토목기사 실기 · 47/50 · 단답형
토목기사 실기 빈출 47 | 마샬 배합설계의 성능·체적 지표
안정도·흐름값·공극률·VMA·VFA가 각각 어떤 혼합물 특성을 나타내는지 구분하는 문제다.
문제
무엇을 답해야 하나요?
가열 아스팔트 혼합물의 마샬 배합설계 결과를 검토할 때 사용하는 지표를 ① 하중저항 ② 최대하중 도달 시 변형 ③ 혼합물 내부 공기 ④ 골재 골격 내부 전체 간극 ⑤ 그 간극 중 아스팔트가 채운 비율에 대응하여 각각 쓰시오.
출제 의도 보기
시험조건과 결과지표를 구분하고 강도·변형·체적구조의 다섯 지표를 정확히 연결하는지 확인한다.
시험장 답안
먼저 채점답안을 완성하세요
- 기계가 측정하는 하중과 변형을 안정도·흐름값으로 먼저 배치한다.
- 체적구조를 공기만, 골재골격 전체 간극, 그 간극의 아스팔트 충전비로 나눈다.
- 다짐횟수·온도·재하속도는 시험조건이므로 답에서 제외한다.
상세 풀이
답이 만들어지는 순서
하중저항과 변형
마샬 안정도는 정해진 조건에서 공시체가 견딘 최대하중이고, 흐름값은 그 최대하중에 도달할 때의 변형량이다.
최대하중 → 안정도; 그때 변형 → 흐름값확정: 강도성 지표와 변형성 지표 구분
공극률 Va
다짐된 혼합물 전체 체적 가운데 공기가 차지하는 비율이다. 너무 작거나 크면 블리딩·내구성·수밀성에 불리할 수 있다.
Va=공기체적/혼합물체적×100확정: 혼합물 내부 공기
VMA와 VFA
VMA는 다짐된 혼합물에서 골재입자 사이의 전체 간극이며 공기와 유효 아스팔트가 함께 포함된다. VFA는 그 VMA 중 아스팔트가 채운 비율이다.
VFA=(VMA-Va)/VMA×100확정: 골재간극률과 포화도 구분
동시 만족의 의미
한 지표만 최대화하는 것이 아니라 적용 시방의 안정도·흐름값·체적지표 범위를 함께 만족하는 아스팔트 함량을 찾는다.
성능지표 ∩ 체적지표확정: 최적 아스팔트량 검토
채점 핵심
이 표현은 답안에 남기세요
- 하중저항 — 마샬 안정도
- 최대 하중저항을 나타낸다.
- 변형 — 흐름값
- 최대하중 시 변형을 나타낸다.
- 내부 공기 — 공극률 Va
- 혼합물 내부 공기의 비율이다.
- 골재 골격 전체 간극 — VMA
- 골재 골격 전체의 간극을 나타낸다.
- 간극 중 아스팔트 충전 비율 — VFA
- VMA 중 아스팔트가 채운 비율을 나타낸다.
감점 방지
자주 틀리는 지점
이들은 시험조건이고 결과지표가 아니다.
VMA에는 공기뿐 아니라 유효 아스팔트가 차지하는 간극도 포함된다.
흐름과 체적지표를 함께 만족해야 한다.
변형 문제 학습
변형 대비
문제가 바뀌어도 적용하는 기준
수치표가 주어지면 각 아스팔트 함량에서 적용 시방의 모든 범위를 동시에 만족하는 구간을 찾고, 보간·평균 규칙은 문제 조건을 따른다.
버티는 힘, 흐르는 변형, 공기, 골재 틈, 틈을 채운 아스팔트다.
현행 기준 주의: 각 지표의 허용범위와 최적 아스팔트량 결정절차는 혼합물 종류와 적용 KCS·발주기관 시방을 확인한다. KS F 2337은 안정도·흐름값의 시험방법 근거이며 모든 배합설계 허용값을 하나로 고정하지 않는다.