건설재료시험기능사 필기시험 10회핵심 요약노트
1. 기본 공식 및 재료 일반
함수율 (Moisture Content)
재료의 함수율은 절대 건조 질량을 기준으로 계산합니다.
함수율 (%) = (건조 전 중량 - 건조 후 중량) / 건조 후 중량 * 100
강재의 인장강도
재료가 견딜 수 있는 최대 하중을 단면적으로 나눈 값입니다.
인장강도 (kg/mm^2) = 최대 하중 / 단면적
흙의 간극률 (Porosity)
간극비 (e)를 이용하여 계산합니다.
간극률 (n) = 간극비 (e) / (1 + 간극비 (e))
물-시멘트비 (W/C)
단위 시멘트량 = 단위 수량 / 물-시멘트비 (소수점)
재료의 성질
취성:재료가 변형 없이 파괴되는 성질입니다.
섬유보강 콘크리트 (FRC):불연속 짧은 강섬유를 혼입하여 인장강도, 균열 저항성, 인성 등을 증대시킨 콘크리트입니다.
강재의 경도/강도:주로탄소 함량에 의해 좌우됩니다.
2. 콘크리트 및 시멘트
콘크리트의 강도와 시험
일반적으로 콘크리트의 강도는압축강도를 의미합니다.
콘크리트의인장강도는 압축강도의 약1/10 ~ 1/13정도입니다.
압축강도 시험체 지름:굵은 골재 최대 치수의3배 이상및100mm 이상으로 합니다.
휨강도 시험체 몰드:
15 × 15 × 53cm 또는 10 × 10 × 38cm의각주형을 사용합니다.시험체 몰드 제거 시기:콘크리트 채움 직후16시간 이상, 3일 이내입니다.
압축강도 재령일:표준 재령일은7일, 28일, 90일중 하나를 선택합니다.
시멘트의 특성
수화열 발생 순서:C3A (가장 높음) > C3S > C4AF > C2S
시멘트 비중 시험:비중병을 수조에 넣어 광유의 온도차가0.2°C 이내가 될 때 눈금을 읽습니다.
시멘트 팽창도 시험:오토 클레이브를 사용합니다.
콘크리트 혼화재
AE제 (Air Entraining Agent):
장점:워커빌리티 향상,동결융해 저항성 증대, 단위수량 감소.
단점:강도 및 부착강도 감소.
AE 콘크리트의 적정 공기량은 콘크리트 부피의4 ~ 7%정도입니다.
염화칼슘 (CaCl2, 경화촉진제):철근 부식을 촉진하며, 건습에 따른 팽창/수축이 커집니다.
굳지 않은 콘크리트 시험
슬럼프 시험:워커빌리티 (반죽 질기)측정 목적. 총 작업 시간은3분 이내입니다.
블리딩 시험:콘크리트를 3층으로 나누어 넣고 각 층을 다짐대로25회씩 다집니다.
공기량 시험 (용적법):굵은 골재 최대 치수가50mm 이하인 경우 적용합니다.
3. 골재 및 아스팔트
골재 특성
조립률:숫자가 작을수록 골재 입자가 작습니다.
입도가 양호한 골재:워커빌리티가 증대됩니다.
잔골재 표면수 측정법:질량법또는용적법을 사용합니다.
골재 안정성 시험
사용 용액:황산나트륨 포화 용액 (Na2SO4)또는 황산마그네슘 용액.
침지 시간:16 ~ 18시간입니다.
골재 체가름 시험
아스팔트 시험
침입도 시험:표준 온도
25ºC , 추100g , 침투 시간5초입니다.연화점 시험:환구법을 사용하며, 시료가
25mm 내려갈 때의 온도를 측정합니다.신도 시험:시료가 끊어졌을 때의 거리를0.5cm 단위로 기록합니다.
4. 흙 시험 및 토질 역학
흙의 밀도 관계
일반적인 밀도 크기 순서입니다.
수중밀도 < 건조밀도 < 습윤밀도 < 포화밀도
흙의 상태와 지수
소성 지수 (PI):액성한계 (LL) - 소성한계 (PL)
흙의 함수비와 관계없는 시험:투수시험
흙의 구조 및 현상
단립 구조:자갈, 모래 등 조립재료에서 관찰되는 가장 단순한 토립자 배열입니다.
틱소트로피:흐트러진 점토 지반이 함수비 변화 없이 시간이 경과함에 따라강도가 회복되는 현상입니다.
흙의 시험 조건 및 응력
흙의 비중 시험:용량
100mL 초과의 비중병 사용 시 최소 노건조 시료는25g 이상입니다.모래 유기 불순물 시험:표준색 용액은24시간동안 가만히 놓아둡니다.
부시네스크 (Boussinesq) 해:지반 내부의연직응력을 계산하는 데 활용됩니다.
압축 계수 (av):압축 계수 = 간극비의 차이 / 하중 강도의 차이
흙의 다짐 효과:지지력 증가, 투수성 감소, 압축성 감소 등의 효과가 있습니다.
흙의 분류
통일 분류법 제1문자:G (자갈), S (모래), M (실트), C (점토), O (유기질토)
GW (입도 양호한 자갈):균등계수
≥ 4 이고, 곡률계수1 < Cc < 3 을 모두 만족합니다.