초고강도 콘크리트 강도 증가 향상애 대한 연구가 진행되고 있습니다. 초고강도 콘크리트 증진을 위한 두 가지 방법 DSP(Densified with Small Particl)와 MDF(Macro Defect Free)에 대해서도 알아보겠습니다.
초고강도 콘크리트 강도 증가 향상
1930년대에 콘크리트의 강도 증가에 의한 역학적 성능향상을 위한 여러 가지 방법 모색에서부터 비롯됩니다. 1930년대 Eugne Freyssinet는 콘크리트의 양생 중 압력의 도입이 강도증진에 효과적임을 입증하였고, 1960년대에는 고온과 고압의 증기양생으로 650 MPa의 압축강도를 얻었습니다. 1980년대 초반에는 Bache와 Alford 등에 의해 DSP(Densified with Small Particl)와 MDF(Macro Defect Free)라 불리는 콘크리트의 강도 증진을 위한 두 가지 시도가 있었습니다. 이들은 콘크리트의 미세공극을 채우고 밀도를 높여 미세구조를 개성함으로써 강도를 증가됩니다.
DSP(Densified with Small Particl)
DSP(Densified with Small Particl)는 입경이 작은 입자들을 사용하여 밑도를 높인 것입니다. 고성능감수제와 실리카 퓸의 사용으로 공극률을 크게 낮춘 것 외에도 보크사이트(bauxite)나 화강암, 현무암과 같은 매우 높은 강도의 골재를 사용합니다. 압축강도 150 MPa에서부터 400 MPa 범위의 콘크리트를 만들어 냅니다. 굵은 골재의 크기가 작을수록 DSP 콘크리트가 압축강도가 증가하는 것을 보여줍니다.
MDF(Macro Defect Free)
MDF(Macro Defect Free)는 폴리머 모르타르를 이용하여 콘크리트의 공극을 채움으로서 매우 강하고 치밀한 매트릭스를 만드는 것입니다. 알루미나 시멘트를 사용하기도 하며 200 MPa에 달하는 매우 높은 휨강도를 발휘합니다. 그러나 알루미나 시멘트는 제조 조건이 까다롭고 배합 이후 여러 차례 롤러다짐을 해야 하는 문제 외에도 물에 민감하고(water-susceptible) 과도한 크리프에 의한 손상 등의 이유로 실용성이 떨어지는 방법으로 간주합니다. 이러한 시도를 통해 매우 높은 강도의 콘크리트를 만드는 것이 가능해졌습니다. 그러나 그것은 여전히 매우 취성적인 결점은 보완되지 못하였습니다. 여기에 섬유의 추가적 사용으로 연성을 확보하는 것이 가능한데, MDF는 섬유혼입시 매트릭스의 유동성이 지나치게 증가해서 시공상의 문제가 많습니다. 그것은 섬유와의 궁합이 잘 맞지 않는 경우에 해당되며, 따라서 이후의 연구들은 DSP와 같은 원리의 콘크리트에 개량된 섬유를 적절히 사용합니다. 초고강도와 연성을 모두 갖는 초고성능콘크리트의 개발 쪽으로 관심이 집중되고 있습니다.
