콘크리트의 재료 중 골재(+경제성)

□ 재료

 

 ○ 명사 물건을 만드는 데 들어가는 감.

 

 콘크리트는 기본적으로 골재를 시멘트가 수호반응을 통해 풀 역할을 하며 일체화를 통하여 강도를 발현하는 '재료'라고 이전 글에서 말한 적이 있다.

 

 교량, 건물 등을 구성하기 위한 재료로 쓰이는 콘크리트의 재료는 무엇일까? 어떻게 구성해야 더 튼튼하게 만들 수 있을까?

 

 기술자가 단순히 퍼포먼스를 위한 물건을 구상한다면 그건 기술자가 아니라 디자이너나 예술가가 아닐까 싶다. 여기에 경제성을 더하여 또 어떻게 해야 더 경제적으로 만들 수 있을까?라는 고민이 필요할 것이다.

 

 콘크리트의 재료는 결합재인 시멘트, 구성의 기본인 골재에 성능개선재와 채움재가 있다. 또, 여기에 인장력을 담당할 철근이 더해질 수 있다.

Concrete & Gravel - 픽사베이

□  결합재(Cement)

 1. 결합재의 분류

  가. 포틀랜드(보통, 중용열, 조강, 저열, 내황산염) 시멘트

  나. 혼합(포틀랜드 + 혼화재) 시멘트 - 2, 3 성분계

  다. DSP(Densified with Small Particle): 초미립자 물질 함유로 치밀한 공극을 가지는 고성능 콘크리트

  마. MDF(Macro Defect Free): 유기 중합체를 통하여 치밀한 공극을 가지는 고성능 콘크리트

  바. Belite: 시멘트 성분 중 수화열의 원인인 Aluminate와 Belite의 함유량을 낮춘 저발열 콘크리트

 

 2. 결합재에 발생하는 문제

  가. 풍화

   1) 수화열: CaO + H2O → Ca(OH)2 + 125cal/g(수화열)

   2) 탄산화: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O↓(수축) - 수축균열, 염해, 철근부식

  나. AAR(알칼리실리카반응): 시멘트 알칼리 성분 + 골재 실리카 성분 → 흡습성 Rim + 물 → 팽창

  다. 중성화: 탄산화, 풍화 등으로 시멘트가 중성화되며 철근 부식을 촉진 → 균열 발생

 

□ 마무리

 

 ○ 경제성도 중요하지만 맹목적인 우선순위가 되면 안 된다. 무엇이든 '적당히', '적절히', '잘', 조화가 필요하다.

 예전에 우스갯소리로 들었던 이야기가 있다.

 

 "요즘 다리는 예전 다리만큼 튼튼하지 못해, 오히려 일제 강점기에 만든 저 다리가 더 튼튼해. 수십 년을 지났는데도 아직 멀쩡하잖아. 그놈들이 꼼꼼하긴 해."

 

 당황스러웠지만 사실 완전히 틀린 말은 아니다. 옛날 구조물의 경우 어느 정도의 강도가 발현될지 정확하게 계산하기가 힘들었기에 경제성 보다 안정성을 택하여 보다 튼튼한 경우가 왕왕 있다.

 

 뿐만 아니라, 예전의 구조물에 쓰이는 강자갈, 강모래 등은 얼마나 양호한 품질의 골재였겠는가? 긴 세월 시간의 흐름을 겪고, 마모되고 튼튼하게 남은 골재들이었을 것이다. 요즘은 더 발전된 재료들이 많지만.. 아무튼 그러하다. 여러 이유가 있을 것이다.

 

 경제성이라는 이유로 다른 조건들은 조금은 뒷전이 된 다른 부분들이 많기에 조금은 씁쓸하기도 하다. 조금 더 많은 고민과 시행착오를 겪고 나면 나아지겠지, 나아질 거야 하는 마음을 담아본다.