콘크리트의 타설을 좌우하는 요인

□ 콘크리트의 타설을 좌우하는 요인

 

콘크리트를 시공결함이 없이 타설하기 위해서는 타설방법 뿐만 아니라, 타설 콘크리트

에 이용하는 재료와 그 배합을 적절하게 정함과 동시에, 그 결정된 배합의 콘크리트가

납품되어 있는지 확인하면서 진행하는 것이 필수적이다. 여기서는 타설과 관계되는 워커

빌리티에 대한 요구에 대해 우선 언급하기로 한다.

 

1. 워커빌리티에 대한 요구

콘크리트의 워커빌리티는 「 재료분리를 일으키는 일 없이 운반, 타설, 다지기, 마감

등의 작업이 용이하게 될 수 있는 정도를 나타내는 굳지않은 콘크리트의 성질」이다.

워커빌리티를 1개의 지표로 나타낼 수는 없지만, 슬럼프로 이용하는 경우가 많다. 그

러나, 동일 슬럼프에서도 워커빌리티가 다른 경우가 많다는 사실을 이해해 두지 않으면

안된다. 슬럼프 시험에서는 슬럼프 값뿐만 아니라, 슬럼프 시험 후의 형상이나 슬럼프

평판 두드림에 의한 콘크리트의 무너지는 형상 등의 관찰에 의해, 워커빌리티의 판정을

할 수 있다(그림-1). 워커빌리티에 관해 구체적으로 정량화 할 수 있는 항목은 슬럼프,

공기량 및 블리딩이다. 슬럼프는 타설·다지기 작업에 가장 영향을 주는 것으로 대상 부

재의 형상·치수와 배근 조건으로 의해 결정할 필요가 있다. 건축용 콘크리트는 일반적으

로 슬럼프가 큰 콘크리트가 많이 적용된다.

일반적으로 슬럼프가 커지면 단위수량이 증대하고, 이것 때문에 재료분리를 일으키거

나, 블리딩이 증가해서 부재 상하 방향에서 강도의 불균일을 가져오거나, 건조수축이 커

지는 등의 폐해를 생기게 할 것이 있다. 워커빌리티를 확보함과 동시에 이것들의 폐해를

방지하기 위해서는 단위수량과 블리딩에 대해서 상한치를 정해 둘 필요가 있다.

그림-1 슬럼프에 의한 워커빌리티의 판정법

 

2. 재료의 영향

1) 단위수량

단위수량은 요구되는 슬럼프를 얻을 수 있는 범위내에서 되도록 작게 하는 것이 기본

이다. 콘크리트표준시방서에서는 185kg/㎥이하라고 규정되어 있다. 필요한 슬럼프를 얻기

위한 단위수량은 사용 재료의 종류나 품질, 굵은골재의 최대치수, 물-시멘트비, 잔골재율,

콘크리트 온도 등에 의해 다르다.

통상의 AE감수제를 적용한 콘크리트의 경우, 슬럼프는 단위수량에 의해 결정된다. 이

관계는 당연히 레미콘 공장마다 다르다. 슬럼프180mm 때의 단위수량이 185 kg/㎥이상이

될 경우는 고성능 AE감수제 등을 이용해서 그 이하로 해야 한다.

보통 호칭강도 21~27MPa, 슬럼프 180mm를 기준으로 할 경우 AE감수제를 사용할 경우

큰 어려움 없이 적정 품질을 확보할 수 있다. 그러나 최근에는 골재사정의 악화됨에 따

라 많은 지역에서 185kg/㎥를 만족시킬 수 없는 경우가 많다. 이것 때문에 국내에서도

고성능 AE감수제를 사용한 콘크리트가 상당히 늘어나고 있는 상황이다.

고성능 AE 감수제를 사용한 콘크리트를 현장에 시공할 경우에는 각 공장에서 시험실

뿐만아니라 Batch Plant까지 시험을 실시하여 작업성을 확인 할 필요가 있다.

 

2) 단위 시멘트량

단위 시멘트량은 물-시멘트비와 단위수량에 의해 결정되지만, 콘크리트의 워커빌리티

에 영향을 미친다. 적으면 재료분리 저항성이 작아지고, 지나치게 많으면 점성이 떨어져

워커빌리티가 나빠지는 경향이 있다.

 

3) 골재

단위수량, 단위시멘트량이 결정되면 필요한 공기량이 정해진 다음 나머지는 골재가 된

다. 골재는 굵은 골재와 잔골재와 나눌 수 있지만, 그것들의 양을 정하기 위해서는 필요

한 워커빌리티를 고려할 필요가 있다.

일반적으로 잔골재율(골재의 절대용적에 대한 잔골재의 절대용적백분률)를 이용할 수

있지만, 굵은골재의 부피을 정해서 각각의 단위량을 정한다. 잔골재율은 양호한 워커빌

리티를 얻기 위해서 중요한 요인이다. 잔골재율이 조금씩 변동하면, 콘크리트점의 워커

빌리티는 미묘에 변화된다. 이것이 지나치게 작으면, 거친 콘크리트가 되고, 슬럼프가 큰

콘크리트에서는 굵은골재와 몰탈이 분리하기 쉬워진다. 한편 이것이 지나치게 크면 필요

한 슬럼프를 얻는데 소요의 단위수량이 많아지고, 유동성이 나쁜 끈적끈적한 콘크리트가

된다.

펌프압송으로 콘크리트를 운반 할 경우, 압송을 원할히 하기 위해서 잔골재율을 크게하는 경향에 있지만, 건조 수축의 증가 등 경화 품질의 저하를 초래하는 경우가 있어서 임의로 크게 하는 것은 피해야 한다. 일본 건축공사시방서에서 제시한 보통 콘크리트의 표준적인 잔골재율을 그림-2에 나타냈다.

또한, 건축용 콘크리트의 경우, 일반적인 혼합에서 슬럼프가 큰 콘크리트가 사용됨에 따라 굵은골재량이 적어지는 경향이 있다. 이것 때문에 굵은골재량을 확보 할 필요가 있으므로 표-1에 내보이는 것 같은 표준을 내보이고 있다.

  그림-2 보통 콘크리트의 잔골재율

 

3. 품질관리

레미콘 공장에서 납입되는 콘크리트에 대해서는 항상 워커빌리티를 육안으로 확인하는 것이 중요하다. 또, 정해진 빈도로 굳지않은 콘크리트의 시험을 행하고, 결정된 배합대로의 품질인 것을 확인하는 것이 필요하다.

통상의 슬럼프와 공기량만의 시험 값만으로는 결정된 배합인지 아닌지를 판단하는 것이 어렵다. 특히, 경화 콘크리트의 품질인 강도에 영향을 미치게 하는 단위수량에 대해서는 어떠한 방법으로 체크해 두어야 한다. 실제 콘크리트표준시방서상 올해 말까지는단위수량 측정값을 참고값으로 하지만, 내년부터는 관리항목으로 규정할 예정으로 있다. 앞으로 공장의 기술 수준에 따라 단위수량은 상당히 차이가 날 것 같아 보인다.