J Rec Const Resources 4(2) (2016) Print ISSN : Online ISSN : X 콘크리트용골재품질관리효율화를위한골

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1 J Rec Const Resources 4(2) (2016) Print ISS : Online ISS : X Proposals of Integration of Korea Industrial Standard for Aggregates for Efficient Quality Control of Concrete Aggregate 이준석 1 * 한민철 1 Jun-Seok Lee 1 * Min-Cheol Han 1 (ReceivedMay16,2016/RevisedJune2,2016/AcceptedJune3,2016) The objective of this paper is to provide integrated Korea industrial s(ks) for concrete s, which has been separately provided with ten kinds of KS, in order to improve the way of quality management of concrete and to prevent distribution of unsuitable s. For the sequences of the paper, typical foreign s related to concrete s including ASTM for US, E for EU, JIS for Japan are reviewed and compared to provide necessities and feasibilities of the paper. Based on the analysis above results, existing KS for concrete s, which have been separately provided with ten kinds being lack of correlation between each KS is integrated to KS F 2526 Aggregates for concrete in this paper. By doing this, in terms of terminology, the expression of the, which has been currently classified into specified terminologies of s depending on sources, manufacturing s of each s, is able to be integrated to single expression of the for concrete. It is believed that integrated KS presented herein provides more desirable way in terms of its better accessibility, easier revision and closer connection between each kinds. 키워드 : KS 표준, 콘크리트용골재, 골재품질, 표준화 Keywords : Korean industrial s(ks), Concrete, Quality management of, Integraion 서론 1 연구의배경및목적 콘크리트용골재와같은원재료는우리나라의경우 KS 마크인한국산업표준에의하여산업통상자원부산하국가기술표준원에서관리되고있다. 그런데, 이러한콘크리트용골재는 1966 년 KS F 2526 으로콘크리트용골재가최초로제정된이래, KS F 2527 로부순골재가제정되었고, 그이후 KS F 2528 은 보조기층및표층용흙골재재료 가규정되어있음에연속되지못하고 KS F 2534 에경량골재, KS F 2544에고로슬래그골재등으로 Table 1과같이 10여종의골재가속속제정되게되었다. 이와같이콘크리트용골재는당시의시대적필요에따라단속적으로제정되다보니신설 KS 표준의경우전표준을참조하여 합리적으로제정되어야하나일부품질규격의경우용어, 입도등에서는서로상이한규정이있고, 레미콘사등의실무부서에서는품질규정에일부혼동을초래하고있으며, 관할기관에서는골재에대한실질적인감독이원활히이루어지지않는등실무에서골재의품질관리는점차악화되고있는상황이다. 이에현재국내에서골재의수급불안정, 부적합골재유통및품질규격의미흡으로인한골재품질의전반적저하와이로인한콘크리트구조물의안정성저하등에대한문제가제기되고있어, 이러한문제들을종합적으로해결할수있는방안으로는콘크리트용골재관련 KS 표준의효율적정비가필요한시점이다. 따라서본연구에서는국 내외골재관련표준의비교검토를통하여부적합골재의유통방지및양질의콘크리트용골재수급으로콘크리트의품질을향상시키기위하여현재골재종류별로분절되어관리되고있는콘크리트용골재관련 KS 표준을국가기 * Corresponding author 1 청주대학교건축공학과 (Department of Architectural Engineering, Cheongju University, Chungbuk, 28503, Korea) Copyright c 2016 by Korean Recycled Construction Resources Institute This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution on-commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited 125

2 이준석 한민철 Table History of KS Revision for concrete s Year Standard ame of the Remarks KS F 2526 Concrete KS F KS F KS F KS F KS F KS F KS F KS F KS F 2583 술표준원의연구발주에의거하나로통합된규격으로적용범위, 물리적성질, 입도및기타전반적인품질규격에대하여하나의통합된규정으로제안하고자한다. 2 연구내용및범위 Crushed for concrete Lightweighta for structural concrete Copper slag for concrete Blast furnace slage for concrete Crushed sand for concrete Blast furnace slag fine for concrete Melt-solidified slag for concrete derived from municipal solid waste and sewage sludge Recycled sggregate for concrete Lead slag for concrete Ferronickel slag fine KS F 2790 for concrete Electric arc furnace KS F 4571 oxidizing slag for concrete Crashed stones at first Coarse at first (abolition) KS F (abolition) KS F 2544 Recycled at first 본연구에서진행하고자하는 KS 표준통합방안은현재국내의골재관련표준규격과선진외국중대표적으로미국의 ASTM (American Society for Testing Materials), 유럽의 E(European Standard), 일본의 JIS(Japan Industrial Standard) 등과상호비교검토함으로써, 표준통합에대한필요성및타당성을분석한다. 이를토대로현재분절되어관리되고있는국내의콘크리트용골재관련 KS 표준을골재종류및품질등에대한기준을통합화된하나의안으로제시하고자한다. 본연구에서제시하고자하는콘크리트용골재 KS 표준의통합범위로는먼저, 현재 10 종의콘크리트용골재 KS 표준을조사분석하여제 개정사항, 서술체계, 제반세부규정항목을고찰하고자한다. 또한, 전술한 KS 표준을고찰한후 KS F 2526 콘크리트용골재 로의통합 ( 안 ) 을제시하고자하는데, 통합방안으로는현행 10 종의콘크리트용골재 KS 표준을 KS F 2526 으로통합하되, 통합 KS F 2526 의구성체계를수정제시하고, 품질및기타항목에대한 10종표준의구체적인통합방안을제시하고자한다. 2. 국내외골재관련표준비교검토 국내외표준들의비교로서 Table 2는미국, 유럽연합, 일본과우리나라의표준을비교한것이다. 먼저, ASTM 과 E의경우는콘크리트에사용되는골재의규격이 콘크리트용골재 라는하나의규격으로통합되어있음을알수있다. 그러나 KS의경우는 JIS와유사하게골재의종류에따라각각의규정을정하고있다. 그러나전반적으로규정의구성은유사한것으로조사된다. 즉, ASTM 과 E에비하여 JIS와 KS는통합되어있지않다는것은다르지만, 각각의규정들에서모두골재및에대해콘크리트에사용되었을때미칠영향요소들을규정하고, 악영향을미칠수있는부분에대해경고하여제한을두고있다. 특징적인것은각각의규정이제정되고사용되는국가의환경에따라규정하고있는골재의종류가다른데, 이는 ASTM 에서일부나타난다. 또한, ASTM 규정에서는순환골재를아직콘크리트용골재로서인정하고있지않지만, 여타국가규정에서는순환골재에대하여도콘크리트용골재로규정하고있으며그품질규격도제시하고있다. 3. 골재관련 KS 위계및개정 ( 안 ) 3.1 개요 현행골재관련 KS 표준은 10종으로구분되어있는데, Table 3에서보는바와같이위계가골재규격별로차이가나타나고있고, 서술방향도약간씩달라이를통합할필요가있다. 따라서 Table 3의우측음영부분과같이각골재별표준의위계와내용을고찰한후해당표준의특성들을모두포함하여 KS F 2526 하나의표준으로제안하고자한다. 통합표준안에서는기존 10종의 KS를하나로통합하려고하다보니각각의골재별특성치를모두반영해야하는문제가있어, 우선 10종의 KS 표준을조사하여공통적으로포함되어야하는항 126 Vol. 4, o. 2 (2016)

3 Table 2. Comparison of each s between Korea and foreign countries Standard USA EU Japan Korea Corresponding ( for concrete) Definition of the In regards to the integration Standard item Common Fine Coarse Other issues Whether to integrate Aggregates to be integrated Orders and special information ASTM C33 E Definition for the requirements of the particle size and quality of fine and coarse (except for the light and heavy ) Definition for the s that can be acquired from nature, smash and recycling process and cover s to be used for concrete JIS A 5003, 5005, 5011, 5021, 5001, 5031 Define the natural mountain stones used for civil engineering and construction Crushed stone and crushed sand for concrete that is manufactured by smashing the stones in the factory KS F 2526 (2527, 2534, 2544, 2573, 2583, 2790, 4571) Define about the coarse and fine s for concrete except for the crushed, blast furnace slag and light Integrated Integrated ot integrated ot integrated Except for the light and heavy s Except for the light s Define not the order details but the country of origin of Recycled Slag group Crushed, Recycled Lightweight for structural concrete Slag group Aggregate set Particle size Harmful substances Homogeneity Fine particle content Maleficence of fine particles (Particle size item) (Refer to the other issues) Particle size Soil particle form Harmful substances Fine particle content Sampling and testing Other issues Define from the separate Define the shell content/ (Refer to the other issues) Define the physical and chemical performance Factory manufacturing and leveling Define from the separate Define from the separate 목을도출하여기본골격으로하고, 여기에특정골재를위하여반드시포함되어야하는개별항목은필요성여부에따라추가하는방법으로위계를수립하고자한다. 본연구에서검토한 KS 통합 ( 안 ) 의위계에따르면, Table 3에서제시된바와같이기존 KS F 2526 과비교하여 3. 제조, 4. 종류 가새롭게추가되었다. 한국건설순환자원학회논문집 2016 년 6 월 127

4 이준석 한민철 Table 3. Proposal of the contents of integrated KS for s in this paper KS F 2526 KS F 2527 KS F 2534 KS F 2543 KS F 2544 KS F 2568 KS F 2573 KS F 2583 KS F 2790 KS F 4571 Revision (plan) 3. General 4. Physical 5. Harmful substances 6. Particle size 7. Sampling and testing 3. Manufacturing 2. Quotation 4. Types 3. Types 3. Types 5. Quality 6. Testing 4. Quality 5. Particle size 6. Testing 8. Inspection 7. Inspection 7. Inspection 3. Types, classification and calling 3. Types, classification and calling 4. Quality 4. Quality 4. Quality 6. Inspection 6. Inspection 3. General 4. Physical 5. Particle size 6. Sampling and testing 7. area of concrete made of recycled 6. Inspection 8. Inspection 3. Types 3. Definition, classification and calling 3. Types, classification and calling 4. Quality 4. Quality 4. Quality 6. Inspection 6. Inspection 6. Inspection 3. Manufacturing 4. Types 5. Quality 5.1 General 5.2 Physical 5.3 Harmful substances 5.4 Particle size 6.Sampling and testing 7. Inspection 9. Display 8. Display 8. Display 7. Display 7. Display 7. Display 9. Display 7. Display 7. Display 7. Display 8. Display 10. Report 9. Report 8. Report 8. Report 8. Report 10. Report 8. Report 8. Report 8. Report 9. Report 3.2 KS 표준통합개정 ( 안 ) 적용범위 통합 KS 표준 ( 안 ) 에서적용범위는현행콘크리트용골재관련 KS 표준 10 종을각표준으로하고있었고, 이를토대로하나의표준으로통합및정비하여적용범위를 Table 4와같이제안하였다 인용규격 인용규격은현재 10개의각표준을검토하여폐지된표준을삭제하고제외된표준을추가하였으며, 명칭변경이된부분에대 Table 4. Scope of integrated KS 적용범위이표준은콘크리트용천연, 부순, 고로슬래그, 전기로산화슬래그, 동슬래그, 연슬래그, 페로니켈슬래그, 용융슬래그, 순환, 경량골재의골재및에대하여규정한다. 비고이표준에사용하는체의호칭치수는 KS F 2523 에규정한것이다. 하여도반영하였다 ( 지면관계상본논문에서는생략함 ) 골재제조통합 KS 표준에서는 3. 골재제조 를새롭게추가하여천연골재를제외한 9종의콘크리트용골재에대하여제조상유의점및관리사항에대하여기존표준및시방서자료를토대로 Table 5에제시된부속서를참고하는것으로정리하였다 종류통합 KS 표준안에서는 4. 종류 를신규로포함하였는데, 10종의골재를통합하는과정에서골재종류별용어정의, 골재특성을반영한구분이필요하게됨에따라크게 3가지로분류하였다. 즉, 골재종류는발생원에따른분류, 입자크기의범위에따른분류, 알칼리골재반응에따른분류로구분하였다. 128 Vol. 4, o. 2 (2016)

5 Table 5. Manufacturing of s of Appendix A in integrated KS 부속서 A ( 규정 ) 골재의제조 A.1 부순골재 a) 원석은강하고내구적인석질을가진것으로, 표면에부착된흙등불순물을제거한것을사용하여야한다. b) 원석을부술때는적당한입자의모양과입도를가지도록유의하고, 편평하거나모나지않도록하며, 부술때결정사이에균열을남길우려가있는것등을사용하여서는안된다. c) 부순를분류할때는습식인경우에는물로충분히씻어서하고, 건식인경우에는미분말을제거하기쉽도록충분히건조시킨원석을사용하여야한다. 또한씻을때는바닷물을사용하면안된다. d) 부순골재를저장할때는분리되거나굳어지지않도록하고, 또불순물의혼입을방지할수있도록유의하여야한다. A.2 고로슬래그골재 a) 고로슬래그골재는용광로에서선철과동시에생성되는용융슬래그를서랭한후입도조정하여제조한콘크리트용골재를사용하여야한다. 그리고촘촘한콘크리트의품질을확보하기위하여서랭한고로슬래그는소정의크기및가능한한둥근형으로부숴야하며콘크리트표면에발생하는녹에수반되는더러움을막기위하여고로슬래그골재의제조에있어서는철입자제거장치를설치한다. b) 고로슬래그는용광로에서선철과동시에생성되는용융슬래그를물, 공기등에의해급랭한후입도조정하여제조한콘크리트용를사용하여야한다. 고로슬래그에는수랭에의한것과공랭에의한것이있다. 수랭에의한급랭슬래그는일반적으로다공질입자나갈라짐을가진알갱이모양및바늘모양인것을부분적으로포함하고, 표면이각져있고비교적단입도이다. 또한공랭에의한급랭슬래그는일반적으로다공질입자나갈라짐을가진알갱이모양인것이많고표면이매끄럽다. 입도는수랭에의한것보다굵지만파쇄하여입도조정하면입자모양, 입도등이개선되어로서적당한품질의것이얻어진다. c) 고로슬래그는모르타르용골재로서도사용할수있다. d) 콘크리트의품질이나콘크리트안의강재에악영향을미치지않도록고로슬래그골재의수랭에사용하는물에는해수나오수를사용하지않는다. A.3 전기로산화슬래그골재 a) 전기로산화슬래그골재의전제조공정에있어서환원슬래그가혼입하지않는시스템을갖춘공장에서제조된것을사용한다. b) 전기로에서용강과동시에생성되는용융산화슬래그를서냉또는물이나공기등에의해급랭후, 철분을제거하고입도조정한것을사용한다. A.4 동슬래그골재 a) 연속제련법, 반사로법및자용로법등의노 ( 爐 ) 에의해서황화동광석에서동을제조할때에생성되는용융슬래그를, 물에의해서냉각또는서랭후아래와같이필요한입도로조정하는방식으로제조된콘크리트용슬래그골재를사용하여야한다. - 연속제련법에의한동제련시에발생한다. ( 용융상태의슬래그를물로급랭하여입도를조정한것 ) - 자용로법에따른동제련시에발생한다. ( 용융상태의슬래그를물로급랭하여입도를조정한것 ) - 자용로 / 연속로등에의한동제련슬래그를서랭후입도조정한것 A.5 연슬래그골재 a) 연광석을제련로에서연속으로용융, 환원할때생성되는용융슬래그를물로급랭또는서랭하여아래와같이조정된입도로만들어진콘크리트용슬래그골재를사용하여야한다. - 용융상태의슬래그를물로급랭하여입도를조정한것 ( 물의냉각속도에따라입상의크기가주로결정되는데대부분 5mm 의입상으로일부침상구조의것이있으며, 수쇄 ( 水碎 ) 슬래그의경우는골재상호간의가벼운표면고착성이있어경우에따라서체를사용하여분리하기도한다.) - 서랭ㆍ파쇄후체가름하여입도를조정한것 ( 우리나라에서는거의사용하지않고있지만향후보다더골재로서의활용가능성이있기에포함하였다.) A.6 페로니켈슬래그골재 a) 노에서페로니켈과동시에생성하는용융슬래그를서랭또는물등에의해냉각한후필요한입도에조정하는것에의해제조한콘크리트용슬래그를사용하여야한다. b) 전기로에서용융또는반용융상태에서생성되는슬래그를물에서급냉한 수쇄슬래그 는입상이지만필요에따라체가름또는분쇄를실시하여제품화한다. Table 5. Manufacturing of s of Appendix A in integrated KS (Continued) c) 공기중에서서랭한 서랭슬래그 는파쇄후입도조정해제품화한다. d) 페로니켈슬래그의제조시에는해수는이용하지않는다. A.7 용융슬래그골재 a) 주로일반폐기물및하수슬러지등을 이상의고온에서용융고화하여선별, 입도조정등의가공또는개질처리를실시한용융슬래그골재는냉각방법에따라수쇄슬래그, 공냉슬래그및서냉슬래그로구분하여사용한다. b) 수쇄슬래그는물과직접접촉시켜급냉하는방법으로만들어지고, 유리질로세립상또는모래상인것을특징으로하며로이용할수있다. c) 공냉슬래그는결정화를목적으로대기중에방치하여냉각고화한고화물이다. d) 서냉슬래그는공냉슬래그보다냉각속도를늦춰결정화가진행된덩어리상고화물이다 ( 서냉슬래그를편의상공냉슬래그에포함시키는것으로한다 ). A.8 순환골재 a) 순환골재는강, 바다, 석산등에서생산되는일반골재와는달리건설폐기물의파쇄, 선별등의공정을통해생산된것을말한다. b) 폐콘크리트로부터순환골재를생산하기위해서는파쇄기를이용하게되는데, 파쇄기의종류에따라파쇄방식이다르고그결과파쇄물의형상, 입도분포등이다르게나타난다. A.9 구조용경량골재 a) 천연경량골재는화산자갈, 경석, 용암등이있지만경석을주로사용한다. b) 인공경량골재는조립형과비조립형의두종류가있으며, 비조립형은원석 ( 주로혈암 ) 을적당한크기로부순상태에서소성 팽창시켜만든것이고, 조립형은원석을일단분쇄하여이것을적당한크기로주립하고소성 팽창시켜제조한다. c) 조립형의원료는혈암외에플라이애시나폐기물등을이용할수도있지만주로점토나혈암에서제조된다. d) 산업부산물경량골재로는석탄이나슬래그를급랭시켜만든다. e) 인공골재는요구되는최종제품의특성을고려하여혈암또는점토를선정하고, 이를미분상태로가공하기위하여함수율 7~9 % 로건조한다. 건조된것을그라인딩하여 80 μm상태의미분으로가공을한뒤에플럭스및포러스특성을고려하여, 보조첨자재료를기준에적합하도록혼합하고, 이를작은알모양또는압축성형작업하여구형형상으로성형하여회전로에투입하여 로소성하여제조한다 발생원에따른분류먼저, 발생원에따른분류는 Table 6과같이구분하였다. 발생원에따른종류에서는각골재별로기호를추가하여구분하였고, 골재에대한내용을설명하였다. 이는기존에붙여진기호의경우전기로산화슬래그골재, 동슬래그골재, 페로니켈슬래그골재, 용융슬래그골재에한해서만표기하였는데, 이를모든골재에대한 full name 에따라약칭으로구분하였다. 또한내용부분은고로슬래그골재, 전기로산화슬래그골재, 동슬래그골재, 페로니켈슬래그골재, 용융슬래그골재, 구조용경량골재에한해서만내용을표준에포함하고있었으나본연구에서제시하는개정 ( 안 ) 에서는모든골재에대한내용을골재채취법, 콘크리트표준시방서, KS 표준해설의내용을참조하여모든골재에대하여적용하였다 입자크기의범위에따른분류입자크기의범위에따른분류는 Table 7과같이구분하였다. 즉, 입자크기의범위에따른분류에서는각골재종류별로일부차이가있게규정되어있는것을골재번호체계에따른통일된하나의입자크기범위로제안하였다. 한국건설순환자원학회논문집 2016 년 6 월 129

6 이준석 한민철 Table 6. Classification of s based on sources in integrated KS 4. 종류 4.1 발생원에따른분류 발생원에따라표 1과같이분류한다. 표 발생원에따른분류 종류 기호 내용 천연골재 골재 G 하천, 산림, 공유수면이나그밖의지상, 지하등자연상태에부존 S 하는모래또는자갈. 단, 암석은제외한다. 부순골재 골재 CG 천연상태의암석또는공사현장등에서발생하는암석, 모래, 자갈 CS 을파쇄, 입도선별, 세척등을통해생산하는골재 1) 용광로에서선철과동시에생성되는용융슬래그를서랭하여입도고로 BFG 골재 H 2) 조정한것슬래그 골재 1) BFS 용광로에서선철과동시에생성되는용융슬래그를물, 공기등에의해급랭하여입도조정한것 1) 전기로에서용강과동시에생성되는용융산화슬래그를서냉후, 전기로 EFG 골재 H 2) 철분을제거하여입도조정한것산화슬래그 1) 전기로에서용강과동시에생성되는용융산화슬래그를서냉또골재 1) EFS 는물과공기등에의하여급랭후철분을제거3) 하여입도조정한 H 2) 것 동슬래그 CUS 노에서동과동시에생성하는용융슬래그를수쇄 ( 水碎 ) 또는서냉골재하여입도를조정한것 연슬래그골재 페로니켈슬래그골재용융슬래그골재 순환골재 구조용경량골재 1) H 2) LS FS 연광석을제련로에서연속으로용융, 환원할때생성되는용융슬래그를물로급랭또는서랭하여조정된입도로만들어진콘크리트용슬래그골재 노에서페로니켈과동시에생성되는용융슬래그를서랭또는물, 공기등에의해급랭하여입도조정한것 골재 MG 일반폐기물및하수슬러지의용융고화시설에서제조된용융물 MS 을냉각고화하고입도를조정한것 골재 RG 인공경량골재 천연경량골재 바텀애시경량골재 RS 폐콘크리트로부터생산된것으로기존콘크리트구조물의철거로부터얻어지는콘크리트또는파쇄된콘크리트를말하며, 레디믹스트콘크리트를경화시킨덩어리도이에포함된다. ALG 고로슬래그, 점토, 규조토암, 석탄회, 점판암과같은것을팽창, 소골재성, 소괴하여생산되는골재 ALS 골재 LG 경석, 화산암, 응회암과같은천연재료를가공한골재 LS BLS 화력발전소에서부산되는바텀애시를가공한골재 1) 품질구분으로보통 (ormal) 을의미함 2) 품질구분으로고급 (Higj) 을의미함 3) 최종파쇄공정후반송용벨트컨베이어면에서자장세기 600가우스이상으로금속입자를포함하는 슬래그를제거 Table 7. Classification of s based on particle size distribution in integrated KS 4.2 입자크기의범위에따른분류입자크기의범위에따라표 2 와같이분류한다. 표 2. 입자의크기에따른종류 골재번호 입자크기의범위 mm 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 골재 알칼리골재반응에따른분류알칼리실리카반응성에따라 Table 8과같이분류하였다. 대부분의골재는알칼리골재반응에대하여안전하지만, 이를확인하기위하여 KS F 2545[ 골재의알칼리잠재반응시험방법 ( 화학적방법 )] 와 KS F 2546[ 시멘트와골재의배합에따른알칼리잠재반응시험방법 ( 모르타르봉시험방법 )] 에의한시험을실시하고 A 또는 B로판정하여, A로판정된골재만을사용하도록규정을제안하였다. Table 8. Classification of s based on alkali-silica reaction in integrated KS 4.3 알칼리골재반응에따른분류알칼리골재반응에따라표 3과같이분류한다. 단, 천연골재는제외한다. 표 3. 알칼리골재반응에따른종류 종류 A B 품질 내용알칼리골재반응시험결과무해한것알칼리골재반응시험결과무해한것으로판정되지않은것또는이시험을하지않은것 본연구에서제안하고자하는통합개정안에서는골재의각품질에대하여 Table 9~12 와같이정리하였다. 기존 10 종의 KS 표준에서는골재종류별로화학성분, 물리적성질, 유해물질, 입도등에대한기준이일부는포함되어있고일부는제외되어있었다. 이에제반품질항목을포함한모든표준에있어서규정값이독립적으로구성되어체계적인정리가어렵고, 여타의규정을동시에개정하기는쉽지않은상황이었다. 단, 현단계에서골재종류별각품질수치에대해표준화및물성값의적정성여부를구체적으로검증을하는것도필요하나이는현단계에서는사실상불가능하기에기존 KS 표준에근거하여각골재별물성치를정리하는수준으로통합하였다. 또한, 품질항목의서술체계로는 1) 일반적성질, 2) 물리적성질, 3) 화학성분, 4) 유해물질, 5) 입도및 6) 기타항목으로구성하였다 일반적성질 Table 9는품질항목중일반적성질을나타낸것이다. 일반적성질부분 10종의골재대부분은비슷한내용을표현하고있었다. Table 9. Quality requirement of s(general requirement) 5. 품질 5.1 일반적성질골재는깨끗하고강하며내구적이고, 알맞은입도를가지며, 흙, 얇은석편, 가는석편, 유기불순물, 염화물등은유해량이상을함유해서는안된다. 130 Vol. 4, o. 2 (2016)

7 Table 10. Quality requirements of s(physical properties) 5.2 물리적성질 골재와의물리적성질은표 4 에적합하여야한다. 표 4. 골재의물리적성질 천연골재부순골재 고로슬래그골재 1) 종류 기호 절건흡수율안정성마모율밀도 (g/cm 3 (%) (%) (%) ) 입형판정실적률 (%) 골재 G 2.5 이상 S 2.5 이상 골재 CG 2.5 이상 이상 CS 2.5 이상 이상 골재 단위용적질량 ( kg /l) 2.2 이상 이상 BFG H 2.4 이상 이상 팽창성 4) (%) BFS 2.5 이상 이상 3.1 이상 이상 4.0 미만 EFG 전기로골재 4.0 이상 H 이상산화 4.5 미만 슬래그 3.1 이상 이상골재 4.0 미만 EFS 4.0 이상 H 이상 4.5 미만 동 슬래그골재 CUS 3.2 이상 이상 연 슬래그 LS 3.2 이상 이상 H 골재 페로니 켈슬래그골재 FS 2.7 이상 이상 용융 골재 MG 2.5 이상 이상 2 슬래그골재 MS 2.5 이상 이상 2 순환 골재 RG 2.5 이상 이상 골재 RS 2.2 이상 이상 구조용경량골재 인공경량골재 천연경량골재 바텀애시경량골재 0.88 골재 ALG ALS 골재 LG LS ) BLS 수중침지시험 자외선 (360.0 nm) 조사시험 발광하균열, 지분해, 않거나진흙화, 또는분화균일한등의자주색현상이으로없어야빛나고한다. 있어야한다 안정성의손실량이표 4 의허용값을넘는골재라도동일한골재원에서채취한골재로만든콘크리트가동결융해시험결과만족한결과를얻었거나, 또는동일한골재원이없을경우만족한결과를입증할수있는실례가있을경우에는사용해도좋다. 4) 부속서 C( 모르타르팽창률 ) 에따른다. 5) 골재와를혼합한단위용적질량 즉, 콘크리트에악영향을미치는물질을유해량이상포함하면안되고, 주로흙, 얇은석편, 가는석편, 유기불순물, 염화물등으로 Table 9와같이정리하였다 물리적성질 Table 10은개정하고자하는 KS 통합안의물리적성질을나타낸것이다. 물리적성질에있어서는앞에서언급한바와같이현단계에서각수치에대해표준화및물성값의적정성여부를구체적으로검증을하는것은불가능하기에각골재별물성치를정리 Table 1 Quality requirements of s(chemical composition) 5.3 화학성분골재와의화학성분은표 5 에적합하여야한다. 표 5. 골재의화학성분 고로슬래그골재 1) 전기로산화슬래그골재 종류기호산화칼슘 (CaO) 골재 산화마그네슘 (MgO) 하는수준으로통합안을제안하였다 화학성분 Table 11은화학성분의 KS 통합안을나타낸것이다. 화학성분도마찬가지로현단계에서각수치에대해표준화및물성값의적정성여부를구체적으로검증을하는것이사실상불가능하므로각골재별물성치를정리하는수준으로통합안을제안하였다 유해물질 Table 12는유해물질의 KS 통합안을나타낸것이다. 유해물질도마찬가지로현단계에서각수치에대해표준화및물성값의적정성여부를구체적으로검증을하는것이불가능하여각골재별물성치를정리하는수준으로통합안을제안하였다. 다만석탄및갈탄실험은시약의유해성이문제시되고있어곧관련표준이개정될예정이므로추후에그에따르는것으로해설에기술하였다 입도기존 KS 표준일부의경우체가름용체의치수는 KS A 에규정되어있는치수를사용한경우도있었으나전체적으로골재에사용하는체의치수를 KS F 2523 에규정한호칭치수를사용하여전체골재규격간의치수에대한통일성을이루도록하였다. 황 (S) 삼산화황 (SO3) 철 (FeO) BFG H BFS 금속철 (Fe) 염기도 (CaO/ SiO2) EFG 골재 H EFS H 동슬래그골재 CUS 연 슬래그 LS H 골재 페로니켈 슬래그골재 FS 용융 골재 MG 슬래그골재 MS 구조용경량골재 인공경량골재 천연경량골재 골재 ALG ALS 골재 LG LS 바텀 애시경량 BLS 0.8 골재 한국건설순환자원학회논문집 2016 년 6 월 131

8 이준석 한민철 Table 12. Quality requirement of s(harmful substance) 5.4 유해물질 골재의유해물질함유량의허용값은표 6 과같다. 또한이와별도로용융슬래그골재의유해물질함유량및용출량의허용값은표 7 와같다. 표 6. 골재의유해물함유량의허용값 천연골재 부순골재동슬래그골재연슬래그골재용융슬래그골재 순환골재 구조용경량골재 종류 기호 점토 0.08 mm 덩어리 6) 연한석편 6) 체통과량 7) (%) (%) (%) 골재 G S 골재 CG 0 CS 7.0 석탄및갈탄 7) 염화물이물질함유량 9) (acl 강열감량유기무기환산량 ) 8) 이물질 (%) 이물질 (%) 콘크리트용골재의입도는콘크리트구성재료간의입자크기분포를나타내는것으로서원칙적으로골재종류에관계없이통일된입도범위를가지고있는것이바람직하다. 그러나기존 KS 의일부골재인경우골재의제조상특성및한계때문에입도범위를다르 CUS 0.03 H LS 0.03 골재 MG MS 골재 RG 인공경량골재 천연경량골재 RS 골재 ALG ALS 골재 LG LS 바텀 애시경량 BLS 골재 표 7. 용융슬래그골재의유해물용출량및함유량의허용값 5 0 ( 용적 ) 0 ( 용적 ) 0 ( 질량 ) 0 ( 질량 ) 구분카드뮴납육가크롬비소총수은셀레늄불소붕소 유해물질용출량 (mg/l) 유해물질함유량 (mg/kg) 천연골재의유기불순물 천연는유기불순물을유해량함유해서는안된다. 이표준에서규정한것을제외하고, 골재는유기불순물시험을하여표준색보다진한색상을나타내는를사용해서는안된다 이시험에서가소량의석탄, 갈탄또는유사한입자로인하여변색되었을경우에는사용해도좋다 콘크리트에사용되는골재가젖어있거나습한대기중에노출되거나또는습지에접속하는콘크리트에사용될경우, 골재는시멘트중의알칼리와반응하는유해물질이모르타르또는콘크리트의과잉팽창을일으킬정도로함유해서는안된다. 다만, 이러한재료의유해량이함유되어있더라도수산화나트륨으로계산한알칼리량이 0.6 % 인시멘트와같이사용하거나, 또는알칼리와골재의반응으로인한과잉팽창을방지할수있는혼화재를사용한콘크리트인경우에는예외로한다 알칼리골재반응종류 A의골재 ( 천연골재제외 ) 는 6.13에따른알칼리골재반응시험을한결과해가없어야한다. 6) 점토덩어리와연한석편의합이 5% 를넘으면안된다. 7) 상부의숫자는콘크리트표면이마모를받거나중요한경우이고, 하부는그밖의부분 8) 무근콘크리트에사용할경우에는적용하지않는다. 9) 이물질이란콘크리트에포함될경우품질에유해한영향을주는물질로서유기이물질과무기이물질로구분하며, 목재, 비닐, 천조각, 플라스틱, 종이류등의유기이물질과폐아스콘, 유리, 슬레이트, 적벽돌, 자기류, 타일류등의무기이물질이해당된다. 게 Table 13과같이규정하고있었는데, 이는개선되어야할것으로판단되는바, 이번통합표준안에서는골재와의경우 Table 14에제시된바와같이체의크기에기반을둔골재번호체계로일원화하는방향으로입도규격을정리하였다. 여기에골재번호조합은 KS F 4009 와의정합성을이루기위해 KS F 4009 와동일한체계로구성하였다. 단, 의경우부순골재와천연골재와의미립자에대한개념의차이가있어부순골재의경우입도가미립자쪽을더많이포함하는기존의표준을그대로사용하였는데, 이는천연골재의미립자는점토성분이포함되어있어가능한배제시켜야하나, 부순의경우는암석을분쇄한암석성분으로부순의경우미립자가조금더들어있어도품질에미치는영향은크지않기때문에 2mm 미립자의분포에차이를둔현행입도를반영하여제안하였다. 또한기존조립률의경우는입도분포에만족한다하더라도조립률이벗어나는경우가발생하였기에이번개정에서는조립률의최대 최소범위를두어 2.0~3.3 으로개정을제안하였다. 단, 실무의경우조립률이이범위를벗어난인경우에는 2종이상의골재를혼합, 입도를조정하여사용하는것이바람직한방법이될수있을것으로판단된다 기타 Table 15는특정골재의품질상주의사항을정리해놓은것이다. 즉, 고로슬래그의경우기존의표준과마찬가지로고온시에서의저장안정성은인수 인도당사자사이의협정에따라확인하도록하였으며, 경량골재의얼룩역시기존의표준과마찬가지로콘크리트의표면에얼룩이생기는지를나타내는철성분을함유한경량골재에서얼룩의정도를정의하도록하였다. 또한, 혼합골재사용에대한문구를추가하였는데, 이는 KS F 4009 와의정합성을위하여혼합골재사용에대한문구를추가하였다. 즉, KS F 4009 에따르면 2종이상의골재를혼합하여사용하는경우에는각각의품질기준을만족하도록하고있는데, 이를반영한것이다. 경량골재의강도및단위용적질량, 건조수축, 팝아웃, 동결융해저항성등은해설로옮겨기록하였다 시료채취및시험방법시료채취및시험방법은검토한결과특별히개정할만한것은없다고판단된다. 다만기존 10종의골재에대한시험방법을통합하여정리하였으며, 단위용적질량에서느슨한상태라는단어의 132 Vol. 4, o. 2 (2016)

9 Table 13. Grading of s in existing KS depending on s kinds Coarse Fine Slag fine Fine + Coarse Classification Aggregate number Sieve size (mm) Percentage of mass that passing through the sieve(%) atural Crushed Analysis of applied Slag Blast Ferronickel Electric Copper Lead furnace Meltsolidified Light Bottom Recycled weight ash *O sign on applied analysis means the of corresponding, and X means no is available on corresponding 의미가애매모호함에삭제하였고, 유해물질용출량이란표현을중금속용출시험으로변경하여개정안을제안하였다. 따라품질에대한결과를공급자가본체표에따라제시하도록하였다 검사검사는 KS Q ISO 또는당사자사이의협의에따라로트의크기를결정하고합리적인샘플링검사방법에따르도록하였다 표시표시항목은명칭및종류, 제조자명또는채취 ( 제조 ) 장소, 주요품질표시 ( 입도, 조립률 ), 암석 자갈 모래등의발생원표시, 출하 ( 제조 ) 연월일, 검사연월일, 질량또는부피, 납품장소명, 판매자명, 기타사용상의주의사항으로 Table 16과같이규정하였고, 본체는표로제시하도록하였다 보고 Table 17은보고사항을나타낸것이다. 사용자측의요구에 4. 결론 본연구에서는콘크리트용골재의효율적관리및양질의골재사용및유통을위한방안으로서콘크리트용골재관련 10개의 KS 표준을하나로통합하는방안을제안하였는데, 그결과를요약하면다음과같다. 기존 10종의콘크리트용골재관련 KS 들을 KS F 2526 콘크리트용골재 의단일표준으로통합하게되면접근성, 개정의편리함및골재규정상호간의오류제거등의차원에서보다합리적인방법이될것으로판단된다. 2. 통합 개정하고자하는 KS F 2526 에서는전반적인서술체계 ( 위계 ) 를단일체계로통합하고자하였는데, 기존 KS F 2526에대비하여 적용범위 에서기존 10종의골재를포함하도록서술하고, 3. 골재제조, 4. 종류 를새롭게추가및서술체계 한국건설순환자원학회논문집 2016 년 6 월 133

10 이준석 한민철 Table 14. Grading of s 5.5 입도 골재의입도는표 8 의범위를표준으로한다. 표 8. 골재의입도 골재 체의크기 (mm) 체를통과하는질량백분율 (%) 번호 체의호칭 치수 10) (mm) ~ ~ ~ ~ ~ ) 40~ ~ ) 25~ ~ ) 20~ 를변경하여개정을제안하였다. 3. KS F 2526 의 3장골재제조 에서는천연골재를제외한 9종의골재제조시유의사항및제조상관리의요점이되는내용을부속서형태로추가하였고, 4장종류 에서는발생원에따른분류, 입자크기범위에따른분류, 알칼리골재반응에따른분류로구분하여 10종의골재특성이반영되도록제안하였다 ~ ) 13~ ~ 부순천연및기타 10~ ~ 는표 8 의연속된두체사이의잔류량이 45 % 이고, 조립률이 인것이어야한다. 10) 여기에서체는각각 KS A 에규정한표준망체 106mm, 90mm, 75mm, 63mm, 53mm, 37.5mm, 26.5mm, 19mm, 13.2mm, 9.5mm, 4.75mm, 2.36mm, 18mm, 600μm, 300μm, 150μm 에해당한다. 11) KS F 4009 표 1 의레디믹스트종류에따른골재의최대치수임 Table 15. Specific quality requirements of particular s 5.6 기타 고로슬래그의고온시저장안정성고로슬래그의고온시에서의저장안정성은인수 인도당사자사이의협정에따라확인한다. 참고저장안정성을확인하는경우는부속서 B 에따라시험을하여판정결과가 A 인경우는안정으로한다 경량골재의얼룩이규정은콘크리트의표면에얼룩이생기는지를나타내는철성분을함유한경량골재에서얼룩의정도를정의하는방법이다. 인공경량골재와천연경량골재의얼룩지는정도에대한시험을하였을때진한얼룩또는육안으로보아서진한얼룩으로판명되고, 화학적시험에서 5mg 이상의산화철 (Fe 2O 3) 을함유하고있는것은사용하면안된다 혼합골재의품질 2 종이상의골재를혼합하여사용하는경우에는각각의품질기준을만족한것이어야한다. Table 16. Delivery notation of in integrated KS 9. 표시콘크리트용골재의납품서에는다음사항을표시하여야한다. 납품서는표 10 을표준양식으로한다. a) 명칭및종류 ( 예 ) 콘크리트용천연골재 57 입도에의한분류콘크리트용골재의종류 ( 약칭 )16) G 57( 적용범위 : 천연골재, 구조용경량골재 ) ( 예 ) 콘크리트용부순골재 57 A 알칼리골재반응시험에의한분류입도에의한분류콘크리트용골재의종류 ( 약칭 )16) CG - 57 A( 적용범위 : 부순골재, 순환골재, 페로니켈슬래그, 용융슬래그골재, 동슬래그골재 ) ( 예 ) 콘크리트용고로슬래그골재 57 절건밀도, 흡수율및단위용적질량에의한분류입도에의한분류콘크리트용골재의종류 ( 약칭 )16) EFG ( 적용범위 : 고로슬래그골재, 연슬래그골재 ) ( 예 ) 콘크리트용전기로산화슬래그골재 57 A 알칼리잠재반응에의한분류절건밀도에의한분류입도에의한분류콘크리트용골재의종류 ( 약칭 )16) EFG A( 적용범위 : 전기로산화슬래그골재 ) b) 제조자명또는채취 ( 제조 ) 장소 c) 주요품질표시 d) 암석, 자갈, 모래등의발생원표시 e) 출하 ( 제조 ) 연월일 f) 질량또는부피 g) 납품장소명 h) 판매자명 i) 기타사용상의주의사항 16) 표 발생원에따른종류 의기호에의거한다. Table 17. Reports in integrated KS 10. 보고생산자는구입자로부터요구가있을경우에는시험성적서를제출하여야한다. 시험성적서는표 11 을표준양식으로한다. 4. 5장품질 에서는기존 KS F 2526 에서별도의장으로서술하였던, 일반적성질, 물리적성질, 입도를절로표현하였으며, 기존 10종의골재 KS 표준에서서술하고있는골재종류별품질관련특성치들을모두삽입하였고, 5.3 화학성분 절도추가하였다. 5. 통합된 KS 표준에서골재의입도와관련하여 10종의골재종류별로다소다르게규정되어있는규정을골재의경우하나로통합하여골재크기를반영한골재번호체계를따르도록제안하였고, 의경우는부순와천연의 2가지입도로제안하였다. 또한, 혼합골재의품질을규정하는항목을추가하여기존 KS F 4009 와의정합성을추구하고자하였다. 6. 통합된 KS F 2526 에서는 8. 보고생산자가구입자의요구가 134 Vol. 4, o. 2 (2016)

11 있을시시험성적서를제출하여야한다. 라는규정에대한시험성적서를골재종류별로납품서와시험성적서형식으로구체적인양식을제안하여추가하였다. 감사의글 본연구는국가기술표준원학술용역표준사업 ( 불량콘크리트용골재유통방지를위한 KS 표준정비및제도개선 ) 지원에의해수행되었습니다. References Choi, M.S. (2010). Situation of supply and demand of for construction application and its improvement in the side of system, Construction Economy, 64, [in Korean]. Han, C.G. (2014). Quality Control of Ready Mixed Concrete IV, Kimoondang [in Korean]. Lee, J.H. (2005). Development of technology to improve the quality of concrete using substitute s, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology [in Korean]. Yoo, S.Y., Sohn, Y.S., Lee, S.H., Yoon, G.W., Han, C.G. (2005). The effect of fine particle of crushed sand on quality of concrete, Journal of Architectural Institute of Korea, 25(1), [in Korean]. Yoon, G.W., Yoo, S.Y., Sohn, Y.S., Lee, S.H., Han, C.G. (2005). The effect of solid volume percentage for grain shape of crushed sand on qualities of concrete, Journal of Architectural Institute of Korea, 25(1), [in Korean]. 본연구에서는부적합골재의유통방지및양질의콘크리트용골재수급및공급을통해콘크리트의품질향상을목적으로수행되었다. 연구수행은현재국내의골재관련표준규격과외국중대표적으로미국의 ASTM, 유럽의 E, 일본의 JIS 등과비교검토함으로써, 표준통합에대한필요성및타당성을분석하였다. 이를토대로현재분절되어다발적으로관리되고있는콘크리트용골재관련 10종 KS를 KS F 2526 콘크리트용골재로통합하고자한다. 이는기존에세분화되어있는모든골재규격들을골재의성인, 제조방법등에관계없이콘크리트용골재란표현으로통합이가능하고, 통합된표준내에서기존 10종의골재규격을관리하는것이접근성, 개정의편리함및골재규정상호간의관계이해등의차원에서보다합리적인방법이될것으로판단된다. 한국건설순환자원학회논문집 2016 년 6 월 135

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