감수제
같은 워커빌리티를 유지하면서 배합수를 줄이려고 넣는 화학 혼화제. 줄인 물만큼 물시멘트비가 내려가 강도와 내구성이 올라가며, 슬럼프가 모자랄 때 물 대신 이것으로 잡는 것이 원칙이다.
같은 워커빌리티를 유지하면서 배합에 들어가는 물의 양을 줄이려고 넣는 화학 혼화제다. 시멘트 입자가 서로 뭉치면서 가둬 놓은 물을 풀어 주는 방식으로 작동하고, 줄인 물만큼 물시멘트비가 내려가 강도와 내구성이 올라간다.
어원과 표기
한자로는 減水劑, 영어로는 water-reducing admixture다. 문서에 감수재로 적힌 것을 자주 보는데, 이는 플라이애시나 고로슬래그처럼 결합재의 일부로 계산에 들어가는 혼화재와 혼동한 표기다. 감수제는 시멘트 질량 대비 퍼센트로 쓰는 혼화제에 속한다. 현장에서는 계열을 따서 "나프탈렌계", "폴리카본산계"라 부르거나 아예 뭉뚱그려 "혼화제", "약품"이라고 한다. 배합 승인 서류에는 KS 종류 명칭과 제품명을 함께 적어야 나중에 같은 조건을 재현할 수 있다.
혼동하기 쉬운 것
| 대상 | 무엇이 다른가 | 언제 쓰나 | 잘못 쓰면 생기는 일 |
|---|---|---|---|
| 고성능 감수제 | 원리는 같고 감수 성능의 등급이 다르다. 일반 감수제는 리그닌설폰산계·나프탈렌계가 정전기적 반발로 입자를 떼어 놓고, 고성능 감수제는 주로 폴리카본산계로 분자 사슬이 입체적으로 가로막아 훨씬 큰 감수율을 낸다. | 통상 배합은 감수제·AE감수제, 고강도·고유동·프리캐스트처럼 물시멘트비를 크게 낮춰야 하는 배합은 고성능 계열 | 일반 감수제로 고강도 배합의 목표값을 맞추려다 사용량만 늘어난다. 감수는 더 안 되고 응결 지연과 블리딩만 커진다 |
| 유동화제 | 목적과 투입 시점이 다르다. 감수제는 배합 설계 단계에서 물을 줄이려고 처음부터 넣고, 유동화제는 이미 비벼진 베이스 콘크리트에 나중에 넣어 슬럼프만 끌어올린다. 물시멘트비는 그대로다. | 배합의 물시멘트비를 낮추는 것이 목적이면 감수제, 운반 후 떨어진 슬럼프를 정해진 절차로 회복시키는 것이 목적이면 유동화 | "유동화제를 넣었으니 물시멘트비가 내려갔다"고 배합서에 적는다. 유동화 뒤에는 슬럼프가 다시 빠르게 떨어져 타설 가능 시간이 짧아지는데, 그 시간을 잡아 두지 않으면 결국 가수 요구로 돌아온다 |
| 혼화재(플라이애시·고로슬래그) | 한 글자 차이지만 배합표에서 자리가 다르다. 혼화제는 소량이라 배합 계산에서 부피를 따로 잡지 않고, 혼화재는 결합재의 일부로 계산에 들어간다. | 물을 줄이는 것이 목적이면 감수제, 결합재 구성·수화열·장기 강도를 바꾸는 것이 목적이면 혼화재 | 서류에 "감수재"로 적어 두면 검토자가 결합재 구성이 바뀐 배합으로 읽는다. 물결합재비의 분모 계산부터 어긋난다 |
| AE제 | AE제는 미세한 독립 기포를 연행해 워커빌리티와 동결융해 저항을 얻는 것이고, 감수제는 물을 줄이는 것이다. 두 기능을 한 제품에 담은 것이 AE감수제다. | 동결융해를 받는 구조물은 공기량 확보가 필수라 AE 계열 | 감수제만 쓴 배합에 동결융해 저항을 기대한다. 반대로 공기량을 넉넉히 잡을수록 압축강도는 떨어진다 — 둘은 맞바꾸는 관계다 |
| 지연제·촉진제 | 이쪽은 응결·경화 시간을 조절하는 것이 주 목적이다. 다만 감수제에도 표준형·지연형·촉진형 등급이 있어 이름이 겹친다. 지연형 감수제는 물을 줄이면서 응결도 늦춘다. | 여름철 장거리 운반이나 연속 타설이면 지연형, 한중에는 촉진형이나 표준형 | 종류를 확인하지 않고 하절기 사용량을 겨울에 그대로 쓴다. 응결과 강도 발현이 늦어져 거푸집 존치기간이 길어지고 다음 층 공정이 통째로 밀린다 |
현장에서 실제로
이 말이 오가는 자리는 대개 둘이다. 하나는 배합 승인 서류의 한 줄이다. 배합표에는 "혼화제 C×0.8%" 같은 식으로 시멘트 또는 결합재 질량 대비 퍼센트가 적히고, 그 옆에 제품명과 KS 종류가 붙는다. 제품이 바뀌면 이 줄도 함께 바뀌어야 한다.
다른 하나는 도착한 콘크리트의 슬럼프가 지정값에 못 미칠 때다. "물 대신 약품으로 잡으면 되지 않느냐"는 말이 여기서 나온다. 그러나 현장에서 감수제를 직접 붓는 일은 하지 않는다. 혼화제 투입량은 승인된 배합의 일부라 바꾸는 것은 배합 변경이고, 공장의 품질관리 담당과 배합 책임자를 거친다. 정해진 유동화 절차를 쓰는 경우에도 첨가량·재비빔 시간·이후 타설 제한 시간이 미리 정해져 있고 그 기록이 남는다.
즉시탈형으로 만드는 블록·경계석 라인은 사정이 또 다르다. 슬럼프가 사실상 0인 된반죽이라 유동성을 논하는 자리가 아니고, 성형 후 형상이 무너지지 않는가가 기준이 된다. 같은 "감수제"라는 이름만 보고 습식 레미콘용 제품을 가져오면 원하는 결과가 나오지 않는다.
실무에서 틀리면 생기는 일
- 과투입. 사용량을 늘린다고 감수 효과가 비례해서 커지지 않는다. 어느 지점을 넘으면 재료분리와 블리딩이 늘고 응결이 크게 늦어진다. 겨울철에는 다음 날 아침까지 표면이 굳지 않아 마감 공정이 하루씩 밀린다.
- 적합성. 같은 사용량인데 시멘트 로트나 공급원이 바뀌면 슬럼프 유지 성능이 달라진다. 제품 불량이 아니라 조합의 문제라서, 시험비빔에서 확인하지 않으면 첫 타설 날 드러난다.
- 액상에 든 물. 사용량이 많은 고성능 제품은 액상에 포함된 수분이 무시할 만한 양이 아니다. 단위수량에 산입할지를 배합서에서 분명히 하지 않으면 계산된 물시멘트비와 실제 값이 갈린다.
- 계량. 시멘트 대비 1% 안팎을 다루므로 절대량은 작지만 오차의 비중은 크다. 혼화제 계량 장치의 영점과 검정이 품질관리 점검 항목에 들어 있는 이유다.
- 서류 불일치. 공급 제품이 바뀌었는데 승인 배합서는 이전 제품 그대로면, 감리 확인 단계에서 배합 승인이 되돌아간다.
- 중복 투입. 공장에서 이미 들어간 배합에 다른 제조사 제품이 현장에서 더해지면 거동을 예측할 수 없다. 제조사가 다른 혼화제는 섞지 않는 것이 원칙이다.
수치와 규격
- KS F 2560(콘크리트용 화학 혼화제)이 종류를 나누고 품질 기준을 정한다. AE제·감수제·AE감수제·고성능 AE감수제·유동화제 등으로 나뉘며 종류마다 감수율, 공기량, 응결 시간의 차, 압축강도비 기준이 따로 있다. 종류별 수치는 규격 표를 확인한다.
- 대응 해외 규격은 ASTM C494(화학 혼화제, Type A~G)·ASTM C260(AE제)·EN 934-2다. ASTM C494는 Type A(감수)에 5% 이상, Type F·G(고성능 감수)에 12% 이상의 감수율을 요구한다.
- 사용량은 절대량이 아니라 시멘트 또는 결합재 질량 대비 퍼센트로 지정한다. 제품마다 유효 성분 농도가 달라 다른 제품의 사용량을 그대로 옮겨 쓸 수 없다.
- 같은 사용량이라도 기온이 높으면 슬럼프 유지 시간이 짧아지고 낮으면 응결이 늦어진다. 하절기와 동절기 배합을 따로 두는 이유가 여기에 있다.
자주 받는 질문
감수제를 넣으면 강도가 올라가나요? 감수제 자체가 강도를 만들지는 않는다. 같은 워커빌리티를 유지하면서 물을 줄일 수 있어 물시멘트비가 내려가고, 그 결과로 강도가 오른다. 물을 그대로 두고 감수제만 넣으면 슬럼프만 올라간다. 감수로 쓸지, 유동성으로 쓸지, 시멘트를 줄이는 데 쓸지는 배합 설계에서 먼저 정하는 문제다.
슬럼프가 모자랄 때 현장에서 넣어도 되나요? 물을 타는 것보다 낫다는 이유로 나오는 이야기지만, 임의 투입은 승인 배합을 벗어난 배합 변경이다. 정해진 유동화 절차가 있는 경우에만 정해진 양과 재비빔 조건으로 하고, 누가 언제 얼마를 넣었는지 기록을 남긴다.
지연형과 표준형은 무엇을 보고 고르나요? 기온과 운반·타설에 걸리는 시간이다. 종류가 바뀌면 사용량 범위도 함께 바뀌므로, 카탈로그의 권장 범위를 그대로 쓰지 말고 시험비빔으로 확인한 값을 배합서에 올린다.