배합비

콘크리트 1m3를 만들 때 시멘트·물·잔골재·굵은골재·혼화재료를 각각 얼마씩 넣을지 정한 비율. 같은 배합이라도 골재 함수율을 보정하기 전(시방배합)과 후(현장배합)의 숫자가 달라서, 두 표를 나란히 놓고 배합이 바뀌었다고 오해하는 일이 잦다.

콘크리트나 모르타르를 만들 때 시멘트·물·잔골재·굵은골재·혼화재료를 각각 얼마씩 넣을지 정한 비율이다. 레미콘에서는 굳지 않은 콘크리트 1m3를 기준으로 각 재료의 질량(kg)을 적은 표 전체를 배합비 또는 배합표라고 부른다.

혼동하기 쉬운 것

시방배합과 현장배합

시방배합은 두 가지를 가정하고 쓴 표다. 잔골재는 5mm 체를 모두 통과하고 굵은골재는 5mm 체에 모두 남는다는 가정, 그리고 골재가 표면건조포화상태여서 물을 더 머금지도 빼앗지도 않는다는 가정이다. 실제 골재는 둘 다 아니다. 잔골재에는 5mm를 넘는 알이 섞여 있고, 야적장 골재는 표면수를 지고 있다.

그래서 배치플랜트는 입도와 함수율을 측정해 값을 고쳐 잡는다. 이렇게 보정을 마친 표가 현장배합이다. 시방배합의 단위수량이 160kg/m3, 잔골재가 800kg/m3인 배합에서 잔골재 표면수가 3%라면 잔골재가 싣고 오는 물이 24kg이다. 계량기는 물을 136kg으로 줄이고 잔골재를 824kg으로 늘린다. 두 표를 나란히 놓으면 물이 24kg 차이 나지만 배합이 바뀐 것이 아니라 같은 배합을 다르게 적은 것이다. 골재가 건조하면 반대로 물을 더 넣는다.

이 보정은 공장 시험실이 함수율을 재서 배치플랜트에 입력하는 일이다. 현장에서 트럭에 물을 붓는 것과는 성격이 완전히 다르다. 앞은 승인 배합을 지키기 위한 계산이고, 뒤는 승인 배합을 깨는 행위다.

현장에서 실제로

현장에서 배합비를 직접 계산하는 일은 거의 없다. 배합 설계는 레미콘 공장의 품질관리 부서가 자기 공장 재료로 시험해서 잡고, 그 결과인 배합보고서를 감리와 발주처가 검토해 승인한다. 현장 담당이 하는 일은 계산이 아니라 대조다.

• 승인된 배합표를 미리 받아 둔다. 단위시멘트량, 단위수량, W/C, 굵은골재 최대치수, 잔골재율, 공기량, 혼화제의 종류와 사용량이 적혀 있는지 본다. 이 중 하나라도 비어 있으면 나중에 따질 근거가 없다.
• 반입되는 트럭마다 출하전표를 승인 배합과 맞춰 본다. 배합 번호, 호칭강도, 굵은골재 최대치수, 슬럼프, 출하 시각이 대상이다.
• 반입 검사에서 나온 슬럼프·공기량·염화물 값을 그 배합의 값과 견준다.

계량이 실제로 그 배합대로 됐는지는 배치플랜트의 계량 기록으로 확인한다. 이 기록은 배치마다 이미 남고 있어 따로 잴 필요가 없고, 요청하면 받을 수 있다. 강도 문제로 다툼이 생겼을 때 가장 먼저 꺼내는 자료가 이것이다.

더운 날 슬럼프가 떨어지거나 압송성이 모자라 배합을 손봐야 할 상황이 오면, 현장에서 물이나 혼화제를 넣는 것이 아니라 공장에 배합 변경을 요청하고 승인 절차를 다시 밟는다. 승인 없이 바뀐 배합은 문제가 생겼을 때 누구도 책임 소재를 가릴 수 없다.

실무에서 틀리면 생기는 일

• 단위시멘트량 부족. W/C만 맞추고 시멘트를 줄이면 페이스트 양이 모자란다. 골재를 감싸 줄 몫이 부족해 재료분리와 곰보가 늘고, 펌프 압송에서 관이 막힌다.
• 혼화제 누락. 배합표에 있는 감수제를 빼고 물로 슬럼프를 맞추면 W/C가 올라간다. 반입 시점에는 합격이고 28일 뒤에 미달이 나온다.
• 굵은골재 최대치수 오선정. 배근이 촘촘한 부재에 큰 골재를 쓰면 철근 사이와 피복두께 안쪽을 지나가지 못해 공극이 남는다. 배합비는 부재의 철근 간격과 함께 정해야 한다.
• 서류 불일치. 승인 배합표, 출하전표, 계량 기록이 서로 다른 배합 번호를 가리키면 하자 분쟁에서 시공자가 불리해진다. 세 가지가 하나의 배합 번호로 이어져야 한다.
• 시방배합과 현장배합 혼동. 보정된 값을 부적합으로 잘못 판정하면 멀쩡한 차량이 반품되고 타설이 끊긴다. 타설 중 공급이 끊기면 콜드조인트로 이어진다.

수치와 규격

• 배합표는 굳지 않은 콘크리트 1m3 기준으로 적고 단위는 kg/m3를 쓴다. 물·시멘트·잔골재·굵은골재·혼화재료의 양과 함께 W/C, 잔골재율(S/a), 공기량, 슬럼프, 굵은골재 최대치수가 한 표에 들어간다.
• 레미콘 주문 규격은 굵은골재 최대치수 - 호칭강도 - 슬럼프 순서다. 25-24-150은 최대치수 25mm, 호칭강도 24MPa, 슬럼프 150mm를 뜻한다. 이 세 숫자는 배합비가 아니라 주문 조건이다.
• 재료별 계량 허용오차는 규격에 정해져 있고 물과 시멘트가 골재보다 엄격하다. 값은 KS F 4009(레디믹스트 콘크리트) 본문을 확인한다.
• 배합 설계 절차와 단위수량·단위시멘트량의 기준은 콘크리트표준시방서를 따른다. 개정판마다 값이 달라지므로 그 현장에 적용되는 판을 확인해야 한다.
• 강도 확인은 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험 방법)에 따른 공시체 시험으로 한다. 배합표가 맞았는지는 결국 이 결과로 판정된다.
• 용적배합 1:2:4는 시멘트:잔골재:굵은골재의 부피 비를 뜻하는 옛 표기다. 미장·조적 모르타르의 1:3도 같은 계열이며, 구조체 콘크리트에는 쓰지 않는다.

시방배합을 그대로 쓸 수 없는 이유

배합표의 숫자는 골재가 표면건조포화 상태라는 가정 위에 있다. 현장의 골재는 그 상태가 아니다.

모래가 물을 머금고 있으면 그만큼 배합수를 줄여야 하고, 마른 골재는 배합수를 빨아들여 실제 물시멘트비가 내려간다. 그래서 골재 함수율을 재서 보정한 것이 현장배합이다. 비가 온 다음 날과 마른 날은 같은 시방배합에서도 다른 현장배합이 나온다.

골재 입도가 바뀌어도 보정이 들어간다. 체 분석 결과가 가정과 다르면 잔골재율을 조정한다.

현장 비빔은 계량 정밀도가 공장보다 떨어져, 강도가 걸린 자리에서는 부피비가 아니라 질량비로 가야 한다. 삽으로 세는 배합은 성능을 보증하지 못한다.

이 일을 오래 한 사람이 걸리는 곳

25-24-150 을 배합비로 읽는다. 이 세 숫자는 주문 조건이지 배합이 아니다. 굵은골재 최대치수·호칭강도·슬럼프이고, 실제 단위량은 배합설계서에 따로 있다. 주문서만 보고 배합을 논하면 대화가 어긋난다.

물시멘트비를 결합재비와 같은 말로 쓴다. 혼화재를 쓰는 배합에서는 시멘트만이 아니라 결합재 전체를 분모로 보는 경우가 있어, 두 값이 다르다. 자료를 비교할 때 분모가 무엇인지 먼저 확인한다.

보정을 감각으로 한다. 골재 표면수는 눈으로 가늠하기 어렵고, 오래 한 사람의 감각도 습도와 야적 기간에 따라 빗나간다. 보정은 측정값으로 하고, 그 기록이 남아야 강도 조사에서 배합이 지켜졌음을 말할 수 있다.

자주 받는 질문

배합비와 배합표는 다른 말인가요? 실무에서는 같은 것을 가리킨다. 엄밀히는 배합비가 재료 사이의 비이고, 배합표는 그 비를 1m3 기준 질량으로 옮겨 적은 문서다. 서류를 요청할 때는 "배합보고서" 또는 "배합설계서"라고 하면 원하는 문서가 온다.

현장에서 배합비를 바꿀 수 있나요? 없다. 배합 변경은 공장의 배합 설계와 감리 승인을 거쳐야 한다. 현장에서 물이나 혼화제를 더 넣는 것은 배합 변경이 아니라 승인 배합의 위반이며, 강도 미달이 나오면 그 순간의 판단이 그대로 책임으로 돌아온다.

같은 24MPa인데 공장마다 배합표가 다른 이유는 무엇인가요? 재료가 다르기 때문이다. 시멘트 종류, 골재 산지와 입도, 혼화제 제품이 공장마다 다르고, 각 공장이 자기 재료로 시험해 그 강도가 나오는 배합을 따로 잡는다. 그래서 배합표는 공장별·배합 번호별로 관리하고, 공장을 바꾸면 배합 승인을 다시 받는다.

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• 물시멘트비
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