구체적인

Concrete
이 기사는 건설 자재에 관한 것입니다. 기타 용도는 콘크리트(동음이의하지 않음)를 참조하십시오.
시멘트, 그라우트, 모르타르, 석고와 혼동하지 마십시오.
건설에 사용되는 단일 콘크리트 블록

콘크리트는 시간이 지남에 따라 경화되는 유체 시멘트와 함께 결합된 골재로 구성된 복합 재료입니다. 콘크리트는 물 다음으로 세계에서 두 번째로 많이 사용되는 물질이며,[1] 가장 널리 사용되는 건축 자재입니다.[2] 전 세계적으로 톤당 사용량은 강철, 목재, 플라스틱 및 알루미늄을 합친 것의 두 배입니다.[3]

골재를 건조한 포틀랜드 시멘트 및 물과 혼합하면 혼합물은 쉽게 붓고 성형되는 유체 슬러리를 형성합니다. 시멘트는 콘크리트 수화라고[4] 불리는 과정을 통해 물과 반응하여 몇 시간에 걸쳐 단단하게 굳어져서 재료들을 견고한 돌과 같은 많은 용도를 가진 재료로 결합하는 단단한 매트릭스를 형성합니다.[5] 이를 통해 콘크리트를 형태로 주조할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 공구 공정을 수행할 수 있습니다. 수화 과정은 발열 작용을 하는데, 이는 콘크리트가 굳는 데 걸리는 시간에 주변 온도가 상당한 역할을 한다는 것을 의미합니다. 종종, 습식 혼합물의 물리적 특성을 개선하거나 경화 시간을 지연 또는 가속화하거나 또는 그렇지 않으면 완성된 재료를 변경하기 위해 첨가제(포졸란 또는 수퍼가소제 등)가 혼합물에 포함됩니다. 대부분의 콘크리트는 인장 강도를 제공하기 위해 철근(철근 등)이 내장된 보강재로 타설되어 철근 콘크리트를 산출합니다.

과거에는 석회 퍼티(putty)와 같은 석회 기반 시멘트 결합제가 자주 사용되었지만 때로는 칼슘 알루미네이트 시멘트와 같은 다른 수압 시멘트(내수성)와 함께 사용되어 포틀랜드 시멘트 콘크리트(포틀랜드 돌과 시각적으로 유사하여 명명됨)를 형성했습니다.[6][7] 도로 표면에 자주 사용되는 역청 바인더를 갖는 아스팔트 콘크리트 및 폴리머를 바인더로 사용하는 폴리머 콘크리트를 포함하여, 골재를 함께 결합하는 다른 방법과 함께 많은 비시멘트 유형의 콘크리트가 존재합니다. 콘크리트는 모르타르와 구별됩니다. 콘크리트는 그 자체가 건축 자재인 반면, 모르타르는 일반적으로 벽돌, 타일 및 기타 석조 장치를 함께 고정하는 접착제입니다.[8] 그라우트는 콘크리트 및 시멘트와 관련된 또 다른 재료입니다. 조골재를 포함하지 않으며, 대개 부을 수 있거나 요변성이며, 이미 설치된 조골재 또는 조골재 사이의 틈새를 메우는 데 사용됩니다. 콘크리트 제조 및 수리 방법 중 일부는 그라우트를 틈새로 펌핑하여 제자리에 단단한 덩어리를 구성하는 것을 포함합니다.

어원

콘크리트라는 단어는 라틴어 "concrete" (compact 또는 condensed를 의미함)에서 비롯되었으며,[9] "con-" (함께)와 "crecere" (성장하기 위해)의 완벽한 수동적 참여인 "concrecere"에서 비롯되었습니다.

역사

고대

콘크리트 바닥은 대략 기원전 1400-1200년으로 거슬러 올라가는 그리스 티린스의 왕궁에서 발견되었습니다.[10][11] 석회 박격포는 기원전 800년 크레타 섬과 키프로스 섬과 같은 그리스에서 사용되었습니다. 아시리아 제르완 수로(기원전 688년)는 방수 콘크리트를 사용했습니다.[12] 콘크리트는 많은 고대 건축물에서 건축에 사용되었습니다.[13]

Uxmal 유적에 있는 마야 콘크리트(850-925 A.D.)는 '유카탄 여행의 사건'에서 존 L.에 의해 언급되었습니다. 스티븐스. "지붕은 평평하고 시멘트로 덮여 있었습니다." "바닥은 시멘트였는데, 어떤 곳은 딱딱했지만, 오랫동안 노출되어 부서졌고, 지금은 발 밑으로 무너져 내렸습니다." "하지만 벽 전체는 단단했고, 거의 바위처럼 단단한 모르타르에 박힌 큰 돌들로 이루어져 있었습니다."

일련의 오아시스를 점령하고 통제한 나바테아 무역상들은 기원전 4세기부터 시리아 남부와 요르단 북부 지역에 소규모 제국을 건설하면서 콘크리트와 같은 물질의 소규모 생산을 개척했습니다. 그들은 기원전 700년까지 일부 자기시멘트 특성을 가진 수압석회의 장점을 발견했습니다. 그들은 돌무더기 석조 주택, 콘크리트 바닥, 지하 방수 수조 건설을 위한 모르타르를 공급하기 위해 가마를 지었습니다. 그들은 나바타인들이 사막에서 번성할 수 있게 해주었기 때문에 그들은 그 저수조를 비밀로 했습니다.[14] 이러한 구조물 중 일부는 오늘날까지 생존합니다.[14]

고대 이집트와 후기 로마 시대에 건축업자들은 석회에 화산재를 첨가하면 혼합물이 물에 잠길 수 있다는 것을 발견했습니다. 그들은 포졸란 반응을 발견했습니다.

고전시대

로마 판테온의 외관은 서기 128년에 완성되었는데, 이는 세계에서 가장 큰 철근 콘크리트 돔입니다.[15]
판테온 돔의 내부를 아래에서 볼 수 있습니다. 코퍼 돔을 위한 콘크리트는 주형에 깔렸고, 임시 비계에 장착되었습니다.
특징적인 로마 아치에서 노출된 오푸스 카멘티쿰. 현대의 콘크리트 구조물과는 대조적으로, 로마 건축물에 사용된 콘크리트는 대개 벽돌이나 돌로 덮여 있었습니다.

로마인들은 기원전 300년부터 서기 476년까지 광범위하게 콘크리트를 사용했습니다.[16] 로마 제국 시대에 로마의 콘크리트는 생석회, 포졸라나, 그리고 부석의 집합체로 만들어졌습니다. 로마 건축 혁명이라고 불리는 건축 역사의 중요한 사건인 많은 로마 건축물에 널리 사용되면서 로마 건축은 돌과 벽돌 재료의 제한으로부터 해방되었습니다. 구조적 복잡성과 차원 모두에서 혁신적인 새로운 디자인을 가능하게 했습니다.[17] 로마의 콜로세움은 대부분 콘크리트로 지어졌고, 판테온은 세계에서 가장 큰 철근이 없는 콘크리트 돔을 가지고 있습니다.[18]

로마인들도 알고 있듯이 콘크리트는 새롭고 혁명적인 재료였습니다. 아치형, 금고형, 돔형으로 놓여져 있어 돌이나 벽돌로 비슷한 구조의 건축물을 만드는 사람들을 괴롭힌 많은 내부 추력과 변형으로부터 벗어나, 단단한 덩어리로 빠르게 굳어졌습니다.[19]

현대적인 테스트에 따르면 오푸스 카멘티슘은 현대적인 포틀랜드 시멘트 콘크리트만큼의 압축 강도를 가지고 있습니다(ca. 200 kg/cm2 [20 MPa; 2,800 psi]).[20] 그러나 철근이 없어 인장강도가 현대 철근콘크리트보다 훨씬 낮았고, 적용방식도 차이가 있었습니다.[21]

현대의 구조용 콘크리트는 로마 콘크리트와 두 가지 중요한 세부 사항이 다릅니다. 첫째, 혼합물의 일관성은 유동적이고 균질하여, 로마 관행에서 종종 돌무더기로 구성된 골재의 배치와 함께 손으로 레이어드하는 것이 아니라 형태로 쏟아질 수 있습니다. 둘째, 일체형 철근은 현대 콘크리트 조립물에 강한 장력을 주는 반면, 로마 콘크리트는 콘크리트 접합의 강도에만 의존하여 장력에 저항할 수 있습니다.[22]

로마 콘크리트 구조물의 장기 내구성은 화쇄암(화쇄암)과 화산재를 사용했기 때문인 것으로 밝혀졌습니다. 스트래틀링라이트(특정하고 복잡한 칼슘 알루미노실리케이트 수화물)의 결정화와 이와 유사한 칼슘-aluminium-silic-수화물 시멘트 결합제의 합체는 지진 활동 환경에서도 콘크리트에 더 큰 정도의 파괴 저항성을 부여하는 데 도움이 되었습니다. 로마 콘크리트는 현대 콘크리트보다 바닷물에 의한 침식에 훨씬 더 강합니다; 시간이 지남에 따라 Al-toboromite 결정을 형성하기 위해 바닷물과 반응하는 열쇄성 물질을 사용했습니다.[25][26] 고온 혼합의 사용과 석회질 점토의 존재는 콘크리트에 자체 치유 능력을 부여하는 것으로 생각되며, 여기서 형성된 균열은 균열이 확산되는 것을 방지하는 석회질로 채워집니다.[27][28]

많은 로마 건축물에서 콘크리트의 광범위한 사용은 많은 사람들이 오늘날까지 살아남게 해주었습니다. 로마에 있는 카라칼라의 목욕은 단 하나의 예입니다. 남부 프랑스의 웅장한 퐁 뒤 가르드와 같은 많은 로마의 수로와 다리는 판테온의 돔처럼 콘크리트 코어 위에 석조 피복을 가지고 있습니다.

중세

로마 제국 이후에는 연소된 석회와 포졸라나의 사용이 크게 줄었습니다. 석회를 태울 때의 낮은 가마 온도, 포졸라나 부족, 배합 불량 등이 모두 콘크리트와 모르타르의 품질 저하의 원인이 되었습니다. 11세기부터 교회와 성 건축에서 돌의 사용이 증가하면서 모르타르에 대한 수요가 증가했습니다. 12세기부터 더 나은 분쇄와 체질을 통해 품질이 향상되기 시작했습니다. 중세의 석회 박격포와 콘크리트는 비수력적이었으며, 조적, "심장"(조적 조적심), 기초를 결속시키는 데 사용되었습니다. 바르톨로마에우스 앵글리쿠스는 그의 드 오너라티부스 레룸(1240)에서 절구 제조에 대해 설명합니다. 1397년의 영어 번역에서, 그것은 "lyme...은 돌 브렌트이다; 그것을 송드와 물의 침전물과 함께 혼합함으로써 만들어진다"라고 쓰여 있습니다. 14세기부터는 다시 모르타르의 품질이 우수해졌지만, 17세기부터는 일반적으로 포졸라나를 첨가했습니다.[29]

Canal du Midi는 1670년에 콘크리트를 사용하여 지어졌습니다.[30]

산업시대

영국 데본의 스미턴 타워

아마도 콘크리트의 현대적 사용에 있어서 가장 위대한 진보는 1756년과 1759년 사이에 영국의 공학자 존 스미턴에 의해 영국 데본에서 건설된 스미턴의 타워였을 것입니다. 이 세 번째 에디스톤 등대는 자갈과 가루 벽돌을 골재로 사용하여 콘크리트에 수압 석회를 사용하는 것을 개척했습니다.[31]

포틀랜드 시멘트를 생산하는 방법은 영국에서 개발되었고 1824년 조셉 아스딘에 의해 특허를 받았습니다.[32] 아스딘(Aspdin)은 영국 도셋(Dorset)의 포틀랜드(Portland) 섬에서 채석한 포틀랜드 돌(Portland Stone)과 유사하기 때문에 이 이름을 선택했습니다. 그의 아들 윌리엄은 1840년대까지 개발을 계속하여 "현대적인" 포틀랜드 시멘트 개발에 대한 인정을 받았습니다.[33]

철근 콘크리트는 1849년 조셉 모니어에 의해 발명되었습니다.[34] 그리고 최초의 철근 콘크리트 집은 1853년 프랑수아 코이그네에[35] 의해 지어졌습니다. 최초의 콘크리트 철근 다리는 1875년 조셉 모니어에 의해 설계되고 건설되었습니다.[36]

프리스트레스 콘크리트와 포스트텐션 콘크리트는 프랑스의 구조 및 토목 기술자인 외젠 프레이시네에 의해 개척되었습니다. 콘크리트 부품 또는 구조물은 텐던 케이블의 제조 중 또는 제조 후에 사용될 때 발생하는 인장력에 대해 보강하기 위해 압축됩니다. 프레이시넷은 1928년 10월 2일에 이 기술에 대한 특허를 취득했습니다.[37]

구성.

참고 항목: 슬래그 및 중금속

콘크리트는 시멘트 결합제(일반적으로 포틀랜드 시멘트 페이스트 또는 아스팔트)와 골재(일반적으로 암석 물질, 느슨한 돌 및 모래)의 분산된 상 또는 "채움제"를 포함하는 인공 복합 재료입니다. 바인더는 필러를 "접착"하여 합성 복합체를 형성합니다.[38] 많은 유형의 콘크리트를 사용할 수 있으며, 바인더의 제형과 엔지니어링 재료의 적용에 적합하도록 사용되는 골재의 유형에 따라 결정됩니다. 이 변수들은 강도와 밀도, 그리고 완제품의 화학적 및 내열성을 결정합니다.

콘크리트 철도 침목의 레일 아래 단면

건설 골재는 콘크리트 혼합물, 일반적으로 모래와 같은 미세한 재료와 함께 거친 자갈 또는 석회암 또는 화강암과 같은 파쇄된 암석의 큰 덩어리로 구성됩니다.

가장 일반적으로 포틀랜드 시멘트로 만들어진 시멘트 페이스트는 콘크리트 바인더의 가장 일반적인 종류입니다. 시멘트 결합제의 경우, 물은 건조한 시멘트 분말 및 골재와 혼합되며, 이는 일반적으로 형태로 부어 성형할 수 있는 반액성 슬러리(paste)를 생성합니다. 콘크리트는 수화라는 화학적 과정을 통해 굳어지고 굳어집니다. 물은 시멘트와 반응하여 다른 성분들을 결합하여 견고하고 돌과 같은 물질을 만듭니다. 플라이애시 및 슬래그 시멘트와 같은 다른 시멘트 재료는 시멘트와 미리 혼합되거나 콘크리트 구성요소로 직접 첨가되어 골재용 바인더의 일부가 되기도 합니다.[39] 플라이애쉬와 슬래그는 신선한 특성과 내구성과 같은 콘크리트의 일부 특성을 향상시킬 수 있습니다.[39] 또는 다른 재료를 콘크리트 바인더로 사용할 수도 있습니다. 아스팔트 콘크리트에서 바인더로 사용되는 아스팔트는 가장 일반적인 대체재입니다.

재료의 경화율이나 특성을 수정하기 위해 혼합물을 첨가합니다. 미네랄 혼합물은 재활용 재료를 콘크리트 재료로 사용합니다. 눈에 띄는 재료로는 석탄 화력 발전소의 부산물인 플라이애시(fly ash), 제철 부산물인 분쇄된 고로 슬래그(ground granulated blastro slag), 산업용 전기 아크로의 부산물인 실리카퓸(silica fume) 등이 있습니다.

일반적으로 포틀랜드 시멘트 콘크리트를 사용하는 구조물은 강철 보강재를 포함하는데, 이는 이러한 유형의 콘크리트가 높은 압축강도로 제형화될 수 있지만 항상 낮은 인장강도를 갖기 때문입니다. 따라서 일반적으로 인장에 강한 재료, 일반적으로 강철 철근으로 보강됩니다.

혼합 설계는 건설되는 구조물의 유형, 콘크리트가 혼합되어 전달되는 방식, 구조물을 형성하기 위해 배치되는 방식에 따라 달라집니다.

시멘트

주요 기사: 시멘트
하루 1만톤 시멘트 가마에서 나오는 양은 약 2분 정도, 포대 시멘트 몇 톤

포틀랜드 시멘트는 일반적으로 가장 일반적인 시멘트 유형입니다. 콘크리트, 모르타르 및 많은 플라스터의 기본 재료입니다.[40] 칼슘 실리케이트(알라이트, 벨라이트), 알루미네이트 및 페라이트(물과 반응하는 화합물)의 혼합물로 구성됩니다. 포틀랜드 시멘트 및 이와 유사한 재료는 석회암(칼슘의 공급원)을 점토 또는 셰일(실리콘, 알루미늄 및 철의 공급원)로 가열하고 이 제품(클링커라고 함)을 황산염(가장 일반적으로 석고) 공급원으로 분쇄하여 만듭니다.

시멘트 가마는 매우 크고 복잡하고 본질적으로 먼지가 많은 산업 시설입니다. 주어진 양의 콘크리트를 생산하는 데 사용되는 다양한 재료 중 시멘트가 가장 에너지 비용이 많이 듭니다. 복잡하고 효율적인 가마도 1톤의 클링커를 생산한 후 시멘트로 갈아내는 데 3.3~3.6기가줄의 에너지가 필요합니다. 많은 가마는 폐기물 처리가 어려운 폐기물을 연료로 사용할 수 있으며, 가장 일반적인 것은 사용된 타이어입니다. 그 온도에서 극도로 높은 온도와 오랜 시간은 시멘트 가마가 사용하기 어려운 연료도 효율적이고 완전히 연소시킬 수 있게 해줍니다.[41] 포틀랜드 시멘트를 구성하는 칼슘 실리케이트와 알루미네이트의 5대 화합물의 중량은 5~50%입니다.

양생

물과 시멘트 물질을 결합하면 수분 공급 과정에 의해 시멘트 페이스트가 형성됩니다. 시멘트 페이스트는 골재를 함께 붙이고, 그 안에 빈 공간을 채우고, 더 자유롭게 흐르게 합니다.[42]

에이브럼스의 법칙에 따르면 물과 시멘트의 비율이 낮으면 더 강하고 내구성이 뛰어난 콘크리트가 생성되는 반면, 물이 많을수록 더 자유롭게 흐르는 콘크리트가 생성되며 슬럼프가 더 높습니다.[43] 시멘트의 수화는 많은 동시 반응을 수반합니다. 이 공정은 중합, 규산염 및 알루미네이트 성분의 상호 연결, 모래 및 자갈 입자에 결합하여 고체 덩어리를 형성하는 것을 포함합니다.[44] 대표적인 전환은 트리칼륨 실리케이트의 수화입니다.

시멘트 약품 표기 : CS + H → CS - H + CH + 열
표준 표기 : CaSiO + HO → CaO · SiO ·HO2(겔) + Ca(OH)2 + 열
밸런스: CaSiO 2개 + HO 7개 → CaO·2 SiO·4 HO(겔) + Ca(OH) 3개 + 열
(C-S-H에서 CaO, SiO2, HO의2 정확한 비율이 달라질 수 있으므로 대략)[44]

시멘트의 수화(경화)는 되돌릴 수 없습니다.[45]

집합체

주요 기사: 건설골재
쇄석골재

콘크리트 혼합물의 대부분은 미세하고 거친 골재입니다. 모래, 천연 자갈, 쇄석 등이 주로 이 용도로 사용됩니다. 천연골재의 부분적인 대체재로서 재생골재(건설, 철거, 굴착 폐기물에서 나오는 것)가 점점 더 많이 사용되고 있으며, 공랭식 고로 슬래그 및 바닥재를 포함한 다수의 제조 골재도 허용되고 있습니다.

골재의 크기 분포에 따라 바인더가 얼마나 필요한지가 결정됩니다. 크기 분포가 매우 고른 골재는 가장 큰 간격을 가지며 입자가 작은 골재를 추가하면 이러한 간격이 채워집니다. 바인더는 골재 사이의 틈새를 메우고 골재 표면을 함께 붙여야 하며, 일반적으로 가장 비용이 많이 드는 구성요소입니다. 따라서 골재의 크기가 달라지면 콘크리트 비용이 절감됩니다.[46] 골재는 바인더보다 거의 항상 강하므로 그 사용이 콘크리트 강도에 부정적인 영향을 미치지 않습니다.

압축 후 골재의 재배포는 진동의 영향으로 인해 비균질성이 발생하는 경우가 많습니다. 이로 인해 강도 구배가 발생할 수 있습니다.[47]

석영, 작은 강 돌 또는 파쇄된 유리와 같은 장식용 돌은 때때로 콘크리트 표면에 추가되어 장식용 "노광 골재" 마감재로 사용되며, 조경 디자이너들 사이에서 인기가 있습니다.

혼합물

혼합물은 일반 콘크리트 혼합물로는 얻을 수 없는 특정 특성을 부여하기 위해 콘크리트에 첨가되는 분말 또는 유체 형태의 재료입니다. 혼합물은 "콘크리트 혼합물이 준비될 때" 추가되는 것으로 정의됩니다.[48] 가장 일반적인 혼합물은 리타더와 가속기입니다. 일반적인 사용에서 혼합 선량은 시멘트 질량 대비 5% 미만이며, 회분/혼합 시 콘크리트에 첨가됩니다(아래 § 생산 참조). 일반적인 혼합물[50] 유형은 다음과 같습니다.

  • 가속기는 콘크리트의 수화(경화) 속도를 높입니다. 사용되는 대표적인 재료는 염화칼슘, 질산칼슘, 질산나트륨입니다. 그러나 염화물의 사용은 철강 보강에 부식을 유발할 수 있으며 일부 국가에서는 금지되어 있으므로 염화물 염보다 효과가 떨어지더라도 질산염이 선호될 수 있습니다. 가속 혼합물은 추운 날씨에 콘크리트의 특성을 수정하는 데 특히 유용합니다.
  • 공기 유입제는 콘크리트에 작은 기포를 추가하고 유입시켜 냉동-해동 주기 동안 손상을 줄여 내구성을 높입니다. 그러나 공기의 1%가 압축 강도를 5%[51] 감소시킬 수 있기 때문에 공기가 유입되면 강도와 균형을 이루게 됩니다. 혼합 과정의 결과로 너무 많은 공기가 콘크리트에 갇히게 되면, 기포가 뭉쳐서 젖은 콘크리트 표면으로 올라간 후 분산되도록 디포머를 사용할 수 있습니다.
  • 접착제는 내온성과 내식성이 넓은 구 콘크리트와 신 콘크리트(일반적으로 폴리머의 일종) 간의 결합을 형성하는 데 사용됩니다.
  • 부식 방지제는 콘크리트의 강철 및 철근 부식을 최소화하기 위해 사용됩니다.
  • 결정질 혼합물은 일반적으로 콘크리트를 배치하는 동안 투과성을 낮추기 위해 첨가됩니다. 반응은 물과 수화되지 않은 시멘트 입자에 노출되어 불용성 바늘 모양의 결정을 형성할 때 발생하며, 이 결정은 콘크리트의 모세관 구멍과 미세 균열을 채워 물과 수인성 오염물의 경로를 차단합니다. 결정질 혼합물이 있는 콘크리트는 물에 지속적으로 노출되면 영구적인 방수 보호를 보장하기 위해 결정화가 시작되기 때문에 자체 밀봉을 기대할 수 있습니다.
  • 안료는 콘크리트의 색상을 변경하는 데 사용할 수 있습니다.
  • 가소제는 플라스틱, 즉 "신선한" 콘크리트의 가공성을 높여 통합 작업을 덜 하면서 더 쉽게 배치할 수 있습니다. 대표적인 가소제는 리그노술포네이트입니다. 가소제는 작업성을 유지하면서 콘크리트의 수분 함량을 감소시키기 위해 사용될 수 있으며 이러한 사용으로 인해 수분 감소제라고 불리기도 합니다. 이러한 처리는 강도와 내구성 특성을 향상시킵니다.
  • 초가소제(high-range water-reducer)는 유해한 영향이 적고 기존 가소제보다 작업성을 높이는 데 사용할 수 있는 가소제의 한 종류입니다. 압축 강도를 높이기 위해 초가소제를 사용합니다. 콘크리트의 작업성을 높이고 수분 함량의 필요성을 15~30% 낮춥니다.
  • 펌핑 보조제는 펌프성을 향상시키고 페이스트를 두껍게 하며 분리 및 출혈을 줄입니다.
  • 리타더는 콘크리트의 수분 공급을 늦추며, 주입을 완료하기 전에 부분적인 설정이 바람직하지 않은 크고 어려운 주입에 사용됩니다. 대표적인 폴리올 지연제는 설탕, 수크로스, 글루콘산나트륨, 포도당, 시트르산, 타르타르산입니다.

미네랄 혼합물 및 혼합 시멘트

시멘트 성분:
화학적[a][52][53][54], 물리적 특성의 비교
소유물 포틀랜드
시멘트의 		규산염[b]
재를 날리다 		캘리셔스[c]
재를 날리다 		슬래그
시멘트의 		실리카
흄
질량별 비율(%)
 SiO2 21.9 52 35 35 85–97
알로23 6.9 23 18 12 —
Fe2O3 3 11 6 1 —
CaO 63 5 21 40 < 1
MgO 2.5 — — — —
SO3 1.7 — — — —
비표면(m2/kg)[d] 370 420 420 400 15,000
– 30,000
비중 3.15 2.38 2.65 2.94 2.22
범용 기본 바인더 시멘트교체 시멘트교체 시멘트교체 성상강화제
  1. ^ 표시된 값은 대략적입니다. 특정 재료의 값은 다를 수 있습니다.
  2. ^ ASTM C618 Class F
  3. ^ ASTM C618 Class C
  4. ^ 질소 흡착(BET)법에 의한 실리카퓸의 구체적인 표면 측정, 기타는 통기법(Blaine)에 의한 것.

포졸란 또는 잠수압 특성을 갖는 무기 재료, 이러한 매우 미립화된 재료는 콘크리트의 특성을 개선하기 위해 콘크리트 혼합물에 첨가되거나(광물 혼합물),[49] 포틀랜드 시멘트(혼합 시멘트)의 대체물로서 첨가됩니다.[55] 석회석, 플라이 애쉬, 고로 슬래그 및 포졸란 특성을 갖는 기타 유용한 재료를 혼합물에 포함하는 제품이 테스트되고 사용되고 있습니다. 이러한 개발은 시멘트 사용으로 인한 영향을 최소화하기 위해 관련성이 커지고 있으며, 전 세계 온실 가스 배출량의 최대 생산국 중 하나(약 5~10%)로 악명이 높습니다.[56] 대체 재료의 사용은 또한 비용을 낮추고 콘크리트 특성을 개선하며 폐기물을 재활용할 수 있으며, 최근에는 원료 추출, 폐기물 생성 및 매립 관행에 더 큰 영향을 미치면서 수요가 증가하고 있는 건설 산업의 순환 경제 측면과 관련이 있습니다.

  • 플라이애쉬: 석탄 화력 발전소의 부산물로, 포틀랜드 시멘트를 부분적으로 대체하는 데 사용됩니다(질량 대비 최대 60%). 플라이애쉬의 특성은 탄 석탄의 종류에 따라 다릅니다. 일반적으로 규질 플라이애쉬는 포졸란 성분인 반면 석회질 플라이애쉬는 잠재수압성을 가지고 있습니다.[57]
  • 분쇄된 고로 슬래그(GGBFS 또는 GGBS): 철강 생산 부산물은 포틀랜드 시멘트를 부분적으로 대체하는 데 사용됩니다(질량 대비 최대 80%). 잠재 유압 특성이 있습니다.[58]
  • 실리카퓸: 실리콘 및 페로실리콘 합금 생산의 부산물입니다. 실리카퓸은 비산재와 비슷하지만 입자 크기가 100배 작습니다. 이로 인해 표면 대 부피 비율이 높아지고 포졸란 반응이 훨씬 빨라집니다. 실리카퓸은 콘크리트의 강도와 내구성을 높이기 위해 사용되지만 일반적으로 작업성을 위해 과가소제를 사용해야 합니다.[59]
  • 고반응성 메타카올린(HRM): 메타카올린은 실리카퓸으로 만든 콘크리트와 비슷한 강도와 내구성을 가진 콘크리트를 생산합니다. 실리카퓸은 보통 짙은 회색이나 검은색인 반면, 고반응성 메타카올린은 대개 밝은 흰색이어서 외관이 중요한 건축용 콘크리트로 선호되는 선택입니다.
  • 탄소나노섬유를 콘크리트에 첨가하여 압축강도를 향상시키고 더 높은 영률을 얻을 수 있으며, 콘크리트의 변형률 모니터링, 손상 평가 및 자가 건강 모니터링에 필요한 전기적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 탄소 섬유는 높은 인장 강도와 높은 전기 전도도로 인해 기계적 및 전기적 특성(예: 더 높은 강도)과 자체 모니터링 거동 측면에서 많은 장점을 가지고 있습니다.[60]
  • 제이스 목적으로 콘크리트를 전기 전도성으로 만들기 위해 탄소 제품이 추가되었습니다.[61]
  • 일본 기타큐슈 대학의 새로운 연구는 세탁되고 건조된 사용된 기저귀의 재활용 혼합물이 매립지를 덜 생산하고 콘크리트 생산에 모래를 덜 사용하는 환경적인 해결책이 될 수 있다는 것을 보여줍니다. 새로운 기저귀-시멘트 복합재의 강도와 내구성을 테스트하기 위해 인도네시아에 모델 홈을 지었습니다.

생산.

콘크리트 혼합기가 재료 사일로로부터 충전되는 것을 보여주는 콘크리트 플랜트
1936년 앨라배마주 버밍햄의 콘크리트 혼합 공장

콘크리트 생산은 콘크리트를 생산하기 위해 물, 골재, 시멘트 및 기타 첨가제와 같은 다양한 성분을 혼합하는 과정입니다. 콘크리트 생산은 시간에 민감합니다. 재료가 섞이면 콘크리트가 굳기 전에 작업자가 제자리에 있어야 합니다. 현대적인 용도에서 대부분의 콘크리트 생산은 콘크리트 공장 또는 종종 배치 공장이라고 하는 대규모 산업 시설에서 이루어집니다. 일반적인 배치 방법은 폼워크에서 주조하는 것으로, 혼합물이 모양을 유지할 수 있을 정도로 충분히 설정될 때까지 모양을 유지합니다.

콘크리트 식물은 크게 레디믹스 식물과 센트럴믹스 식물의 두 가지 유형이 있습니다. 레디 믹스 식물은 모든 고체 성분을 혼합하는 반면, 중앙 믹스는 동일하지만 물을 추가합니다. 중앙 혼합 공장은 콘크리트 품질을 보다 정확하게 제어할 수 있습니다. 중앙 혼합 공장은 공장에서 수분 공급이 시작되기 때문에 콘크리트가 사용될 작업 현장과 가까워야 합니다.

콘크리트 공장은 시멘트와 같은 각종 재료의 저장을 위한 대형 호퍼, 골재 및 물과 같은 벌크 재료의 저장을 위한 저장, 각종 첨가제 및 개량제의 첨가를 위한 기구, 그 재료의 일부 또는 전부를 정확하게 계량, 이동 및 혼합하기 위한 기계, 혼합된 콘크리트를 분배하기 위한 설비 등으로 구성되며, 콘크리트 믹서 트럭에 자주 갑니다.

현대식 콘크리트는 일반적으로 점성 유체로 준비되어 형태로 쏟아질 수 있습니다. 양식은 원하는 모양을 정의하는 용기입니다. 콘크리트 거푸집은 슬립 포밍, 강판 시공 등 여러 가지 방법으로 준비할 수 있습니다. 또는 콘크리트를 건조기, 비유동 형태로 혼합하여 공장 환경에서 프리캐스트 콘크리트 제품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.

콘크리트를 붓는 작업이 중단되면 다음 배치가 위에 추가되기 전에 초기 배치된 재료가 가라앉기 시작할 수 있습니다. 이렇게 하면 두 배치 사이에 콜드 조인트라고 하는 수평 약점 평면이 생성됩니다.[62] 혼합물이 있어야 할 위치에 있으면 콘크리트가 원하는 특성을 달성할 수 있도록 경화 공정을 제어해야 합니다. 구체적인 준비 과정에서 다양한 기술적 세부 사항이 제품의 품질과 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

디자인 믹스

설계 혼합 비율은 엔지니어가 사용 중인 특정 성분의 특성을 분석한 후 결정합니다. 시멘트 1부, 모래 2부, 골재 4부의 '명목혼합물'을 사용하는 대신 토목 기사가 현장과 조건의 요구 사항에 정확히 부합하도록 콘크리트 혼합물을 맞춤 설계하고, 재료 비율을 설정하고 혼합물의 특성을 미세 조정하거나 성능 포락선을 높이기 위해 혼합물 패키지를 설계하는 경우가 많습니다. 디자인 믹스 콘크리트는 더 기본적인 공칭 믹스로는 충족할 수 없는 매우 광범위한 사양을 가질 수 있지만 엔지니어의 참여로 인해 콘크리트 믹스 비용이 증가하는 경우가 많습니다.

콘크리트 혼합물은 주로 공칭 혼합물, 표준 혼합물 및 디자인 혼합물로 나뉩니다.

공칭 혼합 비율은 : : 의 부피로 제공됩니다 공칭 혼합은 사전에 시험을 수행하지 않고도 완성된 콘크리트의 특성에 대한 기본적인 아이디어를 얻을 수 있는 간단하고 빠른 방법입니다.

다양한 관리 기관(예: British Standards)은 공칭 혼합 비율을 여러 등급으로 정의하며, 일반적으로 낮은 압축 강도에서 높은 압축 강도에 이르기까지 다양합니다. 등급은 일반적으로 28일 큐브 강도를 나타냅니다.[63]

믹싱

참고 항목: 체적형 콘크리트 혼합기 및 콘크리트 혼합기

균일하고 고품질의 콘크리트를 생산하기 위해서는 철저한 혼합이 필수적입니다.

별도의 페이스트 혼합은 이러한 재료를 골재와 결합하기 전에 시멘트와 물을 페이스트로 혼합하면 생성된 콘크리트의 압축 강도를 높일 수 있음을 보여주었습니다.[64] 페이스트는 일반적으로 0.30 내지 0.45 질량비의 w/c(물 대 시멘트 비율)로 고속 전단형 혼합기에서 혼합됩니다. 시멘트 페이스트 프리믹스는 가속기 또는 리타더, 초가소제, 안료 또는 실리카퓸과 같은 혼합물을 포함할 수 있습니다. 그런 다음 미리 혼합된 페이스트는 골재 및 나머지 배치수와 혼합되고 기존 콘크리트 혼합 장비에서 최종 혼합이 완료됩니다.[65]

표본 분석 – 작업성

주요 기사: 콘크리트 슬럼프 시험
주차장의 콘크리트 바닥 배치
워싱턴 팰리세이드 공원 콘크리트 타설 및 다듬기

작업성은 콘크리트의 품질을 저하시키지 않으면서 원하는 작업(붓기, 펌핑, 펼치기, 탬핑, 진동)으로 양식/금형을 적절하게 채우는 신선한(플라스틱) 콘크리트 혼합물의 능력입니다. 작업성은 수분 함량, 골재(형상 및 크기 분포), 시멘트 함량 및 연령(수화 수준)에 따라 달라지며, 과가소제와 같은 화학 혼합물을 추가하여 수정할 수 있습니다. 수분 함량을 높이거나 화학 혼합물을 첨가하면 콘크리트 작업성이 높아집니다. 과도한 물은 (시멘트와 골재가 분리되기 시작할 때) 출혈이나 골재의 분리를 증가시켜 콘크리트의 품질을 저하시킵니다. 다양한 용도로 광범위한 그라데이션을 사용할 수 있지만 그라데이션의 변화는 콘크리트의 작업성에도 영향을 미칠 수 있습니다.[66][67] 바람직하지 않은 그라데이션은 거푸집의 크기에 비해 너무 크거나, 더 작은 골재 등급이 너무 적어서 더 큰 등급 사이의 간격을 메우는 역할을 할 수 없는 큰 골재를 사용하는 것, 또는 같은 이유로 너무 적거나 너무 많은 모래를 사용하는 것, 또는 너무 적은 물 또는 너무 많은 시멘트를 사용하는 것을 의미할 수 있습니다. 혹은 조약돌과 같은 더 매끄러운 둥근 골재 대신 들쭉날쭉한 쇄석을 사용하기도 합니다. 이러한 요소들과 다른 요소들의 임의의 조합은 너무 가혹한 혼합, 즉 원활하게 흐르지 않거나 퍼지지 않는 혼합, 즉 거푸집 내부로 들어가기 어렵고 표면 마감이 어려운 혼합을 초래할 수 있습니다.[68]

시공성은 ASTMC 143 또는 EN 12350-2 시험 표준에 따른 새로운 콘크리트 배치의 가소성에 대한 간단한 측정인 콘크리트 슬럼프 시험에 의해 측정될 수 있습니다. 슬럼프는 일반적으로 "에이브람스 콘"에 새로운 콘크리트 배치의 샘플을 채우는 것으로 측정됩니다. 콘은 넓은 끝이 평평하고 비흡수성 표면으로 내려갑니다. 그런 다음 동일한 부피의 세 층으로 채워지며 각 층은 강철 막대로 탬핑되어 층을 통합합니다. 콘을 조심스럽게 들어 올릴 때, 밀폐된 물질은 중력 때문에 일정량이 떨어집니다. 비교적 건조한 표본은 한 발(300mm) 중 1인치 또는 2인치(25 또는 50mm)의 슬럼프 값을 가지면서 슬럼프가 매우 적습니다. 상대적으로 젖은 콘크리트 샘플은 8인치까지 떨어질 수 있습니다. 작업성은 플로우 테이블 테스트로도 측정이 가능합니다.

물-시멘트 비율을 변경하지 않고 가소제 또는 과가소제와 같은 화학 혼합물을 첨가하여 슬럼프를 증가시킬 수 있습니다.[69] 일부 다른 혼합물, 특히 공기 중 혼합물은 혼합물의 슬럼프를 증가시킬 수 있습니다.

고유량 콘크리트는 자체 응집 콘크리트와 마찬가지로 다른 유량 측정 방법으로 테스트됩니다. 이러한 방법 중 하나는 콘을 좁은 끝에 놓고 콘이 점차 들어올려지는 동안 콘을 통해 혼합물이 어떻게 흐르는지 관찰하는 것입니다.

혼합 후 콘크리트는 유체이며 필요한 위치로 펌핑할 수 있습니다.

양생

침지(접지)에 의한 수경시 수분을 유지하는 콘크리트 슬래브

시멘트 수화에 대한 최적의 조건 유지

최적의 강도와 내구성을 얻기 위해서는 콘크리트가 경화되는 동안 촉촉하게 유지되어야 합니다.[70] 경화 수화가 일어나는 동안 칼슘-실리케이트 수화물(C-S-H)이 형성되도록 합니다. 혼합물의 최종 강도의 90% 이상은 일반적으로 4주 이내에 도달하며, 나머지 10%는 수년 또는 수십 년에 걸쳐 달성됩니다.[71] 수십 년에 걸친 CO2 흡수로 인하여 콘크리트의 수산화칼슘이 탄산칼슘으로 전환되면 콘크리트는 더욱 강화되고 손상에 대한 저항력이 높아집니다. 그러나 이러한 탄산화 반응은 시멘트 기공 용액의 pH를 낮추고 보강 막대를 부식시킬 수 있습니다.

처음 3일 동안 콘크리트의 수분 공급과 경화가 중요합니다. 배치 시 바람으로부터의 증발 등의 요인에 의한 비정상적으로 빠른 건조 및 수축은 아직 충분한 강도를 얻지 못한 상태에서 인장 응력을 증가시켜 수축 균열이 더 크게 발생할 수 있습니다. 양생 과정에서 습기를 유지하면 콘크리트의 초기 강도를 높일 수 있습니다. 경화 전 응력을 최소화하여 균열을 최소화합니다. 고강도 콘크리트는 수축과 균열을 증가시키는 시멘트 사용을 증가시켜 더 빠르게 수분을 공급하도록 설계되었습니다. 콘크리트 강도는 최대 3년간 변화(증가)합니다. 요소의 단면 치수와 구조물 착취 조건에 따라 다릅니다.[72] 숏컷 고분자 섬유의 첨가는 경화시 수축에 의한 응력을 개선(감소)시키고 초기 및 궁극의 압축 강도를 증가시킬 수 있습니다.[73]

콘크리트를 적절하게 경화시키면 강도가 증가하고 투과성이 낮아지며 표면이 조기에 마르는 균열을 피할 수 있습니다. 시멘트의 발열 설정으로 인해 얼거나 과열되지 않도록 주의해야 합니다. 부적절한 경화는 스케일링, 강도 저하, 내마모성 불량 및 균열을 유발할 수 있습니다.

증발에 의한 수분 손실을 방지하는 양생기법

경화 기간 동안 콘크리트는 이상적으로 온도와 습도가 조절된 상태로 유지됩니다. 경화 시 완전한 수분 공급을 보장하기 위해 콘크리트 슬래브에는 콘크리트 위에 수막을 형성하는 "경화성 화합물"이 분사되는 경우가 많습니다. 일반적인 필름은 왁스 또는 관련 소수성 화합물로 만들어집니다. 콘크리트가 충분히 경화된 후, 필름은 일반적인 사용을 통해 콘크리트로부터 박리되도록 허용됩니다.[74]

전통적인 양생 조건은 콘크리트 표면에 물을 뿌리거나 응결하는 것을 포함합니다. 인접한 사진은 이를 달성하기 위한 많은 방법 중 하나인 물속에 콘크리트를 넣고 탈수를 방지하기 위해 플라스틱으로 포장하는 방법을 보여줍니다. 추가적인 일반적인 경화 방법으로는 습식 삼베와 신선한 콘크리트를 덮는 플라스틱 시트가 있습니다.

더 높은 강도의 적용을 위해 콘크리트에 가속 경화 기술이 적용될 수 있습니다. 일반적인 방법은 증기로 타설된 콘크리트를 가열하는 것으로, 습기를 유지하는 동시에 온도를 상승시켜 수화 과정이 더 빠르고 더 철저하게 진행되도록 하는 역할을 합니다.

대체유형

주요 기사: 콘크리트의 종류

아스팔트

주요 기사: 아스팔트콘크리트

아스팔트 콘크리트(북미에서는 일반적으로 아스팔트,[75] 블랙탑 또는 포장, 영국 및 아일랜드 공화국에서는 타르맥, 역청 마카담 또는 압연 아스팔트)는 제방 댐의 핵심부뿐만 아니라 도로, 주차장, 공항을 표면화하는 데 일반적으로 사용되는 복합 재료입니다.[76] 아스팔트 혼합물은 20세기 초부터 포장 공사에 사용되었습니다.[77] 아스팔트와 결합되어 층층이 쌓이고 압축된 광물 골재로 구성되어 있습니다. 이 과정은 벨기에의 발명가이자 미국 이민자인 에드워드 드 스메드에 의해 다듬어지고 향상되었습니다.[78]

아스팔트(또는 아스팔트) 콘크리트, 유연 아스팔트 콘크리트 및 유연 혼합물이라는 용어는 일반적으로 엔지니어링 및 건설 문서에서만 사용되며, 이 문서에서 콘크리트는 바인더와 접착된 광물 골재로 구성된 모든 복합 재료로 정의됩니다. 약어인 AC는 아스팔트 콘크리트에 사용되기도 하지만 복합 재료의 액체 아스팔트 부분을 지칭하는 아스팔트 함량 또는 아스팔트 시멘트를 나타낼 수도 있습니다.

그래핀 강화 콘크리트

그래핀 강화 콘크리트는 시멘트 혼합 또는 생산 공정 중에 화학적으로 조작된 그래핀(일반적으로 0.5 중량% 미만)이 소량 첨가되는 것을 제외하고 콘크리트 혼합물의 표준 설계입니다.[79][80] 이러한 향상된 그래핀 콘크리트는 콘크리트 응용 분야를 중심으로 설계되었습니다.

미생물

Bacillus pasteurii, Bacillus pseudofirmus, Bacillus Cohnii, Sporosarcina pasturi, Arthrobacter crystallopoietes 등의 박테리아는 바이오매스를 통해 콘크리트의 압축 강도를 높입니다. 그러나 일부 형태의 박테리아는 콘크리트를 파괴할 수도 있습니다.[81] 바실러스 종. CT-5. 철근 콘크리트의 철근 부식을 최대 4배까지 줄일 수 있습니다. 스포로사르시나 파스퇴르는 물과 염화물 투과성을 감소시킵니다. B. pasteurii는 산에 대한 내성을 증가시킵니다.[82] Bacillus pasteii와 B. spaericus는 균열 표면에 탄산칼슘 침전을 유도하여 압축 강도를 더할 수 있습니다.[83]

나노콘크리트

HEM(High-Energy Mixing)을 적용한 나노 콘크리트로 만든 장식판

나노콘크리트(nano-concrete) 또는 나노콘크리트(nano-concrete)는 100 μm[84] 이상의 포틀랜드 시멘트 입자와 500 μm 이하의 실리카 입자를 포함하는 재료의 일종으로, 일반 콘크리트에서 발생할 수 있는 공극을 채워서 재료의 강도를 크게 높입니다.[citation needed] 높은 굴곡강도와 압축강도가 표시되는 도보 및 고속도로 교량에 널리 사용됩니다.[83]

지난

주요 기사: 선행콘크리트

이전 콘크리트는 특별히 등급이 매겨진 거친 골재, 시멘트, 물, 그리고 미세 골재가 거의 또는 전혀 섞이지 않은 혼합물입니다. 이 콘크리트는 "노파인" 또는 다공성 콘크리트라고도 합니다. 신중하게 제어되는 공정에서 성분을 혼합하면 응집 입자를 코팅하고 결합하는 페이스트가 생성됩니다. 경화된 콘크리트는 약 15~25%의 상호 연결된 공기 공극을 포함합니다. 물은 포장도로의 빈 공간을 통해 아래의 토양으로 흐릅니다. 서리 피해 가능성을 최소화하기 위해 냉동 해동 기후에서 공기 유입 혼합물을 사용하는 경우가 많습니다. 이전 콘크리트는 또한 빗물이 유출과 홍수에 기여하는 대신 도로와 주차장을 통과하여 대수층을 재충전할 수 있도록 합니다.[85]

고분자

주요 기사: 폴리머 콘크리트

폴리머 콘크리트는 골재와 다양한 폴리머의 혼합물이며 강화될 수 있습니다. 시멘트는 석회계 시멘트보다 가격이 비싸지만 폴리머 콘크리트는 보강이 없어도 인장강도가 크고 물에 잘 녹지 않는 장점이 있습니다. 폴리머 콘크리트는 배수구와 같은 다른 용도의 수리 및 시공에 자주 사용됩니다.

화산

화산 콘크리트는 석회암을 태워서 클링커를 형성하는 대신 화산암을 대체합니다. 비슷한 양의 에너지를 소비하지만 부산물로 탄소를 직접 배출하지는 않습니다.[86] 화산암/회분은 기공 미세화로 인한 황산염, 염화물 및 알칼리 실리카 반응에 대한 내성을 개선하기 위해 콘크리트에 보조 시멘트 물질로 사용됩니다.[87] 또한 일반적으로 다른 골재에 비해 비용 효율이 높고,[88] 세미 및 경량 콘크리트에 적합하며,[88] 열 및 음향 절연에 적합합니다.[88]

폭발적인 화산 폭발 시 냉각 마그마에서 부석, 스코리아, 재와 같은 화쇄성 물질이 형성됩니다. 보조 시멘트 재료(SCM) 또는 시멘트 및 콘크리트의 골재로 사용됩니다.[89] 그것들은 예로부터 건물 적용을 위한 재료를 생산하는 데 광범위하게 사용되었습니다. 예를 들어, 부석과 다른 화산 안경은 로마 시대 (기원전 89년–기원후 79년)에 박격포와 플라스터를 위한 천연 포졸란 물질로 추가되었으며, 이는 이탈리아 나폴리만의 가장 잘 보존된 오티움 빌라 중 하나로 남아 있습니다.[90]

폐광

주요 기사: 폐경콘크리트

폐광은 폴리머 변형 콘크리트의 형태입니다. 특정 폴리머 혼합물을 사용하면 모든 기존 골재(포도, 모래, 돌)를 3~10mm 크기의 고체 폐기물 혼합물로 대체하여 도로 및 건물 건설을 위한 저압축 강도(3~20N/mm2) 제품을[91] 형성할 수 있습니다. 폐경량 콘크리트 1입방미터에는 1.1~1.3m의3 파쇄된 폐기물이 포함되어 있고 다른 골재는 포함되어 있지 않습니다.

유황콘크리트

주요 기사: 유황콘크리트

유황 콘크리트는 유황을 바인더로 사용하는 특수 콘크리트로 시멘트나 물이 필요 없습니다.

특성.

본문 : 콘크리트의 특성

콘크리트는 상대적으로 압축강도는 높지만 인장강도는 훨씬 낮습니다.[92] 따라서 일반적으로 장력에 강한 재료(흔히 강철)로 보강됩니다. 콘크리트의 탄성은 낮은 응력 수준에서는 비교적 일정하지만 높은 응력 수준에서는 매트릭스 균열이 발달함에 따라 감소하기 시작합니다. 콘크리트는 열팽창계수가 매우 낮고 성숙할수록 수축합니다. 모든 콘크리트 구조물은 수축과 장력으로 인해 어느 정도 균열이 발생합니다. 장기간의 힘을 받는 콘크리트는 부식되기 쉽습니다.

콘크리트의 특성이 적용에 대한 사양과 일치하는지 확인하기 위해 테스트를 수행할 수 있습니다.

콘크리트 실린더의 압축시험

재료는 재료의 강도에 영향을 미칩니다. 콘크리트 강도 값은 일반적으로 표준 시험 절차에 따라 결정된 원통형 또는 입방형 시편의 하한 압축 강도로 지정됩니다.

콘크리트의 강도는 기능에 따라 결정됩니다. 콘크리트가 경량이어야 할 경우 매우 낮은 강도의 14 MPa(2,000 psi) 이하의 콘크리트를 사용할 수 있습니다.[93] 경량 콘크리트는 종종 강도가 감소하는 부작용과 함께 공기, 폼 또는 경량 골재를 추가하여 달성됩니다. 대부분의 일상적인 용도에는 20~32MPa(2,900~4,600psi) 콘크리트가 자주 사용됩니다. 40 MPa(5,800psi) 콘크리트는 더 비싸지만 더 내구성이 뛰어난 옵션으로 쉽게 상업적으로 구입할 수 있습니다. 더 높은 강도의 콘크리트는 종종 더 큰 토목 프로젝트에 사용됩니다.[94] 40 MPa(5,800 psi) 이상의 강도는 종종 특정 건물 요소에 사용됩니다. 예를 들어, 고층 콘크리트 건물의 저층 기둥은 기둥의 크기를 작게 유지하기 위해 80MPa(11,600psi) 이상의 콘크리트를 사용할 수 있습니다. 교량은 필요한 스팬 수를 줄이기 위해 고강도 콘크리트의 긴 빔을 사용할 수 있습니다.[95][96] 때때로 다른 구조적 요구에는 고강도 콘크리트가 필요할 수 있습니다. 구조물이 매우 견고해야 하는 경우, 서비스 하중을 견디는 데 필요한 것보다 훨씬 더 강한 강도의 콘크리트가 지정될 수 있습니다. 이러한 이유로 130MPa(18,900psi)에 달하는 강도가 상업적으로 사용되었습니다.[95]

에너지 효율

콘크리트를 만들기 위해 생산되는 시멘트는 연간 전 세계 CO2 배출량의 약 8%를 차지합니다(예: 전 세계 항공 1.9%[97][98]와 비교). 가장 큰 CO의 두 가지 공급원은 시멘트 제조 공정에 의해 생성되며, (1) 시멘트 가마에서 석회석의 탈탄소화 반응(T ≈ 950 °C)과 (2) 화석 연료의 연소에 의해 가마에서 시멘트 클링커의 소결 온도(T ≈ 1450 °C)에 도달하여 발생합니다. 원료 추출, 파쇄 및 혼합에 필요한 에너지(콘크리트 생산에 사용되는 건축용 골재, 시멘트 가마에 공급하는 석회석 및 점토)가 더 낮습니다. 또한 레미콘은 현지 자원에서 건설 현장 근처에서 생산되며, 일반적으로 작업 현장에서 100km 이내에서 생산되기 때문에 운송에 필요한 에너지 요구량도 낮습니다.[99] 따라서 1kg당 약 1~1.5메가줄의 콘크리트의 전체적인 체화 에너지는 많은 구조 및 건설 자재보다 낮습니다.[100]

일단 자리를 잡으면 콘크리트는 건물의 수명 동안 큰 에너지 효율을 제공합니다.[101] 콘크리트 벽은 나무 틀로 만든 벽보다 공기가 훨씬 적게 새요.[102] 공기 누출은 가정에서 발생하는 에너지 손실의 큰 비율을 차지합니다. 콘크리트의 열질량 특성은 주거용 및 상업용 건물의 효율성을 증가시킵니다. 콘크리트의 열 질량은 난방 또는 냉방에 필요한 에너지를 저장하고 방출함으로써 내부의 온도 변동을 줄이고 냉난방 비용을 최소화함으로써 연중 이점을 제공합니다.[103] 단열재는 건물 외피를 통한 에너지 손실을 줄이는 반면, 열 질량은 벽을 사용하여 에너지를 저장하고 방출합니다. 현대식 콘크리트 벽 시스템은 외부 단열재와 열 질량을 모두 사용하여 에너지 효율적인 건물을 만듭니다. 단열 콘크리트 형태(Insulating Concrete Forms, ICF)는 건물의 벽의 형태를 형성하기 위해 쌓여진 다음 구조물을 만들기 위해 철근 콘크리트로 채워진 단열 폼 또는 라스트라로 만들어진 속이 빈 블록 또는 패널입니다.

화재안전

보스턴 시청(Boston City Hall, 1968)은 주로 프리캐스트(precast)로 건설되고 콘크리트가 주입된 잔혹주의 디자인입니다.

콘크리트 건물은 철골을 사용하여 지어진 건물보다 화재에 더 강합니다. 콘크리트는 강철보다 열전도율이 낮고 따라서 동일한 화재 조건에서 더 오래 지속될 수 있기 때문입니다. 콘크리트는 위와 같은 효과로 철골의 방화 장치로 사용되기도 합니다. 방화막으로서의 콘크리트, 예를 들어 퐁듀파이어는 미사일 발사대와 같은 극한 환경에서도 사용될 수 있습니다.

불연성 건축을 위한 옵션에는 바닥, 천장, 지붕이 주조물 고정 및 중공 코어 프리캐스트 콘크리트로 구성되어 있습니다. 벽의 경우 콘크리트 조적 기술과 ICF(Insulating Concrete Forms)가 추가 옵션입니다. ICF는 건축물의 벽의 형태를 형성하기 위해 쌓여진 내화 단열폼으로 만들어진 속이 빈 블록 또는 패널입니다. 그리고 그 구조물을 만들기 위해 철근 콘크리트로 채워집니다.

콘크리트는 또한 측면 강성으로 인해 강풍, 허리케인, 토네이도와 같은 외부에서 가해지는 힘에 대해 우수한 저항력을 제공하여 수평 이동을 최소화합니다. 그러나 이러한 강성은 특정 유형의 콘크리트 구조물에 대해 작용할 수 있으며, 특히 더 극단적인 힘에 저항하기 위해 상대적으로 더 높은 굴곡 구조가 필요한 경우에 더욱 그렇습니다.

지진안전

위에서 살펴본 바와 같이 콘크리트는 압축에는 매우 강하지만 장력에는 약합니다. 더 큰 지진은 구조물에 매우 큰 전단 하중을 발생시킬 수 있습니다. 이러한 전단하중은 인장하중과 압축하중 모두에 영향을 받습니다. 철근이 없는 콘크리트 구조물은 다른 철근이 없는 석조 구조물과 마찬가지로 심한 지진 흔들림 동안 고장이 날 수 있습니다. 보강되지 않은 석조 구조물은 세계적으로 가장 큰 지진 위험 중 하나입니다.[104] 이러한 위험은 위험에 처한 건물(예: 튀르키예 이스탄불의 학교 건물)의 내진 개조를 통해 줄일 수 있습니다.

콘크리트를 이용한 시공

뉴욕 버팔로에 있는 시 법원 건물

콘크리트는 가장 내구성이 뛰어난 건축 자재 중 하나입니다. 목재 구조에 비해 우수한 내화성을 제공하며 시간이 지남에 따라 강도가 높아집니다. 콘크리트로 만들어진 구조물은 긴 사용 수명을 가질 수 있습니다.[106] 콘크리트는 세계 그 어떤 인공 재료보다 많이 사용됩니다.[107] 2006년 현재, 매년 약 75억 입방 미터의 콘크리트가 만들어지는데, 이는 지구상의 모든 사람들에게 1 입방 미터 이상입니다.[108]

철근콘크리트

주요 기사: 철근콘크리트
브라질 리우데자네이루의 예수상. 수천 개의 삼각형 비누돌 타일 모자이크로 된 철근 콘크리트로 만들어졌습니다.[109]

철의 형태로 된 보강재의 사용은 1850년대 프랑스의 산업가 프랑수아 코이그네에 의해 도입되었고, 1880년대가 되어서야 독일의 토목 기사 G. A. 방법은 철근으로 강철을 사용했습니다. 콘크리트는 상대적으로 부서지기 쉬운 재료로 압축에는 강하지만 장력은 덜합니다. 일반적인 비보강 콘크리트는 진동, 풍하중 등에 의해 유발되는 응력을 상대적으로 잘 견디지 못해 많은 구조물에 부적합합니다. 따라서 전체적인 강도를 높이기 위해 철근, 와이어, 메쉬 또는 케이블을 콘크리트에 고정할 수 있습니다. 철근이라고도 하는 이 보강재는 인장력에 저항합니다.[110]

철근 콘크리트(RC)는 다용도 복합재이며 현대 건설에서 가장 널리 사용되는 재료 중 하나입니다. 서로 보완하는 매우 다른 특성을 가진 서로 다른 구성 물질로 구성되어 있습니다. 철근 콘크리트의 경우 구성 재료는 거의 항상 콘크리트와 강철입니다. 이 두 물질은 함께 강한 결합을 형성하고 다양한 작용력에 저항할 수 있어 효과적으로 단일 구조 요소로 작용합니다.[111]

철근 콘크리트는 프리캐스트(precast) 또는 현장(in-place) 콘크리트가 될 수 있으며, 슬래브, 벽, 보, 기둥, 기초 및 골조 시공과 같은 광범위한 응용 분야에 사용됩니다. 철근은 일반적으로 보의 하부와 같이 콘크리트의 장력을 받을 가능성이 있는 부분에 배치됩니다. 일반적으로 강철 보강재 위와 아래 모두 최소 50mm의 덮개가 있어 구조적 불안정을 초래할 수 있는 스폴링 및 부식에 견딜 수 있습니다.[110] 섬유 강화 콘크리트와 같은 다른 유형의 비강철 보강재는 주로 균열을 제어하는 수단으로 특수 용도에 사용됩니다.[111]

프리캐스트 콘크리트

주요 기사: 프리캐스트 콘크리트

프리캐스트 콘크리트는 다른 곳에서 사용하기 위해 한 곳에서 주조되는 콘크리트이며 이동식 재료입니다. 프리캐스트 제작의 가장 큰 부분은 전문 공급업체의 작업에서 수행되지만, 어떤 경우에는 경제적, 지리적 요인, 제품 규모 또는 접근의 어려움으로 인해 요소가 건설 현장에 주조되거나 인접해 있습니다.[112] 프리캐스팅은 요소로부터 보호되는 통제된 환경에서 수행되기 때문에 상당한 이점을 제공하지만, 이것의 단점은 운송에서 건설 현장까지의 온실가스 배출에 기여한다는 것입니다.[111]

프리캐스트 콘크리트를 사용하여 달성해야 할 이점:[112]

  • 선호하는 치수 체계가 존재하며, 카탈로그에서 시도 및 테스트된 설계의 요소를 사용할 수 있습니다.
  • 시간을 크게 절약할 수 있는 것은 건설의 전체 기간을 결정하는 일련의 사건을 제외하고는 구조 요소의 제조에서 비롯되며, 이를 '임계 경로'라고 계획 엔지니어들이 알고 있습니다.
  • 필요한 제어 시험이 가능한 실험실 시설의 가용성, 많은 시설이 국가 표준에 따라 특정 시험을 위해 인증되었습니다.
  • 적절한 용량을 가진 스트레스 베드, 특정 제품 전용 금형 및 기계와 같은 특정 생산 유형에 적합한 기능을 갖춘 장비.
  • 금형에서 직접 얻은 고품질 마감으로 인테리어 장식의 필요성을 없애고 낮은 유지 비용을 보장합니다.

질량구조물

주요 기사: 매스 콘크리트
2009년 11월 말 Taum Sauk (미주리) 양수장 시설에서 재건된 항공 사진. 원래 저수지가 고장난 후 새로운 저수지는 롤러 압축 콘크리트로 만들어졌습니다.

댐, 내비게이션 잠금장치, 대형 매트 기초, 대형 방파제 등 대형 콘크리트 구조물은 설치 중 시멘트의 발열 화학반응으로 수분 공급 및 관련 팽창 시 과도한 열이 발생합니다. 이러한 영향을 완화하기 위해 시공 중에 후냉각이[113] 일반적으로 적용됩니다. Hoover Dam의 초기 예는 손상된 과열을 피하기 위해 경화 과정에서 냉각수를 순환시키기 위해 수직 콘크리트 배치 사이에 파이프 네트워크를 사용했습니다. 유사한 시스템이 여전히 사용됩니다. 주입량, 사용된 콘크리트 혼합물 및 주변 공기 온도에 따라 콘크리트가 배치된 후 냉각 과정이 수개월 동안 지속될 수 있습니다. 질량 콘크리트 구조물에서 콘크리트 혼합물을 사전 냉각하기 위한 다양한 방법도 사용됩니다.[113]

시멘트의 열 부산물을 최소화하는 대량 콘크리트 구조물에 대한 또 다른 접근법은 롤러 컴팩트 콘크리트를 사용하는 것인데, 롤러 컴팩트 콘크리트는 기존 습식 배치보다 냉각 요구량이 훨씬 낮습니다. 반건조 물질로 두꺼운 층으로 증착된 다음 롤러를 압축하여 밀도가 높고 강한 덩어리로 만듭니다.

표면 마감

주요 기사: 장식용 콘크리트
흑현무암 연마 콘크리트 바닥

원시 콘크리트 표면은 다공성이고 상대적으로 흥미롭지 않은 외관을 갖는 경향이 있습니다. 외관을 개선하고 얼룩, 물 침투 및 결빙으로부터 표면을 보존하기 위해 많은 마감재를 적용할 수 있습니다.

개선된 외관의 예로는 젖은 콘크리트가 표면에 인상적인 패턴을 가지고 포장, 자갈 또는 벽돌과 같은 효과를 주고 착색을 동반할 수 있는 스탬핑 콘크리트가 있습니다. 바닥재와 테이블 상판에 대한 또 다른 인기 있는 효과는 콘크리트가 다이아몬드 연마제로 광학적으로 평평하게 연마되고 폴리머 또는 기타 밀봉제로 밀봉되는 연마 콘크리트입니다.

다른 마감은 끌링으로 달성할 수 있으며, 페인트를 칠하거나 다른 재료로 덮는 것과 같은 더 전통적인 기술을 사용할 수 있습니다.

콘크리트 표면의 적절한 처리, 따라서 콘크리트의 특성은 건축 구조물의 건설 및 개조에 있어 중요한 단계입니다.[114]

프리스트레스 구조물

본문 : 프리스트레스 콘크리트
애리조나주 스코츠데일에 있는 스타일리시한 선인장이 사운드/유지 벽을 장식합니다.

프리스트레스 콘크리트는 철근 콘크리트의 한 형태로, 사용 중에 발생하는 인장 응력에 대응하기 위해 건설 중에 압축 응력으로 건설됩니다. 이는 보강재를 최적으로 사용하기 위해 구조물의 응력을 더 잘 분산시켜 보 또는 슬래브의 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 수평 빔은 처지는 경향이 있습니다. 빔 바닥을 따라 프리스트레스 보강재가 이에 반작용합니다. 프리텐션 콘크리트에서 프리스트레스는 주조 전에 인장력을 받는 강철 또는 폴리머 텐던 또는 철근을 사용하거나 주조 후에 포스트텐션 콘크리트에 사용하여 달성됩니다.

두 가지 시스템이 사용되고 있습니다.[111]

  • 프리텐션 콘크리트는 거의 항상 프리캐스트되며, 콘크리트가 배치되고 그 주위에 세팅되는 동안 팽팽하게 유지되는 강선(텐던)을 포함합니다.
  • 포스트텐션 콘크리트에는 덕트가 관통되어 있습니다. 콘크리트가 힘을 얻은 후, 힘줄은 덕트를 통해 당겨지고 응력을 받습니다. 그런 다음 덕트는 그라우트로 채워집니다. 이렇게 건설된 교량은 그동안 힘줄이 상당한 부식을 겪었기 때문에 이제 콘크리트 외면을 따라 힘줄이 이어지는 외부 포스트텐션이 사용될 수 있습니다.

미국의 55,000 마일(89,000 km) 이상의 고속도로가 이 재료로 포장되어 있습니다. 철근 콘크리트, 프리스트레스트 콘크리트 및 프리캐스트 콘크리트는 현대에 가장 널리 사용되는 콘크리트 기능 확장 유형입니다. 자세한 내용은 잔혹주의 건축물을 참조하십시오.

배치

콘크리트는 혼합되면 일반적으로 구조물이 될 장소로 운반됩니다. 관련된 거리, 필요한 수량 및 기타 적용 세부 사항에 따라 다양한 운송 및 배치 방법이 사용됩니다. 많은 양은 종종 트럭으로 운송되거나 중력이나 떨림을 통해 자유롭게 쏟아지거나 파이프를 통해 퍼집니다. 더 적은 양은 스킵(기중기나 호이스트로 운반되는 내용물을 빼내기 위해 기울이거나 열 수 있는 금속 용기) 또는 손수레에 담겨 운반하거나 수중에 수동으로 놓을 수 있도록 토글백에 넣어 운반할 수 있습니다.

혹한기 배치

핀란드 키멘라악소의 쿠볼라 도심에 있는 콘크리트로 만든 사무실 건물인 포졸라탈로

극한 기상 조건(극열 또는 추위, 바람이 많이 부는 조건, 습도 변화)은 콘크리트의 품질을 크게 변화시킬 수 있습니다. 혹한기 배치 시 많은 주의사항이 지켜집니다.[115] 저온은 시멘트의 수화와 관련된 화학 반응을 상당히 느리게 하여 강도 발달에 영향을 미칩니다. 얼음 결정이 형성되면 수화 시멘트 페이스트의 결정 구조가 손상될 수 있으므로 결빙을 방지하는 것이 가장 중요한 예방책입니다. 콘크리트 타설 표면이 외부 온도와 절연되면 수분 공급의 열로 결빙을 방지할 수 있습니다.

미국 콘크리트 협회(ACI)의 한랭지 배치에 대한 정의인 ACI 306은 다음과 같습니다.[116]

  • 연속 3일 이상 일평균 기온이 40°F(~ 4.5°C) 이하로 떨어지는 기간,
  • 온도는 24시간 동안 50°F(10°C) 이하로 유지됩니다.

추운 계절에 기온이 훨씬 낮은 경향이 있는 캐나다에서는 CSA A23.1에서 다음과 같은 기준을 사용합니다.

  • 공기온도가 5°C 이하인 경우,
  • 콘크리트 타설 후 24시간 이내에 온도가 5℃ 이하로 떨어질 가능성이 있는 경우

콘크리트를 극한의 추위에 노출시키기 전 최소 강도는 500psi(3.4MPa)입니다. CSAA 23.1은 결빙에 대한 노출에 안전하다고 간주되는 7.0 MPa의 압축 강도를 지정했습니다.

수중배치

참고 항목: 수중공사
콘크리트를 물속에 넣는 조립식 트레미

콘크리트는 물 속에 넣고 경화시킬 수 있습니다. 시멘트가 씻겨 나가지 않도록 배치 방법에 주의해야 합니다. 수중 배치 방법에는 트레미, 펌핑, 스킵 배치, 토글백을 사용한 수동 배치, 백워크 등이 있습니다.[117]

그라우티드 골재는 콘크리트 덩어리를 물 속에 형성하는 대안적인 방법으로, 그 형태는 거친 골재로 채워지고 공극은 펌핑된 그라우트로 완전히 채워집니다.[117]

도로

콘크리트 도로는 주행하기에 연료 효율이 [118]높고 반사성이 뛰어나며 다른 포장 표면보다 훨씬 오래 지속되지만 다른 포장 솔루션보다 시장 점유율이 훨씬 낮습니다. 현대적인 포장 방법과 설계 관행은 콘크리트 포장의 경제성을 변화시켰으며, 따라서 잘 설계되고 배치된 콘크리트 포장은 초기 비용에 비해 비용이 적게 들고 수명 주기 동안 비용이 훨씬 적게 들 것입니다. 또 다른 주요 이점은 과거 콘크리트를 사용할 수 있다는 것인데, 이는 도로 근처에 빗물 배수구를 설치할 필요를 없애고 빗물이 흘러내리는 것을 돕기 위해 약간 기울어진 도로의 필요성을 줄여줍니다. 더 이상 배수구 사용을 통해 빗물을 버릴 필요가 없다는 것은 적은 전기가 필요하다는 것을 의미하며(다른 경우에는 물 분배 시스템에 더 많은 펌프가 필요합니다), 더 이상 오염된 물과 섞이지 않기 때문에 빗물이 오염되지 않는다는 것을 의미합니다. 오히려 즉시 땅에 흡수됩니다.[citation needed]

환경, 건강 및 안전

주요 기사: 콘크리트의 환경영향

콘크리트의 제조 및 사용은 광범위한 환경, 경제 및 사회적 영향을 초래합니다.

콘크리트 – 건강 및 안전

참고 항목: 직업성 분진노출 §공사
전동공구 사용에 따른 콘크리트 분진 배출
재활용 파쇄 콘크리트는 알갱이 충전재로 재사용하기 위해 반덤프 트럭에 적재됩니다.

콘크리트를 분쇄하면 위험한 먼지가 발생할 수 있습니다. 시멘트 먼지에 노출되면 규폐증, 신장 질환, 피부 자극 및 유사한 효과와 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 미국 국립 산업 안전 보건 연구소는 이 먼지의 확산을 통제하기 위해 전기 콘크리트 분쇄기에 국소 배기 환기 덮개를 부착할 것을 권장합니다. 게다가, 산업안전보건국은 노동자들이 규사 먼지와 정기적으로 접촉하는 회사들에게 더 엄격한 규제를 가했습니다. OSHA가 건설 회사를 대상으로 2017년 9월 23일부터 시행한 업데이트된 실리카 규칙은 호흡 가능한 결정질 실리카 작업자가 8시간 근무일당 공기 1입방미터당 50마이크로그램까지 합법적으로 접촉할 수 있도록 제한했습니다. 같은 규칙은 일반 산업, 수압파쇄 및 해상에 대해 2018년 6월 23일부터 발효되었습니다. 이 기한은 2021년 6월 23일까지 연장되었습니다. 강화된 안전 규정을 충족하지 못한 기업은 금융 비용과 광범위한 처벌을 받을 수 있습니다. 유용한 첨가물과 원치 않는 첨가물을 포함하여 콘크리트에 일부 물질이 존재하면 독성 및 방사능으로 인해 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 신선한 콘크리트(양생이 완료되기 전)는 알칼리성이 강하므로 적절한 보호 장비를 사용하여 처리해야 합니다.

콘크리트, 시멘트 및 환경

콘크리트의 주요 성분은 시멘트이며, 시멘트는 주로 콘크리트에서 모래와 조대골재를 결합하는 데 사용됩니다. 다양한 시멘트 종류가 존재하지만, 가장 일반적인 것은 "포트랜드 시멘트"로, 클링커와 석고 및 갈은 석회석과 같은 소량의 다른 첨가제를 혼합하여 생성됩니다. 시멘트의 주성분인 클링커의 생산은 에너지 집약도와 공정 배출을 포함한 이 부문의 온실가스 배출량의 대부분을 담당합니다.[119]

시멘트 산업은 주요 온실가스인 이산화탄소의 3대 주요 생산국 중 하나이며, 나머지 2개는 에너지 생산 및 운송 산업입니다. 평균적으로 생산되는 시멘트 1톤당 1톤의 CO가2 대기 중으로 방출됩니다. 선구적인 시멘트 제조업체들은 시멘트 톤당 590kg의 COeq가2 생산되어 탄소 강도가 더 낮다고 주장했습니다.[120] 배출은 각각 온실 가스의 약 40%와 60%를 차지하는 [121]연소 및 하소 과정으로 인한 것입니다. 시멘트가 콘크리트 구성 성분의 극히 일부에 불과하다는 점을 고려하면 콘크리트 1톤이 약 100~200kg의 CO를2 배출하는 역할을 하는 것으로 추정됩니다.[122][123] 매년 전 세계적으로 100억 톤 이상의 콘크리트가 사용됩니다.[123] 앞으로 몇 년 동안 많은 양의 콘크리트가 계속 사용될 것이며, 이 부문의 CO2 배출량 감소는 더욱 중요할 것입니다.

콘크리트는 지표면 유출의 원인이 되는 단단한 표면을 만드는 데 사용되며, 이는 토양 침식, 수질 오염 및 홍수를 유발할 수 있지만, 반대로 우회, 댐 및 홍수 조절에 사용될 수 있습니다. 건물 철거와 자연 재해로 방출되는 콘크리트 먼지는 위험한 대기 오염의 주요 원인이 될 수 있습니다. 콘크리트는 아스팔트보다는 덜하지만 도시 열섬 효과의 원인입니다.

콘크리트 및 기후변화 완화

시멘트 클링커 함량을 줄이면 콘크리트의 환경 수명주기 평가에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 콘크리트의 시멘트 클링커 함량을 줄이는 연구 작업은 이미 일부 진행되었습니다. 그러나 연구 전략은 다릅니다. 종종 많은 양의 슬래그 또는 플라이 애쉬에 대한 일부 클링커의 교체는 기존 콘크리트 기술을 기반으로 조사되었습니다. 이로 인해 슬래그 및 플라이 애쉬와 같은 부족한 원료가 낭비될 수 있습니다. 다른 연구 활동의 목적은 시멘트와 슬래그 및 플라이애시와 같은 반응성 물질을 콘크리트에 효율적으로 사용하는 것입니다.[124]

그는 프리캐스트 콘크리트 파사드의 구체화된 탄소를 일반적인 철근 콘크리트 클래딩 대신 제시된 섬유 철근 고성능 콘크리트를 사용할 때 50%까지 줄일 수 있습니다.[125]

저탄소 콘크리트의 상용화에 대한 연구가 진행되어 왔습니다. 저탄소 콘크리트의 LCA(Life Cycle Assessment)는 지반의 과립화로 슬래그(GGBS) 및 플라이애쉬(FA) 대체율에 따라 조사되었습니다. GGBS의 지구온난화잠재력(GWP)은 1.1kg COeq2/m3 감소한 반면 FA는 광물혼합물 대체율을 10% 증가시켰을 때 17.3kg COeq2/m3 감소했습니다. 본 연구에서는 또한 치환율에 따른 바이너리 블렌디드 저탄소 콘크리트의 압축강도 특성을 비교하고, 혼합비율의 적용범위를 도출하였습니다.[126]

콘크리트 및 기후변화 적응

고성능 건축 자재는 홍수 방지 및 중요 인프라 보호를 포함하여 복원력을 향상시키는 데 특히 중요합니다. 기상 이변으로 인한 사회 기반 시설과 도시의 위험은 홍수와 허리케인 피해에 노출된 지역뿐만 아니라 주민들이 여름의 극심한 기온으로부터 보호를 필요로 하는 곳에서도 특히 심각합니다. 전통적인 콘크리트는 습도와 고농도의 대기 CO에2 노출되면 부담을 받을 수 있습니다. 콘크리트는 환경이 어려운 응용 분야에서 중요한 역할을 할 가능성이 높지만 새롭고 더 똑똑하고 적응력이 뛰어난 재료도 필요합니다.[123][127]

수명 종료: 콘크리트 열화 및 폐기물

주요 기사: 콘크리트 열화
미국 펜실베이니아주 북동부에 있는 툰카녹 고가교는 1915년에 개통되어 현재까지도 정기적으로 사용되고 있습니다.

콘크리트는 철근의 부식 생성물의 팽창, 갇힌 물의 동결, 화재 또는 복사열, 골재 팽창, 해수 영향, 세균 부식, 침출, 빠르게 흐르는 물에 의한 침식, 물리적 손상 및 화학적 손상(탄산화, 염화물)과 같은 많은 공정에 의해 손상될 수 있습니다. 황산염 및 증류수).[128] 미세균류인 아스페르길루스 알터나리아와 클라도스포리움은 체르노빌 원자로에서 방사성 폐기물 장벽으로 사용되는 콘크리트 샘플(알루미늄, 철, 칼슘 및 실리콘 침출)에서 자랄 수 있었습니다.[129]

콘크리트 재활용

주요 기사: 콘크리트 재활용

건조하고 굳어진 콘크리트를 재활용하는 가장 일반적인 방법은 파쇄를 포함합니다. 이동식 선별기와 파쇄기는 현장 처리가 가능하도록 건설 현장에 설치되는 경우가 많습니다. 다른 상황에서는 특정 처리 사이트가 구축되어 일반적으로 더 높은 품질의 골재를 생산할 수 있습니다. 스크린은 원하는 입자 크기를 달성하고 거친 골재에서 먼지, 이물질 및 미세 물질을 제거하는 데 사용됩니다.[130][131]

세계 기록

단일 프로젝트에서 가장 큰 콘크리트 타설량을 기록한 세계 기록은 중국 후베이성의 싼샤댐입니다. 댐 건설에 사용된 콘크리트의 양은 17년 동안 1600만 입방미터로 추정됩니다. 이전 기록은 브라질 이타이푸 수력발전소가 보유한 1,230만 입방미터였습니다.[132][133][134]

콘크리트 펌핑 세계 기록은 2009년 8월 7일 인도 히마찰 프라데시주 수인트 마을 근처의 파르바티 수력 발전 프로젝트 건설 중 715m(2,346ft)의 수직 높이를 통해 콘크리트 믹스를 펌핑한 것입니다.[135][136]

2019년 1월 6일 안드라프라데시주에서 건설된 폴라바람 댐은 24시간 동안 32,100 입방미터의 콘크리트를 부어 기네스 세계 기록에 올랐습니다.[137] 지속적으로 주입되는 가장 큰 콘크리트 뗏목의 세계 기록은 2007년 8월 아부다비에서 계약 회사인 Al Habtoo-CCC Joint Venture에 의해 달성되었으며 콘크리트 공급업체는 Unibeton Ready Mix입니다.[138][139] 붓기(아부다비 랜드마크 타워의 기초 일부)는 이틀 동안 16,000 입방미터의 콘크리트를 쏟아 부었습니다.[140] 작업을 계속하기 위해 방수포로 덮어야 하는 극심한 열대성 폭풍에도 불구하고 이전 기록인 13,200 입방미터는 54시간 만에 쏟아졌습니다. 1992년 쿠알라룸푸르의 페트로나스 타워 건설을 위해 일본과 한국의 합작 컨소시엄인 하자마와 삼성물산에 의해 달성되었습니다. 말레이시아.[141]

연속적으로 가장 큰 콘크리트 바닥 세계 기록은 1997년 11월 8일 켄터키주 루이빌에서 설계 제작 회사인 EXXCEL Project Management에 의해 완성되었습니다. 단일 배치는 225,000평방피트(20,900m2)의 콘크리트를 30시간 만에 배치하고 평탄도 허용오차 FF 54.60, 평탄도 허용오차 FL 43.83으로 마감했습니다. 이는 기존 기록을 50%, 총면적 7.5% 뛰어넘은 수치입니다.[142][143]

연속적으로 가장 큰 수중 콘크리트 타설 기록은 2010년 10월 18일 루이지애나주 뉴올리언스에서 오하이오주 그로브 시티의 계약자 C. J. 마한 건설 회사, LLC에 의해 완료되었습니다. 배치는 2개의 콘크리트 펌프와 2개의 전용 콘크리트 배치 공장을 사용하여 58.5시간 만에 10,251 입방 야드의 콘크리트로 구성되었습니다. 이 배치를 통해 50,180 평방 피트(42,662 m)의 코퍼댐을 해수면보다 약 26 피트(7.9 m) 아래로 탈수시켜 건조한 상태에서 이너 하버 네비게이션 운하 실 앤 모놀리스 프로젝트의 건설을 완료할 수 있습니다.[144]

참고 항목

  • 콘크리트 평준화 – 콘크리트의 기초를 평준화하여 콘크리트를 평준화하는 공정
  • 콘크리트 혼합기 – 시멘트, 골재, 물을 혼합하여 콘크리트를 형성하는 장치
  • 콘크리트 조적장치 – 하는 건설 페이지에 사용되는 표준 크기의 블록
  • 콘크리트 플랜트 – 콘크리트를 형성하기 위해 다양한 성분을 조합하는 장비
  • 중금속 – 금속성을 나타내는 원소들의 느슨하게 정의된 부분 집합
  • 미립자 – 지구 대기 중에 부유하는 미세한 고체 또는 액체 물질
  • Syncrete – 합성 콘크리트 형태

추가읽기

  • "The world's growing problem with concrete, the world's most destructive material" (Video). BBC Reel. 6 March 2023.

참고문헌

  1. ^ Gagg, Colin R. (1 May 2014). "Cement and concrete as an engineering material: An historic appraisal and case study analysis". Engineering Failure Analysis. 40: 114–140. doi:10.1016/j.engfailanal.2014.02.004. ISSN 1350-6307.
  2. ^ Crow, James Mitchell (March 2008). "The concrete conundrum" (PDF). Chemistry World: 62–66. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  3. ^ Manager, Samsung C&T Global PR (27 June 2018). "Concrete Matters: A Primer on the Most Popular Man-Made Material". Samsung C&T Newsroom. Retrieved 28 November 2023.
  4. ^ "Scientific Principles". matse1.matse.illinois.edu. Retrieved 24 May 2023.
  5. ^ Li, Zongjin (2011). Advanced concrete technology. John Wiley & Sons. ISBN 978-0470902431.
  6. ^ Industrial Resources Council (2008). "Portland Cement Concrete". www.industrialresourcescouncil.org. Retrieved 15 June 2018.
  7. ^ National Highway Institute. "Portland Cement Concrete Materials" (PDF). Federal Highway Administration. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  8. ^ Allen, Edward; Iano, Joseph (2013). Fundamentals of building construction : materials and methods (Sixth ed.). Hoboken: John Wiley & Sons. p. 314. ISBN 978-1118420867. OCLC 835621943.
  9. ^ "concretus". Latin Lookup. Archived from the original on 12 May 2013. Retrieved 1 October 2012.
  10. ^ Heinrich Schliemann; Wilhelm Dörpfeld; Felix Adler (1885). Tiryns: The Prehistoric Palace of the Kings of Tiryns, the Results of the Latest Excavations. New York: Charles Scribner's Sons. pp. 190, 203–204, 215.
  11. ^ Sparavigna, Amelia Carolina (2011). "Ancient concrete works". arXiv:1110.5230 [physics.pop-ph].
  12. ^ Jacobsen T and Lloyd S, (1935) "Sennacherib's Aqueduct at Jerwan", Oriental Institute 간행물 24, Chicago University Press
  13. ^ Stella L. Marusin (1 January 1996). "Ancient Concrete Structures". Concrete International. 18 (1): 56–58.
  14. ^ a b Gromicko, Nick; Shepard, Kenton (2016). "The History of Concrete". International Association of Certified Home Inspectors, Inc. Retrieved 27 December 2018.
  15. ^ Moore, David (6 October 2014). "Roman Concrete Research". Romanconcrete.com. Archived from the original on 6 October 2014. Retrieved 13 August 2022.
  16. ^ "The History of Concrete". Dept. of Materials Science and Engineering, University of Illinois, Urbana-Champaign. Archived from the original on 27 November 2012. Retrieved 8 January 2013.
  17. ^ Lancaster, Lynne (2005). Concrete Vaulted Construction in Imperial Rome. Innovations in Context. Cambridge University Press. ISBN 978-0511160684.
  18. ^ Moore, David (1999). "The Pantheon". romanconcrete.com. Archived from the original on 1 October 2011. Retrieved 26 September 2011.
  19. ^ D.S. 로버트슨 (1969). 그리스 로마 건축, 캠브리지, p. 233
  20. ^ Cowan, Henry J. (1977). The master builders : a history of structural and environmental design from ancient Egypt to the nineteenth century. New York: Wiley. ISBN 0-471-02740-5. OCLC 2896326.
  21. ^ "CIVL 1101". www.ce.memphis.edu. Archived from the original on 27 February 2017.
  22. ^ 로버트 마크, 폴 허친슨: "로마 판테온의 구조에 관하여", 아트 회보, 68권, 1호(1986), 26쪽, fn. 5
  23. ^ Kwan, Stephen; Larosa, Judith; Grutzeck, Michael W. (1995). "29Si and27Al MASNMR Study of Stratlingite". Journal of the American Ceramic Society. 78 (7): 1921–1926. doi:10.1111/j.1151-2916.1995.tb08910.x.
  24. ^ Jackson, Marie D.; Landis, Eric N.; Brune, Philip F.; Vitti, Massimo; Chen, Heng; Li, Qinfei; Kunz, Martin; Wenk, Hans-Rudolf; Monteiro, Paulo J. M.; Ingraffea, Anthony R. (30 December 2014). "Mechanical resilience and cementitious processes in Imperial Roman architectural mortar". PNAS. 111 (52): 18484–18489. Bibcode:2014PNAS..11118484J. doi:10.1073/pnas.1417456111. PMC 4284584. PMID 25512521.
  25. ^ Marie D. Jackson; Sean R. Mulcahy; Heng Chen; Yao Li; Qinfei Li; Piergiulio Cappelletti; Hans-Rudolf Wenk (3 July 2017). "Phillipsite and Al-tobermorite mineral cements produced through low-temperature water-rock reactions in Roman marine concrete". American Mineralogist. 102 (7): 1435–1450. Bibcode:2017AmMin.102.1435J. doi:10.2138/am-2017-5993CCBY. S2CID 53452767.
  26. ^ Knapton, Sarah (3 July 2017). "Secret of how Roman concrete survived tidal battering for 2,000 years revealed". The Telegraph. Archived from the original on 4 July 2017.
  27. ^ Seymour, Linda M.; Maragh, Janille; Sabatini, Paolo; Di Tommaso, Michel; Weaver, James C.; Masic, Admir (6 January 2023). "Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete". Science Advances. 9 (1): eadd1602. doi:10.1126/sciadv.add1602. ISSN 2375-2548. PMC 9821858. PMID 36608117.
  28. ^ Starr, Michelle (1 February 2024). "We Finally Know How Ancient Roman Concrete Was Able to Last Thousands of Years". ScienceAlert. Retrieved 1 February 2024.
  29. ^ 피터 휴렛과 마틴 리스카(eds.), 레아의 시멘트와 콘크리트의 화학, 5판 (버터워스-하이네만, 2019), 페이지 3-4.
  30. ^ Rassia, Stamatina Th; Pardalos, Panos M. (15 August 2013). Cities for Smart Environmental and Energy Futures: Impacts on Architecture and Technology. Springer Science & Business Media. p. 58. ISBN 978-3-642-37661-0.
  31. ^ Nick Gromicko & Kenton Shepard. "the History of Concrete". The International Association of Certified Home Inspectors (InterNACHI). Archived from the original on 15 January 2013. Retrieved 8 January 2013.
  32. ^ Herring, Benjamin. "The Secrets of Roman Concrete" (PDF). Romanconcrete.com. Archived (PDF) from the original on 15 September 2012. Retrieved 1 October 2012.
  33. ^ Courland, Robert (2011). Concrete planet : the strange and fascinating story of the world's most common man-made material. Amherst, NY: Prometheus Books. ISBN 978-1616144814. Archived from the original on 4 November 2015. Retrieved 28 August 2015.
  34. ^ "The History of Concrete and Cement". ThoughtCo. 9 April 2012. Retrieved 13 August 2022.
  35. ^ "Francois Coignet – French house builder". Retrieved 23 December 2016.
  36. ^ « 샤젤레 샤젤레 » [보관소], PA00097319 없음, 기지 메리메, minister Français de la Culture.
  37. ^ Billington, David (1985). The Tower and the Bridge. Princeton: Princeton University Press. ISBN 0-691-02393-X.
  38. ^ "Concrete: Scientific Principles". matse1.matse.illinois.edu. Retrieved 6 October 2021.
  39. ^ a b Askarian, Mahya; Fakhretaha Aval, Siavash; Joshaghani, Alireza (22 January 2019). "A comprehensive experimental study on the performance of pumice powder in self-compacting concrete (SCC)". Journal of Sustainable Cement-Based Materials. 7 (6): 340–356. doi:10.1080/21650373.2018.1511486. S2CID 139554392.
  40. ^ Melander, John M.; Farny, James A.; Isberner, Albert W. Jr. (2003). "Portland Cement Plaster/Stucco Manual" (PDF). Portland Cement Association. Archived (PDF) from the original on 12 April 2021. Retrieved 13 July 2021.
  41. ^ Evelien Cochez; Wouter Nijs; Giorgio Simbolotti & Giancarlo Tosato. "Cement Production" (PDF). IEA ETSAP – Energy Technology Systems Analysis Programme. Archived from the original (PDF) on 24 January 2013. Retrieved 9 January 2013.
  42. ^ Gibbons, Jack. "Measuring Water in Concrete". Concrete Construction. Archived from the original on 11 May 2013. Retrieved 1 October 2012.
  43. ^ "Chapter 9: Designing and Proportioning Normal Concrete Mixtures" (PDF). PCA manual. Portland Concrete Association. Archived (PDF) from the original on 26 May 2012. Retrieved 1 October 2012.
  44. ^ a b "Cement hydration". Understanding Cement. Archived from the original on 17 October 2012. Retrieved 1 October 2012.
  45. ^ "Cement Paste – an overview". www.sciencedirect.com ScienceDirect Topics. Retrieved 6 October 2021.
  46. ^ "The Effect of Aggregate Properties on Concrete". www.engr.psu.edu. Engr.psu.edu. 25 December 2012. Archived from the original on 25 December 2012. Retrieved 13 August 2022.
  47. ^ Veretennykov, Vitaliy I.; Yugov, Anatoliy M.; Dolmatov, Andriy O.; Bulavytskyi, Maksym S.; Kukharev, Dmytro I.; Bulavytskyi, Artem S. (2008). "Concrete Inhomogeneity of Vertical Cast-in-Place Elements in Skeleton-Type Buildings". AEI 2008. pp. 1–10. doi:10.1061/41002(328)17. ISBN 978-0784410028.
  48. ^ Gerry Bye; Paul Livesey; Leslie Struble (2011). "Admixtures and Special Cements". Portland Cement: Third edition. doi:10.1680/pc.36116.185 (inactive 31 January 2024). ISBN 978-0727736116.{{cite book}}: CS1 메인트: DOI 2024년 1월 기준 비활성화 (링크)
  49. ^ a b U.S. Federal Highway Administration (14 June 1999). "Admixtures". Archived from the original on 27 January 2007. Retrieved 25 January 2007.
  50. ^ Cement Admixture Association. "Admixture Types". Archived from the original on 3 September 2011. Retrieved 25 December 2010.
  51. ^ Hamakareem, Madeh Izat (14 November 2013). "Effect of Air Entrainment on Concrete Strength". The Constructor. Retrieved 13 November 2020.
  52. ^ Holland, Terence C. (2005). "Silica Fume User's Manual" (PDF). Silica Fume Association and United States Department of Transportation Federal Highway Administration Technical Report FHWA-IF-05-016. Retrieved 31 October 2014.
  53. ^ Kosmatka, S.; Kerkhoff, B.; Panerese, W. (2002). Design and Control of Concrete Mixtures (14 ed.). Portland Cement Association, Skokie, Illinois.
  54. ^ Gamble, William. "Cement, Mortar, and Concrete". In Baumeister; Avallone; Baumeister (eds.). Mark's Handbook for Mechanical Engineers (Eighth ed.). McGraw Hill. Section 6, page 177.
  55. ^ Kosmatka, S.H.; Panarese, W.C. (1988). Design and Control of Concrete Mixtures. Skokie, IL: Portland Cement Association. pp. 17, 42, 70, 184. ISBN 978-0893120870.
  56. ^ "Paving the way to greenhouse gas reductions". MIT News Massachusetts Institute of Technology. 28 August 2011. Archived from the original on 31 October 2012. Retrieved 13 August 2022.
  57. ^ U.S. Federal Highway Administration (14 June 1999). "Fly Ash". Archived from the original on 21 June 2007. Retrieved 24 January 2007.
  58. ^ U.S. Federal Highway Administration. "Ground Granulated Blast-Furnace Slag". Archived from the original on 22 January 2007. Retrieved 24 January 2007.
  59. ^ U.S. Federal Highway Administration. "Silica Fume". Archived from the original on 22 January 2007. Retrieved 24 January 2007.
  60. ^ Mullapudi, Taraka Ravi Shankar; Gao, Di; Ayoub, Ashraf (September 2013). "Non-destructive evaluation of carbon nanofibre concrete". Magazine of Concrete Research. 65 (18): 1081–1091. doi:10.1680/macr.12.00187.
  61. ^ Tuan, Christopher; Yehia, Sherif (1 July 2004). "Evaluation of Electrically Conductive Concrete Containing Carbon Products for Deicing". ACI Materials Journal. 101 (4): 287–293.
  62. ^ "Cold Joints". www.concrete.org.uk. The Concrete Society. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 30 December 2015.
  63. ^ "Grades of Concrete with Proportion (Mix Ratio)". 26 March 2018.
  64. ^ "Concrete International". concrete.org. 1 November 1989. Archived from the original on 28 September 2007. Retrieved 13 August 2022.
  65. ^ "ACI 304R-00: Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete (Reapproved 2009)".
  66. ^ Sarviel, Ed (1993). Construction Estimating Reference Data. Craftsman Book Company. p. 74. ISBN 978-0-934041-84-3.
  67. ^ Cook, Marllon Daniel; Ghaeezadah, Ashkan; Ley, M. Tyler (1 February 2018). "Impacts of Coarse-Aggregate Gradation on the Workability of Slip-Formed Concrete". Journal of Materials in Civil Engineering. 30 (2): 04017265. doi:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002126. ISSN 1943-5533.
  68. ^ "Aggregate in Concrete – the Concrete Network". Archived from the original on 2 February 2017. Retrieved 15 January 2017.
  69. ^ Ferrari, L.; Kaufmann, J.; Winnefeld, F.; Plank, J. (October 2011). "Multi-method approach to study influence of superplasticizers on cement suspensions". Cement and Concrete Research. 41 (10): 1058–1066. doi:10.1016/j.cemconres.2011.06.010.
  70. ^ "큐어링 콘크리트" 피터 C. Taylor CRC Press 2013. ISBN 978-0415779524. eBook ISBN 978-0203866139
  71. ^ "Concrete Testing". Archived from the original on 24 October 2008. Retrieved 10 November 2008.
  72. ^ "스켈레톤형 건축물에서 수직주형요소의 콘크리트 불균일성"에서 연구하여 제시한 수직요소에서의 결과강도 분포 2015년 4월 3일 Wayback Machine에서 보관
  73. ^ ""Admixtures for Cementitious Applications."" (PDF). Archived from the original (PDF) on 17 October 2016.
  74. ^ "Home" (PDF). Archived (PDF) from the original on 8 December 2015. Retrieved 12 November 2015.
  75. ^ The American Heritage Dictionary of the English Language. Boston: Houghton Mifflin Harcourt. 2011. p. 106. ISBN 978-0547041018.
  76. ^ "Asphalt concrete cores for embankment dams". International Water Power and Dam Construction. Archived from the original on 7 July 2012. Retrieved 3 April 2011.
  77. ^ Polaczyk, Pawel; Huang, Baoshan; Shu, Xiang; Gong, Hongren (September 2019). "Investigation into Locking Point of Asphalt Mixtures Utilizing Superpave and Marshall Compactors". Journal of Materials in Civil Engineering. 31 (9): 04019188. doi:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002839. S2CID 197635732.
  78. ^ Reid, Carlton (2015). Roads Were Not Built for Cars: How Cyclists Were the First to Push for Good Roads & Became the Pioneers of Motoring. Island Press. p. 120. ISBN 978-1610916899.
  79. ^ Dalal, Sejal P.; Dalal, Purvang (March 2021). "Experimental Investigation on Strength and Durability of Graphene Nanoengineered Concrete". Construction and Building Materials. 276: 122236. doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.122236. S2CID 233663658.
  80. ^ Dalal, Sejal P.; Desai, Kandarp; Shah, Dhairya; Prajapati, Sanjay; Dalal, Purvang; Gandhi, Vimal; Shukla, Atindra; Vithlani, Ravi (January 2022). "Strength and feasibility aspects of concrete mixes induced with low-cost surfactant functionalized graphene powder". Asian Journal of Civil Engineering. 23 (1): 39–52. doi:10.1007/s42107-021-00407-7. S2CID 257110774.
  81. ^ Falkow, Stanley; Rosenberg, Eugene; Schleifer, Karl-Heinz; Stackebrandt, Erko (13 July 2006). The Prokaryotes: Vol. 2: Ecophysiology and Biochemistry. Springer Science & Business Media. p. 1005. ISBN 978-0-387-25492-0.
  82. ^ Metwally, Gehad A. M.; Mahdy, Mohamed; Abd El-Raheem, Ahmed El-Raheem H. (1 August 2020). "Performance of Bio Concrete by Using Bacillus Pasteurii Bacteria". Civil Engineering Journal. 6 (8): 1443–1456. doi:10.28991/cej-2020-03091559. ISSN 2476-3055. S2CID 221651057.
  83. ^ a b Raju, N. Krishna (2018). Prestressed Concrete, 6e. McGraw-Hill Education. p. 1131. ISBN 978-9387886254.
  84. ^ Tiwari, AK; Chowdhury, Subrato (2013). "An over view of the application of nanotechnology in construction materials". Proceedings of the International Symposium on Engineering under Uncertainty: Safety Assessment and Management (ISEUSAM-2012). Cakrabartī, Subrata; Bhattacharya, Gautam. New Delhi: Springer India. p. 485. ISBN 978-8132207573. OCLC 831413888.
  85. ^ "Ground Water Recharging Through Pervious Concrete Pavement". ResearchGate. Retrieved 26 January 2021.
  86. ^ Lavars, Nick (10 June 2021). "Stanford's low-carbon cement swaps limestone for volcanic rock". New Atlas. Archived from the original on 10 June 2021. Retrieved 11 June 2021.
  87. ^ Celik, K.; Jackson, M. D.; Mancio, M.; Meral, C.; Emwas, A. -H.; Mehta, P. K.; Monteiro, P. J. M. (1 January 2014). "High-volume natural volcanic pozzolan and limestone powder as partial replacements for portland cement in self-compacting and sustainable concrete". Cement and Concrete Composites. 45: 136–147. doi:10.1016/j.cemconcomp.2013.09.003. hdl:11511/37244. ISSN 0958-9465. S2CID 138740924.
  88. ^ a b c Lemougna, Patrick N.; Wang, Kai-tuo; Tang, Qing; Nzeukou, A. N.; Billong, N.; Melo, U. Chinje; Cui, Xue-min (1 October 2018). "Review on the use of volcanic ashes for engineering applications". Resources, Conservation and Recycling. 137: 177–190. doi:10.1016/j.resconrec.2018.05.031. ISSN 0921-3449. S2CID 117442866.
  89. ^ Brown, R. J.; Calder, E. S. (2005), "Pyroclastics", in Selley, Richard C.; Cocks, L. Robin M.; Plimer, Ian R. (eds.), Encyclopedia of Geology, Oxford: Elsevier, pp. 386–397, doi:10.1016/b0-12-369396-9/00153-2, ISBN 978-0123693969, retrieved 6 October 2021
  90. ^ Izzo, Francesco; Arizzi, Anna; Cappelletti, Piergiulio; Cultrone, Giuseppe; De Bonis, Alberto; Germinario, Chiara; Graziano, Sossio Fabio; Grifa, Celestino; Guarino, Vincenza; Mercurio, Mariano; Morra, Vincenzo (1 August 2016). "The art of building in the Roman period (89 BC – 79 AD): Mortars, plasters and mosaic floors from ancient Stabiae (Naples, Italy)". Construction and Building Materials. 117: 129–143. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.04.101. ISSN 0950-0618.
  91. ^ "MASUKO light concrete". Retrieved 13 November 2020.
  92. ^ "Relation Between Compressive and Tensile Strength of Concrete". Archived from the original on 6 January 2019. Retrieved 6 January 2019.
  93. ^ "Structural lightweight concrete" (PDF). Concrete Construction. The Aberdeen Group. March 1981. Archived from the original (PDF) on 11 May 2013.
  94. ^ "Ordering Concrete by PSI". American Concrete. Archived from the original on 11 May 2013. Retrieved 10 January 2013.
  95. ^ a b Henry G. Russel, PE. "Why Use High Performance Concrete?" (PDF). Technical Talk. Archived (PDF) from the original on 15 May 2013. Retrieved 10 January 2013.
  96. ^ "Concrete in Practice: What, Why, and How?" (PDF). NRMCA-National Ready Mixed Concrete Association. Archived (PDF) from the original on 4 August 2012. Retrieved 10 January 2013.
  97. ^ Ritchie, Hannah; Roser, Max; Rosado, Pablo (11 May 2020). "CO₂ and Greenhouse Gas Emissions". Our World in Data – via ourworldindata.org.
  98. ^ "Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete". Chatham House. 13 June 2018. Archived from the original on 19 December 2018. Retrieved 17 December 2018.
  99. ^ Rubenstein, Madeleine (9 May 2012). "Emissions from the Cement Industry". State of the Planet. Earth Institute, Columbia University. Archived from the original on 22 December 2016. Retrieved 13 December 2016.
  100. ^ "Concrete and Embodied Energy – Can using concrete be carbon neutral". 22 February 2013. Archived from the original on 16 January 2017. Retrieved 15 January 2017.
  101. ^ Gajda, John (2001). "Energy Use of Single-Family Houses with Various Exterior Walls" (PDF). Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  102. ^ Green Building with Concrete. Taylor & Francis Group. 2015. ISBN 978-1498704113.[페이지 필요]
  103. ^ "Features and Usage of Foam Concrete". Archived from the original on 29 November 2012.
  104. ^ "Unreinforced Masonry Buildings and Earthquakes: Developing Successful Risk Reduction Programs FEMA P-774". Archived from the original on 12 September 2011.
  105. ^ Simsir, C.C.; Jain, A.; Hart, G.C.; Levy, M.P. (12–17 October 2008). Seismic Retrofit Design Of Historic Century-Old School Buildings In Istanbul, Turkey (PDF). 14th World Conference on Earthquake Engineering. Archived from the original (PDF) on 11 January 2012.
  106. ^ Nawy, Edward G. (2008). Concrete Construction Engineering Handbook. CRC Press. ISBN 978-1420007657.
  107. ^ Lomborg, Bjørn (2001). The Skeptical Environmentalist: Measuring the Real State of the World. Cambridge University Press. p. 138. ISBN 978-0521804479.
  108. ^ "Minerals commodity summary – cement – 2007". US United States Geological Survey. 1 June 2007. Archived from the original on 13 December 2007. Retrieved 16 January 2008.
  109. ^ Murray, Lorraine. "Christ the Redeemer (last updated 13 January 2014)". Encyclopædia Britannica. Retrieved 5 November 2022.
  110. ^ a b "Reinforced concrete". www.designingbuildings.co.uk.
  111. ^ a b c d Claisse, Peter A. (2016), "Composites", Civil Engineering Materials, Elsevier, pp. 431–435, doi:10.1016/b978-0-08-100275-9.00038-3, ISBN 978-0081002759, retrieved 5 October 2021
  112. ^ a b Richardson, John (2003), Newman, John; Choo, Ban Seng (eds.), "21 – Precast concrete structural elements", Advanced Concrete Technology, Oxford: Butterworth-Heinemann, pp. 3–46, ISBN 978-0750656863, retrieved 7 October 2021
  113. ^ a b "Mass Concret" (PDF). Archived from the original (PDF) on 27 September 2011.
  114. ^ Sadowski, Łukasz; Mathia, Thomas (2016). "Multi-scale Metrology of Concrete Surface Morphology: Fundamentals and specificity". Construction and Building Materials. 113: 613–621. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.03.099.
  115. ^ "Winter is Coming! Precautions for Cold Weather Concreting". FPrimeC Solutions. 14 November 2016. Archived from the original on 13 January 2017. Retrieved 11 January 2017.
  116. ^ "306R-16 Guide to Cold Weather Concreting". Archived from the original on 15 September 2017.
  117. ^ a b Larn, Richard; Whistler, Rex (1993). "17 – Underwater concreting". Commercial Diving Manual (3rd ed.). Newton Abbott, UK: David and Charles. pp. 297–308. ISBN 0715301004.
  118. ^ "Mapping of Excess Fuel Consumption". Archived from the original on 2 January 2015.
  119. ^ Akerman, Patrick; Cazzola, Pierpaolo; Christiansen, Emma Skov; Heusden, Renée Van; Iperen, Joanna Kolomanska-van; Christensen, Johannah; Crone, Kilian; Dawe, Keith; Smedt, Guillaume De; Keynes, Alex; Laporte, Anaïs; Gonsolin, Florie; Mensink, Marko; Hebebrand, Charlotte; Hoenig, Volker; Malins, Chris; Neuenhahn, Thomas; Pyc, Ireneusz; Purvis, Andrew; Saygin, Deger; Xiao, Carol; Yang, Yufeng (1 September 2020). "Reaching Zero with Renewables".
  120. ^ "Leading the way to carbon neutrality" (PDF). HeidelbergCement. 24 September 2020. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  121. ^ "Cement Clinker Calcination in Cement Production Process". AGICO Cement Plant Supplier. 4 April 2019.
  122. ^ "Carbon footprint" (PDF). Portland Cement Association. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  123. ^ a b c Lehne, Johanna; Preston, Felix (13 June 2018). "Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete".
  124. ^ Proske, Tilo; Hainer, Stefan; Rezvani, Moien; Graubner, Carl-Alexander (September 2013). "Eco-friendly concretes with reduced water and cement contents – Mix design principles and laboratory tests". Cement and Concrete Research. 51: 38–46. doi:10.1016/j.cemconres.2013.04.011.
  125. ^ O’Hegarty, Richard; Kinnane, Oliver; Newell, John; West, Roger (November 2021). "High performance, low carbon concrete for building cladding applications". Journal of Building Engineering. 43: 102566. doi:10.1016/j.jobe.2021.102566.
  126. ^ Lee, Jaehyun; Lee, Taegyu; Jeong, Jaewook; Jeong, Jaemin (January 2021). "Sustainability and performance assessment of binary blended low-carbon concrete using supplementary cementitious materials". Journal of Cleaner Production. 280: 124373. doi:10.1016/j.jclepro.2020.124373. S2CID 224849505.
  127. ^ Mehta, P. Kumar (1 February 2009). "Global Concrete Industry Sustainability". Concrete International. 31 (2): 45–48.
  128. ^ Luis Emilio Rendon Diaz Miron; Dessi A. Koleva (2017). Concrete Durability: Cementitious Materials and Reinforced Concrete Properties, Behavior and Corrosion Resistance. Springer. pp. 2–. ISBN 978-3319554631.
  129. ^ Gadd, Geoffrey Michael (1 March 2010). "Metals, minerals and microbes: geomicrobiology and bioremediation". Microbiology. 156 (3): 609–643. doi:10.1099/mic.0.037143-0. PMID 20019082.
  130. ^ "How to Recycle Construction & Demolition Recycling Association". cdrecycling.org. Retrieved 5 October 2021.
  131. ^ 지속 가능한 개발을 위한 세계 비즈니스 위원회, "시멘트 지속 가능성 이니셔티브 – 리사이클 콘크리트", 온라인 제공: www.wbcsdcement.org (2021년 10월 5일 마지막 접속)
  132. ^ "Itaipu Web-site". 2 January 2012. Archived from the original on 9 February 2012. Retrieved 2 January 2012.
  133. ^ Sources, Other News (14 July 2009). "China's Three Gorges Dam, by the Numbers". Probe International. Archived from the original on 29 March 2017. Retrieved 13 August 2022.
  134. ^ "Concrete Pouring of Three Gorges Project Sets World Record". People's Daily. 4 January 2001. Archived from the original on 27 May 2010. Retrieved 24 August 2009.
  135. ^ "Concrete Pumping to 715 m Vertical – A New World Record Parbati Hydroelectric Project Inclined Pressure Shaft Himachal Pradesh – A case Study". The Masterbuilder. Archived from the original on 21 July 2011. Retrieved 21 October 2010.
  136. ^ "SCHWING Stetter Launches New Truck mounted Concrete Pump S-36". NBM&CW (New Building Materials and Construction World). October 2009. Archived from the original on 14 July 2011. Retrieved 21 October 2010.
  137. ^ Janyala, Sreenivas (7 January 2019). "Andhra Pradesh: Polavaram project enters Guinness Book of World Record for concrete pouring". The India Express. Retrieved 7 January 2020.
  138. ^ "Concrete Supplier for Landmark Tower". Archived from the original on 15 May 2013.
  139. ^ "The world record Concrete Supplier for Landmark Tower Unibeton Ready Mix". Archived from the original on 24 November 2012.
  140. ^ "Abu Dhabi – Landmark Tower has a record-breaking pour" (PDF). Al Habtoor Engineering. September–October 2007. p. 7. Archived from the original (PDF) on 8 March 2011.
  141. ^ National Geographic Channel International / Caroline Anstey (2005), Megastructures: Petronas Twin Towers
  142. ^ "Continuous cast: Exxcel Contract Management oversees record concrete pour". concreteproducts.com. 1 March 1998. Archived from the original on 26 May 2010. Retrieved 25 August 2009.
  143. ^ Excel 프로젝트 관리 – 디자인 빌드, 일반 계약자가 Wayback Machine에서 2009년 8월 28일 보관. Exxcel.com . 2013년 2월 19일 회수.
  144. ^ "Contractors Prepare to Set Gates to Close New Orleans Storm Surge Barrier". www.construction.com. 12 May 2011. Archived from the original on 13 January 2013. Retrieved 13 August 2022.

외부 링크