이하, 강제간격의 4/5이하로 규정하고 있다.

프리팩트콘크리트에서는 잔골재의 입도가 가는 것을 사용하고 굵은골재는 그 최소치수가 15□ 이상으로 공극륙이 적은 것을 이용한다.

중량콘크리트에서는 분리를 방지하기 위하여 최대치수를 40□로 하는 경우가 많다.

골재의 최대치수와 조립률과의 관계는 [표.10]에 나타나 있다.

표 . 골재의 최대치수와 조립률과의 관계

구 분	굵은골재			잔 골 재
최대치수	40□	25□	20□	5□	2.5□	1.2□
조 립 률	약7.3	약6.9	약6.6	약3.2	약2.6	약2.1

6. 골재(骨材)의 물리적(物理的) 성질(性質)

1) 비중(比重)

골재의 비중은 골재의 실적률(實積率)을 알고 콘크리트의 배합설계비를 정할 때, 또는 견경도(堅硬度)를 짐작하기 위하여 측정한다. 골재의 비중은 골재의 석실, 풍화의 정도 등에 따라 정해지는 고유의 성질로 일반적으로 비중이 큰 것은 조직이 치밀하고, 공극, 흡수율이 적으므로 동결에 의한 손실도 적고 내구성이 크다.

비중의 표현은 진비중, 겉보기비중(절대건조상태 비중, 표면건조포화상태 비중) 등의 종류가 있는데 일반적으로 비중을 말할 때는 건조비중이라 하며, 즉 내부는 포수상태이고 표면은 건조한 표면건조포화상태의 비중을 말한다.

① 진비중은 공극을 포함하지 않은 원석만의 비중

② 겉보기비중 : 절대건조상태 비중, 표면건조포화상태 비중

㉠ 절대건조상태 비중 : 절대건조상태의 골재 중량을 표면건조포화상태의 골재 용적으로 나눈 값

㉡ 표면건조포화상태 비중 : 표면건조포화상태의 골재중량을 그의 용적으로 나눈 값.

- 표면건조포화상태의 잔골재 비중 = 2.50∼2.65

- 표면건조포화상태의 굵은 골재 비중 = 2.55∼2.70

③ 절건비중 및 표건비중 : 절건상태 및 표건상태의 중량을 골재의 체적으로 나눈 값.(무명수)

2) 흡수량(吸水量) : 절대건조상태에서 표면건조포화상태가 될 때까지 흡수하는 수량

건조골재가 물에 접하면 흡수현상이 처음에는 급히, 나중에는 완만하게 진행된다. 인공경량골재에서는 완전한 내부포수상태에 이르기까지 장시간이 요한다.

골재의 흡수량은 입자의 빈틈 속에 포함된 수량(水量)으로 콘크리트 배합설계 계산에 사용수량을 조절하기 위하여 흡수량을 측정한다.

골재의 함수량에 따라 함수상태를 분류하면 [그림.1]에 표시한 4종의 상태로 구분한다.

그림 . 골재의 함수상태

□ 절대건조상태(Oven-dry condition)

건조기(Oven)에서 105℃±5℃로 24시간 이상 정중량이 될 때까지 건조시킨 상태

□ 건조상태(Air-dry condition)

표면은 건조하고 공기 중의 습도와 평형을 이루며 내부는 포화하는데 필요한 수량보다 적              은 량의 물을 포함한 상태(약간의 수분을 포함한 상태)

□ 표면건조포화상태(Saturated surface dry condition)

내부의 공극에는 물로서 포화되고 표면은 건조된 상태

보통골재에서는 습윤상태의 표면수를 제거한 것으로 표면건조포수상태라고 한다.

경량골재에서는 24시간 흡수시킨 후 표면수를 제거한 것으로 반드시 내부가 포수되어 있지              않으므로 단순히 표면건조상태라고 한다.

□ 습윤상태(Damp or wet condition)

골재의 내부는 물로 포화되어 있고 표면에도 물이 부착되어 있는 상태

① 함수율(Water content) : [°/wt]

골재 표면 및 내부에 있는 물의 전 중량에 대한 절대건조상태의 골재중량에 대한 백분율

② 흡수율 : [°/wt]

보통 24시간 침수에 의하여 표면건조 포수상태의 골재에 포함되어 있는 전수량에 대한 절대건조상태의 골재중량에 대한 백분율

③ 표면수율(Surface water content) : [°/wt]

골재에 붙어 있는 수량(표면수량)에 대한 표면건조포수상태의 골재 중량에 대한 백분율

④ 유효흡수율 : [°/wt]

기건상태의 골재가 표건상태로 될 때까지 흡수되어지는 물의 양을 절건중량으로 나눈 값의 백분율.

함수 또는 흡수의 중량백분율이 동일하더라도 골재비중이 다르면 실제로 흡수되는 수량은 다르다. 따라서 각종 골재의 흡수량을 비교하는 경우, 이러한 차이를 고려하여 골재의 절대용적에 대한 용적백분율 [°/[eqn: v l]]로 표시한다. 일반적으로 밀실한 석질의 흡수율은 적다. 콘크리트의 배합에서는 골재의 표면건조상태를 기준으로 하기 때문에 절건, 기건상태의 골재는 비빔시 물의 일부를 흡수하는 반면에 골재의 표면수는 비빔시 잉여수량으로 평가해야 한다. 콘크리트 중 대부분이 골재이므로 그 함수상태는 콘크리트의 품질관리상 극히 중요하다. 모래의 표면수량을 측정하는 방법에는 피크노메타법, 전기저항법, 화학반응법, 중성자법 등이 있다.

인공경량골재 콘크리트에서는 펌프압송시 골재에 수분이 압입되기 때문에 슬럼프의 감소를 초래하는 경우가 있다. 그 대책으로 24시간 흡수의 2배 정도로 프리웨팅(Pre-wetting)을 행하는 것이 보통이다.

그림 . 잔골재의 표면건조포화상태 제작방법

3) 잔골재의 표면건조포화상태[그림.2]

플로우콘(flow cone)을 사용하여 잔골재가 젖어 있을 때는 플로우콘을 떼어내도 형이 흐트러지지 않지만 건조해 오면 쉽게 흐트러져 버린다. 형상이 흐트러지기 시작할 때의 함수 상태를 표건상태로 한다.

4) 골재의 흡수율 [°/wt]을 [eqn: mu]라 하면 절건비중(specific gravity under oven dry condition)[eqn: rho]와 표건비중(specific gravity under saturated surface dry condition) [eqn: rho ']의 관계는 다음 식과 같다.

[eqn: rho ' = rho LEFT ( 1 + mu over 100 RIGHT )]

따라서 골재의 흡수율이 커질수록 양자의 비중에 차이가 생기므로 표건비중인가 절건비중인가를 명시할 필요가 있다.

비중은 골재의 석질, 풍화의 정도 등에 따라 정해지는 고유의 성질로 [그림.3]에 나타내는 바와같이 일반적으로 비중이 큰 것은 조직이 치밀하고 공극, 흡수율이 적으므로 동결에 의한 손실도 적고 강도나 내구성이 우수하고 비중이 작은 골재는 다공질로 흡수율이 커지는 경향이 있다.

그림 . 비중과 흡수율의 관계

일반적으로 비중과 흡수율, 안정성, 마모감량의 사이에는 [그림.4]와 같이 일정한 관계가 있다. 경량골재, 중량골재에서는 소정의 콘크리트 기건단위용적중량을 얻기 위하여 특히 비중이 중시되고 있다.

그림 . 골재 비중, 흡수율, 안정성, 마모감량의 관계