석재의 용도

(1) 석재의 용도

석재명	화강암	석회암	점판암	대리석	트래버틴	사문암
용도	구조재, 내장재 외장재	석회나 시멘트 원료	지붕재	고급 실내장식재	외장재	대리석 대용

(2) 석재의구분

① 구조용: 하중을 받는곳에 쓰이는 것으로서 기초돌과 장석

② 마감용

㉠ 외장용 : 화강암. 안산암. 점판암 등

㉡ 내장용 : 대리석, 사문암, 응회암 등

③ 골재 : 모르타르, 콘크리트에 혼합한 것으로서, 자갈, 모래, 황화석, 석면 등

석재의 압축강도

석재명	평균압축강도 (kg/㎠)	비중	흡수율	비고
화강암	1,450~2,000	2.62~2.69	0.33~0.5	-흡수율은 공극률에 반드시 비례하지 않는다. -독립하여 존재하는 공극은 흡수의 요소가 아니다.
황화석	25	1.3	26.2
안산암	1,050~1,150	2.53~2.59	1.83~3.2
응회암	90~370	2~2.4	13.5~18.2
사암	360	2.5	13.2
대리석	1,000~1,800	2.7~2.72	0.09~0.12
사문석	970	2.76	0.37
슬레이트	1,890	2.75	0.24

(2) 석재는 압축력에는 강하나 인장력에는 매우 약하므로 석재의 인장강도는 압축강도의 1/10 ~ 1/20정도에 불과하다.

(3) 석재의 내화도

안산암. 응회암. 사암. 화산암 : 1,000℃

대리석, 석회암 : 600~800

화강암 : 800

(4) 석재 사용시 주의사항

석재를 구조재로 사용할 경우 압축재로 사용하고, 인장재의 사용은 피하며, 가공시 가능한한 둔각으로 한다.  또한 중량이 큰 것은 낮은곳에 중량이 작은것은 높은곳에 사용

점토재료

(1) 점토의 일반적 성질

①비중 : 2.5 ~ 2.6

②입자크기
: 0.1~25㎛(점토의 입자가 작을수록 양질의 점토가 된다)

③ 가소성 : 양질의 점토일수록 가소성이 좋으며(점토는 입자의 크기가 작을수록 가소성이 좋고, 클수록 가소성이 작아진다)

-샤모트: 소성된 점토를 빻아서 만든 것

④ 강도  : 인장강도 -3~10kg/㎠(=0.3~1 mpa)

압축강도는 인장강도의 약 5배 정도이다.

⑤ 용융점 : 순수한 점토일수록 용융점이 크다.

⑥ 색상 : 철 산화물에 의해 결정

철 산화물이 많으면 적색, 석회 물질이 많으면 황색을 띤다.

점토 제품의 제조 순서

원토처리 - 원료배합 - 반죽 - 성형 -건조 -(소성) - 시유 - 소성 - 냉각 -검사

점토제품의 분류

종류	소성온도	소지		투명도	건축재료	비고
		흡수성	빛깔
토기	790~ 1,000	크다 (20%)	유색	불투명	기와, 벽돌 토관	최저급 원료(전답토)로 취약하다.
도기	1,100~ 1,230	약간크다 (10%)	백색, 유색	불투명	타일, 위생도기, 테라코다 타일	다공질로서 흡수성이 있고, 질이 굳으며, 두드리면 탁음이 나다. 유약을 사용한다.
석기	1,160~ 1,350	작다 (3~10%)	유색	불투명	마루타일 클링커 타일	시유약은 쓰지 않고 식염유를 쓴다.
자기	1,230~ 1,460	아주작다 (0~1%)	백색	투명	위생도기, 자기질타일	양질의 도토, 또는 장석분을 원료로 하고 두르리면 금속음이 난다.

★★★점토벽돌

1종 붉은 벽돌의 압축강도 : 210이상(21.43N/㎟)

2종 붉은 벽돌의 압축강도 :160이상(16.43N/㎟)

3종 붉은 벽돌의 압축강도 : 110이상(11.22N/㎟)

특수 벽돌의 종류

①과소품 벽돌 : 지나치게 높은 온도에서 구워냄

흡수율이 매우 작고 압축강도가 매우                  크나 모양이 바르지 않아 기초쌓기나                  특수 장식용으로 이용

②다공질 벽돌 : 원료는 점토+ 톱밥 혼합하여 성형

소성

비중은 1.5정도 절단 및 못박기의 가                 공성이 우수

단열과 방음성 및 흡음성이 있으나                   강도는 약함

규격은 보통 벽돌과 동일

③공동(중공)벽돌 : 블록과 비슷하게 속을 비게 하여                      만들어진 벽돌

단열과 방음성 및 보온성이 우수,

방음벽, 단열층 및 보온벽에 사용-                    칸막이벽, 외벽

④내화벽돌 : 내화점토를 원료로 하여 만든 점토 제품

내화벽돌의 크기 : 230(mm)×114(mm)×65(mm)이     고, 내화벽돌을 쌓을 경우에는 접착제로

내화점토을 사용

내화점은 기건성이므로 물축이기를 하지 않는다.

하루에 벽돌을 쌓는 높이는 1.2m정도를 표준으로     하고 최대1.5m 이내로 합니다.

⑤ 포도용 벽돌 : 마멸과 충격에 강함. 흡수율 작으며, 내화력이 강한 것으로 도로 포장용, 옥상 포장용으로 사용

⑥오지 벽돌 : 벽돌에 오지물을 칠해 소성한 벽돌

오지물이란 : 불에 굽는 도자기에 보호용이거나 장식용으로 유리질을 부착시키는 것.

타일

★(1) 타일의 흡수율★★★★★★★

타일의 소지질	자기질	석기질	도기질	클링커 타일
흡수율	3%이하	5%이하	18%이하	8%이하

시멘트

시멘트의 주원료는 석회(석회암)석과 점토, 석고 등

보통포틀랜드 시멘트이 주성분

: 산화칼슘, 실리카. 산화알루미늄, 산화제이철 등

시멘트이 단위용적 중량 : 1,500kg/㎥ 로 본다

**시멘트의 일반적 성질

1. 시멘트의 수화

시멘트는 물과 접하면 시멘트 중의 수경성 화합물이 물과 화학반응을 일으키는데, 이것을 수화반응 또는 수화라 한다.

-시멘트의 일반적 성질

㉠ 시멘트이 비중은 소성온도나 성분에 따라 다르며, 동일 시멘트인경우에 풍화한 것일수록 작아진다.

㉡시멘트 안정성 측정은 오토클레이브 팽창도 시험방법으로 행한다.

㉢우리나라의 시멘트 1포는 40kg이다.

㉣시멘트 분말도는 블레인법 또는 표준체법에 의해 측정된다.

㉤안정성이란 시멘트가 경활 될 때 용적이 팽창하는 정도를 말한다.

시멘트의 경화촉진제 : 염화칼슘(cacl2 )

㉥시멘트의 분말도는 단위중량에 대한 표면적 즉 비표면적에 의하여 표시한다.

㉦ 분말도가 큰 시멘트일수록 수화반응이 촉진되어 응결 및 강도의 증진이 크다.

분말도가 높은 시멘트의 특징

시공연도가 좋다.  (콘크리트를 시공할 때의 유동성, 점성, 비분리성 따위를 나타내는 수치. 골재와 시멘트의 성질에 의하여 정하여진다. = 워커빌리티.)

재료의 분리현상이 감소

수화반응이 빠르다. 조기강도가 높다, 풍화되기 쉽다. 수축균열이 크다.

2.시멘트의 응결과 경화

1)응결: 응결이란 시간이 경과함에 따라 유동성을 상실하여 굳어지는 현상

-시멘트의 응결시간: 1시간에서 시작하여 10시간 후에 종결

-시멘트의 응결: 가수량이 적을수록, 온도가 높을수록, 분말도가 높을 수록, 알루민산삼칼슘이 많을수록 빨라짐

2)경화: 경화란 응결후 수화물이 생성을 시멘트입자가 치밀해져 강도가 발현되는 지점

3.시멘트의 풍화

시멘트 저장시 수분 및 이산화탄소를 흡수하여 가벼운 수화반응을 일으키는 현상

*단점

1)응결시 부서짐

2)강열감량증가

3)강도저하

4)비중감소

4.시멘트의 비중

KS규격에 3.05이상

*비중이 작아지는 이유

1)클링커의 소성이 불충분할때

2)혼합물이 섞였을때

3)시멘트가 풍화되었을때

4)저장기간이 길때

5시멘트의 분말도

1)물과 혼합시 접촉 표면적이 커서 수화작용이 빠르다.

2)초기강도가 크게 되며 강도증진율이 높다.

3)블리딩이 적고 워커블한 콘크리트가 얻어진다.

4)색이 밝게되며 비중도 가벼워진다.

5)풍화되기 쉽고 건조수축이 커져서 균열이 발생하기 쉽다.

시멘트의 종류

구분	포틀랜드 시멘트	혼합시멘트	특수 시멘트
종류	보통, 중용열, 조강 및 백색 시멘트, 저열포틀랜드시멘트, 내황산염 포틀랜드 시멘트	고로 슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 포틀랜드 포졸란 시멘트	산화 알루미늄 시멘트 팽창 시멘트

포틀랜드 시멘트 성질

1.조강포틀랜드 시멘트 :

수밀성이 높고 경화에 따른 수화열이 크므로 낮은 온도에서 강도의 발생이 크다.

수화속도가 빨라 보통 28일 강도를 7일만에 발현함. 저온에서도 강도 발현이 양호하여 긴급공사, 수중공사(水中), 동절기공사, 지하철공사사등에 많이 사용

2. 백색시멘트 : 건축물의 내외면 마감, 각조 인조석제도에 주로 사용(바닷물에 제일 약한 시멘트)

3. 중용열포틀랜드 시멘트(석회석+점토+석고)

수화열이 작고 단기강도가 보통포틀랜드 시멘트보다 작으나, 내식성, 내수성이 크고, 수축률도 매우 작아서 댐 공사나 방사능차페용콘크리에 사용된다.

4. 고로시멘트 : 발열량이 적고, 염분에 대한 저항성이 커 댐공사. 해안공사에 사용

* 댐 공사에 좋다.

*보통포틀랜드 시멘트보다 비중이 작다.

*바닷물에 대한 저항력이 크다.

*콘크리트에서 블링딩이 적어진다.

*수화열 : 시멘트를 물로 비비면 발생하는 열

5. 포졸란 시멘트 : 화산재, 규조토, 규산 백토 등의 실리카 혼화재를 넣어 만든 시멘트

-고로 시멘트, 중용열 시멘트와 성격이 거의 동일하다.

종류	포틀랜드 시멘트				고로	플라이 애시	알루미나
	보통	중용열	조강	백색
용도	일반적	댐, 방사능차페용	한중, 수중, 긴급공사	미장, 도장용	해수, 대형 구조체	하천. 해안, 해수 및 매스콘크리트	동기, 해안, 긴급

★★★★★시멘트 저장 방법 ★★★★★★

(1)시멘트는 지상 30cm 이상되는 마루위에 적재해야 하는데. 그 창고는 방습 설비가 완전해야 하며, 검사에 편리하도록 적재해야 한다.

(2)포대에 들어 있는 시멘트는 13포대 이상 쌓으면 안되며, 특히 장기간 저장할 경우 7포대 이상 쌓지 않는다.

(3)3개월 이상 저장한 시멘트 또는 습기를 받았다고 생각되는 시멘트는 반드시 사용전에 시험해야 한다.

(4) 시멘트는 입하 순서에 따라 사용한다.

콘크리트

(1)콘크리트 특성

장점 :

- 압축강도가 크고, 방청성, 내화성, 내구성, 내수성 및 수밀성         이 있고, 철근 및 철골과 접착력이 우수

(현대 건축에 있어서 구조용 재료의 대부분을 차지)

- 모양을 자유롭게 만들수 있고 유지 관리비가 저렴하여 경제적

단점 :

- 무게가 무겁고 인장강도가 작으며, 경화 할 때 수축에 의한 균열이 생기기 쉽다.

-균열의 보수와 제거가 곤란하다

콘크리트용 골재가 갖추어야 할 조건

① 골재의 강도는 시멘트풀이 경화하였을 때 시멘트풀의

최대 강도이상

② 골재의 표면은 거칠고, 모양은 구형에 가까운 것이 좋으며, 평편하거나 세장한 것은 좋지 않다.

③ 진흙이나 유기 불순물이 포함되지 않아야 함.

④ 골재는 잔 것과 굵은 것이 혼합

골재의구분

구분		정의
크기	잔골재	5mm체에 85% 이상 통과하는 골재
	굵은골재	5mm체에 85% 이상 남는 골재
형성원인	천연골재	강모래, 강자갈, 바다모래, 바다자갈, 산모래, 산자갈, 육지모래, 육지자갈 등
	인공골재	깬자갈. 깬모래 등
	산업부산물 이용 골재	고로 슬래그 부슨 모래, 부순 자갈등
	재생 골재	콘크리트 폐기물 부순 잔골재와 굵은 골재
비중	보통골재	전건비중 2.5 ~2.7정도의 것으로 강모래, 강자갈, 깬자갈 등
	경량골재	전건비중 2.0 이하의 것으로 천연 화산재, 경석, 인공의 질석, 펄라이트
	중량골재	전건비중 2.8이상의 것으로 중정석, 철광석 등에서 얻는다.

문제1) 20kg의 골재가 있다. 5mm 표준망체에 중량비로 몇 kg이상 통과하여야 모래라고 말 할 수 있는가?

가. 10kg   나. 12kg   다. 15kg   라. 17kg

문제2)골재의 비중 시험을 할 때 일반적으로 사용되는 비중은?

가. 진비중    나. 표건비중    다. 절건비중    라. 기건비중

문제3)다음 중 골재의 체가름 시험에서 사용하는 체가 아닌 것은?

가. 0.15mm     나. 1.2mm      다. 5mm     라.35mm

콘크리트의 혼화재료

혼화제 : 사용량이 비교적 적어 약품적인 사용에 그치는 것으로

AE제, 감수제, 유동화제, 응결시간 조정제, 방수제, 기포제, 발포제, 착색제 등

혼화재 : 사용량이 비교적 많아 그자체의 용적이 콘크리트 배합 계산에 포함외든 것으로 포졸란, 플라이 애시 및 팽창제 등이 있다

문제4)다음 중 콘크리트 혼화재의 첨가 목적이 아닌 것은?

가. 워커빌리티 개량

나. 펌퍼빌리티 개량

다. 수화열 증가 및 알칼리 골재 반응형성

라. 장기 강도 및 초기 강도 증진

문제5)다음 중 콘크리트 혼화재로 사용되는 물질이 아닌 것은?

가. 알루미늄옥사이드      나. 플라이 애시

다. 고로 슬래그           라. 실리카 퓸

문제6)혼화제인 AE제에 대한 설명으로 옳은 것은?

가. 사용 수량을 줄여 블리딩을 감소한다.

나. 화학 작용에 대한 저항성을 저감시킨다.

다. 탄성을 가진 기포의 동결융행 및 건습 등에 의한 용적 변화가       크다.

라. 철근을 부착 강도를 증가시킨다.

배합콘크리트

1. 소요강도, 워커빌리티(시공연도)및 균일성이 있을 것

2. 운반, 부어넣기, 다짐 및 표면 마감의 각 시공단계에 있어서 작업을 용이하게 행할 수 있을 것

3. 시공시 및 그 전후에 있어서 재료 분리가 적을 것

4. 거푸집에 부어넣은 후, 균열 등에 유해한 현상이 발생하지 않은    것

배합설계의 단계

요구성능(소요강도)의 설정-배합조건의 설정-재료의 선정 -계획 배합의 설정 및 결정 -현장 배합의 결정

시공연도 시험 방법

슬럼프 시험,  플로시험,  리몰딩 시험,  낙하시험

★슬럼프 시험★★★★★★★★★★★

콘크리트 현상

(1)콘크리트의 크리프 : 하중의 크기, 물시멘트비, 부재의 단면치수

(2)블리딩

(3)동결융해 작용: 동결되었던 물체가 융해될 때 생기는현상

(4) 알칼리 골재반응

(5)콘크리트 중성화

(6)콘크리트 곰보