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해효 탄
6 years ago
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1 발행처 : 한국건설산업연구원 발행인 : 이건영 등록 : 1995 년 6월 19 일( 제 호) 건설산업동향 레미콘품질의문제점과개선방안 최민수 레미콘의품질현황및문제점 3 도심내지하형레미콘공장의허용 6 레미콘믹서트럭의버스전용차선이용허용 9 지역별표준배합설계안의도입 10 레미콘의조기품질판정방법의제도화 13 레미콘제조용골재의품질관리개선 16 레미콘 KS 규격의개정 19 CERIK Construction & Economy Research Institute of Korea 한국건설산업연구원

2 요 약 최근도심지교통체증의심화등으로레미콘의품질저하가우려되고있으며, 에서는골재의품질관리와배합관리가미흡하다는지적이제기되고있음. 레미콘공장 - KS 규격이나콘크리트표준시방서등에의하면, 레미콘은생산후 90분내에타설을완료하도록되 어있으나, 90분이넘어서타설되는비율이 20% 이상에달하는것으로추정되고있음. 레미콘의안정적인공급을기하면서토지의효율적인이용을도모하고, 공해나경관등에따른민원을해소하기위해서는도심내에지하형레미콘공장을허용하는것이필요 - 최근환경문제등으로인하여도심에위치한레미콘공장이지속적으로교외로이전되고있어운반시간 (delivery time) 의증가로인한레미콘의품질저하가우려되고있는현상에대응 - 운반시간증가에따른부실공사를방지하기위하여는레미콘믹서트럭의버스전용차선내운행을허용하는것이필요 레미콘의배합설계가각사별로편차가심하다는점을감안할때, 지역별로골재등원자 재의품질실태를고려하여통일배합설계안을도출하고, 이를보급하는것이필요 레미콘을하역하는장소에서센서(censor) 등을통하여즉시압축강도의합부를판정할수 있도록조기품질판정기법을제도화하는것이필요 - 레미콘의강도시험은 28일간양생한표준공시체의강도를기준으로하기때문에현장시공직 전에품질을확인할수없다는문제점이존재 - 레미콘검사방법의일환으로서레미콘공장에자동계량기록장치를설치하고, 레미콘원재료의 계량치를자동적으로납입서에기록하여출하하도록규제하는방안을검토 골재의품질확보를위하여는레미콘공장내골재저장탱크와중간유통기지의건설이필요 - 레미콘공장에서는대부분골재를야적하여관리하고있으나, 함수율등골재의품질확보를 - 위하여는골재저장탱크를설치하여관리하는것이필요 쇄석골재혹은바다골재생산업체가밀집한지역을대상으로중간유통기지를건설하여각 사에서공급되는골재를균등하게혼합하여소요의품질( 입도, 실적률, 염화물량, 표면수율 등) 로조정하고, 품질검사후시험성적서를첨부하여수요처에공급하는체제를검토 KS 규격을개정하여레미콘생산규격을단순화하고, 시험작업의간소화, 운반시간한도규 정의완화와더불어레미콘생산방식의다변화를허용할필요성이있음. 2 건설산업동향

3 레미콘의품질현황및문제점 - 최근레미콘(ready-mixed concrete) 의공급과정에서송장(invoice) 조작이나타설시 가수( 加水 ) 및재비빔(retempering), 장시간이경과한레미콘의타설등과같은불합 리한사례가언론에보도되면서 1) 레미콘의품질에대한우려가증대되고있음. 따라서레미콘의생산공급시공 과정에서의품질관리실태를살펴보고, 레미콘 의품질향상을위한단장기적 대책을강구할필요성이있음. 레미콘의운반시간규정과관리실태 - 레미콘은운반과정에서재료분리(segregation of raw materials) 의가능성이있으며, 제조후일정시간이경과되면, 작업성(workability) 이급격히저하되기때문에레미콘 의한국산업규격인 KS F 4009에서는레미콘의혼합후타설까지의소요시간을 90분 이내로제한하고있음. 건축공사표준시방서와콘크리트표준시방서에서도혼합으로부터타설완료까지의 시간을외기온도가 25 이상일경우 1.5 시간, 25 이하일경우 2시간이내로규정 하고있음. 외국의경우, ASTM C-94(Standard Specification for Ready-Mixed Concrete) 에서 도혼합후 90 분이내에타설을완료하도록규정하고있으며, 에지테이터드럼의 회전수가 300 회를넘지않도록규정하고있음. - 레미콘의운반시간에대한규정은강도저하를예방하기보다는작업성(workability) 을확보한다는의미에서규제하고있는것임. 레미콘의운반시간에따른품질변동에관한연구2) 에의하면, 1시간이경과하면레 미콘의슬럼프(slump) 수치가급격히저하되기시작하며, 90분이경과한후에는 거의절반수준으로까지감소하는것으로보고하고있음. 반면, 레미콘의강도는비빔후 3 시간까지는거의비슷한경향을나타냄. 1) 연합뉴스등참조 2001, 5. 15, ) Beaufait, F. W. and Hoadley, P. G., 'Mix time and retempering studies on ready mixed concrete' Journal, American Concrete Institute, Vol. 70, No. 12, Dec. 1973, p.810; and Discussion, Journal, American Concrete Institute, Vol. 73, No. 4, April 1976, p.233. 레미콘품질의문제점과개선방안 3

4 - 레미콘의운반시간실태에대하여최근에조사된자료는없으나, 과거의조사보고사 례및레미콘품질관리담당자들의의견등을토대로할때, 90분이상이소요되는 것이전체레미콘출하량의 20% 이상에달하는것으로추정되고있음. 3) 레미콘운반시간실태에대하여설문조사한결과4) 를살펴보면, 레미콘의생산으로 부터타설까지소요되는평균시간은혼합에서출하까지 6.6 분, 주행 32.4 분, 대기 18.0 분, 배출 17.5분의행태를나타내고있어레미콘의생산에서타설완료까지일 반적으로 1 시간이상( 평균 74.5 분) 이소요되는것으로나타나고있음. - 이와같이최근들어레미콘의공급시간이지연되고있는원인으로는 1990년대이후 교통체증이심화된것이가장직접적인원인이라고할수있으며, 나아가건설현장 에서 5~10여대의레미콘믹서트럭을대기시킨상태에서타설을행하는관행이잔존하 고있기때문임. - 최근에는레미콘공장의원거리화가문제점으로지적되고있는데, 레미콘공장은공해 유발업종으로서대부분교외에위치하고있으며, 더구나도심에존속하고있는레미 콘공장들도점차도심외곽으로이전조치등이취해짐에따라레미콘운반시간이더욱 증대되고있는문제점이있음. 레미콘공장의품질관리실태와문제점 - 골재의품질관리가미흡 골재의품질확보를위해서는함수율이나이물질함유량등의관리가중요하나, 레 미콘공장에서는대부분골재를야적한채사용하고있어강우일사 등에의한함 수율의변동으로인하여레미콘의품질변동을일으키는주요한원인이되고있음. 더구나최근들어하천골재자원의감소로인하여쇄석(crushed rock) 바다모래 (sea sand) 육골재산골재 등으로골재공급구조가다변화됨에따라골재품질 이전반적으로저하 3) 서울에소재하고있는레미콘공장에서출하된 3,000 대의레미콘믹서트럭을대상으로레미콘이배쳐플랜트에서혼합된후건설현장에서타설되기까지소요되는시간을조사한결과에의하면, 레미콘의수송시간과대기시간을합한평균시간은약 57 분이며, 90분과 120분이소요된경우는각각전체의 17% 와 8% 정도였음. 즉, 레미콘 KS규격에는레미콘을혼합한후 90 분이내에공사지점에서배출하도록정하고있으나, 허용시간을초과하는경우가 17% 에이르며, 배출에소요되는시간까지를가산하면 35% 에이르는것으로나타났음.( 최재진, 수송시간이레미콘의품질에미치는영향, 조합월보, 한국레미콘공업협동조합연합회, , pp.13-24) 4) 이상한외, 주택생산관련산업의발전방안에관한연구, 한국주택은행, , p 건설산업동향

5 골재품질을관리하는법령으로서 건설기술관리법 이있으나, 최근규제완화과 정에서세부검사규정이삭제되었으며, 점검주체나점검절차등이미비되어있 어사실상사문화되어있는상태 골재생산현장에서는원가상승을기치하여입도(grading) 불순물(impurities) 염 화물량(chloride content) 등의품질관리가부적절 - 레미콘생산관리의미흡 각지역별로동일한산지의원자재를사용하는상태에서레미콘배합설계가큰차이가발생하는현상이존재 품질관리 (quality control) 인력의보유의무나자격제한등이미흡한상태에서품질관리업무가과중함에따라유능한품질관리인력의확보가어려우며, 콘크리트의품질관리와관련된전문화된자격제도가미흡하고, 교육프로그램등이활성화되어있지못함. - 설비투자의미흡 레미콘의품질향상을위하여는원재료의관리시설이나레미콘제조설비등에대 한투자확대가요구되나, 이러한설비투자가미흡하여효율적인품질관리에한 계가존재 예를들어골재의품질변동을최소화하기위하여는골재치수별로저장사이로혹 은입도조절을위한스크리닝시설이필요하며, 콘크리트수요의다양화에부응 하기위하여는시멘트품종별로저장사이로의증대가요구됨. 하동절기의 품질변동을최소화하기위하여는보일러나아이스콘크리트 (ice concrete) 제조설비등에대한투자가필요하나, 이러한시설을보유하고있는공 장은일부에불과 - 기술개발의미흡 수요확대를위하여는장수명(long life) 혹은고인성(high toughness) 을가진콘크 리트, 초유동성의고성능콘크리트 (high performance concrete) 등에대한기술개발 이요구되나, 레미콘제조업계는영세성이있고, 기술개발에대한인식이여전히 낮은상태 원가절감을위하여플라이애쉬 (fly ash) 나高爐슬래그 (blast furnace slag) 를시멘 트의일부와치환하여혼화재료 (admixture) 로사용하는사례가증가하고있으나, 품 질관리가미흡한상태 레미콘품질의문제점과개선방안 5

6 도심내지하형레미콘공장의허용 지하형레미콘공장의필요성 - 최근도심및도심인근에서가동되고있는레미콘공장의경우, 각종공해에대한민 원이증가하고있으며, 지자체측에서는공해유발업종이라는인식하에레미콘공장을 교외로이전할것을강요하고있어레미콘의원활한수급이더욱어려워질전망임. - 도심및도심인근에서가동되고있는레미콘공장의공해문제로는소음진동분진 등이있으며, 경관상의문제도대두되고있음. 소음진동규제법 의규제기준을준수하고, 자재반출입시발생하는분진을집진 하는설비를설치하더라도인근주민으로부터끊임없는민원이발생 레미콘믹서트럭의빈번한출입으로인하여레미콘공장주변의교통혼잡이심화되 고있으며, 또한트럭의드럼회전시의소음이나악취도문제가됨. 나아가레미콘공장의주변이주거지역과상업지역으로변모하면서스톡빈 (stock bin) 이나벨트컨베이어등이노출되어있는공장의외관이도시경관을저해하는 요소로대두 - 그런데, 레미콘의수요가여전히도심부에집중되어있고, 도시화의진전으로인하여 교통정체가점차격심해지는상태에서도심내에있는레미콘공장을교외로이전시킬 경우, 운반시간 (delivery time) 의증가로인하여레미콘의품질저하가우려됨. 레미콘은제조후가급적빠른시간에프레시(fresh) 한상태에서타설하는것이품 질관리에유리하며, KS규격등에서도혼합으로부터타설까지최고 90~120 분이 내로규정되어있음. - 한편, 도심및도심인근에있는레미콘공장의부지는비교적규모가크고, 도로에인 접해있으며, 도심에서 1시간이내에도달할수있는지리적여건을갖추고있기때 문에시가지의확대에따라서토지의유효이용에대한관심이높아지고있음. 예를들어레미콘공장의부지에오피스공동주택상업시설주차장골프연습장 등과같은수익성이높은시설을건설하려는수요가존재 레미콘공장과병설하여오피스등을건설하는방안도있으나, 문제가해결되지않는한현실적으로불가능 레미콘공장의공해 6 건설산업동향

7 레미콘생산플랜트를재건축하여공해대책을강구할수도있으나, 대부분의레미콘공장의경우부지에여유가없고, 재건축시공장의가동을중단해야하는문제점이존재 - 결국, 운송거리의증대에따른레미콘의품질저하등을방지하고, 공해나경관등에 따른민원을해결하는동시에레미콘공장부지를효율적으로활용할수있는방안으 로서지하형레미콘공장을대안으로제시할수있음. 지하형레미콘공장의특징 - 지하형레미콘공장은지상형레미콘공장의단점인분진소음진동 등의공해를최 소화하고, 경관측면의문제점도해소할수있는특징이있음. 지하에레미콘제조시설을완전하게밀폐시키고, 콘출하구를설치 지상부에는자재반입구와레미 레미콘제조시설을지하로이동시킴으로써개방된지상부를상업시설판매시설 ( 대형할인매장등) 등으로활용하는것이가능하게됨. 레미콘제조시설은다층입체형으로서기존의레미콘공장부지의일부를사용하여 건설할수있기때문에용지활용측면에서경제적이고, 조업을중단하지않고건 설하는것이가능. < 표 1> 지하형레미콘공장의특징 무공해 특징 토지의효율적활용 컴팩트 (compact) 화 성력화 ( 省力化 ) 주요내용 지하공장이기때문에주변환경에분진소음진동 등의영향을주지않음. 배수처리시설을설치하여오수를밖으로내보내지않음. 완전지하형시설로서개방된지상부를상업시설이나판매시설등으로이용할수있음. 지하형레미콘공장자체가지상빌딩의기초로서이용될수있음. 다층입체형으로서소요용지를적게할수있음.( 월산 3만m3정도의중규모플랜트의경우 150~200 평정도소요) 대규모건설현장에서지하형플랜트를건설하여레미콘을직접공급하는것이가능하며, 시공 이완료된후에는당해시설을지하입체주차장이나창고유틸리티 등으로이용할수있음. 중력을이용한다층입체형시설로서, 제조과정에서재료의번잡한수직반송을최소화하고, 인력절감을도모할수있음. 제조공정을중앙집중식으로제어하고, 자동화함으로써관리가간단함. 레미콘품질의문제점과개선방안 7

8 - 지하형레미콘공장의제조공정은다음과같으며, 일련의작업을완전자동화로행함. 지상부로부터원자재를투입하고, 각각의재료스톡빈(stock bin) 에보관 레미콘의비빔시에필요한양을스톡빈의하부에있는계량빈으로계량한후에믹 서로운반하고, 비빔 비빔이완료된레미콘은호퍼(hopper) 등을이용하여지상으로수직으로반송하여 레미콘믹서트럭에투입 최하층에는수처리구역을설치하여생산과정에서발생한폐수나트럭의세차폐수 를처리하여재이용 < 그림 1> 지하형레미콘공장의개념도 자료 : 榎竝正宣 (1990) 경제성분석 - 지하형레미콘공장은생산규모에부합시켜면적과깊이를자유롭게변화시킬수있 으나, 다층입체형이기때문에월산 3 만m3정도의중규모공장이바람직하며, 이경우 시설필요용지는 600 m2, 지하깊이는 40m 정도임. 8 건설산업동향

9 - 월산 3만m3정도의지하형레미콘공장의건설비는기계를포함하여약 150억~ 200억 원수준이며, 공기는약 20 개월정도가소요될것으로추산됨. 지상형레미콘공장에비하여 단, 3~4 배정도의건설비용이소요된다고볼수있음. 지상부에서다목적으로이용할수있는새로운부지가생긴다는점을고려할 때, 이를토지구입비용으로환산해보면, 최근도심인근의토지가격을감안할때 충분히경제성이있는것으로평가됨. - 대규모건설프로젝트에있어서시설의지하에레미콘생산플랜트를미리설치하여교 통체증등에관계없이레미콘을직접공급하는방안을강구할수있을것임. 프로젝트종료후에는레미콘생산플랜트에사용된지하공간을기계식입체주차장 이나창고유틸리티 등으로용도를전환하여사용할수있음. 레미콘믹서트럭의버스전용차선이용허용 - 현행 도로교통법 제13조의 2 및동법시행령제6조의 2에서는원활한교통을확보 하기위하여도로에전용차로를설치할수있도록규정하고있는데, 레미콘믹서트럭 은버스전용차로의통행가능차량에서제외되어있음. < 표 2> 버스전용차로의통행가능차량 고속도로 구분 고속도로외의도로 통행할수있는차량 9 인승이상승용자동차및승합자동차 ( 승용자동차또는 12인승이하의승합자동차는 6인이상이승차한경우에한한다 ) 1. 자동차관리법 제3조의규정에의한 36인승이상의대형승합자동차 2. 여객자동차운수사업법 제3조및동법시행령제3조제1호의규정에의한 36인승미만의사업용승합자동차 3. 법제48조의 4의규정에의하여신고하고신고필증을교부받아어린이를운송할목적으로운행중인어린이통학버스 4. 제1호내지제3호외의차로서도로에서의원활한통행을도모하기위하여지방경찰청장이지정한다음각목의 1에해당하는승합자동차가. 노선을지정하여운행하는통학통근용 승합자동차중 16인승이상승합자동차나. 국제행사참가인원수송등특히필요하다고인정되는승합자동차 ( 지방경찰청장이정한기간내에한한다 ) 자료 : 도로교통법시행령별표1 레미콘품질의문제점과개선방안 9

10 - 최근도시교통난이점차심화되고있는가운데, 버스전용차선제의확대실시로인하 여레미콘의운반시간이더욱지연되고있으며, 이로인한레미콘의품질저하가우 려되고있는상태에있음. - 레미콘제품은생산에서부터타설까지 90분이라는한시성이존재하는특성을고려할때, 부실공사를방지하기위하여는레미콘믹서트럭의버스전용차선내운행을허용하는것이필요함. - 일부에서는영업용택시등다른교통수단과의형평성및버스전용차선의도입취지 가퇴색된다는점을들어레미콘믹서트럭에대하여버스전용차선이용을허용하는것 에대하여부정적인견해가있으나, 서울의경우반경 30km내에위치한레미콘업체 가 15 개사정도이며, 운행되고있는레미콘믹서트럭이 4,000여대에불과한상태이므로 버스의운행속도에큰영향을미친다고볼수없음. - 레미콘믹서트럭의버스전용차선내운행을전면허용하는것이곤란한경우에는교통 사정으로인하여레미콘의공급에애로를느끼고있는특정공사현장을대상으로 시군구청장의 허가를얻어한시적으로버스전용차선의이용을허용하는방안을 검토하여야할것임 지역별표준배합설계안의도입 표준배합의필요성및과제 - 레미콘의배합설계 (mix proportion design) 를살펴보면, 각사별로원재료의투입량이큰차이가발생하고있는데, 이는복수회사의납품이일반화된상태에서콘크리트구조물의응력불균형이나품질의불균일성을초래하는경향이존재 - 기술표준원 (1998) 의조사에의하면, 레미콘 1m3당시멘트사용량이업체에따라최대 85kg 의차이가있으며, 규격5) 의평균시멘트사용량은대기업 325kg, 중소 기업 335kg 으로서, 일본의평균치 295kg 에비해과다한상태로나타난바있음. 5) 골재최대치수 (maximum size of aggregates) 25mm, 호칭강도 (nominal strength) 210kg/ cm2, 슬럼프(slump) 12cm 규격을의미함. 10 건설산업동향

11 레미콘제조업자는지정강도를확보하기위해서, 경우, 상당한과잉배합설계를하는경우가존재 특히품질관리능력이뒤떨어지는 생산규격 사용량 < 표 3> 레미콘 1m3당시멘트사용현황 최대평균최소 대기업평균 기업별 ( 단위: kg) 중소기업평균 자료 : 산업자원부기술표준원 (1998), 레미콘아스콘골재 , pp 재인용 - 콘크리트학회에서보고되었던자료에의하면, 규격의경우, 시멘트평균사 용량은 342.5kg, 최대사용량은 378kg, 최소사용량은 314kg으로서 64kg의차이가발 생하고있으며, 물시멘트비도평균 53% 이나, 최대치 64%, 최소치 47% 로서 17% 의차 이가발생하고있음. < 표 4> 레미콘배합설계통계량조사결과 ( 단위: kg) 시멘트 모래 자갈 물 혼화제 W/C(%) S/A(%) 평균치 표준편차 최대치 (a) 최소치 (b) (a)-(b) 자료 : 최민수(1992) 주 : W/C 는물 시멘트비, S/A 는잔골재율임. - 레미콘배합설계가각사별로편차가심하여복수의공장에서납입을받는경우품질 의불균일성이높아진다는문제점을해결하기위하여는지역별로배합설계를표준화 하는방안을강구할필요성이있음. 현재관급레미콘의경우, 조합에서일괄수주한후, 공장의생산능력등을고려하 여, 복수공장으로배정하여건설현장에납입하고있는데, 이경우발주설계시 공자측에서는공장간의배합이상이할경우, 품질불량시책임소재가불명확하 다는점을이유로들어복수납입을기피하는사례가존재 레미콘품질의문제점과개선방안 11

12 - 그런데, 공장마다구입사용하는 골재의품질이다양하고, 각사마다품질관리능력 에차이가있기때문에이를무시하고배합설계의표준화를강제화할경우, 레미콘품질을저하시킬우려가있음. 역으로 굵은골재 (coarse aggregate) 는쇄석(crushed rock) 이대부분을점하고있는데, 특정 공급처에서일괄하여구매하면, 배합설계의표준화와더불어품질의안정화가가 능할수도있으나, 쇄석의공급량에한계가있고, 공정거래상의문제가발생하게 됨. 잔골재는다수의거래선으로부터공급되는것이일반적인데, 도입형 등품질이다르고, 미립분등이문제가됨. 거래선마다색상입 표준배합설계의실현방안 - 레미콘의품질을안정화시키고원가절감을유도하기위해서는지역별로차이가나는 골재등의원자재품질실태를고려하여지역별특성에맞는표준배합설계안을마련 하여보급하는것이필요 단, 업체의품질관리능력과쇄석의조립률(fineness modulus), 시멘트강도등에 따라보정하여사용토록조치 - 외국의예로서일본의次城縣南部레미콘협동조합에서는 1991년부터조합원공장모두 동일품종의쇄석을사용하여근사치배합의출하를행하고있음. 6) 복수납품의물건은 100% 근사치배합으로하고있으며, 단독납품물건에서도 80% 이상이근사치배합으로설계하여납품하고있음. - 만약, 유통체제를혁신하여지역별레미콘협동조합에서다수의공급처로부터잔골재 를일괄구입하고, 그품질을표준화하여브랜드화한제품사로서공급할수있다면 균질한품질확보는물론공장간의원재료코스트의평균화등에도기여할수있을 것으로기대됨. 단, 잔골재처리플랜트의건설경비와코스트상승의문제, 기타공정거래상의법 적문제와골재생산업자와의관계등을고려할때난제가많음. 6) 染谷實, 協組における統一配合の必要性と關聯する諸問題, 月刊生コンクリート, Vol.12, No.2, 1993, pp 건설산업동향

13 레미콘의조기품질판정방법의제도화 레미콘품질의조기판정의필요성 - 현재레미콘의한국산업규격인 KS F 4009에서는레미콘의시험항목으로서압축강도 (compressive strength), 슬럼프(slump), 공기량(air content), 염화물량 (chloride content) 의 4 가지를규정하고있는데, 슬럼프및공기량, 염화물량시험은건설현장에 서시공전에실시하는것이가능하나, 강도시험은 28일간양생한표준공시체 (standard specimen) 의압축강도를기준으로하기때문에현장시공직전에가장중 요한콘크리트의강도를확인할수없는문제점이있음. - 만약레미콘타설후 28 일후의강도시험에서불합격되었을경우, 당연히해당시공 부위를철거하고재시공을행하는것이원칙이나, 28일의공사기간이경과된후에는 이미타시공작업이상당히진척된상태이며, 또한재시공이라는것은발주자나시공 업자모두공기( 工期 ) 나코스트측면에서받아들이기어렵게됨. 결국형식적인구조안전진단등이행해질우려가높으며, 통하여재시공을회피하는사례가많음. 부분적인보수보강을 - 또한, 레미콘제품은아직굳지않은(freshly) 상태로다량운반되고있으며, 시험업무 의경제성이라는측면에서볼때, 운반차량모두를검사하는것은불가능하기때문에 소요의검사롯트 (testing lot) 를정하고 7) 시험횟수를정해서추출시험에의한품질검 사를할수밖에없기때문에신뢰성에대한문제가대두 - 이에따라레미콘제품을하역하는장소에서즉시(5 ~10 분정도이내) 그품질을판 정할수있도록조기품질판정방법에대한요구가증대하고있는상태 그동안기술개발을통하여염화물량등은제품의하역장소에서간이센서 (censor) 등에의하여간편하게판정하는것이가능하게되었는데, 가장중요한품질인강 도내구성수밀성 등을건설현장에서즉시판정할수있는기술개발이늦어지 고있음. 7) 현재 KS에규정된레미콘의압축강도시험검사방법은 원칙적으로 150m3에 1 회 의추출검사방법에의하도록규정하고있음. 레미콘품질의문제점과개선방안 13

14 조기품질판정의현실 - 그동안건설공사의발주기관및시공사에서는레미콘의품질을확보하기위하여다 양한품질검사방법을채택하여가급적조기에품질을판정하기위하여노력해왔는 데, 주요한예로서는다음과같은사항을들수있음. 1 레미콘공장의제조관리시험치의검사 - 시험비빔에의한재료배합의 확인 - 원재료의품질관리시험치의확인 - 자동계량기록장치 ( 인자기록장치 ) 의설치에의한계량치의확인 2 건설현장에서레미콘제품에대한품질시험빈도의증가 3 - 압축강도, 슬럼프, 공기량시험빈도의증가 조기재령(3 일또는 7 일) 에서의압축강도시험에의한품질확인 1 및 콘의 2는레미콘의타설전에그품질을가급적정확하게판정할수있도록레미 KS 시험검사규정을 보완하는방법임. 2는조기품질판정은아니지만, 콘크리트구조물의중요도와공사의규모에따라서 28일압축강도검사롯트의크기를 KS규격에규정된 150 m3보다작게하고, 시험빈 도를증가시킴으로써품질확인을도모하려는것으로서많은발주기관에서채택하 고있는방법임. 3 은공시체갯수를한재령분증가시켜가급적조기에품질을확인하려는방식인 데, 보통규모의건축현장에서는콘크리트공사사이클이 10~14 일정도이기때문 에 7일이경과한상태에서 28 일강도를추정할수있다면, 시간적여유가존재하 기때문에콘크리트의품질불량시사전에조치하는것이가능하게됨. - 레미콘품질의조기판정에대한수요에부응하기위하여그동안국내외에서관련 연구가지속되어왔는데, 현재까지개발혹은연구되고있는콘크리트강도의조기판 정기법을분류하면 < 표 5> 와같음. 14 건설산업동향

15 구분 물리적방법 < 표 5> 콘크리트강도의조기판정기법의종류 씻기분석법, 원심탈수법, 비중계법등 화학적방법염산용해열법, 역적정법, 담광분석법 ( 칼슘이온측정법 ), 색차법, ph-meter 법, 산중화법등 역학적방법 전기음파기타방법 종류 온수법, 자불법, 자열양생법, 압력과열에의한방법, 급결촉진양생법, 초기재령공시체강도시험에의한추정법등 전기저항법, 초음파속도법, 중성자활성화분석법, 복합법, 방사선동위원소추정법등 - 그런데, 조기품질판정기법은현재공사현장에서는거의실무에적용되지못하고있 는데, 그이유는조기신속시험이구비해야하는다음과같은조건을충족시키지못하 고있기때문임. 1 시험장치, 기구가간편할것 2 시험방법이간단해서누구라도실시하는것이가능할것8) 3 조기에품질을판정할수있을것 4 시험결과의판정이적정할것 - 건설업체의입장에서는콘크리트강도의조기판정기법이어디까지나품질관리를위한 시험에불과하며, 제품품질의합부여부를판정하기위한시험방법으로서제도화되 어있지않기때문에이를기피하는경향이존재 실린더몰드에의한 28 일강도시험을행하면서, 조기강도판정시험을추가로시행 할경우 2중으로품이드는문제점이존재 조기품질판정법의제도화방안 - 조기품질판정기법을활성화하기위하여는 건설기술관리법 에관련규정을도입하거 나콘크리트표준시방서혹은 KS규격에다양한조기판정방법의종류및기준을정하 여현장에서레미콘강도에대한조기합부판정이가능하도록제도화하는것이필요 다만, 기준의제정에있어서는시험방법및시험기기에따른시험오차등을고려 하여조기판정에의한 28일강도의추정치가설계기준강도의 70% 이하인경우 를불합격으로규정하는등합부판정기준에대한배려가필요함. 8) 半製品 (semimanufactured goods) 인레미콘의품질관리는생산자( 레미콘공장 ) 나구입자모두제조단계에서품질을확인하는체제에중점을두는것이필요하나, 시험에요하는수고와경비, 시험의신속성부족, 그리고시험의정밀도부족이장애요인이되고있음. 일반적으로빠른결과를얻을수있는방법은측정정밀도가나쁜경향이있고, 반면측정방법이간단하면간단할수록정밀도가떨어짐. 따라서조기에정확한결과를얻기위해서는시험방법이복잡해져버리고, 복잡해지면숙련된기술자나값비싼장치가필요해지기때문에시험을실시할수있는인력이나기관이한정되게됨. 레미콘품질의문제점과개선방안 15

16 또한, 조기품질판정기법의일환으로서 3일강도시험에의한 28일강도의추정도 시험오차를고려한상태에서제도적으로도입할필요성이있음. - 한편, 레미콘검사방법의일환으로서레미콘공장에자동계량기록장치를설치하고, 콘 크리트의계량치를자동적으로납입서에기록하여출하하도록규제하는것이필요함. 이경우, 구입자가제품납입시에단위시멘트량단위수량 등의배합내역을확인 함으로써미스배치(miss batch) 를방지함과동시에어느정도품질에대한사전 적인판정이가능할것으로판단됨. 이러한자동계량기록치에의한검사관리방법은 품질보증의가장합리적인방법 이며, 제품을하역하는장소에서납품된모든레미콘에대하여간접적인품질검사 가가능하고, 일정한검사로트를정하여슬럼프및공기량을확인함으로써단위수 량혹은표면수율등의변동을파악할수있음. 레미콘제조용골재의품질관리개선 골재저장탱크의설치확대 - 골재의품질확보를위하여는레미콘공장내에다양한골재저장시설 ( 헛지붕골재저장 탱크) 을설치하여골재를보관관리하는 것이요구되나, 레미콘공장에서는대부분야 적하여방치하는것이일반적 골재를외기에노출하여관리할경우, 함수율관리가곤란해져레미콘의품질변동 이심해지는직접적인원인으로작용 레미콘생산플랜트에서도골재의품종, 크기, 산지별( 産地別 ) 로나누어이에적정 한수의저장조나저장빈(stock bin) 을보유하고있지못함. - 레미콘공장에서는복수의골재업체로부터골재를구득하는사례가많으며, 골재의품 질도하천골재의고갈에따라전반적으로저하되고있으나, 레미콘공장내에골재의 입도조정을위한스크리닝 (screening) 시설등골재의품질확보를위한설비를설치 하는사례가미흡 16 건설산업동향

17 - 따라서레미콘공장의설립허가시골재의품질확보를위한제반시설의설치를의무화 하든가, 아니면골재저장탱크등과같은설비투자를행한업체에대하여수요측면의 인센티브를주는방안을강구할필요성이있음. - 한편, 레미콘업계에서는설비투자에대한모순된인식을개선할필요가있는데, 설비 투자를통하여골재의품질을안정화시킬경우, 레미콘의품질변동을최소한으로억 제하는것이가능하게되고, 이는결과적으로시멘트량과품질관리의품을절감할수 있게되어오히려원가절감에기여한다는점을간과하는경향이있음. 골재중간유통기지의건설 - 레미콘에사용되는골재의품질을안정화시키는방안으로서다수의골재생산지와레 미콘공장의중간에위치하여골재의품질개선과확인을행할수있는골재유통기지 를검토할필요성이있음. 이와같은유통기지를설치할경우공급경로가우회하게되거나, 적재하차 등의 공정이추가되는단점이있으나, 부가가치가높은고품질의골재를정선( 精選 ) 할 수있다는장점이있음. 특히, 골재공급원과수요처가멀리떨어져있다면, 골재중간유통기지의실현성이 더욱높아질수있음. - 골재중간유통기지의설치목적은우선다수의공급처로부터납품되는골재를소요의 입도( 粒度, grading) 와입형, 그리고일정한함수율의상태로조정하여수요처에공급 하는것임. 특히, 쇄석골재생산업체가밀집한채석단지나인천목포부산제주서산지역 등바다모래채취업체가밀집한지역에서는골재중간유통기지를설치할필요성이 높음. - 이가운데잔골재처리를위한유통기지가더중요하다고볼수있는데, 그이유는하천모래등천연골재자원의감소로인하여잔골재의품질확보가점차어려워지고있기때문임. 각공급처에서공급되는다양한원재료( 바다모래, 쇄사등) 를다량확보하여소정의비율로균등하게혼합하여곧바로레미콘의제조에사용할수있도록소요의 레미콘품질의문제점과개선방안 17

18 입도실적률염화물량으로 조정하고, 그외에표면수를수분의상하이동이없 도록조정하고, 품질시험검사를실시한후, 그시험성적서를첨부하여각레미콘공 장에공급 < 표 6> 잔골재처리를위한중간유통기지의장단점 장점단점 1 레미콘공장의모래저장사이로가 1 기로충분함 ( 잔모래, 굵은모래로구분할필요가없음 ) 2 레미콘공장의배처플랜트의골재저장설비도 1개로서가능 3 사이로건설비가낮음. 4 레미콘공장의부지면적이감소 5 모래의품질이안정( 비중, 표면수, 입도, 실적률등이일정) 6 슬럼프관리가용이 1 모래구입대금이상승 ( 운반비, 조정비가가산) 2 새로운공장의건설비가소요 EX. 원료Silo 5기 제품Silo 3기 계량기 5기 기계식강제탈수기 1기 배수처리장치 1식 - 비용측면을보면, 도시주변에서용지를취득해야하고, 생산설비나시험설비환경 보전설비 9) 운반차량등에대한투자가필요하며, 또한인력( 기술자, 작업자, 운전기 사) 확보나운영경비등을고려할때골재가격이상승되는것이불가피하므로골재업, 레미콘업, 그리고건설업을포함하여공동사업으로추진하는것이필요 다수의골재채취생산업체가밀집한권역을대상으로정부에서부지및시설에대 한자금지원을행하고, 현실적인방안임. 골재업체또는레미콘업체에서공동으로운영하는것이 골재생산단계에서세척의무화 - 하천골재육골재쇄석 등은채취된상태혹은원석을파쇄한상태로수요처에공급 되므로유기불순물점토분미립분이 함유된채로콘크리트및시멘트가공제품의생 산에그대로사용되고있는경우가존재 - 레미콘공장에서골재를인수한이후로는골재품질의조정이이루어진다는것은사실 상어려우므로골재의생산단계에서골재업자가철저한세척및분급입도 조정을 통하여 KS규준에적합한완벽한품질로서레미콘업체에공급될수있도록제도적보 완이이루어져야함. 9) 물처리, 폐기물처리나분진, 소음, 진동의방지대책및녹화등 18 건설산업동향

19 골재생산자측의품질관리향상을위하여는골재품질항목중입도, 실적률, 씻기 시험손실량, 표면수율등을출하전표에기재하여납품하도록개선하는것이요망 됨. 단, 골재의완벽한세척에는건설공사비총액의 0.2% 정도가증액되는등상당한 원가부담이생기므로 10) 골재가격의상승이불가피한면이있음. 레미콘 KS 규격의개정 레미콘종류의단순화 - 레미콘의호칭강도의종류를보면, 대부분의국가에서호칭강도의폭을 50~100kg/ cm2 의범위로규정하고있으나, 우리나라에서는 20~30kg/ cm2의폭으로규정하고있어큰 차이를보이고있음. 일본에서는 150~400kg/ cm2의범위에서 10 종류가있고, 영국과프랑스는그범위에 서 6 종류, 오스트레일리아와독일은 4 종류, 국제규격은 6 종류로되어있음. 레미콘의강도는일반적으로표준편차 강도를 20kg/ cm2단위로구분하기보다는 11) 20kg/ cm2의변동이있으므로레미콘의호칭 50kg/ cm2 하며, 적어도 30kg/ cm2의구분이필요한것으로판단됨. 단위로구분하는것이바람직 - 슬럼프는우리나라의경우 2.5~21cm 까지 8 종류의규격이정해져있으나, 독일및프 랑스에서는용어의차이는있으나 Hard, Plastic, Soft, Flow의 4종류로서표시하고있 고, 미국영국오스트레일리아 등에서는특별한규정이없고, 구입자가지정하는슬 럼프로규정하고있으며, 국제규격에서도역시 4 종류로하고있음. 외국의규격및슬럼프의허용오차등을고려할때, 4~5 종수준으로감소시키는것이필요함. 현재국내의슬럼프규격을 슬럼프의허용차에대하여는슬럼프 8~18cm 의경우 ±2.5cm, 슬럼프 21cm 이상 의경우 ±3.0cm 로규정하고있으나묽은비빔의경우슬럼프의측정오차가더낮 아진다는점을고려할때, 품질관리의질을향상시키기위하여는슬럼프 21cm규격 의허용차는 1.5~2cm 가더적정한것으로평가됨. 10) 井上博, 良い生コンは高くても良い( 耐久性確保のために ), 月刊生コンクリ - ト, ) 예를들면호칭강도 160과 180 의두규격사이에명확한구별이어렵고, 그다지의미가없음. 레미콘품질의문제점과개선방안 19

20 호칭강도규격 < 표 7> 레미콘호칭강도의종류 ( 단위: kgf/ cm2) 국별한국일본영국프랑스독일오스트레일리아국제규격 규격수 >400 기타 휨 40 휨 45 휨 < 표 8> 레미콘슬럼프의종류및허용범위 국별규격수규격의종류허용오차범위 한국 8 2.5, 5, 6.5, 8, 12, 15, 18, 21 일본 8 2.5, 5, 6.5, 8, 12, 15, 18, 21 ±2.5cm ±2.5cm ( 슬럼프 8이상 18 이하일경우) 영국 3 2.5, 5, 7.5이상의지정슬럼프 ±( 지정치 1/3+1)cm 프랑스 4 독일 4 4cm 이하 된비빔의... F 5-9cm 플라스틱한...P 10-15cm 매우플라스틱한...TP 16cm 이상유동성의...FL Hard Plastic Soft Flow...KS...KP...KR...KF ±3cm 미국 - 지정슬럼프 -6.3cm~ 지정슬럼프 오스트레일리아 - 지정슬럼프 ±3cm 국제규격 4 1-4cm...S 1 5-9cm...S cm...S 3 16cm 이상...S 4 20 건설산업동향

21 레미콘생산방식의다변화허용 - 일반적으로레미콘은센트럴믹싱 (central mixing), 쉬링크믹싱 (shrink mixing), 트랜싯 믹싱(transit mixing), 연속믹서방식등의여러방식으로제조할수있으나, 국내에서 는 KS규격에서공장내의고정믹서로비빔을완료하여공급하는센트럴믹싱방식을 규정함으로써 12) 레미콘생산자로서는타외국과는달리센트럴믹싱이외의방식을채 용하는것이불가능한상태에있음. < 그림 2> 레미콘생산방식의분류 1 Central mixing ( 배처플랜트내고정믹서에서혼합완료 ) 습식 (Wet process) 건식 (Dry process) 2 Shrink mixing ( 배처플랜트내고정믹서에서 1 차혼합, 트럭믹서에서 2 차혼합) 3 Truck mixing ( 배처플랜트에서는재료계량, 트럭믹서에서혼합작업수행 ) 4 Dry batching ( 시멘트모래자갈의 건재료를 트럭믹서에 투입 후, 현장에 서물과혼화제를가하여혼합완료 ) 자료 : 최민수(1996) - 레미콘수요의다양화에부응하고, 특히低슬럼프콘크리트의제조및특수혼화제의 사용을활성화하고, 슬럼프로스 (slump loss) 가심한제품등의품질관리를위하여는 레미콘의생산방식에대하여자율성을보장할필요성이있음. 특히, 장시간운반등에대응하기위하여는현재와같이배처플랜트내의믹서에서 콘크리트를혼합하는형태가아니라, 배처플랜트에서는단지원재료의계량만을 행하고, 재료의혼합은트럭믹서의드럼에서행하여레미콘을제조하는트럭믹싱 (truck mixing) 방식을허용할필요성이있음. 12) 레미콘에대한한국산업규격인 KS F 4009 에서다음과같이센트럴믹스방식 ( 습식) 에의해서만레미콘생산이가능하도록규정하고있으며, KS표시허가공장으로지정받기위하여는이러한센트럴믹스방식을택해야하기때문에구미지역에서와같이다양한방식의선택은허용되지않는환경에놓여있다. - 믹서(mixer) 는고정믹서로하며, 소정슬럼프의콘크리트를규정한용량으로혼합할때각재료를충분히혼합시켜균일한상태로배출할수있는것이어야한다 - 운반차는트럭믹서또는트럭에지테이터를사용한다. 단, 덤프트럭은슬럼프 2.5cm의콘크리트를운반하는경우에한하여사용할수있다. - 레디믹스트콘크리트는규정된믹서로공장내에서균일하게혼합한다. 레미콘품질의문제점과개선방안 21

22 - 외국의예를보면, 일본독일프랑스네덜란드에서는 우리나라와같은센트럴믹싱 (central mixing) 방식이높은비율을점유하고있으나, 미국영국호주 및동남아 국가에서는트럭믹싱이일반적으로행해지고있으며, 생산방식에대하여자율성을부 여하고있음. 시험작업의간소화 - 현재콘크리트공시체의제작에사용되는몰드(mold) 는주물제품으로서매우무거워 시험작업에곤란을겪는경우가많으므로 있음. 1회용경량몰드의사용을허용할필요성이 - 근간선진국에서는양철제플라스틱제 등으로생산된공시체제작용몰드가등장하고 있는데, 이들제품은주물제에비하여 1/10 정도로가볍고운반도편리하며탈형후 청소가필요없는 1 회용몰드로서시험의정밀도에미치는영향도거의없음. - 이미미국에서는 Single-Use-Mold 로서 ASTM 에규정되어있고, 일본에서도 1997년 JIS 의개정에반영된만큼, 국내에서도이러한몰드의사용을허용하여야할것으로 판단됨. 기타제안사항 - 우리나라의경우시공업체나펌프압송업자가건설현장에서레미콘의타설과정에서 가수( 加水 ) 행위를행하여레미콘의품질이저하되는사례가있으므로, 이를방지하기 위하여는레미콘의운반중또는현장도착후에가수를금지하는규정을 명문화하는것이요망됨. 가수의금지에대하여는구미( 歐美 ) 의레미콘관련규격에도기술되어있음. KS규격에서 - 현재 KS F 4009에는레미콘의운반시간의한도를 90 분으로규정하고있는데, 건축공 사시방서와콘크리트표준시방서에서는외기온이 25 이하일경우에는 120분까지허 용하고있는점을감안할때, 개선의필요성이있음. 22 건설산업동향

23 - 배쳐플랜트내의계량기에는잔골재와굵은골재의표면수량 ( 表面水量 ) 에따른계량치의보정을쉽게할수있는관련설비를구비하도록규정하는것이필요 또한골재의표면수율의변동을막기위하여골재저장설비에헛지붕을설치하는등관련설비의보유규정이마련되어야함. - 건설시장의개방과더불어콘크리트의품질시험방법및합부( 合否 ) 판정기준을국제 적인기준에맞추어통일시킬필요성이있음. 레미콘의압축강도시험로트(testing lot) 및판정기준, 슬럼프및공기량의허용 오차, 염화물함유량의허용한도등의규정이 JIS, ASTM, BS, DIN 등각국의산 업규격마다다소상이함. 최민수( 연구위원, mschoi@cerik.re.kr) < References > 1. Meininger, R. C., Study of ASTM limits on delivery time, Publication 131, National Ready Mixed Concrete Association, Silver Spring, MD, Feb. 1969, pp Ravina, D., Retempering a prolonged-mixed concrete with admixture in hot weather, Journal, American Concrete Institute, Vol. 72, No. 6, June 1975, pp Beaufait, F. W. and Hoadley, P. G., Mix time and retempering studies on ready mixed concrete, Journal, American Concrete Institute, Vol. 70, No. 12, Dec. 1973, p.810; and Discussion, Journal, American Concrete Institute, Vol. 73, No. 4, April 1976, p 飛坂基夫, 求められる實績り, 月刊生コンクリ - ト( 早期迅速判定と品質保證特輯 ), Vol.7, No.11, Nov. 1988, pp コンクリ - ト品質の早期判定方法に關する槪況 ( 委員會報告 ), コンクリ - ト工學, Vol.17, No.1, 榎竝正宣, 地下生コン工場の開發について, 月刊生コンクリート, Vol.9, No.6, 1990, pp 染谷實, 協組における統一配合の必要性と關聯する諸問題,, 月刊生コンクリート, Vol.12, No.2, 1993, pp 최민수, 건식레미콘생산시스템의도입방안, 한국건설산업연구원, 레미콘품질의문제점과개선방안 23

첨부 2. KS F 4009 ( 레디믹스트콘크리트 ) 개정대비표 2. 인용표준다음의인용표준은이표준의적용을위해필수적이다. 발행연도가표기된인용표준은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 ( 모든추록을포함 ) 을적용한다. 현행개정안개정사유 다음의인용표준은이

첨부 2. KS F 4009 ( 레디믹스트콘크리트 ) 개정대비표 2. 인용표준다음의인용표준은이표준의적용을위해필수적이다. 발행연도가표기된인용표준은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 ( 모든추록을포함 ) 을적용한다. 다음의인용표준은이표준의적용을위해필수적이다. 발행연도가표기된인용표준은인용된판만을적용한다. 발행연도가표기되지않은인용표준은최신판 (