계산식
시멘트 C = W ÷ (W/C) 각 재료 절대용적 = 무게 ÷ (밀도 × 1000) [m³] 골재 용적 Va = 1 − W/1000 − C/(ρc·1000) − 공기량/100 잔골재 S = Va · (s/a) · ρs · 1000 굵은골재 G = Va · (1 − s/a) · ρg · 1000
절대용적법은 콘크리트 1 m³가 물, 시멘트, 공기, 골재의 순수한 부피(빈틈을 뺀 부피)를 더한 것이라고 보고, 물·시멘트·공기를 뺀 나머지를 골재가 채운다고 계산합니다. 잔골재율 s/a 는 그 골재 용적을 모래와 자갈로 나누는 비율입니다. 물의 밀도는 1.0 g/cm³ 로 봅니다.
입력값 고르는 법
- 물-시멘트비: 필요한 강도와 내구성(노출 환경)으로 정합니다. 설계도서나 시방서에 정해진 최대값이 있으면 그보다 작게 둡니다.
- 단위수량: 원하는 슬럼프와 굵은골재 최대치수로 정합니다. 같은 작업성이면 물이 적을수록 시멘트도 줄고 건조수축이 작아집니다.
- 공기량: AE 콘크리트는 설계에서 정한 목표 공기량을 넣습니다. AE제를 쓰지 않으면 갇힌 공기만 남는데, IS 10262 는 굵은골재 최대치수 10·20·40 mm 에 각각 3·2·1 % 를 씁니다.
- 밀도: 골재는 표면건조포화상태(표건) 밀도 시험값을 넣으세요. 기본값(시멘트 3.15, 모래 2.60, 자갈 2.65)은 흔한 범위의 예시일 뿐입니다.
예제
단위수량 175 kg/m³, W/C 50 %, 공기량 4.5 %, 잔골재율 42 %, 밀도 시멘트 3.15 · 모래 2.60 · 자갈 2.65, 타설량 6 m³:
- 시멘트 = 175 ÷ 0.50 = 350 kg
- 골재 용적 = 1 − 0.175 − 350/3150 − 0.045 = 1 − 0.175 − 0.1111 − 0.045 ≈ 0.6689 m³
- 잔골재 = 0.6689 × 0.42 × 2600 ≈ 730 kg, 굵은골재 = 0.6689 × 0.58 × 2650 ≈ 1,028 kg
- 6 m³ 총량: 시멘트 2,100 kg, 모래 약 4.38 t, 자갈 약 6.17 t, 물 1,050 kg
계산기를 처음 열면 이 값이 들어 있습니다. 계산 방식은 인도 표준 IS 10262:2019 의 절대용적 예제(시멘트 372 kg, 물 186 kg, 공기 2 %, 잔골재 38 % → 잔골재 681 kg, 굵은골재 1,123 kg)와 같은 결과가 나오는지 자동 테스트로 확인합니다.
쓸 때 주의할 점
- 골재 무게는 표건 상태 기준입니다. 현장 골재의 표면수나 흡수량만큼 물과 골재 계량값을 보정해야 합니다(이 계산기는 보정하지 않습니다).
- 혼화재(플라이애시, 슬래그 미분말 등)와 혼화제의 부피는 넣지 않았습니다. 혼화재를 쓰면 시멘트 대신 결합재 전체로 계산해야 합니다.
- 이 값은 시험 배합의 출발점입니다. 구조물에 쓰는 배합은 시방서 기준에 따라 시험 비빔으로 슬럼프·공기량·강도를 확인하고 정하세요. 참고값이며 자격자 검토가 필요합니다.
근거 자료
- IS 10262:2019 Concrete Mix Proportioning — Guidelines (Bureau of Indian Standards), 4.6 절대용적에 의한 골재량과 M25 계산 예제