장 배치 랜트 실태조사를 통한

새로운 디믹스트 크리트 개발 방향 모색

A Grope of Development Direction for the New Ready-mixed

Shotcrete through the Batch Plant in Field

마 상 * 이 흥 수** 최 희 섭*** 김 동 민***

Ma, Sang Joon Lee, Heung Soo Choi, Hee Sup Kim, Dong Min

ABSTRACT

In this study, through the Batch Plant in field which is carrying out in the country, this

research is going to grope the development of Ready-mixed Shotcrete that can improve the

construction of shotcrete, and long-term durability. Accordingly, in this study, the Batch Plant in

field which is only for shotcrete will be chosen in random so that can be aware the problems of

the Batch Plant in field, and when the results come out, the shotcrete system will be prepared

that is based on the results of rsearch, and also can be used in preparation index of shotcrete.

Moreover, the results will be able to improve an efficent tool that can increase shotcrete quality.

1. 서 론

최근 국내에서 시공되는 터 장에서 장 배치 랜트를 통해 생산되는 크리트의 품질 하로 인

해 크리트의 시공성 장기내구성이 하되며, 이는 국내 크리트 품질 리의 체계 이고, 효율

인 시방규 의 미흡함이 기인된 것으로 단된다.

재 품질 하 원인 가장 큰 문제로 두되는 크리트용 골재는 생산업체와 장의 품질 리

부족으로 인한 토립분 석분토 등의 이물질이 15～30% 이상 섞여 있고, 편장석 비율도 기 이 20%

이상으로 높으며, 장 배치 랜트의 계량 교반 장치가 부정확하여 크리트 장기내구성 품질

하의 주원인으로 나타나고 있다.

본 연구기 에서는 기존의 장 배치 랜트를 통해 생산되는 크리트의 품질 하 문제를 개선할

수 있는 디믹스트 크리트의 개발 방향을 모색하고자 한다. 기존의 장 배치 랜트에서 생산되는

크리트와는 달리 디믹스트 크리트란 크리트 재료의 배합 제조를 건조 모르타르 제조 문

업체에서 사 에 미리 실시하여, 골재의 철 한 토립분 리, 확실한 입도 리, 문배합 장치를 이용

한 엄격한 품질 리 재료의 규격화 등을 거쳐 시공 품질을 극 화 시킬 수 있게 제조되는 크리

트 재료이다.

따라서, 본 연구에서는 국내 크리트용 장 배치 랜트 무작 로 17개소를 선정하여 배치 랜트

실태조사를 통해 문제 을 악하고자 하 으며, 이를 통해 효과 인 개선방향 모색과 더불어 새로운

디믹스트 크리트 개발 방향을 제시하고자 하 다. 한 이의 결과를 토 로 하여 향후 장 크

리트 품질 리 지침으로 활용할 수 있는 발 을 마련하고자 하 다.

*비회원, 한국건설기술연구원 지반방재환경연구실 책임연구원, 공학박사, sjma@kict.re.kr

**정회원, 서울시립대학교 석사과정, lhs1129@hotmail.com

***정회원, 한국건설기술연구원 지반방재환경연구실 연구원, 공학석사, hschoi@kict.re.kr

***정회원, 한국건설기술연구원 지반방재환경연구실 연구원, 공학석사, dmkim@kict.re.kr

2008년도 봄 학술발표회 논문집 31

ABSTRACT

Recently the Near Surface Mounted (NSM) method has been proposed to improve disadvantage

of externally bonded strengthening to the concrete structure method. But the NSM method

showed the limit that it is difficult to assure of depth of concrete-cover in surface of structure.

With this reason, this study suggests the Stirrup-Cutting Near Surface Mounted (CNSM)

Method which can ensure to have the strengthening depth even thought it was hard to apply

the NSM method to the deteriorated surface of concrete. In the result of the test, the flexural

behavior of the structure applying the NSM and CNSM method was similar and it was

evaluated that the effective strengthening length of reinforcement for NSM and CNSM method

was more than 70% of span.

요 약

최근 외부부착공법의 단 을 보완하기 해 보강면에 홈을 후 FRP보강재를 삽입하여 보강할

수 있는 NSM공법이 연구되고 있다. 하지만 기존 NSM공법은 노후화된 콘크리트 구조물의 경우 피

복의 손상 등 단면 손실로 보강깊이의 확보가 어렵다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 교축직

각방향 단철근 하부를 단하여 CFRP plate를 매립함으로써 보강깊이를 확보할 수 있는 stirrup

단형 CNSM 공법을 제안하고 이를 용한 구조물의 휨거동을 분석하고자 한다. 이를 해 보강공

법에 따른 하 -변 계, 보강길이에 따른 구조물과 보강재의 거동을 분석하 다. 실험결과

CNSM공법을 용한 보 구조물의 휨거동은 기존 NSM공법을 용한 휨거동과 유사한 경향을 나타

내었다. 한 CFRP plate를 이용한 NSM과 CNSM공법에서는 보강길이가 순경간의 70%이상이 되

어야 보강재의 성능이 효과 으로 발휘될 수 있음으로 분석되었다.

CFRP plate를 용한 CNSM 공법의 보강길이에 따른

휨 보강성능 연구

Flexural Strengthening Capacity of Concrete Beam applying

the Stirrup-Cutting Near Surface Mounted(CNSM) Method

with the Various Strengthening Length of the CFRP plate.

오홍섭* 심종성** 주민 *** 권 락**** 이기홍*****

Oh, Hongseob Sim, Jongsung Ju, Minkwan Kwon, Youngrac Lee, Kihong

*정회원, 진주산업 학교 토목공학과 교수

**정회원, 한양 학교 토목공학과 교수

***정회원, 한양 학교 토목공학과 박사수료

****정회원, 한국도로공사 도로교통기술연구원

*****정회원, 한양 학교 토목공학과 석사과정

2. 실태조사 계획 방법

본 국내 장 배치 랜트의 실태조사는 표 1에서 보는 바와 같이 2008년 1월 25일부터 3월 2일까지

약 5주에 걸쳐 국내 장 배치 랜트 무 작 로 17개소를 선정 하여 실시하 다. 총 25개의 설문문

항 최소 10개소 이상 의 공통 인 결함사항에 부합 되는 4개항목 을 분석하 으며 , 장 배치 랜트

품질 기사 배치 랜트 기 사와의 질의응 답을 통해 실태조사 데이터 를 확보 하 다 .

조사기간 장 배치 랜트 조사항목

2008.1.25

～

2008.3.2

12개 건설 장

총 17개소

골재 바닥처리 상태

골재 혼입방지 여부, 골재 배수시설 설처여부

혼합믹서 내부상태

표 1 장 배치 랜트 실태조사계획 방법

3. 실태조사 결과 검토 분석

국내 장 배치 랜트의 총 17개소의 장 10개소 이상의 공통 인 결함사항에 부합되는 4개항

목을 본 연구에서 분석하 으며, 나머지 항목들은 품질 리 측면에서 큰 향을 미치지 않을 것이라

사료된다. 이 결과로 재 시공되고 있는 모든 터 장의 크리트 품질 하의 정도를 단하는데는

다소 무리가 따르나, 향후 품질기 지침의 기 자료로 제시하고자 한다.

3.1 골재 장소 바닥처리 상태 분석

골 재 장 소 바 닥 처 리 상 태 는 1 0 개 소 장 모 두 미 흡 한 실 정 이 다 . 부 분 의 장 에

서 바 닥 을 콘 크 리 트 처 리 하 여 바 닥 의 석 분 이 물 질 이 혼 입 되 는 것 을 방 지 하 려 하

으 나 , 이 는 실 으 로 많 은 문 제 이 발 생 하 다 . 골 재 장 소 에 서 1 차 장 소 로 골 재

운 반 시 바 닥 면 을 페 이 로 더 나 백 호 가 어 서 이 미 콘 크 리 트 처 리 된 바 닥 부 는 손 되

거 나 본 바 닥 면 이 들 어 나 석 분 이 나 이 물 질 이 혼 입 에 노 출 되 어 있 다 .

3.2. 골재 장소 혼입방지 여부 분석

골재 장소 혼입방지 설비의 결우 10개소 장 모두 칸막이 설치가 되어 있어 반 인 혼입은 방

지하 다. 그러나 그림 4, 5, 6을 통해서 확인할 수 있듯이 골재 장소 공간을 고려하지 않은 채 과다

그림 3 우수에 노출된 상태그림 2 본바닥 토사분 혼입상태그림 1 이물질과 골재의 혼입상태

보유로 인해 혼입이 발생하는 일은 빈번하 으며, 한 골재 잔량을 고려하지 않은채 새로 반입된 골

재와 혼입하는 경우도 많아 골재 품질 리의 하에 막 한 향을 미치는 것으로 단된다.

3.3 골재 장소 배수시설 설치여부 분석

골재 배수시설의 경우 미설치 된 장이 많았으며 그림 7, 8, 9를 통해 확인할 수 있듯이 배수시설

이 설치되어 있으나 이나 흘러내린 골재를 통해 배수기능이 상실된 경우가 많았다. 한 골재 장소

앞 배수설비를 넘어선 골재과다보유로 인하여 배수시설 설비 유,무의 의미가 무색하다고 단된다.

이러한 원인은 장 배치 랜트 기사의 리소홀 골재 반입시 공간을 고려하지 않은채 과다한

반입으로 인해 생기는 것으로 좀 더 체계 인 장 배치 랜트 리가 필요한 것으로 단되며, 한

충분한 여유공간 확보가 필요할 것으로 사료된다.

3.4 혼합 믹서 내부 상태 분석

혼합 믹서 내부의 경우 청소 상태나 정비 상태가 불량한 곳이 많았으며, 이로 인해 새로운 크리트

생산시 기존에 남아있던 잔량 이물질과 혼합되어 품질이 하될 우려가 있는 것으로 단된다.

한, 장 배치 랜트 혼합 믹서 설비의 경우 청소 정비가 까다로워 장비고장이나 부하로 인한 멈춤

상이 빈번한 것으로 나타났다.

그림 10, 11, 12를 통해 확인할 수 있듯이 정비불량으로 인한 문제 잔량 미처리, 믹싱후 청소불량

으 로 인 한 장비 노 후 화 시 기 가 단 축 되 며 , 한 품 질 하 원 인 높 은 비 을 차 지 하 고 있 는 것 으 로

단된다.

그림 4 잔량과 새로운 반입량의 혼입 그림 5 공간확보를 못하여 생긴 혼입 그림 6 과다보유로 인한 혼입

그림 7 배수시설 기능 상실 그림 9 외기에 노출되어 기능 상실그림 8 흘러내린 골재로 인한 기능 상실

2008년도 봄 학술발표회 논문집 31

ABSTRACT

Recently the Near Surface Mounted (NSM) method has been proposed to improve disadvantage

of externally bonded strengthening to the concrete structure method. But the NSM method

showed the limit that it is difficult to assure of depth of concrete-cover in surface of structure.

With this reason, this study suggests the Stirrup-Cutting Near Surface Mounted (CNSM)

Method which can ensure to have the strengthening depth even thought it was hard to apply

the NSM method to the deteriorated surface of concrete. In the result of the test, the flexural

behavior of the structure applying the NSM and CNSM method was similar and it was

evaluated that the effective strengthening length of reinforcement for NSM and CNSM method

was more than 70% of span.

요 약

최근 외부부착공법의 단 을 보완하기 해 보강면에 홈을 후 FRP보강재를 삽입하여 보강할

수 있는 NSM공법이 연구되고 있다. 하지만 기존 NSM공법은 노후화된 콘크리트 구조물의 경우 피

복의 손상 등 단면 손실로 보강깊이의 확보가 어렵다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 교축직

각방향 단철근 하부를 단하여 CFRP plate를 매립함으로써 보강깊이를 확보할 수 있는 stirrup

단형 CNSM 공법을 제안하고 이를 용한 구조물의 휨거동을 분석하고자 한다. 이를 해 보강공

법에 따른 하 -변 계, 보강길이에 따른 구조물과 보강재의 거동을 분석하 다. 실험결과

CNSM공법을 용한 보 구조물의 휨거동은 기존 NSM공법을 용한 휨거동과 유사한 경향을 나타

내었다. 한 CFRP plate를 이용한 NSM과 CNSM공법에서는 보강길이가 순경간의 70%이상이 되

어야 보강재의 성능이 효과 으로 발휘될 수 있음으로 분석되었다.

CFRP plate를 용한 CNSM 공법의 보강길이에 따른

휨 보강성능 연구

Flexural Strengthening Capacity of Concrete Beam applying

the Stirrup-Cutting Near Surface Mounted(CNSM) Method

with the Various Strengthening Length of the CFRP plate.

오홍섭* 심종성** 주민 *** 권 락**** 이기홍*****

Oh, Hongseob Sim, Jongsung Ju, Minkwan Kwon, Youngrac Lee, Kihong

*정회원, 진주산업 학교 토목공학과 교수

**정회원, 한양 학교 토목공학과 교수

***정회원, 한양 학교 토목공학과 박사수료

****정회원, 한국도로공사 도로교통기술연구원

*****정회원, 한양 학교 토목공학과 석사과정

4. 결 론

본 연구에서는 재 시공되고 있는 국내 터 장내 트리트용 장 배치 랜트 총 17개소 실태

악을 통하여 특성을 분석하 으며, 본 연구를 통해 얻은 결과는 다음과 같다.

(1) 골재 장소 바닥부 의 손 미설치로 인하여 본바닥의 석분 이물질이 골재에 혼입되는 문

제에 직면해 있다. 따라서 바닥 보수에 신경을 써야 할 것으로 단되며 골재 운반시 장비 기사들의

세심한 주의, 한 골재 장소 바닥을 본바닥과 단차를 두어 설치해야 될 것으로 사료된다.

(2) 골재 장소 혼입방지 여부는 반 으로 설비는 갖추었으나 제 기능을 발휘하지 못하는 문제에

직면해 있다. 골재 반입시 과다한 반입을 피하고, 한 당한 골재 장소의 공간확보가 이루어져야

될 것으로 사료된다.

(3) 골재 장소 배수시설의 경우 미설치 된 곳이 많았으며, 한 배수설비가 갖추어져 있어도 제 기

능 을 상 실한 경 우 가 반 으 로 많 았 다 . 배수 설 비 의 경 우 외 기 에 노 출 되 어 있 으 므 로 막 힘 상 이

빈번하나 정기 인 리를 통해 개선되어야 될 것으로 사료된다.

(4) 혼합 믹서 내부상태의 경우 장비 노후화 청소 미실시, 정비불량으로 인한 오작동 부하로 인

한 멈 춤 상 이 많 았 다 . 정 기 인 장비 검 장비 사용 직 후 청 소 정 비 를 통해 개선 되 어 야

될 것으로 사료된다.

최근 국내 터 장내의 크리트용 장 배치 랜트 실태조사를 통해 품질 하 측면의 많은 문제

들 이 조사 으 며 본 연 구 에 서 실태 악 분 석 하 다 . 이 를 토 로 골 재 의 철 한 토 립 분 리,

확실한 입도 리, 문배합 장치를 이용한 엄격한 품질 리 재료의 규격화를 통해 쳬계 인 개선안

을 찾아야 할 것으로 단된다. 한, 실태 악을 통한 문제 들은 장기 인 보완 측면에서 새로운

디믹스트 크리트 개발의 필요성을 부각시키며 그 당 성을 제시하는 기 이 된다고 사료된다.

감사의

본 연구는 『한국건설기술연구원』의 “산업부산물의 경제 재활용과 시공품질 향상을 한 분말형

디믹스트 크리트 개발” 지원으로 이루어 졌으며, 지원기 에 깊은 감사를 표합니다.

참고 문헌

1. 정양희, 김용로, 최일호, 이도범, 홍경선, 국내 미콘 랜트의 단 수량 리 황 검토에 한 연

구, 한국콘크리트학회 학술발표회 논문집, 2006, pp.606～609

2. 미콘의 품질문제와 책, 한건축학회 특집기사

그림 10 정비불량으로 인한 문제 그림 11 잔량처리로 인한 문제 그림 12 믹싱후 청소불량으로 인한 문제