현장에서의 레디믹스트 콘크리트(이하 레미콘) 품질에 대한 신뢰도의 정량적 평가를 위해 동일 규격 레미콘에 대하여 타설시기에 따른 슬럼프값, 공기량, 염분함유량 및 재령에 따른 압축강도의 품질 특성값의 변동정도를 비교하고 각각의 시험값들을 통계적인 분석도구를 이용하여 그 품질변동 요인 및 품질값을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 통해 7일강도와 28일강도 사이의 상관식과 공기량 및 슬럼프의 품질 신뢰도를 파악하였으며 이에 대한 결과 고찰 및 콘크리트 품질 확보를 위한 관리방안을 모색하고자 하였다.
현장에서의 레디믹스트 콘크리트(이하 레미콘) 품질에 대한 신뢰도의 정량적 평가를 위해 동일 규격 레미콘에 대하여 타설시기에 따른 슬럼프값, 공기량, 염분함유량 및 재령에 따른 압축강도의 품질 특성값의 변동정도를 비교하고 각각의 시험값들을 통계적인 분석도구를 이용하여 그 품질변동 요인 및 품질값을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 통해 7일강도와 28일강도 사이의 상관식과 공기량 및 슬럼프의 품질 신뢰도를 파악하였으며 이에 대한 결과 고찰 및 콘크리트 품질 확보를 위한 관리방안을 모색하고자 하였다.
The quality of ready-mixed concrete(henceforth abbreviated remicon) is influenced by various factors such as ingredient of material, difference of property, mixing ratio, mixing time, mixing error, conditioning of construction, method of curing and temperature, humidity time in transportation. These...
The quality of ready-mixed concrete(henceforth abbreviated remicon) is influenced by various factors such as ingredient of material, difference of property, mixing ratio, mixing time, mixing error, conditioning of construction, method of curing and temperature, humidity time in transportation. These factors make it hard to confirm the quality of remicon till placing in site. As the quality control in field is very important to ensure the quality of building. Moreover in modern building production, the more important the inquiry of performance improvement, the more important the manufacture and the quality control of remicon. In this study, to examine and analyze the quality of remicon we used slump, air content and compressive strength in 7, 28 days as to remicon which placed during on year. As a result, we found that the slump and air content were satisfied with reference code and the compressive strength was more than the design standard strength so we concluded that the quality control of remicon was to be agreeable.
The quality of ready-mixed concrete(henceforth abbreviated remicon) is influenced by various factors such as ingredient of material, difference of property, mixing ratio, mixing time, mixing error, conditioning of construction, method of curing and temperature, humidity time in transportation. These factors make it hard to confirm the quality of remicon till placing in site. As the quality control in field is very important to ensure the quality of building. Moreover in modern building production, the more important the inquiry of performance improvement, the more important the manufacture and the quality control of remicon. In this study, to examine and analyze the quality of remicon we used slump, air content and compressive strength in 7, 28 days as to remicon which placed during on year. As a result, we found that the slump and air content were satisfied with reference code and the compressive strength was more than the design standard strength so we concluded that the quality control of remicon was to be agreeable.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 실제 건설 현장에 납품하여 타설된 레미콘을 대상으로 타설 전 시험데이터와 타설후 재령에 따라 측정한 압축강도 데이터를 이용하여 그 측정값을 비교 . 분석해 봄으로써 현재 일반적으로 사용되고 있는 레미콘의 품질정도를 파악하고자 하였다.
또한 이러한 통계적인 분석도구를 이용하여 품질값을 분석함으로써 현장 타설 콘크리트의 신뢰성을 정량적으로 평가하고자 하였다.
또한 통계분석 도구를 이용하여 각 품질관리 항목에 대한 평균값과 오차범위를 정량적으로 산출함으로써 현장에서 타설되고 있는 콘크리트의 품질을 실질적으로 평가하며, 이러한 결과가 향후 품질관리에 있어서 기본적인 참고자료가 될 수 있도록 함과 아울러 그 신뢰성을 제고시키고자 하였다.
측정값을 비교 . 분석해 봄으로써 현재 일반적으로 사용되고 있는 레미콘의 품질정도를 파악하고자 하였다. 이에 따라 본 논문에서는 우선적으로 수도권 및 충청권, 강원권의 레미콘 자료를 수집, 분석하여 레미콘 품질관리 현황파악을 위한 데이터 분석을 실시하였으며 분석결과는 전국단위의 현황파악을 위한 기초자료로서 활용하고자 하였다.
분석해 봄으로써 현재 일반적으로 사용되고 있는 레미콘의 품질정도를 파악하고자 하였다. 이에 따라 본 논문에서는 우선적으로 수도권 및 충청권, 강원권의 레미콘 자료를 수집, 분석하여 레미콘 품질관리 현황파악을 위한 데이터 분석을 실시하였으며 분석결과는 전국단위의 현황파악을 위한 기초자료로서 활용하고자 하였다.
가설 설정
516으로 이 값은 집단간 평균제곱을 집단내 평균제곱으로 나눔으로써 구할 수 있다. 분석결과 유의확률이 0.000이므로 분산이 동일하다는 즉, 지역별로 28일 압축강도는 차이가 없다는 귀무가설은 기각되며 ‘28일 압축강도는 지역에 따라 차이가 있다'라는 연구가설이 채택된다. 다시 말하면 수도권, 충청권, 강원권의 세 집단간에는 28일 압축강도에 통계적으로 유의한 차이가 존재함을 알 수 있다.
제안 방법
8) 본 연구 대상 자료를 사용하여 재령7일과 28일 압축강도의 관계를 기존의 식(JASS 5T-602)을 수정하여 다음과 같이 제시하였다.
조사 내용은 Table 1에서와 같이 슬럼프, 공기량, 염화물량과 재령7일 및 28일 압축강도에 대하여 조사하였으며, 타설시기 및 위치와 납품회사별로도 구분하여 전 공사기간에 걸쳐 광범위하게 조사하였다.
주요 분석내용으로는 동일 규격 레미콘에 대하여 타설시기에 따른 슬럼프값, 공기량, 염분함유량 및 재령에 따른 압축강도의 품질 특성값의 변동정도를 비교하고 각각의 시험값들을 통계적인 분석도구를 이용하여 분석하여 그 품질변동 요인을 파악하고자 하였다. 또한 이러한 통계적인 분석도구를 이용하여 품질값을 분석함으로써 현장 타설 콘크리트의 신뢰성을 정량적으로 평가하고자 하였다.
대상 데이터
국내 콘크리트 관련 공사의 대부분을 차지하고 있는 공동주택을 대상으로 최근에 공사가 완료된 7개 현장에 대하여 전 공사기간에 걸쳐 작성된 콘크리트 타설일지와 품질관리대장을 중심으로 총 1, 1기개의 자료를 수집하여 정리하였다.
데이터처리
분산분석을 이용하였다. 또한 변수들 간의 관련성과 방향성의 정도를 검정하기 위하여 상관분석, 회귀분석 등을 이용하였다.
본 연구에 사용한 분석 도구로는 수집된 자료를 집단의 특성이나 성격에 따라 정리하기 위하여 빈도분석 및 기술통계분석과, 수집된 자료가 동일한 평균을 가진 모집단에서 추출되었는지의 여부를 추정할 수 있고 두 집단 또는 그 이상의 집단들을 동시에 비교할 수 있는 분산분석을 이용하였다. 또한 변수들 간의 관련성과 방향성의 정도를 검정하기 위하여 상관분석, 회귀분석 등을 이용하였다.
수집된 자료를 통계분석 도구를 사용하여 각 현장별품질관리항목에 대한 평균 및 분포성향을 기본적으로 분석하였으며, 타설시기 및 타설위치, 콘크리트 납품회사에 따른 품질분포성향에 대하여도 각 요인별로 다각도로 연관지어 조사 . 분석하였다.
다시 말하면 수도권, 충청권, 강원권의 세 집단간에는 28일 압축강도에 통계적으로 유의한 차이가 존재함을 알 수 있다. 특히 집단간 차이가 존재할 때 정확하게 어떤 집단에서 그 차이가 존재하는지를 구체적으로 확인하는 과정으로 Table 10과 같이 Scheffe 방법을 이용한 사후검정을 선택하였다. 그결과 수도권과 강원권, 충청권과 강원권이 유의수준 0.
성능/효과
1) 전체 대상 콘크리트 중에서 설계기준강도 24MPa, 슬럼프 15cm가 전체의 74%를 차지하여 가장 사용빈도가 높게 나타났으며, 타설시기는 주로 4월과 10월을 중심으로 한 봄과 가을철로 나타났다.
2) 슬럼프값의 경우 규격보다 평균 1.0cm정도 높은값을 나타내고 있었으며, 지역이나 타설시기에 따라서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 또한 기초를 포함한 지하층 공사에 있어서는 8cm 규격을 지상층 공사에 있어서는 작업성을 고려하여 15cm 규격을 대부분 사용하고 있는 것으로 나타났다.
3) 공기량의 경우 전체 평균 4.18%의 값을 나타내었으며, 슬럼프값이 낮을수록 공기량이 약간 증가하는 경향을 나타내었다.
4) 재령 28일 압축강도는 콘크리트 규격에 따라 각각 24-8의 경우 29MPa, 24-15의 경우 28.1MPa, 27-15의 경우 31.5MPa의 평균값을 나타내었다.
5) 수도권, 충청권, 강원권으로 분류한 지역별 압축강도의 경우 28일 압축강도가 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 이는 지역별로 사용하는 골재의 종류 및 제조사별 배합기술의 차이에 기인하는 것으로 판단된다.
6) 계절에 따른 압축강도는 9월~11월, 12월~2월에서 각각 표준오차 및 표준편차가 큰 것으로 나타나 계절에 따른 기온의 저하가 예상되는 시기에 많은 영향을 받는 것으로 분석되었다. 이는 콘크리트 타설시와 양생시의 온도유지가 콘크리트의 압축강도에 중요한 관계를 나타내는 것에 기인하는 것이라 판단되어 타설 후 양생에 대한 관리가 필요함을 보여준다.
7) 타설시기에 따른 재령 28일 압축강도의 경우 계절에 따라 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으며, 3월에서 5월 사이에 타설된 것이 가장 높게 나타나고 이후로는 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 기온에 따른 보양방법 및 품질관리 정도의 차이에 기인하는 것으로 판단된다.
8cm 규격의 경우 전체적으로 평균 9.0cm를 나타내었고, 15cm 규격의 경우 설계기준강도에 관계없이 16.0cm의 값을 나타내고 있었다.
Fig. 1에서와 같이 조사된 자료 전체를 대상으로 한 분류에서 설계기준강도 24MPa에 슬럼프 15cm가 전체의 약 74%를 차지하는 것으로 나타나 국내 공동주택의 대표적인 콘크리트의 규격임을 알 수 있다.
특히 집단간 차이가 존재할 때 정확하게 어떤 집단에서 그 차이가 존재하는지를 구체적으로 확인하는 과정으로 Table 10과 같이 Scheffe 방법을 이용한 사후검정을 선택하였다. 그결과 수도권과 강원권, 충청권과 강원권이 유의수준 0.000으로 차이가 나타나고 있는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 콘크리트의 압축강도는 계절적인 기온의 영향을 받는 것으로 판단되며, 기온의 저하가 예상되는 시기에 많은 영향을 받는 것으로 분석되었다. 이는 콘크리트 타설시와 양생시의 온도유지가 콘크리트의 압축강도에 중요한 관계를 나타내는 것에 기인하는 것이라 판단되어 12월~2월의 현장 타설시 동절기공사 시방에 따른 보양시설을 설치하여 콘크리트의 양생을 위한 일정 온도를 유지하는 것과 함께 9월~11월의경우 기온 변화에 대한 콘크리트 보양시설을 보완하는 방안이 되는 것이 안정적인 콘크리트 품질을 확보하는데 바람직한 것으로 판단된다.
0cm정도 높은값을 나타내고 있었으며, 지역이나 타설시기에 따라서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 또한 기초를 포함한 지하층 공사에 있어서는 8cm 규격을 지상층 공사에 있어서는 작업성을 고려하여 15cm 규격을 대부분 사용하고 있는 것으로 나타났다.
0283% 포인트의 오차범위를 보였다. 또한 설계기준강도 27MPa, 슬럼프 15cm일 때에는 평균이 4.16%이며 95%의 신뢰수준에서 0.0685%의 오차범위를 나타내고 있었다.
5%의 공기량을 연행하는 것이 표준품으로 되어 있다. 본 조사 대상 콘크리트의 경우 전체적으로 평균 4.18%의 공기량을 나타내었으며, 슬럼프 규격이 8cm일 경우 평균 4.25%, 15cm일 경우 평균 4.15%를 나타내어 슬럼프 8cm의경우가 공기량이 약간 높은 것으로 나타났다.
7262318MPa)을 0의 값에 가깝게 유지할 수 있는 전략적인 관리가 필요하다고 생각되어 진다. 즉, 조사된 7일 강도의 값이 적정한 값(평균적으로 조사된 7일 강도값-1.7MPa)으로 유지되는 것이 결국 경제적으로 기준강도 및 28일 강도를 확보할 수 있는 것을 기대 할 수 있다.
후속연구
그러나 콘크리트 7일 압축강도가 평균값 보다 1.8MPa이상 나타나 높은 28일 강도의 추정값을 기대할 수 있기 때문에 거푸집의 조기탈형으로 공기단축으로 인한 비용절감의 효과를 얻을 수 있을 것이다. 여기서 압축강도와 슬럼프가 높을수록 7일 압축강도의 평균값이 낮게 나타났으므로 고강도콘크리트 일수록보다 많은 품질관리에 주의를 요한다.
이상과 같은 연구를 통하여 현장에 타설된 콘크리트의 품질 분포 특성을 통계적 방법을 이용하여 정량적으로 분석해 보았으며, 향후 품질 변동 원인의 규명을 위하여 좀 더 많은 구체적인 자료의 확보와 함께 다각적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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