골재의 입도(체가름 시험)

골재는 원석의 강도가 단단하고 강한 것을 쓰는 것이 중요하지만 크고 작은 입자가 골고루 혼합된 것을 사용하는 것이 좋습니다. 

 

■ 골재의 품질 일반

■ 골재의 표건상태와 흡수율

■ 골재의 밀도 시험(흡수율)

 

크고 작은 입자가 골고루 섞인 것이 콘크리트를 혼합했을 때 콘크리트의 균질성과 경제성을 확보할 수 있습니다. 그렇다면 골재의 입도는 어떻게 확인할 수 있을까요?

 

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■ 골재의 체가름 시험과 입도 동영상 보기

 

표준 망체

골재 대·소립의 분포 상태를 골재의 입도(Grading of aggregate)라고 합니다. 골재의 입도가 양호하면 콘크리트가 균질하게 되어 재료분리도 감소하게 됩니다. 골재의 입도는 체가름 시험으로 확인할 수 있습니다. 

 

우선 체의 종류를 살펴보겠습니다. 굵은 골재와 잔골재를 분류하는 기준은 5mm 체를 기준으로 합니다. 콘크리트 표준시방서에서 굵은 골재(Coarse aggregate)는 5mm체에 다 남는 골재이고, 잔골재(Fine aggregate)는 10mm 체를 전부 통과하고 5mm 체를 거의 다 통과하며 0.08mm 체에 모두 남는 골재로 정의하고 있습니다.

 

호칭치수 5mm 표준체

호칭치수로 5mm이지만 철사를 엮어서 망을 만들면 철사의 두께만큼 눈의 크기가 줄어들기 때문에 실제 치수는 4.75mm가 됩니다. 호칭치수로 부르는 것이 편리하기 때문에 그냥 호칭치수로 나타나겠습니다. 이 기준이 되는 체의 치수를 두 배씩 늘리거나 1/2씩 줄이면 일정한 크기의 표준체를 만들 수 있습니다.

 

잔골재 체가름 시험용 표준체 세트

 

위 사진은 잔골재 체가름 시험에 사용하는 표준체 한 세트를 찍은 것입니다. 5mm 체를 1/2씩 줄여가면 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm의 체를 만들 수 있는데 이것을 표준 망체로 사용하는 것입니다. 철사의 두께를 제외한 실제 망의 크기로 나타내면, 4.75mm, 2.36mm, 1.18mm, 600㎛, 300㎛, 150㎛가 됩니다. 

굵은 골재용으로 사용되는 것은 9.5mm, 19mm, 37.5mm, 75mm가 있습니다. 호칭치수로 각각 10mm, 20mm, 40mm, 75mm 입니다.

 

골재의 체가름 시험방법(KS F 2502)

골재의 입도는 표준 망체를 사용한 체가름 시험으로 확인할 수 있습니다. 골재는 절대 건조 상태를 기준으로 합니다. 즉 105±5 ℃에서 24시간 일정 질량이 될 때까지 건조시킨 후 실온에서 식혀서 사용합니다.

 

표준적인 재료의 양을 보면 굵은 골재는 쵀대 치수의 0.2배를 한 정수를 최소 건조 질량(kg)으로 합니다. 잔골재는 1.18mm 체를 95%(질량비) 통과하는 것에 대한 최소 건조 질량을 100g으로 하고, 5%(질량) 이상 남는 것에 대한 최소 건조 질량을 500g으로 하도록 규정하고 있습니다.

 

잔골재라면 보통 500g의 시료를 표준체 세트에 부어서 각 체에 얼마나 남아 있는지 중량을 측정하게 됩니다. 골재에 각 체에 충분히 걸러질 수 있도록 체를 쳐야 합니다. KS 기준에서는 1분마다 각 체를 통과하는것이 전 시료 질량을 0.1% 이하가 될 때가지 반복하도록 규정하고 있습니다. 기계를 사용하는 경우 기계가 멈추면 다시 손으로 체가름하여 1분간 각 체 통과량이 위의 값보다 작다는 것을 확인해야 합니다.

 

체 눈에 막힌 알갱이는 파쇄되지 않도록 주의하면서 되밀어내는데 체 위에 남은 시료로 간주에서 무게를 측정합니다. 입자가 큰 골재가 체에 걸렸을 때 손으로 잡고 방향을 바꾸어 체에 통과시킬 수 있으면 체에 통과하는 시료로 간주합니다. 절대 손으로 밀어서 무리하게 체를 통과시키면 안 됩니다.

 

 

이렇게 해서 각 체에 남은 시료의 질량을 총 시료 질양의 0.1%의 정밀도록 측정합니다.

 

이렇게 체가름 시험을 한 후에는 골재의 조립률을 구할 수 있습니다. 조립률을 구하는 방법은 설명이 필요하니 아래의 링크에서 자세히 설명하겠습니다.

 

■ 골재의 조립률(입도)

 

골재의 표준 입도

잔골재의 표준 입도는 다음과 같습니다. 이것은 체를 통과한 골재의 질량 백분율로 나타낸 것입니다. 즉 5mm 체에 거의 다 통과해서 95∼100가 통과해야 한다는 뜻입니다. 각각의 체에 통과해야 할 질량 백분율을 보시기 바랍니다.

체의 호칭 치수(mm)	체를 통과한 것의 질량 백분율(%)
	부순 잔골재	부순 잔골재 이외의 잔골재
10 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15	100 95∼100 80∼100 50∼90 25∼65 10∼35 2∼15	100 95∼100 80∼100 50∼85 25∼60 10∼30 2∼10

 

굵은 골재는 조금 복잡합니다. KS F 2527(콘크리트용 골재)에서는 입자 크기의 범위에 따라 골재에 번호를 붙여서 다음과 같이 구분하고 있는데요. 굵은 골재의 종류가 좀 많습니다.

골재 번호	입자 크기의 범위(mm)
굵은 골재 1	90∼40
굵은 골재 2	64∼40
굵은 골재 3	50∼25
굵은 골재 357	50∼5
굵은 골재 4	40∼20
굵은 골재 467	40∼5
굵은 골재 5	25∼13
굵은 골재 57	25∼5
굵은 골재 6	20∼13
굵은 골재 67	20∼5
굵은 골재 7	13∼5
굵은 골재 78	13∼2.5
굵은 골재 8	10∼2.5
잔골재	5∼0

 

각 굵은 골재의 번호에 따라 표준 입도를 나타내면 다음과 같습니다.

 

골재에 대한 내용들입니다.

■ 골재의 품질 일반

■ 골재의 표건상태와 흡수율

■ 골재의 밀도 시험(흡수율)

 

■ 골재의 조립률(입도)

■ 굵은 골재의 최대 치수

■ 골재의 입형(모양)과 단위용적질량

■ 순환골재의 품질기준

 

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