콘크리트용 골재 품질 관리 효율화를 위한 골재 관련 KS 표준 통합 방안 Proposals of Integration of Korea Industrial Standard for Aggregates for Efficient Quality Control of Concrete Aggregate원문보기
본 연구에서는 부적합 골재의 유통방지 및 양질의 콘크리트용 골재 수급 및 공급을 통해 콘크리트의 품질 향상을 목적으로 수행되었다. 연구수행은 현재 국내의 골재 관련 표준규격과 외국 중 대표적으로 미국의 ASTM, 유럽의 EN, 일본의 JIS 등과 비교 검토함으로써, 표준 통합에 대한 필요성 및 타당성을 분석하였다. 이를 토대로 현재 분절되어 다발적으로 관리되고 있는 콘크리트용 골재관련 10종 KS를 KS F 2526 콘크리트용 골재로 통합하고자 한다. 이는 기존에 세분화되어 있는 모든 골재 규격들을 골재의 성인, 제조방법 등에 관계없이 콘크리트용 골재란 표현으로 통합이 가능하고, 통합된 표준 내에서 기존 10종의 골재 규격을 관리하는 것이 접근성, 개정의 편리함 및 골재 규정 상호간의 관계이해 등의 차원에서 보다 합리적인 방법이 될 것으로 판단된다.
본 연구에서는 부적합 골재의 유통방지 및 양질의 콘크리트용 골재 수급 및 공급을 통해 콘크리트의 품질 향상을 목적으로 수행되었다. 연구수행은 현재 국내의 골재 관련 표준규격과 외국 중 대표적으로 미국의 ASTM, 유럽의 EN, 일본의 JIS 등과 비교 검토함으로써, 표준 통합에 대한 필요성 및 타당성을 분석하였다. 이를 토대로 현재 분절되어 다발적으로 관리되고 있는 콘크리트용 골재관련 10종 KS를 KS F 2526 콘크리트용 골재로 통합하고자 한다. 이는 기존에 세분화되어 있는 모든 골재 규격들을 골재의 성인, 제조방법 등에 관계없이 콘크리트용 골재란 표현으로 통합이 가능하고, 통합된 표준 내에서 기존 10종의 골재 규격을 관리하는 것이 접근성, 개정의 편리함 및 골재 규정 상호간의 관계이해 등의 차원에서 보다 합리적인 방법이 될 것으로 판단된다.
The objective of this paper is to provide integrated Korea industrial standards(KS) for concrete aggregates, which has been separately provided with ten kinds of KS, in order to improve the way of quality management of concrete aggregate and to prevent distribution of unsuitable aggregates. For the ...
The objective of this paper is to provide integrated Korea industrial standards(KS) for concrete aggregates, which has been separately provided with ten kinds of KS, in order to improve the way of quality management of concrete aggregate and to prevent distribution of unsuitable aggregates. For the sequences of the paper, typical foreign standards related to concrete aggregates including ASTM for US, EN 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 aggregates, 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 aggregate, which has been currently classified into specified terminologies of aggregates depending on sources, manufacturing methods of each aggregates, is able to be integrated to single expression of the aggregate 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 aggregate kinds.
The objective of this paper is to provide integrated Korea industrial standards(KS) for concrete aggregates, which has been separately provided with ten kinds of KS, in order to improve the way of quality management of concrete aggregate and to prevent distribution of unsuitable aggregates. For the sequences of the paper, typical foreign standards related to concrete aggregates including ASTM for US, EN 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 aggregates, 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 aggregate, which has been currently classified into specified terminologies of aggregates depending on sources, manufacturing methods of each aggregates, is able to be integrated to single expression of the aggregate 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 aggregate kinds.
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문제 정의
유해물질도 마찬가지로 현 단계에서 각 수치에 대해 표준화 및 물성 값의 적정성 여부를 구체적으로 검증을 하는 것이 불가능하여 각 골재 별 물성치를 정리하는 수준으로 통합안을 제안하였다. 다만 석탄 및 갈탄 실험은 시약의 유해성이 문제시되고 있어 곧 관련 표준이 개정될 예정이므로 추후에 그에 따르는 것으로 해설에 기술하였다.
따라서 본 연구에서는 국·내외 골재 관련 표준의 비교 검토를 통하여 부적합 골재의 유통 방지 및 양질의 콘크리트용 골재 수급으로 콘크리트의 품질을 향상시키기 위하여 현재 골재 종류별로 분절되어 관리되고 있는 콘크리트용 골재 관련 KS 표준을 국가기술표준원의 연구 발주에 의거 하나로 통합된 규격으로 적용 범위, 물리적 성질, 입도 및 기타 전반적인 품질규격에 대하여 하나의 통합된 규정으로 제안하고자 한다.
통합된 KS 표준에서 골재의 입도와 관련하여 10종의 골재 종류 별로 다소 다르게 규정되어 있는 규정을 굵은 골재의 경우 하나로 통합하여 골재 크기를 반영한 골재 번호 체계를 따르도록 제안하였고, 잔골재의 경우는 부순 잔골재와 천연 잔골재의 2가 지 입도로 제안하였다. 또한, 혼합골재의 품질을 규정하는 항목을 추가하여 기존 KS F 4009와의 정합성을 추구하고자 하였다.
본 연구에서는 콘크리트용 골재의 효율적 관리 및 양질의 골재 사용 및 유통을 위한 방안으로서 콘크리트용 골재 관련 10개의 KS 표준을 하나로 통합하는 방안을 제안하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
Table 17은 보고 사항을 나타낸 것이다. 사용자 측의 요구에 따라 품질에 대한 결과를 공급자가 본체 표에 따라 제시하도록 하였다.
본 연구에서 진행하고자 하는 KS 표준 통합 방안은 현재 국내의 골재 관련 표준규격과 선진 외국 중 대표적으로 미국의 ASTM(American Society for Testing Materials), 유럽의 EN(European Standard), 일본의 JIS(Japan Industrial Standard) 등과 상호 비교 검토함으로써, 표준 통합에 대한 필요성 및 타당성을 분석한다. 이를 토대로 현재 분절되어 관리되고 있는 국내의 콘크리트용 골재 관련 KS 표준을 골재 종류 및 품질 등에 대한 기준을 통합화된 하나의 안으로 제시하고자 한다.
가설 설정
6) 점토 덩어리와 연한 석편의 합이 5%를 넘으면 안된다.
8) 무근 콘크리트에 사용할 경우에는 적용하지 않는다.
제안 방법
”라는 규정에 대한 시험 성적서를 골재 종류별로 납품서와 시험성적서 형식으로 구체적인 양식을 제안하여 추가하였다.
3. KS F 2526의 “3장 골재 제조”에서는 천연골재를 제외한 9종의 골재 제조시 유의 사항 및 제조상 관리의 요점이 되는 내용을 부속서 형태로 추가하였고, “4장 종류”에서는 발생원에 따른 분류, 입자크기 범위에 따른 분류, 알칼리 골재 반응에 따른 분 류로 구분하여 10종의 골재 특성이 반영되도록 제안하였다.
5. 통합된 KS 표준에서 골재의 입도와 관련하여 10종의 골재 종류 별로 다소 다르게 규정되어 있는 규정을 굵은 골재의 경우 하나로 통합하여 골재 크기를 반영한 골재 번호 체계를 따르도록 제안하였고, 잔골재의 경우는 부순 잔골재와 천연 잔골재의 2가 지 입도로 제안하였다. 또한, 혼합골재의 품질을 규정하는 항목을 추가하여 기존 KS F 4009와의 정합성을 추구하고자 하였다.
콘크리트용 골재의 입도는 콘크리트 구성 재료 간의 입자크기 분포를 나타내는 것으로서 원칙적으로 골재 종류에 관계없이 통일된 입도 범위를 가지고 있는 것이 바람직하다. 그러나 기존 KS의 일부 골재인 경우 골재의 제조상 특성 및 한계 때문에 입도 범위를 다르게 Table 13과 같이 규정하고 있었는데, 이는 개선되어야 할 것으 로 판단되는 바, 이번 통합 표준안에서는 굵은 골재와 잔골재의 경우 Table 14에 제시된 바와 같이 체의 크기에 기반을 둔 골재 번호 체계로 일원화하는 방향으로 입도 규격을 정리하였다. 여기에 골재 번호 조합은 KS F 4009와의 정합성을 이루기 위해 KS F 4009와 동일한 체계로 구성하였다
다만 기존 10종의 골재에 대한 시험방법을 통합하여 정리하였으며, 단위 용적 질량에서 느슨한 상태라는 단어의 의미가 애매모호함에 삭제하였고, 유해 물질 용출량이란 표현을 중금속 용출 시험으로 변경하여 개정안을 제안하였다.
단, 잔골재의 경우 부순 골재와 천연 골재와의 미립자에 대한 개념의 차이가 있어 부순 골재의 경우 입도가 미립자 쪽을 더 많이 포함하는 기존의 표준을 그대로 사용하였는데, 이는 천연골재의 미립자는 점토 성분이 포함되어 있어 가능한 배제시켜야 하나, 부순 잔골재의 경우는 암석을 분쇄한 암석 성분으로 부순 잔골재의 경우 미립자가 조금 더 들어 있어도 품질에 미치는 영향은 크지 않기 때문에 1.2mm 이하 미립자의 분포에 차이를 둔 현행 입도를 반영하여 제안하였다.
알칼리 실리카 반응성에 따라 Table 8과 같이 분류하였다. 대부분의 골재는 알칼리 골재 반응에 대하여 안전하지만, 이를 확인하기 위하여 KS F 2545[골재의 알칼리 잠재 반응 시험 방법(화학적 방법)]와 KS F 2546[시멘트와 골재의 배합에 따른 알칼리 잠재 반응 시험 방법(모르타르봉 시험 방법)]에 의한 시험을 실시하고 A 또는 B로 판정하여, A로 판정된 골재만을 사용하도록 규정을 제안하였다.
또한 기존 조립률의 경우는 입도분포에 만족한다 하더라도 조립률이 벗어나는 경우가 발생하였기에 이번 개정에서는 조립률의 최대·최소 범위를 두어 2.0~3.3으로 개정을 제안하였다.
이는 기존에 붙여진 기호의 경우 전기로 산화 슬래그 골재, 동 슬래그 골재, 페로니켈 슬래그 골재, 용융슬래그 골재에 한해서만 표기하였는데, 이를 모든 골재에 대한 full name에 따라 약칭으로 구분하였다. 또한 내용 부분은 고로 슬래그 골재, 전기로 산화 슬래그 골재, 동 슬래그 골재, 페로니켈 슬래그 골재, 용융슬래그 골재, 구조용 경량골재에 한해서만 내용을 표준에 포함 하고 있었으나 본 연구에서 제시하는 개정(안)에서는 모든 골재에 대한 내용을 골재 채취법, 콘크리트 표준시방서, KS 표준 해설의 내용을 참조하여 모든 골재에 대하여 적용하였다.
또한, 전술한 KS 표준을 고찰한 후 KS F 2526 “콘크리트용 골재”로의 통합(안)을 제시하고자 하는데, 통합방안으로는 현행 10 종의 콘크리트용 골재 KS 표준을 KS F 2526으로 통합하되, 통합 KS F 2526의 구성체계를 수정 제시하고, 품질 및 기타 항목에 대한 10종 표준의 구체적인 통합 방안을 제시하고자 한다.
즉, 고로슬래그의 경우 기존의 표준과 마찬가지로 고온시에서의 저장 안정성은 인수·인도 당사자 사이의 협정에 따라 확인하도록 하였으며, 경량 골재의 얼룩 역시 기존의 표준과 마찬가지로 콘크 리트의 표면에 얼룩이 생기는지를 나타내는 철 성분을 함유한 경량 골재에서 얼룩의 정도를 정의하도록 하였다. 또한, 혼합골재 사용에 대한 문구를 추가하였는데, 이는 KS F 4009와의 정합성을 위하여 혼합골재 사용에 대한 문구를 추가하였다. 즉, KS F 4009 에 따르면 2종 이상의 골재를 혼합하여 사용하는 경우에는 각각의 품질 기준을 만족하도록 하고 있는데, 이를 반영한 것이다.
Table 10은 개정하고자 하는 KS 통합안의 물리적 성질을 나타 낸 것이다. 물리적 성질에 있어서는 앞에서 언급한 바와 같이 현 단계에서 각 수치에 대해 표준화 및 물성 값의 적정성 여부를 구체적으로 검증을 하는 것은 불가능하기에 각 골재별 물성치를 정리하는 수준으로 통합안을 제안하였다
본 연구에서 제시하고자 하는 콘크리트용 골재 KS 표준의 통합 범위로는 먼저, 현재 10종의 콘크리트용 골재 KS 표준을 조사분석 하여 제·개정 사항, 서술 체계, 제반 세부규정 항목을 고찰하고자 한다.
본 연구에서 진행하고자 하는 KS 표준 통합 방안은 현재 국내의 골재 관련 표준규격과 선진 외국 중 대표적으로 미국의 ASTM(American Society for Testing Materials), 유럽의 EN(European Standard), 일본의 JIS(Japan Industrial Standard) 등과 상호 비교 검토함으로써, 표준 통합에 대한 필요성 및 타당성을 분석한다. 이를 토대로 현재 분절되어 관리되고 있는 국내의 콘크리트용 골재 관련 KS 표준을 골재 종류 및 품질 등에 대한 기준을 통합화된 하나의 안으로 제시하고자 한다.
Table 12는 유해물질의 KS 통합안을 나타낸 것이다. 유해물질도 마찬가지로 현 단계에서 각 수치에 대해 표준화 및 물성 값의 적정성 여부를 구체적으로 검증을 하는 것이 불가능하여 각 골재 별 물성치를 정리하는 수준으로 통합안을 제안하였다. 다만 석탄 및 갈탄 실험은 시약의 유해성이 문제시되고 있어 곧 관련 표준이 개정될 예정이므로 추후에 그에 따르는 것으로 해설에 기술하였다.
인용규격은 현재 10개의 각 표준을 검토하여 폐지된 표준을 삭제하고 제외된 표준을 추가하였으며, 명칭 변경이 된 부분에 대하여도 반영하였다(지면 관계상 본 논문에서는 생략함).
종류”를 새롭게 추가 및 서술 체계를 변경하여 개정을 제안하였다.
즉, 고로슬래그의 경우 기존의 표준과 마찬가지로 고온시에서의 저장 안정성은 인수·인도 당사자 사이의 협정에 따라 확인하도록 하였으며, 경량 골재의 얼룩 역시 기존의 표준과 마찬가지로 콘크 리트의 표면에 얼룩이 생기는지를 나타내는 철 성분을 함유한 경량 골재에서 얼룩의 정도를 정의하도록 하였다.
종류”를 신규로 포함하였는데, 10종의 골재를 통합하는 과정에서 골재 종류별 용어 정의, 골재 특성을 반영한 구분이 필요하게 됨에 따라 크게 3가지로 분류하였다. 즉, 골재 종류는 발생원에 따른 분류, 입자크기의 범위에 따른 분류, 알칼리골재반응에 따른 분류로 구분하였다.
입자 크기의 범위에 따른 분류는 Table 7과 같이 구분하였다. 즉, 입자 크기의 범위에 따른 분류에서는 각 골재 종류별로 일부 차이가 있게 규정되어 있는 것을 골재 번호 체계에 따른 통일된 하나의 입자크기 범위로 제안하였다
통합 표준안에서는 기존 10종의 KS를 하나로 통합하려고 하다 보니 각각의 골재별 특성치를 모두 반영해야 하는 문제가 있어, 우선 10종의 KS 표준을 조사하여 공통적으로 포함되어야 하는 항목을 도출하여 기본 골격으로 하고, 여기에 특정 골재를 위하여 반드시 포함되어야 하는 개별 항목은 필요성 여부에 따라 추가하는 방법으로 위계를 수립하고자 한다.
표시 항목은 명칭 및 종류, 제조자명 또는 채취(제조) 장소, 주요 품질표시(입도, 조립률), 암석·자갈·모래 등의 발생원 표시, 출하(제조) 연월일, 검사 연월일, 질량 또는 부피, 납품 장소명, 판매 자명, 기타 사용상의 주의 사항으로 Table 16과 같이 규정하였고, 본체는 표로 제시하도록 하였다.
Table 11은 화학성분의 KS 통합안을 나타낸 것이다. 화학 성분도 마찬가지로 현 단계에서 각 수치에 대해 표준화 및 물성 값의 적정성 여부를 구체적으로 검증을 하는 것이 사실상 불가능하므로 각 골재별 물성치를 정리하는 수준으로 통합안을 제안하였다.
이론/모형
검사는 KS Q ISO 2859－1 또는 당사자 사이의 협의에 따라 로트의 크기를 결정하고 합리적인 샘플링 검사 방법에 따르도록 하였다.
그러나 기존 KS의 일부 골재인 경우 골재의 제조상 특성 및 한계 때문에 입도 범위를 다르게 Table 13과 같이 규정하고 있었는데, 이는 개선되어야 할 것으 로 판단되는 바, 이번 통합 표준안에서는 굵은 골재와 잔골재의 경우 Table 14에 제시된 바와 같이 체의 크기에 기반을 둔 골재 번호 체계로 일원화하는 방향으로 입도 규격을 정리하였다. 여기에 골재 번호 조합은 KS F 4009와의 정합성을 이루기 위해 KS F 4009와 동일한 체계로 구성하였다
성능/효과
1. 기존 10종의 콘크리트용 골재 관련 KS들을 KS F 2526 “콘크리트용 골재”의 단일 표준으로 통합하게 되면 접근성, 개정의 편리함 및 골재 규정 상호 간의 오류 제거 등의 차원에서 보다 합리적인 방법이 될 것으로 판단된다.
먼저, ASTM과 EN의 경우는 콘크리트에 사용되는 골재의 규격이 “콘크리트용 골재”라는 하나의 규격으로 통합되어 있음을 알 수 있다.
참고문헌 (5)
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Han, C.G. (2014). Quality Control of Ready Mixed Concrete IV, Kimoondang [in Korean].
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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), 45-48 [in Korean].
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