사용자:Gcd822/토목기사 오답노트/콘크리트공

배합설계

배합강도 결정

♣♣♣ 18-3, 18-2, 17-2, 17-1 거의 매회 출제

• $f_{ck}\leq 35MPa$인 경우

$f_{cr}=f_{ck}+1.34s$

$f_{cr}=(f_{ck}-3.5)+2.33s$

• $f_{ck}>35MPa$인 경우

$f_{cr}=f_{ck}+1.34s$

$f_{cr}=0.9f_{ck}+2.33s$

위 두 개의 식 중 큰 값을 배합강도로 정한다. 표준편차는 30회 이상의 시험으로부터 결정되어야 하는데, 만일 표준편차가 15-29회의 시험으로부터 정해졌다면 표준편차 s에 수정계수 F를 곱한 수정 s'을 사용해야 한다.(중간 시험횟수는 선형보간해서 F 구함)

보정계수는 시험에서 주네

시험 횟수	F
15	1.16
20	1.08
25	1.03
30 이상	1.00

만약 15회 미만의 시험이 진행되었거나 데이터가 없으면 위에서 말한 두 개의 식 대신 다음 식을 통해 배합강도를 구한다.(단위 : MPa)

설계강도 fck	배합강도 fcr
< 21	fck + 7.0
$21\leq f_{ck}\leq 35$	fck + 8.5
> 35	1.1 fck + 5.0

시방배합

시방배합표(표, 값은 제시되고, 계산하는 문제 나옴. ♣♣♣05-2, 07-1, 09-2, 11-1, 12-3, 17-4)

배합 결과표 안 줄 때도 있다. 배합참고표를 이용해 보정을 거쳐 시방배합을 정할 때, 이미 보정된 S/a에 대해서는 W 보정을 안 시킴. 즉 배합참고표의 S/a와 목표 S/a가 동일하다면 다른 요소에 의해 S/a가 변하더라도 S/a에 따른 보정은 안 해준다.(00-2)

굵은골재의 최대치수 (mm)	슬럼프 범위 (mm)	공기량 범위 (%)	물-결합재비 W/C (%)	잔골재율 S/a (%)	단위량(kg/m3)
					물 W	시멘트 C	잔골재 S	굵은골재 G		혼화재료
								mm-mm	mm-mm	혼화재	혼화제
예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시

${\text{단 위 골 재 량 절 대 체 적 }}\ V_{a}=1-\left({\frac {\text{단 위 수 량 }}{1000}}+{\frac {\text{단 위 시 멘 트 량 }}{{\text{시 멘 트 비 중 }}\times 1000}}+{\frac {{\text{공 기 량 }}(\%)}{100}}\right)[m^{3}]$

---

• 단위잔골재량 절대체적 $V_{S}=V_{a}\times {\frac {S}{a}}\ [m^{3}]$
• ${\text{단 위 잔 골 재 량 }}=V_{S}\times {\text{잔 골 재 비 중 }}\times 1000\ [kg]$

---

• 단위굵은골재량 절대체적 $V_{G}=V_{a}-V_{S}\ [m^{3}]$
• ${\text{단 위 굵 은 골 재 량 }}=V_{G}\times {\text{굵 은 골 재 비 중 }}\times 1000\ [kg]$

혼화재료 넣는 경우에도 같은 원리로 풀면 된다.(플라이애쉬 넣는 문제 03-2)

조건을 거꾸로 준다. 굵은골재 절건상태 단위용적중량 $1580kg/m^{3}$, 비중 2.65, 흡수율 1.2%

• ${\frac {W}{C+F}}=0.4$

• ${\frac {F}{C+F}}=0.2$
• ${\frac {S}{C+F}}=1.0$
• 시멘트 비중 3.15
• 플라이애시 비중 2.20
• 모래 비중 2.62

구하는 값

굵은골재 공극률(%)	주입모르터 단위량$(kg/m^{3})$
	수량(W)	시멘트량(C)	플라이애시량(F)	잔골재량(S)
?	?	?	?	?

---

거꾸로 굵은골재 단위용적중량을 줬으니

$V_{G}={\frac {1.58t}{2.65}}=0.596m^{3}$

${\begin{aligned}{\text{굵 은 골 재 공 극 률 }}&=(1-V_{G})\times 100\\&=40.38\%\\\end{aligned}}$

단위체적 $1m^{3}$에 대해 40.38%니까 굵은골재를 제외한 부분은 $0.4038m^{3}$임.

$0.4038m^{3}={\frac {\text{단 위 수 량 }}{1000}}+{\frac {\text{단 위 시 멘 트 량 }}{{\text{시 멘 트 비 중 }}\times 1000}}+{\frac {\text{단 위 잔 골 재 량 }}{{\text{잔 골 재 비 중 }}\times 1000}}+{\frac {\text{단 위 플 라 이 애 시 량 }}{{\text{플 라 이 애 시 비 중 }}\times 1000}}$

조건에서 주어진 분수식들을 잘 정리해서 단위수량 W에 대해 나타낸 다음, 대입하여 W 계산하면

$W=143.37kg$

W를 이용해 나머지 단위량들을 계산하고, 마지막으로 흡수율을 고려한 단위수량 계산

$W=143.37+1580\times 0.012=162.33kg$

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02-3, 07-3 일반적인 문제랑 조금 다른 유형

• 시멘트 비중 3.15, 잔골재 비중 2.62, 굵은골재 비중 2.67
• ${\frac {W}{C}}=55\%$, 단위수량 $165kg/m^{3}$, 단위잔골재량 $780kg/m^{3}$
• 배합 결과 콘크리트 단위중량 $2290kg/m^{3}$

단위굵은골재량, 잔골재율은?

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복잡하게 생각말고 다음처럼 풀 것.

${\frac {W}{C}}\times C=0.55\times C=165$

C = 300kg

${\begin{aligned}{\text{단 위 굵 은 골 재 량 }}&=2290-(165+300+780)\\&=1045kg\\\end{aligned}}$

잔골재율은 체적으로 구하는 것임. 따라서 체적을 계산해준다

${\begin{aligned}{\text{단 위 굵 은 골 재 량 절 대 체 적 }}&={\frac {1045}{2.67\times 1000}}\\&=0.39m^{3}\\\end{aligned}}$

${\begin{aligned}{\text{단 위 잔 골 재 량 절 대 체 적 }}&={\frac {780}{2.62\times 1000}}\\&=0.30m^{3}\\\end{aligned}}$

${\text{잔 골 재 율 }}={\frac {0.3}{0.3+0.39}}=43.48\%$

골재의 상태

19-1

현장배합 수정

♣♣♣ 10-1, 10-2, 18-1, 19-1 등등

시방배합→현장배합의 단위수량 결정

문제에서 준 것

• 단위수량
• 잔골재량 S (kg/m³)
• 굵은골재량 G (kg/m³)
• 잔골재 표면수 c(%)
• 굵은골재 표면수 d(%)
• 잔골재 No 4(5mm) 체 잔류량 a (%)
• 굵은골재 No 4(5mm) 체 통과량 b (%)

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풀이과정

1. 입도에 의한 조정

$S'+G'=S+G$

$G=S'\times {\frac {a}{100}}+G'\times \left(1-{\frac {b}{100}}\right)$

두 식을 연립하여 조정 후 골재량 S', G' 계산

2. 표면수에 의한 조정

$S''=S'\left(1+{\frac {c}{100}}\right)$

$G''=G'\left(1+{\frac {d}{100}}\right)$

3. 단위수량 조정(♣♣♣시방배합에서 습윤상태로 가려면 골재에 물이 더 붙어야되니까 그런 것 같음)

$W'=W-{\frac {S'c+G'd}{100}}\quad [kg/m^{3}]$

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참고 자료

• 박영태 (2019). 《토목기사 실기》. 세진사. 
• 류만용 외. 《토목재료학》 2판. 구미서관. 

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참고사항 : 시방배합표

굵은골재의 최대치수 (mm)	슬럼프 범위 (mm)	공기량 범위 (%)	물-결합재비 W/C (%)	잔골재율 S/a (%)	단위량(kg/m3)
					물 W	시멘트 C	잔골재 S	굵은골재 G		혼화재료
								mm-mm	mm-mm	혼화재	혼화제
예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시	예시