레미콘 배합 시험 - lemikon baehab siheom

< 출처 : http://poomzil.co.kr >

콘크리트 배합설계 순서 및 시험

Ⅰ.개요

1) 배합설계는 시멘트, 물, 골재, 혼화재료등을 적정한 비율로 배합로 배합하여 강도, 내구성, 수밀성을 가진 경제적인 콘크리트를 얻기위한 설계

2) 배합에는 시방배합과 현장배합이 있으며 시방배합은 시방서 또는 책임기술자에 의한 배합이고 현장배합은 현장여건에 따라 시공을 위한 배합

3) 콘크리트의 강도는 기본적으로 시멘트의 강도와 W/C비에 의해 결정된다.

Ⅱ.배합의 종류

1) 시방배합

a. 건설현장의 설계도면과 시방서에 지시된 내용 또는 감독관의 지시에 의한 배합

b. 골재입도

- 5mm 체를 100% 통과하는 것을 잔골재

- 5mm 체를 100% 남는 것을 굵은골재

c. 골재의 함수상태 : 표면건조, 내부포화상태

d. 단위량 표시 : 1m3 당

2) 현장배합

a. 실제 현장골재의 표면수, 흡수량 및 입도상태를 고려하여 시방배합을 현장상태에 적합하게 보정한 배합을 현장배합이라 한다.

b. 골재입도

- 5mm 체를 거의 통과하고 일부는 남아 있을 때 잔골재

- 5mm 체를 거의 남게되고, 통과하였을 때 굵은골재

c. 골재의 함수상태 : 기건상태 또는 습윤상태

d. 단위량 표시 : mixer용량에 의해 1Batch 량으로 표시

e. 현장에서는 골재를 No.4 체로 쳐서 사용하기가 어렵다.

Ⅲ. 배합설계순서

1) 설계기준강도

a. 구조물의 특성, 성능에 따라  구조적으로 필요한강도로 구조계산의 기준이 되는 강도

b. 일반 콘크리트 28일강도 ,   DAM  

2) 배합강도

a. 설계기준강도를 얻기 위하여 시공현장에서 품질변동과 강도변동을 고려하여 정한 강도

b.  

    V = S/χ

3) 공기량

a. 적당량의 연행공기를 분포시키면 시공연도 향상

b. AE제 첨가시 3～6% 이하가 표준

c. 공기량이 1% 증가시 Slump 치 2cm 증가, 단위수량 3% 감소

d. workability와 강도저하를(3~6%범위) 고려하여 결정한다.

4) w/c 비

< w/c 가정>

- 콘크리트 중에 혼합된 시멘트 paste 중에 물과 시멘트의 중량 백분율

- w/c 비가 높을수록 강도저하, 공극율이 많아 콘크리트의 균열발생 원인이 됨

- w/c 비는 콘크리트 강도에 가장 큰 영향을 줌

a. 압축강도 기준                        

                          = -210 +215 c/w

- 혼화제를 쓰지 않고 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트는 상기 식을 사용한다.

- 이때 공시체 재령 기준으로 하고 조강 포틀랜드 시멘트는 를 사용하기도 한다.

b. 내구성

                                  (/wt)

       : W/C비              K : 시멘트 강도               F : 배합강도

 - 내화학성 w/c : 45%~50%

 - 내동해성 w/c : 55%~65%

c. 수밀성 w/c=55% 이하표준

<w/c 결정>

①시험batch

- w/c비 가정에 의해 결정한 w/c비의 최소치와 +5%와 -5%의 공시체를 제작

- , 단위수량, 혼화제량, s/a, 공기량 등을 고려하여 공시체를 제작

②시험

- 제작된 공시체를 규정대로 양생하고 표준상태로 양생된 공시체 , 압축강도를 측정한다.

③ w/c결정

- 공시체 , 압축강도시험의 결과치에 의하여 배합강도를 만족하는 범위내에서 최소 w/c비를 결정한다.

5) slump 치

a. slump 치가 많은 콘크리트는 Bleeding 이 많아 지고 재료분리현상이 발생

b. slump 치는 시공연도 결정, 클수록 workability 좋다.

c. slump는 KS F 2402기준에 따른다.

6) 굵은골재 최대치수

a. 골재는 유해물 및 불순물을 포함하지 않고, 내화성, 내구성을 가진 것으로 한다.

b. 시험배합을 통하여 결정

c. 시방이 허용하는 한 가능한 크게 하는 것이 좋다.

7) 잔골재율

a. 소요 workability를 얻는 범위내에서 단위수량이 최소가 되도록 시험에 의해 결정

b. 잔골재율이 커지면 단위수량 및 단위시멘트량 증가

c. 잔골재율은 콘크리트 속의 골재 전체용적에 대한 잔골재 전체용적의 백분율이다.

                 S/a= (잔골재 절대용적/전체골재의 절대용적)×100(%)

d. S/a가 작게 되면 finishing이 곤란하고 재료분리가 발생한다.

8) 단위수량

-단위수량은 작업이 가능한 범위 내에서 단위수량을 될 수 있는대로 적게 되도록 시험에 의해 정해야 한다.

a. 1m3중에 포함되어 있는 물의 중량

b. 단위수량이 크면 slump 치가 커져 시공연도는 좋아지나 강도는 떨어진다.

c. 단위수량을 가능한 적게한다.

d. 단위수량 감소 대책

- 골재의 입도와 형태가 양호한 것 사용

- 혼화제, AE제, 감수제를 사용한다.

- 공기량을 적당하게 (3~6%)조절한다.

9) 최소 w/c 비 결정

a. 시험 batch를 만들어 단위수량 보정 및 s/a 조정

b. 배합강도 만족하는 최소 w/c 비 결정

Ⅳ. 시험

1) 시멘트 시험

a. 시멘트시험 : 표준망체 88μ를 사용하여 시료 50g을 넣고 1분간 150회 속도로 체를 치며 25회 두드릴때마다 채를 1/6 회전,

    1분간 통과량이 0.1g 이하되면 담은 것을 측정

b. 시멘트 약 100g에 물 25%의 시멘트 paste를 만든다.

    약 13cm2 유리판에 지름 10cm 두께 1.5cm 의 가장자리로 갈수록 얇은 pad를 만들어 팽창성, 갈라짐검사

c. 시료채취 : 시멘트 50ton 또는 그 단수마다 5kg 이상의 시료채취

d. 비중시험 : 시멘트의 비중 = 시멘트중량(g) / 비중병의 눈금자()

e. 강도시험 : 휨시험용 공시체 4cm × 4cm, 길이 16cm 네모기둥을 쓰고 압축시험에는 휨시험용공시체 절반사용

f. 응결시험 : 시멘트풀이 주수후 10∼20분 굳어지고 → 다시 묽어지고 → 정상적으로 굳어가는 현상을 헛응결이라고 한다.

g. 수화열 시험 : 수화열은 70cal/g이며, 조강 포틀랜드 시멘트는 수화열이 많고 중용열 포틀랜드 시멘트는 수화열이 적다.

h. 팽창도 시험

2) 혼화제 시험

a.감수율

b.응결시간

c.화학성분시험

d.Bleeding량

3) 골재시험

a. 혼탁비색법 : NaOH 3% 넣고 24시간후 빛깔비교

b. 체가름시험 : 10개체를 이용하여 가적잔유율의 누계를 백으로 나눈값

c. 공극율시험 : 단위용적에 대한 공극의 백분율

d. 마모시험 : 로스엔젤레스 시험기 사용

e. 강도시험 : 부서지는 세기를 이용

f. 흡수율 시험 : 굵은 골재흡수율 시험, 잔골재흡수율 시험

Ⅴ. 결론

1) 배합설계는 철저한 시방배합을 통하여 현장배합시 적용하므로써 구조체의 균일한 품질을 확보

2) 콘크리트의 배합설계의 주목적은 최소 W/C비를 결정하기 위하여 실시하는 것이다.

3) w/c 비와 굵은 골재 최대치수는 시공성이 확보되는 한 w/c 비는 적게 굵은 골재 최대치수는 크게하며 적정량의 혼화재료를

    사용하여 콘크리트의 품질을 높인다.