물/시멘트 비율
수화반응 화학식: CaO + H2O -> Ca(HO)2
시멘트 주성분인 CaO의 질량수: 40 + 16 =56
물의 질량수: 2 + 16 =18
즉, 시멘트와 물의 이상적인 질량비는 56:18 = 3:1 (w/c ratio: 33%)
단, 시공성을 위해 물의 비율을 높임 -> 압축강도가 떨어짐 -> w/c ratio 60% 이하로 유지
혼합재 비율
입자 크기 차이가 큰 두 재료의 적정 혼합비
큰 입자들 사이의 공극을 작은 입자가가 모두 채웠을 때, 이상적인 혼합
큰 입자를 ‘구’로 가정. 공극을 포함한 큰입자의 부피는 외접 정육면체
구의 부피: 4/3 π r3 = 4.2 r3
외접 육면체 부피: 8 r3
즉, 단위부피당 약 절반의 부피가 공극 -> 큰입자와 작은 입자의 적정 부피비는 2:1
콘크리트 배합
입자 크기: 시멘트 < 모래 < 자갈
시멘트 : 모래 : 자갈 이상적인 부피비 = 1 : 2 : 4
이 때, 모래와 시멘트는 자갈 사이의 공극을 모두 체우므로, 혼합물의 부피는 자갈의 부피와 동일
최대 압축강도가 요구되지 않을 경우 시멘트 : 모래 비에서 시멘트 비율을 더 낮출 수 있음
콘크리트 재료 비용
직접 배합시
재료 | 부피 | 단가 | 금액 |
---|---|---|---|
자갈 | 5m3 | 1m3 당 6만원 | 30만원 |
모래 | 2.5m3 | 1m3 당 10만원 | 25만원 |
시멘트 | 1.25m3, 50포대 | 1포대, 0.025m3당 7,000원 | 35만원 |
합계 | 5m3 | 90만원 |
레미콘: 5m3 당 70만원
슬럼프 테스트 : 지름 20cm-10cm, 높이 30cm