서언
레미콘 생산과정에서 시멘트, 골재 및 물을 균일하게 혼합하는 것은 매우 중요하다. 레미콘 생산과정에서 믹서의 종류, 믹서의 비빔 성능 등과 관련하여서는 전 기술강좌 277회(재료계량, 혼합, 운반 및 검사)에서 기술한 바 있다. 그러나 최근의 경우 CO2 저감, 원가절감 등의 차원에서 광물질 혼화재를 다량 치환하여 사용하는 경향이 있는데, 이번 강좌에서는 이런 경우의 적정 혼합시간에 대하여 필자의 실험 자료를 소개해 본다.

기존문헌 고찰 
균질의 콘크리트를 얻기 위한 혼합시간은 콘크리트의 성질, 믹서의 종류 등에 따라 다르다. 믹서의 비빔 성능 평가로는 KS F 2455(믹서로 비빈 콘크리트 중의 모르타르와 굵은 골재량의 변화율 차 시험방법)에 의거 하여 다음 ①,②값 이하가 되도록 관리해야 한다.

  ① 콘크리트 중의 모르타르 단위용적질량차 : 0.8%
  ② 콘크리트 중의 단위 굵은골재 양의 차 : 5%

강제식 믹서의 성능시험을 실시한 예를 <그림 1>에 나타내었다. 대략 35초 정도 혼합하면 규정을 만족함을 알 수 있어, 실무에서는 40초 전후를 혼합시간으로 관리하고 있다. 그러나 그림 1의 경우는 보통포틀랜드 시멘트만을 사용하는 일반적 콘크리트인 경우이다. 그러므로 우리나라 레미콘에서는 플라이애시, 고로슬래그 미분말을 단독(2성분계) 혹은 복합(3성분계)한 경우로서, 분체 혼합성능은 평가되지 못하고 있으므로 본 실험에서는 이를 고려한 적정 혼합시간을 제안해 본다.

<그림 1> 혼합시간과 혼합성능(강제식 믹서)

실험 연구
본연구의 실험계획은 <표 1>과 같다. 그러나 지면 관계상 W/B 40%의 일부 분석만 소개한다.
 

<표 1> 콘크리트의 실험계획

<표 2> 콘크리트의 혼합(2축 강제식믹서)
        

<표 3> 혼합방법 및 시간에 따른 재료분리 육안조사
        

종합 분석 및 결언
결론적으로 굳지않은 상태에서 비빔시간이 짧은 경우에는 시멘트 혼합방법에 무관하게 재료분리가 발생하였고, 공기량은 적게 나타났다. 경화 콘크리트에서는 혼합시간이 증가할수록 품질변동이 작고, 평균치는 증가하였는데, 시멘트혼합방법은 개별혼합보다 프리믹스 시멘트에서 더 크게 나타났다. 결국, 그림 3과같이 표준편차를 2 MPa로 관리한다면 프리믹스 시멘트는 30초면 되지만, 개별혼합 광물질 혼화재는 4배인 120초가 되어야 함을 알 수 있다.

<그림 2> 혼합방법 및 비빔시간에 따른 강도분포    

        
    <그림 3> 혼합방법 및 시간에 따른 표준편차