도전 과제: 내구성과 수분 함량 일관성
수멘트비는 콘크리트의 강도와 내구성을 판단하는 가장 중요한 지표 중 하나입니다. 골재 내 수분 함량의 변동은 종종 배합 플랜트의 설계 사양과 현장 실제 조건 간의 불일치를 초래합니다. 기존의 슬럼프 시험은 간접적인 정보만을 제공하며, 복잡한 혼합제를 포함한 현대식 콘크리트 배합에는 점점 더 부적합해지고 있습니다. Darr 공정과 같은 기존 방법은 긴 준비 및 건조 과정을 필요로 하여 의사 결정을 지연시키고 노동력을 증가시킵니다. 수분 함량을 신속하고 정확하게 측정하지 못하면 균열, 박리, 철근 부식 방지 성능 저하 위험이 크게 증가합니다. 과도한 수분은 모세관 기공을 생성하여 물의 침투를 허용하고 동결-해동 저항성을 감소시켜 박리 및 표면 손상을 초래합니다. 수분이 너무 적으면 수화되지 않은 시멘트가 남게 되어 후에 팽창하여 균열을 일으킬 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 품질 관리는 정확성을 저하시키지 않으면서 실시간 결정을 가능하게 하기 위해 신선한 콘크리트에 직접 수행되는 즉각적이고 비파괴적인 분석을 요구합니다.
해결책: TDR 기술을 통한 정밀 수분 분석
수멘트비율의 정확한 제어에는 신선한 콘크리트에 대한 즉각적이고 비파괴적인 측정이 필요합니다. 시간영역 반사계측법(TDR)은 레이더 펄스를 이용해 혼합물의 유전 특성을 판독함으로써, 1㎥당 리터 단위의 총 수분 함량을 정밀하게 측정하고, 알려진 시멘트 함량을 바탕으로 수멘트비율을 즉시 계산할 수 있게 합니다. 시료 준비 및 건조 과정에 의존하여 결정 시간을 연장하는 Darr 방식과 달리, TDR은 배출 지점에서 몇 분 내에 결과를 제공합니다. 이를 통해 실시간 조정이 가능해지고 재작업이 감소하며, 고성능 및 인프라 응용 분야 모두에 대해 현장에서도 실험실 수준의 정확도를 구현합니다.
엔지니어링 영향 및 주요 이점
- 내구성 검증: 지정된 노출 등급 요건 및 장기 성능 유지를 위해 배치 전 사양 외 하중을 식별하고 배제합니다.
- 현장 실험실 수준의 품질: 실험실 방법과 동등한 정밀도로 수분 함량 및 수화비(w/c ratio)를 현장에서 신뢰할 수 있게 정량화하여 까다로운 프로젝트 요구사항을 지원합니다.
- 즉각적이고 비파괴적인 결과: 신선한 콘크리트에서 수분 함량과 수화물 비율을 몇 분 내에 측정하여, Darr 방법에서 요구되는 준비 및 건조 단계를 생략합니다.
- 일관된 혼합 제어: 물 첨가를 안정적으로 관리하고 배치 간 수화비율을 안정화시켜 공장 및 현장 간 변동성을 줄입니다.
- 생산성과 비용 효율성: 의사 결정 주기를 단축하고, 재작업량을 줄이며, 시멘트 예방적 과다 투입을 방지합니다.
- 지속가능성 혜택: 작업성과 목표 강도를 유지하면서 시멘트 사용량을 최적화하고 이산화탄소 배출량을 저감합니다.
