콘크리트 단위수량 관리의 필요성
단위수량 관리 안돼 레미콘 품질관리 미비
■레미콘 생산능력은 향상, 생산가동율은 30%수준으로 저조
국내 레미콘산업은 건설자재 산업 중 큰 비중을 차지하는 사업으로서 지난 80년대를 기점으로 올림픽특수 및 정부주도의 주택 200만호 건설사업을 통한 민간 건설업체의 사업 활성화에 많은 기여를 해 왔다.
그러나 IMF 외환위기 이후 국내 건설경기침체의 영향으로 사용량의 급격한 감소와 자재단가의 상승으로 제조시 운영 누적적자 발생의 어려움을 받고 있다.
■레미콘 수요자와 공급자간의 동상이몽
레미콘은 KS에 규정된 제품으로서 수요자와 공급자간의 요구사항이 서로 다르다.
수요자는 값싸고 좋은 품질의 레미콘을 요구하지만, 공급자는 시멘트 단가의 상승 및 골재품질의 악화 등으로 품질관리의 어려움이 가중되고 있다.
■레미콘의 품질책임과 시공책임의 구분이 모호
KS규격 제품으로서 생산자의 책임과 시공자의 책임이 구분되어 있으나, 레미콘은 반제품이므로 콘크리트 구조물이 완성된 후 건설하자가 발생되었을 경우 책임의 구분이 모호하다.
그러나 콘크리트 구조물의 하자에 대한 책임은 레미콘 제조 및 품질관리의 문제를 이유로 대부분 생산자측의 책임으로 결정되는 경우가 대부분이다.
따라서 레미콘 품질에 대한 사회적인 불신해소 및 품질관리 개선에 대한 장기적 대책이 필요하다.
■콘크리트 품질과 비빔수(配合水)량은 반비례관계
굳지 않은 상태의 콘크리트에 대한 주요성능은 Workability이며, 특히 현장에서는 유동성능과 충진 성능이 요구되는 성능으로 취급된다.
콘크리트의 굳지 않은 상태와 경화상태에 가장 크게 영향을 미치는 것이 콘크리트에 사용되는 ‘물’이다.
예를 들어, 시멘트와의 화학반응으로 굳지 않은 콘크리트에서 적절한 유동성을 발휘하기 위해서는 그에 상당하는 수량이 필요하다.
그렇지만 굳지 않은 상태의 유동 성능을 높이기 위해서 ‘비빔수’를 증가시키면 물/시멘트비가 높게 되어 경화후의 강도 부족과 건조 수축의 증대로 인해 균열 저항성이 저하된다.
또한 동결 융해 저항성의 저하에 의한 동해와 중성화 속도의 증진에 의한 철근부식이 일어나게 되어, 경화 콘크리트의 성능을 현저하게 저하시키는 결과를 초래하게 되며, 골재 표면수의 정확한 관리를 통하여 레미콘 제조시 사용되는 단위수량의 관리가 요구된다.
특히, 경화된 콘크리트에 대한 요구성능은 압축강도, 내구성(건조 수축억제성/동결 융해 저항성/균열 저항성/철근 부식 억제성 - 중성화 억제성) 등이 있으며, 공사현장에서의 굳지 않은 콘크리트의 상태로 사용되어 경화된 콘크리트의 성질을 통해서만 구조물에 요구되는 성능을 확인할 수 있게 된다.
레미콘의 굳지 않은 품질을 확보하기 위해서는 먼저 사용 골재에 대한 함수율이나 이물질 함유량 등의 관리가 중요하다.
대부분의 제조사에서 골재를 야적한 채 사용하는 것은 강우·일사 등에 의한 함수율의 변동으로 레미콘의 품질 변동을 일으키는 주요한 원인이 되고 있다.
또한 하천골재 자원의 감소로 인하여 쇄석(crushed rock)·바닷모래(sea sand)·육골재·산골재 등으로 골재 공급 구조가 다변화됨에 따라 골재 품질이 전반적으로 저하하여, 규정된 슬럼프 등의 품질조건을 만족하기 위한 배합물량관리 및 품질관리가 매우 어려운 것이 현실이다.
■현 레미콘 품질관리 수법으로는 품질관리의 한계
레미콘의 현장품질관리 수법으로 레미콘의 한국산업규격인 KS F 4009에서 레미콘의 시험항목인 압축강도(compressive strength), 슬럼프(slump), 공기량(air content), 염화물량(chloride content)의 4가지를 규정하고 있다.
슬럼프 및 공기량, 염화물량 시험은 건설현장에서 시공전에 실시하는 것이 가능하나, 강도시험은 28일간 양생한 표준 공시체(standard specimen)의 압축강도를 기준으로 하기 때문에 현장 시공 직전에 가장 중요한 콘크리트의 강도를 확인할 수 없는 문제점이 있다.
만약 레미콘 타설 후 28일후의 강도시험에서 불합격되었을 경우, 당연히 해당 시공 부위를 철거하고 재시공을 행하는 것이 원칙이다.
그러나 28일의 공사기간이 경과된 후에는 이미 타 시공작업이 상당히 진척된 상태이며, 또한 재시공이라는 것은 발주자나 시공업자 모두 공기(工期)나 코스트 측면에서 받아들이기 어렵게 되어 결국 형식적인 구조안전진단 등이 행해질 우려가 높으며, 부분적인 보수·보강을 통하여 재시공을 회피하는 사례가 증가하게 된다.
레미콘 제품은 아직 굳지 않은(freshly) 상태로 다량 운반되고 있다.
시험업무의 경제성이라는 측면에서 볼 때, 운반차량 모두를 검사하는 것은 불가능하기 때문에 소요의 검사롯트(testing lot)를 정하고 시험횟수를 정해서 추출시험에 의한 품질검사를 할 수밖에 없기 때문에 신뢰성에 대한 문제가 대두된다.
이에 따라 레미콘 제품을 하역하는 장소에서 즉시(5~10분 정도 이내) 그 품질을 판정할 수 있도록 조기 품질판정 방법에 대한 요구가 증대하고 있는 상태이다.
■왜 콘크리트의 단위수량을 측정해야 하나
콘크리트의 강도를 조기에 추정할 수 있다.
특히, 단위수량을 측정함으로써 가수(加水)가 되었는지 여부를 판단할 수 있으며, 주문대로 레미콘이 납품되었는지 어느 정도 판별이 가능하다.
단위수량을 측정함에 의해 혼합수가 많은가 적은가, 혼화제가 많은가 적은가, 재료의 상태가 변했는가를 현장에서 판별할 수 있다.
레미콘의 품질이 안정적으로 납품됨에 따라 내구설계배합에 목표로 한 내구성의 달성이 확보된다.
콘크리트의 균열은 혼합수가 많으면 발생되기 쉽다.
특히 가수(加水) 된 물은 균일하게 혼합되지 않기 때문에 부분적인 물이 많게 되어 균열의 발생이 증가한다.
<기고>충남대학교 김규용 교수