UHPC 는 다음을 의미합니다. 초고성능 콘크리트. 일반 콘크리트는 대부분의 슬래브, 보, 기둥 및 기초에 사용되는 표준 콘크리트입니다. 주요 차이점은 강도뿐만이 아닙니다. 더 큰 차이점은 크래킹 후 재료가 어떻게 작동하는지, 그리고 오랜 사용 기간 동안 물과 염분을 얼마나 잘 차단하는지도 중요합니다. UHPC는 일반적으로 엄격한 생산 관리가 필요합니다. 일반 콘크리트는 더 관대하고 저렴하며 대규모로 조달하기 쉽습니다.
아래는 프로젝트에 적합한 자료를 선택하는 데 도움이 되는 실용적인 비교표입니다.
일반 콘크리트란 무엇인가요?
일반 콘크리트는 일상적인 건축에 주로 사용되는 시멘트 기반 건축 자재입니다. 시멘트, 물, 미세 골재, 굵은 골재, 그리고 필요에 따라 혼합물을 사용합니다. 압축 강도는 설계에 따라 다르지만 많은 일반용 혼합물의 압축 강도는 20-40 MPa 범위입니다.
일반 콘크리트는 배치가 쉽고 시공하기 쉬우며 비용 효율적이기 때문에 잘 작동합니다. 또한 철근으로 보강하기도 쉽습니다. 이것이 대부분의 구조용 콘크리트 시스템이 장력을 처리하는 방식입니다.
일반 콘크리트가 일반적인 경우
- 주거 재단
- 철근이 있는 보와 기둥
- 지상 슬래브
- 포장 도로
- 옹벽
UHPC란 무엇인가요?
UHPC는 고급 시멘트질 복합재입니다. 일반적으로 섬유 강화, 는 물 대 바인더 비율이 매우 낮고 최적화된 입자 패킹을 사용합니다. FHWA는 UHPC를 다음과 같은 특징을 가진 시멘트질 복합재료로 설명합니다. w/cm 0.25 미만, 의 높은 비율과 불연속적인 내부 섬유 보강. FHWA는 또한 위의 UHPC 압축 강도에 대해 다음과 같이 언급합니다. 150 MPa, 그리고 위의 균열 후 인장 강도가 지속됩니다. 5 MPa, 불연속적인 기공 구조로 액체 유입을 줄여줍니다.
ACI 239R-18도 비슷한 범위를 제공합니다. 이 규정은 UHPC를 최소 지정된 압축 강도를 가진 콘크리트로 제한합니다. 150 MPa, 와 지정된 내구성, 인장 연성 및 인성 요구 사항을 충족합니다. ACI는 일반적으로 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 섬유가 포함된다고 언급합니다. 또한 ACI는 조밀하고 불연속적인 기공 구조로 인해 매우 낮은 투과성을 강조합니다.
UHPC는 시멘트, 실리카 흄, 고운 석영 모래, 고성능 감수제 및 섬유를 사용하여 생산되는 경우가 많습니다. ACI는 다음과 같은 일반적인 수분 결합제 비율을 보고합니다. 0.15-0.25. ACI는 또한 UHPC가 종종 다음과 같은 섬유 함량을 사용한다고 지적합니다. 부피 기준 2% 이상, 섬유가 인장 연성을 주도하기 때문입니다.
차이점 #1: 디자인과 재료의 믹스
일반 콘크리트 용도 거친 집계 를 주요 골격으로 사용합니다. 이렇게 하면 페이스트 함량이 줄어들고 비용도 절감됩니다. 이 혼합물은 작업성, 강도 및 내구성 요구 사항을 충족하도록 설계되었지만 일반적으로 현장 변화에 대한 허용 오차가 더 넓습니다.
UHPC는 일반적으로 전략을 바꿉니다. 균질성을 개선하기 위해 매트릭스의 거친 응집체를 줄이거나 제거하는 경우가 많습니다. 또한 공극 공간을 줄이기 위해 미세한 크기의 입자 패킹에 의존합니다. ACI는 균질성 향상, 패킹을 통한 고밀도, 섬유를 통한 연성 향상이라는 세 가지 핵심 원칙을 요약합니다.
FHWA는 또한 낮은 w/cm와 대량의 섬유 보강으로 최적화된 그라데이션 시스템으로 UHPC를 구성합니다.
현장에서의 실질적인 결과
- 일반 콘크리트는 대부분의 레미콘 공장에서 표준 제어를 통해 납품할 수 있습니다.
- UHPC는 종종 더 엄격한 원자재 관리, 더 엄격한 수분 관리, 더 높은 혼합 에너지가 필요합니다. ACI는 UHPC 믹싱이 다르며 제한된 물과 적은 굵은 골재로 인해 추가 에너지가 필요하다고 지적합니다.
차이점 #2: 강도 및 균열 동작
일반 콘크리트는 압축 강도가 좋습니다. 인장 강도가 약하기 때문에 장력을 받으면 균열이 생깁니다. 구조 설계에서 철근은 대부분의 인장력을 전달합니다. 콘크리트는 압축력을 전달합니다.
UHPC는 압축 강도와 균열 후 인장 성능을 모두 훨씬 더 높입니다. FHWA에서 보고하는 UHPC 압축 강도는 다음과 같습니다. 150 MPa, 그리고 위의 균열 후 인장 강도가 지속됩니다. 5 MPa.
ACI는 또한 인장 연성과 일반적인 UHPC 배합에서 일축 장력 하에서의 변형 경화 또는 탄성-소성 거동을 강조합니다.
이것이 실제로 의미하는 것
- 일반 콘크리트는 장력 하에서 균열이 일찍 발생하므로 균열 제어는 철근 배치, 커버, 디테일링에 따라 크게 달라집니다.
- UHPC는 섬유가 균열을 연결하기 때문에 균열 후 인장 응력을 전달할 수 있습니다. 균열 폭을 단단하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 재료가 고장 전에 더 많은 에너지를 흡수할 수 있습니다.
UHPC는 엔지니어링의 필요성을 없애지 않습니다. 가능한 것을 바꿀 뿐입니다. 또한 설계 방법이 허용하는 경우 설계자가 특정 요소의 기존 보강재를 일부 줄일 수 있습니다. ACI는 강철 섬유가 연성을 향상시킬 수 있으며 특정 경우에는 일부 연강 보강재를 제거할 수 있다고 말합니다.
차이점 #3: 내구성 및 투과성
일반 콘크리트는 내구성이 뛰어나지만 내구성은 물-시멘트 비율 제어, 경화 규율, 피복 두께, 노출 등급 설계에 따라 달라집니다. 균열이 넓게 벌어지면 물과 염화물이 강철에 더 빨리 도달할 수 있습니다. 이는 부식 위험을 높입니다.
UHPC는 매우 낮은 투과성으로 널리 알려져 있습니다. FHWA는 이를 불연속적인 기공 구조와 연결하여 액체 유입을 줄입니다.
ACI는 또한 UHPC가 조밀하고 불연속적인 기공 구조로 인해 투과성이 매우 낮다고 말합니다.
이 주장을 뒷받침하는 강력한 테스트 증거도 있습니다. FHWA의 UHPC 재료 특성화 작업에서 그레이벌은 다음과 같은 빠른 염화물 투과성(ASTM C1202)을 보고했습니다. 50 쿨롬 의 수치를 보였고, 증기 처리된 UHPC의 경우 시간이 지남에 따라 훨씬 낮은 수치를 보였습니다.
이것이 가장 중요한 경우
- 해양 지역
- 제빙 염분 노출 제거
- 화학 물질 스플래시 구역
- 습도가 높은 동결-해동 지역
- 누출이 흔한 교량 접합부 및 마감 타설물
차이점 #4: 생산, 경화 및 품질 관리
일반적인 콘크리트 생산은 표준화되어 있습니다. 대부분의 플랜트에서는 일상적인 품질 관리로 납품할 수 있습니다. 배치와 양생은 여전히 중요하지만 워크플로는 익숙합니다.
UHPC는 더 엄격한 공정 제어가 필요합니다. ACI는 UHPC에는 제한된 물과 굵은 골재가 거의 포함되어 있지 않기 때문에 혼합 시 물을 분산시키고 낮은 내부 혼합 작용을 극복하기 위해 추가 에너지가 필요하다고 설명합니다.
UHPC는 또한 많은 프로젝트에서 보다 공식적인 테스트 경로를 가지고 있습니다. ASTM C1856/C1856M은 UHPC 시편 제작 및 테스트에 널리 참조되는 관행입니다. 공개 표준 요약에 따르면 이 표준은 압축 강도가 최소한 다음과 같이 지정된 UHPC에 적용됩니다. 120 MPa, 에 5mm 미만의 공칭 최대 집계 크기와 정의된 유량 범위를 더한 값입니다.
실질적인 영향
- UHPC는 강력한 배치 규율을 요구합니다.
- UHPC는 트라이얼 믹스와 일관된 경화 계획의 이점을 누릴 수 있습니다.
- UHPC는 믹싱, 배치, 마무리를 위해 숙련된 인력이 필요한 경우가 많습니다.
차이점 #5: 비용 및 가치
일반 콘크리트가 재료비 측면에서 유리합니다. 널리 사용 가능합니다. 철근으로 보강할 경우 대부분의 구조적 요구에 적합합니다.
UHPC는 비용이 더 많이 듭니다. ACI는 UHPC가 기존 콘크리트에 비해 비용이 높기 때문에 여러 가지 장점을 한 번에 활용하는 애플리케이션에 집중적으로 사용해야 한다고 명시적으로 언급하고 있습니다.
따라서 “모든 곳에 UHPC”라는 결정은 거의 내리지 않습니다. 일반적으로 “수명 주기 비용을 절감할 수 있는 UHPC”가 결정됩니다.”
UHPC가 비용 효율적일 수 있는 경우
- 사하중을 줄이는 더 얇은 섹션
- 서비스 수명을 연장하는 내구성 있는 오버레이
- 누출 문제를 줄이는 클로저 타설
- 부식 수리 비용이 많이 드는 요소
- 다운타임 비용이 높은 프로젝트
UHPC가 적합한 곳, 일반 콘크리트가 적합한 곳
대부분의 구조물에는 일반 콘크리트가 기본 선택입니다. 경제적입니다. 입증되었습니다. 조달하기 쉽습니다.
UHPC는 전략적인 선택입니다. 높은 강도, 높은 내구성, 엄격한 균열 제어, 긴 서비스 수명 등 여러 가지 장점이 동시에 필요한 경우에 가장 적합합니다.
다음과 같은 경우 일반 콘크리트를 선택합니다.
- 구조는 표준입니다.
- 철근 디테일링은 간단합니다.
- 노출이 보통 수준입니다.
- 공급망 간소화의 중요성
- 예산이 빠듯한 경우
다음과 같은 경우 UHPC를 선택하십시오.
- 비즈니스 사례를 주도하는 내구성
- 날씬한 요소가 필요합니다.
- 소재 시스템의 높은 인장 성능이 필요합니다.
- 부식 위험이 높음
- 마감 타설 또는 접합부는 수밀 상태를 유지해야 합니다.
FHWA는 얇은 오버레이, 클래딩, 셸, 프리캐스트 요소 간의 필드 캐스트 연결을 포함한 교량 인프라 솔루션용 UHPC를 강조합니다.
전문가 가이드: UHPC 프로젝트를 위한 광케이블 선택
UHPC 성능은 파이버에 크게 의존합니다. ACI는 연성 향상은 섬유에서 비롯되며, 일반적인 섬유 함량은 다음과 같습니다. 부피 기준 2% 이상, 최대 콘텐츠는 섬유 모양, 종횡비 및 작업성 제한에 따라 달라집니다.
따라서 파이버 선택은 진정한 엔지니어링 수단이 됩니다. 인장 거동, 균열 폭 제어, 혼합 에너지, 마감 품질에 영향을 미칩니다.
좋은 UHPC 지원 프로세스의 모습
- 노출 정의 및 목표 수명
- 압축 강도뿐만 아니라 인장 성능 요구 사항을 정의합니다.
- 광케이블 유형과 해당 대상에 기반한 지오메트리를 선택합니다.
- 흐름, 섬유 분산 및 초기 거동에 대한 시험 혼합을 실행합니다.
- 프로젝트 범위에 대해 허용된 테스트를 통해 성능 검증
에코크리트파이버™ 지원
에코크리트파이버™는 다음과 같은 섬유 브랜드입니다. 산동 젠방 화학 섬유 유한 공사. UHPC 스타일 믹스를 개발하는 경우, 당사는 섬유 선택, 사용량 계획 및 혼합 지침을 지원한 다음 반복 생산을 위한 안정적인 공급으로 전환할 수 있습니다. 이는 프리캐스트 플랜트와 일관된 마감 타설 또는 내구성 있는 수리 솔루션을 원하는 계약업체에 가장 유용합니다.
결론
UHPC와 일반 콘크리트의 차이는 압축 강도보다 더 큽니다. 일반 콘크리트는 경제적이고 널리 구할 수 있으며 시공이 쉽기 때문에 표준으로 선택됩니다. UHPC는 매우 높은 강도와 균열 후 인장력이 지속되는 고밀도 섬유 강화 복합재료로, 투과성이 매우 낮습니다.
내구성과 긴 사용 수명이 높은 자재 비용을 정당화할 수 있을 때 UHPC가 가장 적합합니다. 일반 콘크리트는 여전히 대부분의 기존 구조물에 가장 적합합니다. 최고의 프로젝트는 각 자재가 가장 큰 가치를 제공하는 곳에 사용합니다.
