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굳지않은 콘크리트의 단위수량 간편 추정 (에어메타법 소개)

말차 -말차- 2018.10.12 10:17

* 저번에 블로그에 올렸다가 지우고 새로 작성합니다.

  제가 소속되어있는 회사 개선사례로 올렸던 내용이고 블로그에 올리면서 조금 수정됬습니다.

  그리고 직접 비교시험한 데이터는 첨부 하지 않았고 대윤에서 판매되는 단위수량측기나, 정전용량법의 시험기가 1000만원대의 고가의 장비인 관계로 찾아보게 됬었습니다.

  일본에서는 국내 슬럼프, 공기량, 염화물, 압축강도 시험처럼 그냥 기본으로 포함된 시험이고 일명 새마을공사에서도 측정 요구한다고 힘들다고 할 정도로 널리 사용되는 방법입니다.

  또한 해당 소개된 것 말고도 굵은골재를 세척해서 보정하는 방법도 있고 개선방법이 많은듯 합니다.




굳지않은 콘크리트의 단위수량 간편 추정



1. 현  황 :


.국토교통부 건설공사품질관리지침(2017)-굳지 아니한 콘크리트에 단위수량을 필요시 측정하도록 되어있고, 한국도로공사 고속도로건설공사 현장품질시험기준에도 1일 타설량 300마다(24Mpa 이상 및 포장 콘크리트) ±15/로 측정 관리 하도록 되어 있음.

 

. 현재 국내 시험방법은 한국콘크리트학회 제 규격 KCI-RM101(레미콘 단위 수량 신속측정 방법)에는 정전용량법, 단위용적질량법(에어메터법), 고주파가열법의 3가지 시험방법이 제시되어있지만,

 

- 정전 용량법 : 신뢰도 검증이 됬지만 고가의 시험기구 필요. (1,000만원대)

- 고주파가열법 : 전자랜지 사용으로 3가지중 신뢰도가 제일 높지만 현장에서 직접 시험에 어려움이 있음.

- 단위용적질량법(에어메터법) : 공기량시험기 및 저울만을 사용하여 측정이 가능하지만 한국콘크리트학회에 규격은 간단히 소개정도의 설명만 되어 있어                                  설명된 시험방법만으로 적용하기는 불가능함.

 

그 외, 다른 시험방법으로는 

 - 수분햠량을 직접 측정하는 방법 

   a. 가열건조법(건조로, 가스렌지, 전자렌지) : 충분한 건조시간이 보장되면 수분을 완전히 분리 가능.

   b. 원심분리법 : 완전한 분리는 불가하고 보정 필요


 - 단위용적 질량에서 단위수량을 추정하는 방법

   a. 공기중 질량과 수중질량의 차이에 의한 방법 : 재료의 밀도와 배합이 정확하지 안으면 정확도가 떨어짐.

   b. 에어메타 법 : 작업이 간편 (위의 단위용적질량법)


 - 수분함량을 반영하는 특별한 물리량을 측정하는 방법 

  a. RI법 : 측정 작업은 간편

  b. 정전용량법 : 특수장비 필요 (염분측정기와 비슷한 원리로 알고 있음)

  c. 진동의 점성 감쇠법 : 검량선이 필요

  d. W-Checker법 : 특수방비 필요 (대윤에서 판매되는 제품이 해당식 적용)


 - 시약\양을 혼입하여 그 농도를 측정

  a. 알콜농도법, 염분 농도 법 : 계수를 구하기 위한 예비 시험이 필요.

  b. 염분 농도 법 : 계수를 구하기 위한 예비 시험이 필요.


  * 위 소개 방법중 제일 정확한것은 가열건조법 이라고 합니다.



2. 현장적용 추천 : 


ㄱ. 위 소개 방법중 측정이 간편하고 대부분의 공사현장에 보유중인 공기량시험기, 온도계, 저울만으로 추정이가능한 단위용적질량법이 현장에 적용하기 어려움이 없을것으로 생각되나 한국콘크리트학회 제 규격은 설명이 부실해서에 처음 만들진 일본 토목학회법이나, 해당식을 확장한 전국레미콘조합연합회식을 직접 적용하면 문제가 없을 것으로 생각됩니다.


. 한국콘크리트 학회에 소개된 단위용적질량법(에어메타법)은 일본에서 2003년 국토교통성 산하 토목연구소에서 레미콘의 품질 확보에 대한 지침(단위수량관리)”을 내리면서 현장에 사용 중인 공기량시험기와 저울 사용하여 10분 미만(숙련시 2~5)의 시간으로 측정이 가능한 에어메터법에 의한 단위수량 추정(이하 토목연구소법)” 방법을 같이 제안하였고 추가적인 시험기구를 구비 할 필요가 없고 시험법이 간편하여 현재 일본 건설현장에서 널리 사용 중인 방법이다.

    또한, 일본에서는 현장에서 단위수량을 관리하는데 문제가 없다고 검증이 되었고, 지금은 정확도를 높이기 위해 여러 가지 개선방법이 제한되는 중이며 그 중 기존 시험법과 차이가 거의 없고 정확도를 향상 시킨 일본 전국레미콘조합연합회 확장식(2005년제정)을 사용하여 시험하였음.

 

. 해당 확장식은 2007년 한국콘크리트학회 가을 학술발표회 논문집(KCI 4 2007 11 473(C))에 기성제품(W-Checker)과 단위용적질량법 확장식을 비교하여 정확도가 높다고 확인이 되었고, 제가 있는 회사 품질연구소에 보유한 단위수량 측정기(대윤기계제품 1,000만원대)와 비교시험을 진행하여 서로간의 값의 차이가 있는 것으로 확인 했지만 기본데이터(골재밀도, 시험기 체적, 골재수정계수, 공기량)의 정확도에 따른 단위수량 차이가 있어 기본데이터 시험에 주의가 필요하다고 확인



3. 결    론 : 


. 일본의 경우 2003년에 토목연구소에서 단위수량 추정 간편 시험법을 보급하여 현재 거의 모든 현장에 사용 중이고 시험법에 대한 검토 또한 거의 완료되었고 한국콘크리트 학회 제 규격에서도 소개가 되어 국내 적용에도 문제가 없는 것으로 판단됨.

 

. 단위수량 추정 시험법이 간단하지만 골재의 밀도, 측정 공기량, 용기의 체적 측정 오차에 의해 단위수량 추정에 오차가 커서 정확한 단위수량 추정을 위해서는 정확한 기본데이터 값이 필요하고 시료의 체적을 보정하는 주수식 시험이 무주수식보다 정확도가 높음.


* 시험방법은 간단한데 시험에 필요한 기본데이터가 부정확하면 단위수량 추정값이 많이 변동 되서 사전준비시험에 주의가 필요합니다.

 

 

4. 첨부 :


01-1. 공기량시험기를 이용한 단위수량 측정방법1.hwp

01-2. manual_단위수량.pdf

01-3. keisanhyou_단위수량측정방법예제.pdf

01-4. kiseiti_단위수량관리방안.pdf

01-5. hikkei-kanri08.pdf

01-6. tanisuiryou.7z.001

01-6. tanisuiryou.7z.002

02-1. 신선한 콘크리트의 단위 수량의 신속한 추정 시험 방법(일본전국레미콘조합연합회식).hwp

02-2. ZKT-211_R2_일본전국레미콘조합연합회제안에어미터_httphirac.lekumo.bizmainZKT.

03-1. KCI_4_2007_11_473(C)_에어미터법을 이용한 콘크리트의 단위수량추정연구_한국콘크리트학회 20

04-1. 에어미터법에 의한 단위수량 추정 시험시 주의점.hwp



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