콘크리트는 무엇으로 만들어질까? 3가지 주요 재료 및 배합 비율

콘크리트는 전 세계에서 가장 널리 사용되는 건축 자재 중 하나입니다. 콘크리트는 강하고 내구성이 뛰어나며 다용도로 사용할 수 있어 보도와 차도부터 고층 빌딩과 교량에 이르기까지 모든 곳에 필수적으로 사용됩니다. 하지만 콘크리트를 만드는 데 정확히 무엇이 들어가는지 궁금한 적이 있나요?

콘크리트의 핵심은 몇 가지 주요 성분이 혼합되어 결합하면 단단한 암석과 같은 물질이 만들어지는 것입니다. 정확한 비율은 원하는 강도와 용도에 따라 달라질 수 있지만 기본 구성 요소는 동일하게 유지됩니다. 각 성분을 살펴보겠습니다.

콘크리트는 무엇으로 만들어지나요?

콘크리트를 만드는 데 필요한 재료는 무엇일까요? 시멘트, 물, 골재 등 기본 재료는 의외로 간단합니다. 바로 그것입니다! 너무 단순하게 들릴지 모르지만, 진짜 마법은 이 재료들이 서로 어떻게 작용하는지에 있습니다.

시멘트

시멘트는 콘크리트를 구성하는 재료 중 하나로, 결합제 역할을 합니다. 석회암, 점토, 조개껍질, 규사로 만든 이 재료는 석고로 가열하고 분쇄하여 다음과 같은 제품을 만듭니다. 포틀랜드 시멘트콘크리트에 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다.

동안 시멘트는 약 10-15%에 불과합니다. 콘크리트 혼합물의 부피 기준으로 가장 화학적으로 활성도가 높은 성분입니다. 물과 혼합하면 다음과 같은 과정을 거칩니다. 수분 공급를 사용하여 다른 물질을 굳히고 결합시킵니다.

[관련: 시멘트와 콘크리트의 차이점]

물

물은 시멘트를 고체 바인더로 만드는 화학 반응에 필수적입니다. 물이 너무 적으면 믹스가 건조하고 부서지기 쉽고, 너무 많으면 콘크리트가 약해지고 균열이 생기기 쉬우므로 적절한 양의 물이 중요합니다.

그리고 물 대 시멘트 비율 는 콘크리트의 강도와 내구성을 결정하는 중요한 요소입니다. 일반적인 W/C 비율은 약 0.4 - 0.6입니다.즉, 시멘트 1파운드당 약 0.4~0.6파운드의 물을 사용하게 됩니다.

골재(모래, 자갈, 쇄석)

골재는 콘크리트의 대부분을 차지합니다(전체 부피의 약 60-75%). 구조적 강도를 제공합니다. 일반적으로 모래, 자갈 또는 쇄석과 같은 골재가 포함됩니다. 골재가 없으면 무겁고 값비싼 시멘트 블록이 여기저기서 깨질 수 있습니다. 골재는 강도와 안정성을 높이고 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

골재는 모래와 같은 미세 골재와 자갈이나 쇄석과 같은 거친 골재의 두 가지 유형이 있습니다. 이러한 골재의 혼합과 크기는 콘크리트의 용도에 따라 달라질 수 있습니다.

혼합물(선택 사항이지만 공통)

위의 세 가지 재료가 기술적으로 콘크리트를 만드는 데 필요한 모든 것이지만, 대부분의 최신 혼합물에는 다음이 포함됩니다. 혼합물-특정 속성을 개선하는 화학 물질 또는 첨가제. 몇 가지 일반적인 유형은 다음과 같습니다:

• 가소제(감수제) - 물을 추가하지 않고도 믹스를 더 쉽게 작업할 수 있습니다.
• 액셀러레이터 - 경화 과정의 속도를 높입니다(추운 날씨에 유용).
• 리타더 - 경화 속도 늦추기(더운 날씨나 많은 양의 물을 쏟을 때 유용함).
• 공기 주입제 - 작은 기포를 생성하여 동결-해동 저항성을 개선합니다.
• 고가소제 - 매우 유동적인 콘크리트(고강도 또는 셀프 레벨링 믹스에 사용)를 허용합니다.

혼화제는 고성능 구조물이나 장식용 콘크리트와 같은 특수 콘크리트 분야에서 특히 중요합니다.

콘크리트 배치의 비율은 어떻게 되나요?

콘크리트의 배합 비율이란 기본적으로 각 재료가 얼마나 많이 섞이는지를 말합니다. 콘크리트의 기본 배합 비율(파티오, 보도 또는 슬래브와 같은 소규모 프로젝트에 자주 사용됨)입니다.

일반적인 믹스는 1:2:3 비율입니다.. 즉, :

• 시멘트 1부
• 모래(고운 골재) 2부
• 자갈 또는 쇄석 3부(굵은 골재)

그런 다음 다음을 추가합니다. 물-일반적으로 약 0.5 부품의 비율은 작업과 기후에 따라 달라집니다. 물과 시멘트의 비율은 매우 중요합니다. 물이 많으면 콘크리트가 작업하기 쉬워지지만 약해질 수도 있습니다. 물이 적으면 콘크리트가 더 강해지지만 타설과 마감이 더 어렵습니다.

이 1:2:3 배합은 진입로, 보도, 슬래브와 같은 범용 콘크리트에 적합합니다. 하지만 교량 지지대나 고층 건물과 같은 무거운 작업의 경우 배합 비율이 바뀔 수 있습니다. 엔지니어는 콘크리트가 필요한 강도와 내구성을 충족하는지 확인하기 위해 비율을 조정하고 다른 재료를 추가할 수도 있습니다.

배치 작업은 부피(버킷이나 삽 사용) 또는 무게(더 정확하고 대규모 프로젝트에 사용됨)를 기준으로 할 수 있습니다. 어느 쪽이든 일관성이 핵심입니다. 각 배치가 가능한 한 동일해야 최종 구조가 견고하고 안전합니다.

콘크리트는 어떻게 만들어지나요?

자, 이제 무엇이 들어가는지 알았으니 실제로는 어떻게 만들까요?

로켓 과학은 아니지만 분명 예술이 있습니다.

1단계: 올바른 믹스 구성하기

가장 먼저 해야 할 일은 적절한 비율을 맞추는 것입니다. 이를 흔히 "믹스 디자인"이라고 합니다. 작업마다 다른 믹스가 필요합니다. 예를 들어 인도에는 다리와 같은 종류의 콘크리트가 필요하지 않습니다.

기본 콘크리트의 일반적인 비율은 시멘트 1, 모래 2, 자갈 3에 물을 반 정도 섞는 것입니다. 하지만 이 비율은 다를 수 있습니다.

목표는 강도, 내구성, 작업성의 균형을 맞추는 것입니다. 너무 건조하면 붓기가 어렵습니다. 너무 젖으면 충분히 강하지 않을 수 있습니다.

2단계: 모든 것을 함께 혼합하기

재료의 계량이 끝나면 이제 믹싱할 차례입니다. 소규모 작업의 경우 수작업으로 할 수 있지만, 대규모 프로젝트에서는 휴대용 드럼 믹서나 도로에서 볼 수 있는 대형 트럭과 같은 믹서를 사용합니다.

골재, 시멘트, 물 등 모든 것이 먼저 투입됩니다. 그런 다음 모든 것이 고르고 균일해질 때까지 혼합합니다. 마른 부분이 없습니다. 지나치게 젖은 부분도 없습니다. 균일하게 잘 섞이면 됩니다.

3단계: 콘크리트 타설하기

모든 것이 섞인 후에는 빠르게 움직여야 합니다. 콘크리트는 꽤 빨리 굳기 시작합니다. 일단 폼이나 몰드에 붓고 나면 콘크리트를 펴서 수평을 맞춥니다. 이 단계를 배치 및 스크 리딩이라고 합니다.

그런 다음 플로트로 매끄럽게 만듭니다. 더 큰 표면의 경우 전동 공구를 사용하여 평평하게 만들 수 있습니다.

4단계: 콘크리트 양생

이제 사람들이 종종 간과하는 부분이 있습니다: 경화입니다. 경화는 단순히 말리는 것이 아닙니다. 경화란 제대로 굳을 수 있도록 촉촉하게 유지하는 것입니다. 앞서 이야기한 수화 과정을 기억하시나요? 시간이 걸립니다. 보통 며칠, 때로는 몇 주가 걸리기도 합니다.

콘크리트가 너무 빨리 마르면 균열이 생기거나 원래보다 약해질 수 있습니다. 그래서 사람들은 물을 뿌리거나 비닐로 덮거나 경화 화합물을 사용하여 수분을 가두어 두기도 합니다.

5단계: 마무리 작업

경화 후에는 물과 얼룩을 방지하기 위해 밀봉하거나 장식용 표면인 경우 텍스처를 추가하는 등 마무리 작업을 조금 더 할 수 있습니다.

[관련: 콘크리트가 마르는 데 얼마나 걸리나요?]

결론

콘크리트는 단순한 재료처럼 보이지만 강도, 내구성, 다용도성을 제공하기 위해 함께 작용하는 고도로 공학적으로 설계된 재료의 혼합물입니다. 기본 구성 요소시멘트, 물, 골재-믹스의 핵심을 형성하고 혼합물 및 보충 재료 다양한 구성 요구 사항을 충족하도록 속성을 미세 조정할 수 있습니다.

보도를 타설하든 고층 빌딩을 건설하든 콘크리트의 성분을 이해하면 더 나은 성능, 더 낮은 비용, 더 지속 가능한 건축 환경을 보장하는 데 도움이 됩니다.