콘크리트 배합

배합이란

콘크리트 배합은 작업성·강도·내구성을 만족하도록 재료 비율을 정하는 일이다.

시멘트, 물, 잔골재, 굵은 골재, 혼화재료의 사용량을 정하는 것이다.

같은 재료라도 비율이 달라지면 강도와 굳기 전 성질이 달라진다.

구성요소와 물-시멘트비

구성요소는 시멘트, 물, 잔골재, 굵은 골재, 혼화재료다.

시멘트는 수화반응으로 강도를 내고, 물은 수화와 워커빌리티를 확보한다.

잔골재는 굵은 골재 사이의 공극을 채우고, 굵은 골재는 골격을 이룬다.

물-시멘트비는 강도와 내구성을 함께 지배하는 가장 중요한 결정값이다.

단위수량은 워커빌리티를 얻는 범위에서 최소로 정한다.

시방배합 결정 절차

시방배합은 설계 단계에서 정하는 기준 배합이다. 결정 순서는 여섯 단계다.

재료 시험부터 시작해 최대치수, 슬럼프, 공기량, 물-시멘트비를 차례로 정한다.

잔골재율은 워커빌리티를 얻는 범위에서 최소로 정하고, 골재량은 계산으로 구한다.

계산은 절대용적법으로 한다. 재료의 절대용적 합이 1㎥가 되도록 맞춘다.

시방배합과 현장배합

시방배합은 설계 단계에서 정하는 표준 배합이다. 골재는 SSD 상태를 기준으로 한다.

현장배합은 시방배합을 현장 골재 상태에 맞춰 고친 배합이다.

현장 골재의 함수량과 5mm체 기준 입도 차이를 반영해 배합을 다시 계산한다.

두 배합은 단위시멘트량과 물-결합재비를 바꾸지 않고, 골재와 물의 계량값만 조정한다.

보정 계산 예

가상의 예로 배합수량 170kg/㎥인 배합을 보정해 본다.

잔골재와 굵은 골재 모두 함수율이 흡수율보다 크므로 배합수를 빼야 한다.

식에 대입하면 배합수는 170에서 19.5를 뺀 150.5kg/㎥가 된다.

그 결과 잔골재는 습윤 상태 728kg/㎥가 된다. 배합수가 줄어드는 방향이 맞다.

헷갈리는 점

답안에서 가장 흔한 실수는 시방배합과 현장배합을 같은 말로 쓰는 것이다.

둘째는 골재 기준 상태를 빼먹는 것이다. 시방배합 골재는 SSD 상태가 기준이다.

셋째는 표면수 보정 방향을 거꾸로 쓰는 것이다. 함수량이 많으면 배합수를 줄인다.

넷째는 희석수를 빼먹는 것이다. 다섯째는 잔골재율을 최대로 잡는 것이다.

잔골재율은 최소로 정한다. 직접 풀어 보자.

정리

앞 문제의 정답은 '줄인다'다.

배합은 강도·내구성·작업성을 가장 경제적으로 확보하는 재료 비율이다.

시방배합과 현장배합을 구분하고, 잔골재율은 최소로 정하자.