동남아시아 콘크리트 혼화제 제조업체의 PCE 혼화제 배합 불일치 문제 해결
말레이시아에 본사를 둔 콘크리트 혼화제 제조업체는 말레이시아와 베트남 전역의 레미콘 공장 및 건설 화학 유통업체에 판매하기 위해 폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 액상 혼화제를 생산하고 있었습니다. 이 회사는 자체적으로 PCE 액상 혼화제를 합성했습니다.폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 분말기본 재료로 분말을 녹이고 희석하여 포장 및 유통 전에 목표 고형분 함량을 맞춥니다. 액상 PCE 제품은 두 시장 모두에서 30개 이상의 레미콘 공장에 공급하며 핵심 수익원이었습니다.
도전
4개월 동안 혼화제 제조업체는 두 시장 모두에서 레미콘 공장 고객들로부터 성능 관련 불만이 점점 늘어나는 것을 접수했습니다. 불만 사항들은 모두 같은 문제를 다른 방식으로 기술하고 있었습니다. 표준 배합량으로 액상 PCE 혼화제를 혼합한 콘크리트가 동일한 물-시멘트 비율에서도 배치별로 슬럼프 값이 일정하지 않다는 것이었습니다. 어떤 배치에서는 규격대로 180~200mm의 슬럼프가 나온 반면, 다른 배치에서는 동일한 배합과 배합량에도 불구하고 140~160mm의 슬럼프가 나와 현장에서 작업성을 회복하기 위해 물을 추가해야 했고, 이 과정에서 물-시멘트 비율이 저하되었습니다.
혼화제 제조업체는 자체 품질 테스트를 실시하여 용해 및 희석 공정에 아무런 변화가 없음에도 불구하고 액상 PCE 제품의 물 감소 성능이 생산 배치별로 차이가 있음을 확인했습니다. 액상 제품의 고형분 함량은 모든 배치에서 규격 범위인 40% 이내였습니다. 액상 제품의 점도 또한 일정했습니다. 그러나 콘크리트의 물 감소 성능은 배치별로 8~12%의 차이를 보였으며, 이는 고객들이 경험하는 40~60mm의 슬럼프 차이로 직접 이어졌습니다.
근본 원인 조사 결과 PCE 분말 원료가 문제인 것으로 밝혀졌습니다. 제조업체는 원료를 조달하는 과정에서 문제가 발생했던 것입니다.폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 분말CAS 25133-97-5 규격의 PCE 분말을 지역 공급업체로부터 공급받았는데, 해당 공급업체는 일반적인 제품 사양서만 제공했을 뿐 배치별 유효 성분 함량 증명서는 제공하지 않았습니다. 연속적으로 납품받은 6개 배치에서 보관된 샘플을 대상으로 독립적인 테스트를 실시한 결과, 공급업체가 명시한 95% 이상의 유효 성분 함량과는 달리 6개 배치 모두에서 유효 성분 함량이 88%에서 97% 사이로 나타났습니다. 유효 성분 함량이 88%일 경우, 고형분 함량 40% 기준의 최종 액상 혼화제에서 유효 분산제 농도는 유효 성분 함량이 97%일 때보다 현저히 낮아, 콘크리트 플랜트 고객들이 겪고 있는 불규칙적인 물 감소 성능의 원인이 되었습니다.
혼합제 제조업체는 활성 성분 함량의 변화를 고려하지 않고 모든 분말 배치를 동일한 40% 고형분 목표치로 희석해 왔습니다. 이는 활성 성분 함량이 낮은 배치에서 생산된 액상 혼합제는 고형분 함량은 동일하게 측정되지만 유효 중합체 농도는 현저히 낮다는 것을 의미합니다. 수분, 회분, 저분자량 올리고머와 같은 비활성 성분들이 활성 중합체와 함께 측정된 고형분에 영향을 미치기 때문에 고형분 함량 측정만으로는 분말 내 활성 성분 함량의 변화를 감지하기에 불충분했습니다.
해결책
EastChem에 연락한 후, 기술팀은 활성 성분 변화 메커니즘에 대한 자세한 설명과 제안서를 받았습니다.폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 분말CAS 25133-97-5 규격에 따라, 배치별 유효 성분 함량이 95% 이상임을 인증하는 것이 표준 공급 관행입니다.
EastChem은 활성 성분 함량, 수분 함량, 부피 밀도 및 입자 크기 분포를 포함하는 배치별 인증서와 함께 연속적인 3개 생산 배치에서 채취한 평가 샘플을 제공했습니다. 혼화제 제조업체는 각 평가 배치를 용해 및 희석하여 고형분 함량을 40%로 조정한 후, 동일한 배합 설계와 동일한 투입량 수준에서 이스트켐 PCE 분말과 기존 공급 제품을 비교하는 병행 콘크리트 시험을 수행했습니다.
시험 결과, EastChem에서 공급받은 세 가지 배치 모두 동일한 투입량에서 물 감소율이 2% 이내의 차이를 보였고, 모든 시험 배합에서 콘크리트 슬럼프 값이 목표치에서 15mm 이내의 차이를 나타냈습니다. 이는 기존 공급 제품에서 발생했던 40~60mm의 편차에 비해 크게 개선된 결과입니다. 이스트켐 제품의 모든 배치에서 95% 이상의 일관된 활성 성분 함량은 하류 콘크리트 성능 저하의 원인이었던 분산제 농도 변동 문제를 해결했습니다.
고성능 감수제 원료인 이스트켐 PCE 분말 덕분에 혼화제 제조업체는 기존 배합 대비 레미콘 고객에게 권장하는 표준 투입량을 8~10% 줄일 수 있었습니다. 높은 활성 성분 함량 덕분에 더 낮은 유효 첨가량으로도 동등한 감수 효과를 얻을 수 있었기 때문입니다. 이러한 투입량 감소는 레미콘 고객의 콘크리트 입방미터당 비용을 절감하는 데 도움이 되었고, 혼화제 제조업체는 이를 주요 콘크리트 공장 고객과의 공급 계약 재협상 시 중요한 협상 요소로 활용했습니다.
결과
말레이시아의 한 회사는 혼화제 제조업체 요구사항을 충족하기 위해 PCE 분말 공급업체를 EastChem으로 변경한 지 3개월 만에 말레이시아와 베트남 양국의 레미콘 고객으로부터 콘크리트 성능 관련 불만이 완전히 사라졌다고 보고했습니다. 품질 관리팀은 EastChem의 배치별 인증서를 기반으로 간소화된 입고 검사 프로세스를 도입하여, 이전 공급업체로부터 납품받을 때마다 자체적으로 실시했던 검사 방식에 비해 원자재 검증에 소요되는 시간과 비용을 절감했습니다.
이후 혼화제 제조업체는 EastChem과의 공급 관계를 확장하여 자체 PCE 합성 시험에 필요한 HPEG 모노머까지 포함시켰고, 핵심 제품 라인에 대한 원자재 조달 및 기술 지원 관계를 단일 공급업체로 통합했습니다. 말레이시아 생산 시설과 성장하는 베트남 레미콘 시장에 직접 공급하기 위해 베트남에 설립되는 새로운 혼합 시설에 필요한 PCE 분말을 12개월 동안 공급하는 계약을 체결했습니다.
고객이 한 말
이전에 공급받던 PCE 분말의 활성 성분 함량 변동은 콘크리트 공장 고객들로부터 슬럼프 문제 제기가 있기 전까지는 저희에게 알려지지 않았습니다. EastChem은 문제를 즉시 파악하고 생산에 들어가기 전에 모든 납품 물량을 검증할 수 있는 배치 인증서를 제공해 주었습니다. 공급업체를 변경한 이후로는 성능 관련 불만이 접수되지 않았습니다.
품질 관리자, 콘크리트 혼화제 제조업체, 말레이시아
자주 묻는 질문(자주 묻는 질문)?
PCE 분말 품질 관리에서 고형분 함량 인증보다 활성 성분 함량 인증이 더 중요한 이유는 무엇입니까?
고형분 함량 측정은 PCE 분말에 포함된 활성 중합체, 보호 첨가제에서 발생하는 회분, 분산 성능에 기여하지 않는 저분자량 올리고머 등 모든 비휘발성 성분을 포함합니다. 활성 함량은 특히 콘크리트의 물 감소를 유도하는 유효 중합체 비율을 측정합니다. 고형분 함량이 95%로 동일한 두 배치(일괄)의 PCE 분말이라도 활성 함량은 88%에서 97%까지 차이가 날 수 있으며, 이는 동일한 투입량에서 콘크리트의 물 감소 성능에 상당한 차이를 초래합니다.
PCE 분말의 활성 성분 함량이 다를 경우, 혼합제 제조업체는 액상 PCE 제형을 어떻게 조정해야 할까요?
배치별 활성 성분 함량 데이터가 있는 경우, 혼화제 제조업체는 용해 과정에서 분말 대 물의 비율을 조정하여 활성 성분 함량이 다른 배치 간의 최종 액상 제품의 유효 폴리머 농도를 표준화할 수 있습니다. 이러한 조정을 위해서는 공급업체로부터 배치별 활성 성분 함량 인증서를 받아야 합니다. 배치별 데이터가 없으면 활성 성분 함량의 변동이 최종 액상 혼화제에 직접 반영되어 본 사례에서 설명된 바와 같이 콘크리트 성능의 변동성을 초래합니다.
EastChem에서 공급할 수 있나요?폴리카르복실레이트계 고성능 감수제 분말CAS 25133-97-5 규격에 따른 배치별 품질 인증서가 있습니까?
네. EastChem은 모든 PCE 분말 출하 시 활성 성분 함량, 수분 함량, 부피 밀도 및 입자 크기 분포를 포함하는 배치별 인증서를 기본적으로 제공합니다. 인증서는 출하 전에 발급되어 생산에 사용하기 전에 입고 검사를 할 수 있도록 합니다. 액상 PCE 혼합 제형 시험을 위한 배치별 인증서가 포함된 평가 샘플을 요청하시려면 당사 기술팀에 문의하십시오.