📝 예상문제 & 모범답안
용어예상순환골재(Recycled Aggregate)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
건설폐기물(폐콘크리트 등)을 파쇄·선별·세척하여 골재로 재생산한 것으로, KS F 2573 등에 품질기준이 규정되어 있다.
2. 특징
천연골재 대비 흡수율이 높고 부착 모르타르로 인해 강도·내구성이 다소 낮을 수 있어 사용부위(구조용/비구조용)를 구분하여 적용한다.
3. 유의사항
품질기준 미달 시 강도저하 우려가 있으므로 반입 시 흡수율·이물질 함유량시험을 철저히 하고, 배합수 보정(높은 흡수율 반영)이 필요하다.
용어예상부순골재(쇄석골재)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
원석(암반)을 파쇄기로 분쇄·선별하여 생산한 골재로, 하천·바다골재의 대체 공급원으로 활용된다.
2. 특징
입형이 각진 형태(모난 골재)로 시멘트풀과의 부착력이 우수하나, 워커빌리티 확보를 위해 잔골재율·단위수량 조정이 필요하다.
3. 유의사항
파쇄과정에서 발생하는 미분(석분) 함유량 관리, 입도분포 관리(체가름시험)가 중요하다.
용어예상골재 수급 안정화를 위한 자재수급계획에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
착공 전 공사물량에 따른 골재 소요량을 산출하고, 공급업체 확보·계약·비축계획을 사전에 수립하는 관리활동.
2. 방법
골재 공급업체와 장기공급계약 체결, 현장 내 비축장(스톡야드) 운영으로 공급 변동에 대한 완충재고 확보.
3. 유의사항
공급처가 다변화되면 골재 품질(입도·강종)이 상이할 수 있어 배합설계 재검증이 병행되어야 한다.
서술형예상국내 골재 수급 부족현상의 원인과 대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
골재는 콘크리트 체적의 약 70%를 차지하는 필수 자재이나, 국내는 하천·산림 골재원의 고갈과 환경규제 강화로 골재 품귀현상이 주기적으로 반복되고 있다. 골재 수급 불안정은 콘크리트 품질저하·공사비 상승·공기지연으로 직결되므로 체계적인 대책이 필요하다.
Ⅱ. 수급부족 원인 (두문자 환·고·수·인·운)
① 환경규제 강화 : 하천 생태계 보호, 바다골재 채취해역 축소 등으로 채취량이 정책적으로 제한.
② 자원 고갈 : 양질의 하천·산림 골재원이 지속적으로 감소.
③ 수요 급증 : 건설경기 호황기 골재 수요가 공급능력을 초과.
④ 인허가 지연 : 신규 채취허가·환경영향평가 절차가 장기화되어 공급 확대에 시차 발생.
⑤ 운반비 상승 : 원거리 대체 골재원 사용에 따른 운반거리 증가로 원가 상승.
골재는 콘크리트 배합의 물-시멘트비(W/C)와 잔골재율 산정의 기초가 되므로, 골재 공급이 불안정해 품질·입형이 상이한 골재를 혼용하면 배합설계 자체를 재검토해야 하는 부담이 발생한다.
Ⅲ. 대책
① 대체골재 확대 : 순환골재(건설폐기물 재생)·부순골재(쇄석) 사용 비율 확대, 품질기준(KS F 2573 등) 준수.
② 수급처 다변화 : 골재원 지역 다변화 및 파쇄·선별시설 확충으로 공급 탄력성 확보.
③ 사전 자재수급계획 : 착공 전 물량산출 및 장기공급계약, 현장 비축장(스톡야드) 운영.
④ 품질관리 강화 : 대체골재 반입 시 흡수율·불순물·알칼리골재반응 시험을 강화하고 필요시 배합비 재조정.
⑤ 정책적 지원 : 순환골재 의무사용비율 확대, 바다골재 채취해역 확대 지정 등 제도적 뒷받침.
골재 품귀기에 저품질·미검증 순환골재를 배합비 조정 없이 그대로 사용하여 콘크리트 강도가 설계기준에 미달한 사례가 있어, 대체골재 사용 시 품질시험과 배합비 재검증이 필수임을 보여준다.
Ⅳ. 맺음말
골재 수급 불안정은 구조적·정책적 요인이 복합된 문제로, 단기적으로는 대체골재 활용과 자재수급계획으로 대응하고, 장기적으로는 순환골재 활성화 등 자원순환형 공급체계로 전환하는 것이 근본적 해결책이다.
서술형예상순환골재·부순골재를 구조체 콘크리트에 활용할 경우의 품질관리방안에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
천연골재 수급난에 대응해 순환골재·부순골재의 구조체 적용이 확대되고 있으나, 천연골재와 물성이 상이하여 별도의 품질관리방안이 요구된다.
Ⅱ. 대체골재의 물성 차이
① 순환골재 : 표면에 부착된 모르타르로 인해 흡수율이 높고 강도·내구성이 다소 낮음.
② 부순골재 : 입형이 각진 형태로 워커빌리티 확보에 불리, 파쇄과정의 미분(석분) 함유 우려.
흡수율이 높은 골재는 배합수를 흡수하여 실제 W/C비를 낮추는 효과가 있으나, 반대로 표면수 관리가 안 되면 워커빌리티 저하·재료분리로 이어지므로 배합 전 흡수율시험에 따른 배합수 보정이 필수적이다.
Ⅲ. 품질관리방안
① 품질기준 확인 : 순환골재는 KS F 2573 등 품질기준(흡수율·이물질함유량) 충족 여부 확인 후 구조용/비구조용 사용범위 결정.
② 배합설계 재검토 : 흡수율을 반영한 배합수 보정, 잔골재율 조정으로 워커빌리티 확보.
③ 시험시공(Mock-up) : 실제 배합으로 시험타설하여 강도·워커빌리티 사전 검증.
④ 알칼리골재반응 확인 : 골재의 반응성시험을 통해 장기 내구성 문제 여부 사전 점검.
⑤ 사용부위 제한 : 품질편차 우려 시 비구조 부재(보도블록·채움재 등)에 우선 적용하고, 구조체는 검증된 물량에 한해 적용.
부순골재의 미분(석분) 함유량 관리 소홀로 콘크리트 표면 마감불량 및 균열이 발생한 사례가 있어, 세척·체가름 관리가 강조된다.
Ⅳ. 맺음말
대체골재의 구조체 활용은 자원순환과 수급안정 측면에서 불가피한 흐름이나, 천연골재 대비 물성 차이를 정확히 인지하고 배합설계·시험시공을 통한 사전검증을 거쳐야 품질과 안전성을 동시에 확보할 수 있다.