1. 개요
잔골재율 이란 콘크리트의 배합에 있어 전체 용적중 잔골재가 차지하는 절대적인 퍼센티지를 말한다. 잔골재는 골재 중에 작은 것을 이야기하며, 시멘트와 물의 관계는 제외한 상태에서 볼 때에 모래와 자갈간의 혼합비율을 이야기한다. 이러한 잔골재율이 작다면 자갈이 많은 경우이고 잔골재율이 크다면 모래가 많은 상태가 된다.이러한 잔골재율은 보통 S/a로 표기하며, 콘크리트의 시공성, 강도, 내구성 및 경제성에 큰 영향을 미치게 된다.
2. 슬럼프치
슬럼프치는 그 슬럼프의 의미에서 온 뜻이다. 슬럼프값이 작을수록 퍽퍽하고 거푸집 안에서의 유동성과 작업성이 좋지 않다. 반명 슬럼프치가 클수록 묽고 유동성과 작업성이 좋다.콘크리트 규격(레미콘)은 보통 골재크기- 강도- 슬럼프치로 표기하는데, 골재크기(mm)에서 강도(MPa)에 대해 슬럼프치(cm)로 표기한다. 한국레미콘공업협회와 '2016국도건설공사 설계실무요령'의 경우는 슬럼프치를 mm로 표기하므로 잘 판단해서 사용하도록하자.
보통 이러한 시공내역에서 많이 보이는 콘크리트 규격은 다음과 같다.
25 - 16 - 8 (버림콘크리트, 무근구조물)
25 - 18 - 12 (콘크리트포장, 철근)
25 - 21 - 12 (수로박스, 철근)
25 -24 - 12 (통로박스 혹은 옹벽, 철근)
25 - 30 - 12 (교량, 철근)
3. 잔골재율의 증감과 콘크리트의 특성 변화
잔골재율을 감소시키기 위해 자갈을 늘리게 되면, 슬럼프치가 늘어나게 된다. 즉 시멘트의 유동성이 증가하지만 재료가 분리되는 현상이 일어나 빈 공간이 많이 발생하여 강도와 내구성이 저하한다.잔골재율을 증가시키기 위해 모래를 늘리게 되면, 슬럼프치가 줄고 강도도 상승하지만 어느정도 이상에서는 또한 재료 사이 빈틈이 많이 발생하게 되어 잔골재율 감소시와 비슷하게 강도와 내구성이 저하된다.
4. 적절한 잔골재율 정하기
콘크리트 생산가중 시멘트는 전체비용의 60~70%로 많은 부분을 차지하고 나머지가 골재 및 기타비용인데, 시멘트에 대한 물의 중량비(Water Concrete ratio) 및 슬럼프치를 커지므로 단위수량을 줄일 수 있어 결국 제일 고가인 시멘트를 줄이게 되므로 가장 경제적이다. 그러므로 콘크리트의 배합설계에서는 재료분리가 일어나지 않는 범위에서 가능한 한 비용을 낮추어 주는 최적조건 S/a으로 배합설계를 실시하게 된다.슬럼프치와 그에 다른 콘크리트의 작업성에 대해 잔골재율을 정하게 된다.
- 골고루 슬럼프하여 충분한 점도가 보이고, 탬핑해도 갑자기 무너지지 않고 서서히 퍼지는 경우 : 양호한 경우
- 점성을 확보하지 못해 부분적으로 무너진 경우나 탬핑에 의해 산산조각(재료분리)가 나는 경우 : 잔골재율을 늘려야 한다
- 슬럼프는 같아도 종상화산과 같이 지나치게 점성을 가진 경우 : 잔골재율을 줄여야 한다
- 슬럼프는 같아도 경계부에서 페이스트가 유출되는 경우 : 잔골재율을 늘려야 한다
- 콘크리트에 골재가 노출(재료분리) 되어있는 경우 : 잔골재율을 늘려야 한다.
이는 사용하는 자갈이 강자갈(둥근 자갈)이냐 부순돌( 매끄럽지 않은 자갈)이냐에 따라 특성이 또 달라지게 된다. 이러한 자갈의 형태의 영향으로 4~6% 정도의 잔골재율을 증가시켜줘야 한다.
W/C 비가 작아질수록 시멘트 입자가 잔골재 역할을 보충하기 때문에 잔골재율을 감소시켜야 한다.
AE제를 사용하는 경우 AE 공기가 잔골재 역할을 하므로 공기량의 1% 증가에 0.5~5% 정도의 잔골재율을 낮추어 주어야 한다
시공적인 측면에서, 콘크리트 타설 초기나 마무리인 경우 혹은 노출 콘크리트 시공시와 같이 제반 시공조건에 따라 잔골재율을 늘려야 한다.