골재
콘크리트와 모르타르에서 결합재가 붙여 주는 알갱이다. 5 mm 체를 기준으로 잔골재와 굵은골재로 나뉘며, 부피의 대부분을 차지해 단가는 가장 낮으면서 배합의 성질을 대부분 결정한다.
골재는 콘크리트와 모르타르에서 결합재가 붙여 주는 알갱이다. 부피의 대부분을 차지하고 그 나머지를 시멘트페이스트가 채운다. 5 mm 체를 기준으로 대부분 통과하면 잔골재(모래), 대부분 남으면 굵은골재(자갈)로 나눈다. 재료 규격은 KS F 2527(콘크리트용 골재)이 정하고, 시험은 체가름 KS F 2502, 밀도·흡수율 KS F 2503(굵은골재)·KS F 2504(잔골재), 0.08 mm 체 통과 미립분 KS F 2511로 나뉜다.
값싼 재료가 품질을 정한다
골재는 단가가 가장 낮은 재료인데 배합의 성질 대부분을 결정한다. 입도가 나쁘면 같은 물시멘트비에서도 워커빌리티가 떨어져 물을 더 넣고 싶어지고, 흡수율이 높으면 배합수가 골재로 빨려 들어가 실제 물시멘트비가 계획과 달라진다. 표면수가 많으면 반대 방향으로 어긋난다.
그래서 강도 미달을 조사할 때 시멘트와 혼화제를 먼저 보는 것은 대개 순서가 틀린 것이다. 골재의 입도·함수 상태·미립분이 먼저다.
비슷해 보이는 것들
| 대상 | 무엇이 다른가 | 언제 쓰나 | 혼동하면 생기는 일 |
|---|---|---|---|
| 잔골재 | 5 mm 체를 대부분 통과한다. 페이스트와 함께 굵은골재 사이를 채운다 | 모르타르, 콘크리트의 잔골재분 | 잔골재율을 잘못 잡으면 재료분리나 퍽퍽함 중 한쪽으로 간다 |
| 굵은골재 | 5 mm 체에 대부분 남는다. 골격을 이룬다 | 구조 콘크리트 | 최대치수가 배근 간격·피복을 넘으면 통과하지 못해 곰보가 된다 |
| 부순 골재(쇄석·쇄사) | 암석을 깨서 만든다. 모난 입형이라 마찰이 크고 물을 더 요구한다 | 강자갈·강모래 수급이 어려운 곳 | 천연 골재 감각으로 단위수량을 잡으면 워커빌리티가 안 나온다 |
| 순환골재 | 해체 콘크리트를 재생한 것. 옛 모르타르가 붙어 있어 흡수율이 높다 | 적용 범위가 시방으로 제한된다 | 일반 골재와 같은 배합으로 쓰면 흡수와 강도 편차가 커진다 |
| 필러·석분 | 0.08 mm 체를 통과하는 미립분. 골재가 아니라 혼화재나 불순물로 다룬다 | 일부 배합에서 의도적으로 넣는다 | 부순 골재에 딸려 온 석분을 세지 않으면 단위수량이 예상보다 늘어난다 |
받은 골재가 쓸 수 있는 것인지 가르는 순서
반입 시점에 확인한다. 배합에 들어간 뒤에는 되돌릴 수 없다.
- 체가름으로 입도를 본다(KS F 2502). 표준 입도 범위를 벗어나면 배합을 손보거나 반입을 거절한다. 조립률(FM)이 계획과 크게 다르면 잔골재율을 다시 잡는다.
- 최대치수를 확인한다. 그 부재의 철근 순간격·피복두께·부재 최소 치수가 상한을 정한다. 도면이 바뀌면 이 값도 바뀐다.
- 밀도와 흡수율을 본다(굵은골재 KS F 2503, 잔골재 KS F 2504). 흡수율이 높으면 배합수 보정 폭이 커지고, 동결융해 저항에도 불리하다.
- 미립분을 본다(KS F 2511). 0.08 mm 체를 통과하는 양이 많으면 단위수량이 늘고 건조수축이 커진다.
- 표면수를 재서 현장배합을 만든다. 이것은 반입 검사가 아니라 타설 당일의 일이다. 비가 온 다음 날의 모래는 전날과 다른 재료다.
- 이물·유기불순물을 눈과 시험으로 확인한다. 점토덩어리, 유기물, 염분은 각각 다른 문제를 만든다.
이 기준이 성립하지 않는 자리
5 mm 라는 경계는 편의상의 구분이다. 4.75 mm 체를 쓰는 체계도 있고, 그 근처 입자는 어느 쪽으로 세느냐에 따라 조립률이 달라진다. 해외 자료와 대조할 때는 체 호칭부터 맞춘다.
표준 입도 범위 안에 있다는 것이 좋은 골재라는 뜻도 아니다. 범위 안에서도 특정 체에 몰려 있으면 공극이 커져 페이스트가 더 필요해진다. 입도 곡선의 모양을 함께 본다.
흡수율·밀도 기준은 보통 골재를 전제한다. 경량골재와 순환골재는 애초에 다른 값의 범위를 갖고, 적용 범위도 시방이 따로 제한한다.
부순 골재는 입형이 모나 같은 입도에서도 천연 골재보다 물을 더 요구한다. 입도가 같으면 같은 배합이라는 전제가 여기서 깨진다.
이 일을 오래 한 사람이 걸리는 곳
표면건조포화 상태를 머릿속 기본값으로 둔다. 배합표의 골재량은 그 상태를 가정한 값인데, 현장의 골재는 늘 그 상태가 아니다. 오래 다룬 사람일수록 배합표를 그대로 읽고 표면수 보정을 감각으로 대신하는데, 야적 기간과 강우에 따라 그 감각이 빗나간다. 보정은 측정값으로 한다.
산지가 바뀐 것을 배합과 잇지 않는다. 같은 규격 안이라도 산지가 바뀌면 입형·입도·흡수율이 함께 달라진다. 승인 배합은 그 재료원의 시험 결과 위에 서 있으므로, 재료원이 바뀌면 시험 배합을 다시 한다. 자재 담당과 배합 담당이 다르면 이 변경이 전달되지 않는 일이 흔하다.
골재 최대치수를 원가로만 본다. 크게 쓰면 페이스트가 덜 들어 단가가 내려가는 것은 맞지만, 상한을 정하는 것은 원가가 아니라 배근과 부재 치수다. 배근이 촘촘해진 도면에 이전 현장의 최대치수를 그대로 주문하면 골재가 철근에 걸려 재료분리와 곰보가 생긴다.
야적장 관리를 잡일로 본다. 한 더미 안에서도 위와 아래, 가장자리와 중앙의 함수 상태가 다르고, 굵은 입자가 굴러 내려 밑단에 몰린다. 어디서 퍼 오느냐가 그날 배합을 바꾸는데, 이것이 품질 기록에는 남지 않는다.
서류의 어느 칸에 나타나나
배합설계서의 단위량 표에 잔골재·굵은골재 각각의 kg/㎥와 잔골재율(S/a), 굵은골재 최대치수로 나타난다. 레미콘 주문 표기(25-24-150)의 첫 숫자가 최대치수이고, 이 값이 도면의 배근과 맞는지는 주문서가 아니라 구조도면에서 확인한다.
품질 서류로는 골재 시험성적서(체가름·밀도·흡수율·미립분)와 산지 증명이 남는다. 순환골재를 쓰면 적용 범위와 혼합률이 시방에 적혀 있어야 하고, 염화물이 걸린 자리에서는 염분 시험 기록이 따로 붙는다.
현장 기록으로는 표면수 측정값과 그에 따른 현장배합이 남는다. 이 기록이 없으면 강도 미달 조사에서 배합이 지켜졌는지 증명할 방법이 없다.
자주 받는 질문
모래와 자갈이라고 하면 안 되나. 대화에서는 통한다. 다만 부순 골재와 순환골재가 섞이는 현장에서는 '모래'가 강모래인지 쇄사인지 특정되지 않는다. 서류에는 잔골재·굵은골재로 적고 종류를 함께 명시한다.
골재가 좋으면 강도가 올라가나. 보통 강도 영역에서 파괴는 대개 페이스트와 골재의 경계면에서 시작하므로, 골재 자체의 강도보다 입도·입형·청결도가 결과를 더 좌우한다. 고강도 영역으로 가면 골재 강도 자체가 한계가 되기도 한다.
씻어 쓰면 되지 않나. 미립분과 점토는 세척으로 줄일 수 있지만, 세척한 골재는 젖어 있어 표면수 보정이 더 중요해진다. 문제를 하나 줄이고 다른 하나를 키우는 셈이라, 세척 여부와 그 뒤의 함수 관리를 함께 정한다.
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