물 시멘트비란 물중량/시멘트중량 값으로, 물 시멘트비가 증가하면 수화열이 증가하여 콘크리트 건조수축이나 크리프의 발생가능성이 증가한다고 들었습니다. 따라서, 수화열 감소대책으로 시멘트 사용량을 줄이는 방법이 있는데 이 방법은 분모인 시멘트 량이 줄어들어, 결과적으로 물시멘트비가 증가하여 수화열이 증가하는 방법 아닌가요...?
또하나 질문 더 드리겠습니다ㅠㅠ 물 시멘트비가 높아지면 강도가 저하 된다고 알고 있습니다. 여기서 시멘트의 사용량을 줄이게되면 물 시멘트비가 높아저 강도가 저하되는데 콘크리트 건조수축이나 크리프의 방지대책중 시멘트의 사용량을 줄이라고 되어있습니다.. 이러면 강도가 저하되는 현상이 발생하지 않나요..
'콘크리트'의 이해가 필요한 부분입니다.
콘크리트에서 시멘트는 '결합재+공극 충진재'라고 보시면 됩니다.
콘크리트를 만들기 위해서 꼭 시멘트를 쓸 필요는 없습니다. 요즘은 무시멘트 콘크리트도 있으니까요. 무시멘트 콘크리트는 결합재로 시멘트를 사용하지 않고 화학재료를 사용하기에 가격이 많이 올라가니 경제적으로 설계하려고 비교적 저렴한 '시멘트' 라는 것을 사용합니다.
이 시멘트는 결합을 위해 물이 필요하고, 이 '물' 과 '시멘트'가 수화반응으로 응결, 경화 과정을 거처 콘크리트가 됩니다. 이 과정에서 수화열이 발생되고, 시멘트량이 많을수록 수화열은 많게 되지요. 수화열이 높으면 대기중에 접한 콘크리트 표면의 온도와 내부의 온도가 달라지게되 건조.수축균열이 발생되고, 이를 줄이기 위해 시멘트를 적게 쓰면 물시멘트비가 커지며 강도가 낮아지고, 물 시멘트비를 낮추기 위해 물을 적게 쓰면 워커빌리티가 좋지 않고...... 이렇게 물고 물리는 관계가 됩니다. 따라서 적정 강도와 적정 물시멘트비를 맞추기 위해 배합설계시에 혼화제(AE제 등), 혼화재(포졸란,플라이애시 등), 결합재(시멘트, 화학재료 등) 등이 콘크리트의 재료로 사용됩니다.
또한 고강도의 콘크리트를 만들기 위해서는 콘크리트 내에 공극을 줄여야만 합니다. 시멘트는 입자가 아주 작아 공극충진재로서의 역할도 합니다. 물론 위에서 언급한 다양한 입도의 혼화재료를 사용하는 이유가 콘크리트의 공극을 줄이기 위함도 있습니다.
콘크리트 관련 서적을 구입하여 더 많은 정보를 얻으시기 바랍니다.
콘크리트의 기본적인 사항은 위에서 티푸스님께서 말씀하셨기 때문에 질문자께서 말씀하신 물시멘트 비(W/C ratio)에 대한 것만 간략하게 설명드리겠습니다.
콘크리트 결합재로써 시멘트에 대한 물의 비 즉, 콘크리트를 만들 때 시멘트의 수화반응에 필요한 물의 량은 시멘트 중량의 약 25%정도라고 하며 이를 결합수라고 합니다.
그러나 이정도의 물시멘트비를 적용했을 때 시공성 즉, 콘크리트를 타설하는 정도가 나쁘기 때문에 일반적으로 레미콘의 물시멘트비는 약 60% 이상으로써 결합수인 25%를 제외한 나머지는 수화작용과 관계없는 콘크리트 타설 시 시공의 편리성을 위한 것인데, 이를 자유수라고 합니다.
콘크리트의 소요품질은 경화체의 강도와 내구성입니다만, 이렇듯 높은 물시멘트비가 적용된 콘크리트는 위에서 언급함과 같이 시공성은 좋은데 반해 아래와 같은 문제점이 유발됩니다.
1) 콘크리트 타설 시 물시멘트비가 필요 이상으로 높으면 잔골재와 굵은골재 그리고 시멘트페이스트 등이 비중차에 의한 재료분리로 인하여 콘크리트에 공극이 발생하며, 잉여수인 블리딩수의 흡상에 따라 콘크리트 표면에 발생하는 레이턴스는 강도가 없으며 마감재와의 부착력을 저하시킵니다.
2) 콘크리트 타설 시 진동 다짐은 콘크리트 내부의 물과 공기를 배출시켜 콘크리트를 밀실하게 만들고자 함인데, 다량의 잉여수가 모두 빠져나가지 못함에 따라 경화된 콘크리트에 공극이 발생함으로써 건조수축에 따른 균열발생이 많아집니다.
3) 이렇듯 레이턴스와 공극 등은 콘크리트의 강도를 포함한 품질에 영향을 미치고, 경화된 콘크리트 균열을 통해 빗물 등 외부수와 대기 중의 탄산가스를 비롯한 각종 유해물질이 침투함으로써 콘크리트의 내구성이 저하되는데, 그 대표적인 것이 동결융해의 반복과 중성화를 포함한 콘크리트의 물리. 화학적 침식입니다.
종합하자면...
단시간에 이루어지는 콘크리트 타설 시 시공의 편리성만을 위해 다량의 물이 혼합되었을 때, 콘크리트의 소요성능인 강도와 내구성이 저하될 수밖에 없다는 것입니다.
콘크리트에 대하여 더 자세하고 전문적인 것은 윗글에서 티푸스님께서 말씀하심과 같이 해당분야 전문서적이나 전문가들이 계시는 곳에 질문하시기 바랍니다.
그리고 질문하신 내용에 대해서 말씀드리자면...
시멘트량을 줄이라는 뜻이 아니고 시공성 범위 안에서 물을 줄임으로써 물시멘트비를 낮추라는 뜻입니다.
위에 답변해주신분들께 너무 감사드립니다~ lml1130님이 마지막에 말씀하신 시멘트량을 줄이라는 뜻은 아니라고 하셨는데, 이 부분에서는 조금 의문이 드네요. 티푸스님 께서 말씀하신 시멘트사용량을 줄이면 수화열이 감소한다는 말은 맞는 말씀이신거 같은데.. 아직까지 물 시멘트가 혼란스럽네요ㅠ
수화열은 시멘트와 물이 반응하여 발생하는 것으로써 "kcal/g"로 표시되며 단위 시멘트량이 많을수록 수화열은 증가합니다. 이는 단위 시멘트량이 증가하면 단위수량 역시 높아질 수밖에 없기 때문인데, 그렇다고 수화열 때문에 시멘트량을 줄인다면 경화 콘크리트의 소요품질인 강도와 내구성을 갖추기 어려울 것입니다.
콘크리트 배합설계에서 콘크리트 M3당 물 Max은 180kg으로 하고 시멘트 Min은 270kg으로 하는 것으로 기억됩니다. 즉 W/C비는 2/3미만으로 두는 것으로...
그런데 고강도 콘크리트 같은 경우 단위 시멘트량이 늘어나므로 단위 수량 또한 늘어남으로써 물시멘트비는 변화가 없겠지만 상대적으로 수화발열량은 높아지기 때문에, 물과 수화작용을 하지 않고 시멘트화합물인 수산화칼슘과 반응하는 즉, 잠재수경성을 가진 플라이애쉬를 사용함으로써 수화열을 최소화 시킵니다.
콘크리트의 단위수량의 증가는 경화체의 소요품질을 낮출 수밖에 없기 때문에 물의 사용량 또한 줄이기 위해서는 감수제 즉, 단위수량을 줄이면서 일정 시간동안 묽은 콘크리트의 유동성을 크게 증가시키는 혼화제를 사용하기도 하는데, 이러한 것들을 통틀어서 콘크리트의 혼화재료라고 부릅니다.
콘크리트의 물시멘트비와 수화열에 대한 것을 나름대로 설명드렸습니다. 수화열을 낮추기 위한 것과 물시멘트비를 최소화 하기 것에 대한...
홍정민님 (이진수님)
댓글로 적으신 내용이 이해가 되지 않으신 다면, (아마도 실무에 계신 것 같지는 않으오니) 콘크리트의 기초적 내용을 좀 더 공부를 해보셔야 할 것 같습니다.
최소한 물시멘트비에서 25% 라는 숫자가 의미하는 것 정도는 알고 접근하시는 것이 좋겠습니다.
그리고, 질문의 이름을 가명으로 하는 것은 아무 상관없으나, 가명도 일관성이 있었으면 좋겠습니다. 답변을 하시는 분들이 혼란스럽기 때문입니다.
콘크리트에서 시멘트는 '결합재+공극 충진재'라고 보시면 됩니다.
콘크리트를 만들기 위해서 꼭 시멘트를 쓸 필요는 없습니다. 요즘은 무시멘트 콘크리트도 있으니까요. 무시멘트 콘크리트는 결합재로 시멘트를 사용하지 않고 화학재료를 사용하기에 가격이 많이 올라가니 경제적으로 설계하려고 비교적 저렴한 '시멘트' 라는 것을 사용합니다.
이 시멘트는 결합을 위해 물이 필요하고, 이 '물' 과 '시멘트'가 수화반응으로 응결, 경화 과정을 거처 콘크리트가 됩니다. 이 과정에서 수화열이 발생되고, 시멘트량이 많을수록 수화열은 많게 되지요. 수화열이 높으면 대기중에 접한 콘크리트 표면의 온도와 내부의 온도가 달라지게되 건조.수축균열이 발생되고, 이를 줄이기 위해 시멘트를 적게 쓰면 물시멘트비가 커지며 강도가 낮아지고, 물 시멘트비를 낮추기 위해 물을 적게 쓰면 워커빌리티가 좋지 않고...... 이렇게 물고 물리는 관계가 됩니다. 따라서 적정 강도와 적정 물시멘트비를 맞추기 위해 배합설계시에 혼화제(AE제 등), 혼화재(포졸란,플라이애시 등), 결합재(시멘트, 화학재료 등) 등이 콘크리트의 재료로 사용됩니다.
또한 고강도의 콘크리트를 만들기 위해서는 콘크리트 내에 공극을 줄여야만 합니다. 시멘트는 입자가 아주 작아 공극충진재로서의 역할도 합니다. 물론 위에서 언급한 다양한 입도의 혼화재료를 사용하는 이유가 콘크리트의 공극을 줄이기 위함도 있습니다.
콘크리트 관련 서적을 구입하여 더 많은 정보를 얻으시기 바랍니다.
콘크리트 결합재로써 시멘트에 대한 물의 비 즉, 콘크리트를 만들 때 시멘트의 수화반응에 필요한 물의 량은 시멘트 중량의 약 25%정도라고 하며 이를 결합수라고 합니다.
그러나 이정도의 물시멘트비를 적용했을 때 시공성 즉, 콘크리트를 타설하는 정도가 나쁘기 때문에 일반적으로 레미콘의 물시멘트비는 약 60% 이상으로써 결합수인 25%를 제외한 나머지는 수화작용과 관계없는 콘크리트 타설 시 시공의 편리성을 위한 것인데, 이를 자유수라고 합니다.
콘크리트의 소요품질은 경화체의 강도와 내구성입니다만, 이렇듯 높은 물시멘트비가 적용된 콘크리트는 위에서 언급함과 같이 시공성은 좋은데 반해 아래와 같은 문제점이 유발됩니다.
1) 콘크리트 타설 시 물시멘트비가 필요 이상으로 높으면 잔골재와 굵은골재 그리고 시멘트페이스트 등이 비중차에 의한 재료분리로 인하여 콘크리트에 공극이 발생하며, 잉여수인 블리딩수의 흡상에 따라 콘크리트 표면에 발생하는 레이턴스는 강도가 없으며 마감재와의 부착력을 저하시킵니다.
2) 콘크리트 타설 시 진동 다짐은 콘크리트 내부의 물과 공기를 배출시켜 콘크리트를 밀실하게 만들고자 함인데, 다량의 잉여수가 모두 빠져나가지 못함에 따라 경화된 콘크리트에 공극이 발생함으로써 건조수축에 따른 균열발생이 많아집니다.
3) 이렇듯 레이턴스와 공극 등은 콘크리트의 강도를 포함한 품질에 영향을 미치고, 경화된 콘크리트 균열을 통해 빗물 등 외부수와 대기 중의 탄산가스를 비롯한 각종 유해물질이 침투함으로써 콘크리트의 내구성이 저하되는데, 그 대표적인 것이 동결융해의 반복과 중성화를 포함한 콘크리트의 물리. 화학적 침식입니다.
종합하자면...
단시간에 이루어지는 콘크리트 타설 시 시공의 편리성만을 위해 다량의 물이 혼합되었을 때, 콘크리트의 소요성능인 강도와 내구성이 저하될 수밖에 없다는 것입니다.
콘크리트에 대하여 더 자세하고 전문적인 것은 윗글에서 티푸스님께서 말씀하심과 같이 해당분야 전문서적이나 전문가들이 계시는 곳에 질문하시기 바랍니다.
그리고 질문하신 내용에 대해서 말씀드리자면...
시멘트량을 줄이라는 뜻이 아니고 시공성 범위 안에서 물을 줄임으로써 물시멘트비를 낮추라는 뜻입니다.
참고하시기 바랍니다.
콘크리트 배합설계에서 콘크리트 M3당 물 Max은 180kg으로 하고 시멘트 Min은 270kg으로 하는 것으로 기억됩니다. 즉 W/C비는 2/3미만으로 두는 것으로...
그런데 고강도 콘크리트 같은 경우 단위 시멘트량이 늘어나므로 단위 수량 또한 늘어남으로써 물시멘트비는 변화가 없겠지만 상대적으로 수화발열량은 높아지기 때문에, 물과 수화작용을 하지 않고 시멘트화합물인 수산화칼슘과 반응하는 즉, 잠재수경성을 가진 플라이애쉬를 사용함으로써 수화열을 최소화 시킵니다.
콘크리트의 단위수량의 증가는 경화체의 소요품질을 낮출 수밖에 없기 때문에 물의 사용량 또한 줄이기 위해서는 감수제 즉, 단위수량을 줄이면서 일정 시간동안 묽은 콘크리트의 유동성을 크게 증가시키는 혼화제를 사용하기도 하는데, 이러한 것들을 통틀어서 콘크리트의 혼화재료라고 부릅니다.
콘크리트의 물시멘트비와 수화열에 대한 것을 나름대로 설명드렸습니다. 수화열을 낮추기 위한 것과 물시멘트비를 최소화 하기 것에 대한...
참고하시기 바랍니다.
댓글로 적으신 내용이 이해가 되지 않으신 다면, (아마도 실무에 계신 것 같지는 않으오니) 콘크리트의 기초적 내용을 좀 더 공부를 해보셔야 할 것 같습니다.
최소한 물시멘트비에서 25% 라는 숫자가 의미하는 것 정도는 알고 접근하시는 것이 좋겠습니다.
그리고, 질문의 이름을 가명으로 하는 것은 아무 상관없으나, 가명도 일관성이 있었으면 좋겠습니다. 답변을 하시는 분들이 혼란스럽기 때문입니다.