콘크리트의 공기함유량시험지침서
1. 적용 범위
이 규격은 굳지않은 콘크리트의 공기 함유량을 압력의 감소에 의하여 시험하는 방법에 대하여 규정한다.
(주) 이 시험방법의 원리는 보일의 법칙을 응용한 것이다. 이 시험방법은 보통의 골재를 사용한 콘크리트 또는 모르터에 대해서는 적당하나, 골재 수정계수를 정확히 구할 수 없는 다공질의 골재를 사용한 콘크리트 또는 모르터에 대해서는 적당하지 않다.
2. 시험용 기구
시험용 기구는 콘크리트와 뚜껑 사이의 공간에 물을 넣어서 시험하도록 만든 것 또는 물을 넣지 않고 시험하도록 만든 것중 어느 것을 사용해도 좋다.
2.1. 용 기
용기는 플랜지가 붙은 원통형의 것으로서, 강철 또는 시멘트풀에 쉽게 상하지 않는 경질의 금속으로 만든 것이어야 한다. 용기의 지름은 높이의 1.0 - 1.28배로 한다. 용기의 내면, 플랜지의 윗면과 바깥면은 매끈하게 마루리된 것이어야 한다.
2.2. 뚜 껑
뚜껑의 재질은 용기와 같은 것으로서, 내면은 매끈하게 기계 마무리되어야 하며, 용기 윗부분과 접촉 부분에는 고무패킹이 있어야 한다. 물을 넣어서 시험하도록 만든 것은 주수구와 배기구가 있어야 한다. 물을 넣지않고 시험할 수 있게 만든것은 배기구에 스포이드 같은 것이 들어 갈 수 있도록 되어 있어야 한다.
2.3. 공기실
뚜껑의 윗부분에는 용기의 약 5%의 용량을 가진 공기실이 있어야 한다. 공기실은 압력조절 밸브가 붙어 있어야 하고, 공기 펌프 및 압력계에 연결되어 있어야 한다. 뚜껑과 용기를 조립하였을 때, 공기실 내의 고압의 공기를 필요에 따라 용기 안에서 분출할 수 있는 주 밸브가 있어야 한다. 주 밸브는 공기실에 물이 들어가지 않는 구조이어야 한다. 뚜껑과 용기를 조립하였을 때 1㎏/㎠의 압력으로 공기나 물이 새지 않는 구조이어야 한다.
2.4. 압력계
압력계는 용량 약 1㎏/㎠, 감도 0.01㎏/㎠정도의 것이어야 한다. 압력계 눈금판의 지름은 약9㎝이상으로 하고, 용기 중의 공기량에 상당하는 압력의 점에 공기량을 백분율 (3.3참초)로 표시하고, 또 초압력 (2.2)를 명시하여야 한다.
2.5. 검정용 기구
검정에 필요한 양의 물을 손쉽게 용기 밖으로 꺼낼 수 있는 기구이어야 한다.
2.6. 목재 정규
크기 4.5㎝ + 30㎝, 두께 1.2㎝ 의 목재 정규이어야 한다.
2.7. 다짐대
다짐대는 지름 16㎜, 길이 약 60㎝의 곧은 원형강으로서, 그 한쪽 끝은 지름 16㎜의 반구형 으로 둥굴게 된 것이어야 한다.
3. 시 료
콘크리트의 시료 채취 방법은 SWS-E-325(굳지않은 콘크리트의 시료 채취방법)에 따른다.
4. 장치의 검정
4.1. 용기의 검정 용기에 물을 채우고, 채운 물의 무게를 단다. 용기에 물을 채울 때는 용기의 플랜지의 컵 그리이스 (cup grease)를 엷게 칠하고, 물을 약간 넘치도록 채운후 용기 위에 유리판 뒷면에 기포가 있어서는 안 된다. 중량은 용기와 물을 합한 중량의 0.1% 이하의 감도의 저울로 단다.
4.2. 초압력의 결정
4.2.1. 용기에 물을 채우고, 뚜껑의 안팎으로 공기가 통하도록 하여, 가만히 뚜껑을 덮는다. 물을 넣을 경우에는, 뚜껑을 덮은 뒤 뚜껑의 안쪽과 수면 사이의 공기가 다 빠질 때 까지 넣는다. 물을 넣지 않을 경우에는, 용기의 수면은 용기의 뒷면과 정확히 일치되어 있어야한다. 검정용 기구를 뚜껑에 붙이도록 되어 있는 것은 뚜껑을 덮기전에 붙여야 한다.
4.2.2. 모든 밸브를 잠그고, 공기 펌프로 공기실의 압력을 초압력보다 약간 크게 한다. 약 5초 후에 조정밸브를 읽고, 그 값이 공기량 0%의 눈금과 일치하는가의 여부를 조사한다. 만일, 일치하지 않을 경우에는, 공기나 물이 새지 않는가 등을 점검한 후 검정을 반복한다. 2-3회 반복하였을 때 압력계의 바늘이 같은 점을 가리키거나, 0점과 일치 하지 않을 경우에는, 초압력 눈금의 위치를 바늘이 0점에 멈추도록 이동시킨다. 이 조작을 반복하여 초압력 눈금의 위치 이동이 적당하였는가를 확인한다.
4.3. 공기량 눈금판의 검정
4.3.1. 4.2.1과 같은 조작을 한다. 2.5의 검정용 기구를 사용하여, 적당한 양의 물을 용기내에서 꺼내어 메스시린더에 넣고, 용기의 용량에 대한 백분율로 표시한다. 용기내의 기압을 대기압과 같이 하여, 잠그고 공기실내의 기압을 초압력까지 높인다. 주 밸브를 열어 고압의 공기를 용기 내에 도입시킨다. 압력계의 바늘이 안정되었을 때 공기량의 눈금을 읽는다.
4.3.2. 다시 4.3.1에 따라 용기내의 물을 꺼낸 물의 총량을 용기의 용적에 대한 백분율로 표시 한다. 4.3.1과 같은 방법으로 공기량의 눈금을 읽는다.
4.3.3. 위와 같은 조작을 몇번 반복하여, 꺼낸 물의 백분율로 공기량의 눈금을 비교한다. 이들의 값이 각각 일치되어 있을 때는 공기량의 눈금은 정확한 것이다. 만일, 일치하지 않을 경우에는 그 관계를 그래프로 나타낸다. 이 그래프를 공기량의 검정에 사용한다.
(비고) 압력계를 읽을 때는 항상 압력계를 손가락으로 가볍게 두들긴 다음 읽어야 한다.
5. 콘크리트의 공기량의 측정
5.1. 콘크리트의 겉보기 공기량의 측정
5.1.1. 대표적인 콘크리트 시료를 용기에 3층으로 나누어 채우되, 각 층의 용적은 비슷하게 한다. 콘크리트를 한삽씩 넣을 때 콘크리트가 대칭으로 균일하게 채워지도록 용기의 윗끝 둘레에 따라 삽을 옮겨가면서 콘크리트를 넣어야 한다. 그 후 다짐대를 원형으로 돌리면서콘크리트를 고르게 분포시켜야 하며, 각 층을 25회씩 다져야 한다. 콘크리트는 단면 전체 를 균일하게 다져야 하며, 다짐대가 그 밑층의 표면에 도달할 정도로 다진다. 제 1층을 찧을 때는 용기 바닥을 찧지 않도록 한다. 다짐대에 의행서 행긴 빈틈은 용기의 측면을 두들겨서 없어지도록 한다. 최상층을 다진 후 목재 정규로 콘크리트의 표면을 긁어내어, 용기의 상면과 일치 시킨다. 진동기로 다진 콘크리트의 공기량을 측정하는데는 진동기를 사용해도 좋다.
(주) 물을 넣지 않을 경우에는, 특히 정확하게 일치시켜야 한다. 진동기 다짐을 할 때에는시료를 2층으로 나누어 넣고 다진다. 윗층을 다질 때는 시료가 넘치돌록 넣고, 진동기가 밑층에 2.5㎝잉상 드러가지 않도록 한다. 진동시간은 콘크리트의 표면에 큰 기포가 일어나지 않을 때까지 팰요한 최소 시간으로 한다.
5.1.2. 용기 플랜지의 윗면과 뚜껑 플랜지의 밑면을 완전히 닦아낸 다음, 뚜껑의 안팎을 공기가 통하도록 하여 가만히 뚜껑을 용기에 얹어 공기가 새지 않도록 잘 잠근다. 이때 공기실의 주 밸브는 잠그고, 배기구 밸브와 주수구 밸브를 열어 둔다. 물을 넣을 경우에는, 배기 구에서 물이 나올때까지 주수구에 물을 넣고, 배기구에서 기포가 나오지 않을때까지 압력 계를 가볍게 두들긴 다음 배기구와 주수구의 밸브를 잠근다.
5.13. 4.2.2에 따라 공기실내의 기압을 초압력에 일치시킨다. 약 5초 지난 뒤 주밸브를 충분히 연다. 콘크리트 각 부에 압력이 잘 전달되도록 용기의 측면을 망치로 두들긴다. 다시 주밸브를 충분히 열고, 바늘이 안정되었을 때, 압력계의 눈금을 읽은다. 이 측정치를 콘크리트 의 겉보기 공기량으로 한다. (주) 필요할 때 3.3(1)에 의해서 이 측정치를 보정한다.
5.2. 골재 수정 계수의 측정
5.2.1. 사용하는 잔골재의 중량 (F2)및 골재의 중량 (C2)은 다음 긱에 따라 계산한다.
F2 = S / B * Fb
C2 = S / B * Cb
여기에서 F2 : 사용하는 잔골째의 중량 (㎏)
C2 : 사용하는 굵은 골재의 중량 (㎏)
S : 콘크리트 시룡의 용적 (용기의 용적과 같다) (ℓ)
B : 1배치의 콘크리트의 성형된 용적 (ℓ)
Fb : 1배치에 사용하는 잔골재의 중량 (㎏)
Cb : 1배치에 사용하는 굵은골재의 중량 (㎏)
5.2.2. 잔골재 및 굵은골재의 대표적 시료를 각각 F, 및 C, 만큼 채취하여, 별도로 약 5분간 물에 담궈둔 다음, 거의 1/3까지 물을 채운 용기에 넣는다. 골재를 용기에 넣을때는 잔골 재를 한삽 넣은 다음, 굵은골재를 2삽 넣도록 하며, 골재가 완전히 물에 잠겨지도록 한다. 골재를 넣을 때는 될수 있는대로 공기가 들어가지 않도록 하고, 표면에 나온 거품은 빨리 제거해야 한다. 공기를 추출하기 위해서 용기의 측면을 고무망치로 두들기고, 또한 잔골재 를 넣을 때마다 다짐대로 약 10회 다진다.
5.2.3. 전부의 골재를 넣은 후 수면의 거품을 모두 없애고, 뚜껑을 용기에 얹고 잠근다. 4.1.2와 같은 조작을 하여, 압력계의 공기량의 눈금을 읽고 이것을 골재 수정계수 (G)로 한다.
6. 계 산
콘크리트의 공기량은 다음 식에 따라 계산한다.
A = A1 - G
여기에서 A : 콘크리트의 공기량 (콘크리트의 용적에 대한 백분율) (%)
A1 : 콘크리트의 겉보기 공기량 (콘크리트의 용적에 대한 백분율) (%)
G : 골재 수정 계수 ( 콘크리트의 죵적에 대한 백분율) (%)
7. 보 고
보고에는 다음 사항 중 필요한 사항을 기록한다.
7.1. 공기량
7.2. 콘크리트의 배합
7.3. 혼화제의 종류
7.4. 슬럼프
7.5. 콘크리트의 온도
7.6. 기 타
