가장 인기 있는 건축 자재 중 하나인 콘크리트는 현대식 혼화제와 첨가제를 사용하여 그 특성을 수정함으로써 끊임없이 개량되고 개선됩니다. 이미 고대에 다양한 물질이 콘크리트에 바람직한 사용 특성을 부여하는 데 사용되었습니다.
예를 들어, 콘크리트 혼합물에 가루 달걀이나 소의 피를 넣으면 시멘트 결합이 빨라지고 완성된 콘크리트의 강도가 높아집니다. 고대 로마에서는 화산재도 콘크리트에 인기 있는 첨가제였습니다.
요즘은 시멘트, 적합한 골재, 물을 섞어 시멘트 콘크리트 (인조석이라고 함)를 만듭니다. 시멘트와 물이 접촉하면 수화가 일어나고 그 결과 열이 방출됩니다. 이로 인해 수화 칼슘 규산염 및 수화 칼슘 알루미네이트와 같은 수화 생성물이 밀집되어 있는 콘크리트 혼합물이 결합됩니다.
완성된 콘크리트와 콘크리트로 만든 요소의 매개변수는 많은 요인에 따라 달라집니다. 강도의 경우 사용된 시멘트의 종류, 골재의 종류와 품질, W/C 비율(물/시멘트)이 매우 중요합니다. 또한 완성된 콘크리트의 작업성, 내수성 및 내동성에 영향을 미치는 올바른 첨가제 와 혼화제를 선택하는 것도 매우 중요합니다. 가을과 겨울철의 기온 변화로 인해 콘크리트로 만든 요소의 구조가 기공에 존재하는 물이 반복적으로 얼고 녹으면서 약해질 수 있습니다. 이러한 현상에 수반되는 물의 양의 변화로 인해 콘크리트 요소에 균열이 생겨 심각한 손상이 발생할 수 있습니다. 반복적인 동결 및 해동 주기에 대한 콘크리트의 저항성을 개선하는 가장 효과적인 방법은 적절한 관리 와 적절한 공기 유입을 보장하는 것 입니다. 여기서 구조의 기공의 양, 모양 및 크기가 특히 중요합니다.
언급된 방법 중 마지막 방법인 콘크리트의 적절한 통기 – 은 주로 현대 화학 혼합물 의 사용을 기반으로 합니다. 이들은 콘크리트 혼합물에 소량으로 첨가되는 제품입니다. 생산에 사용되는 주요 성분 그룹은 계면활성제입니다. 콘크리트 혼합물에 적합한 계면활성제를 도입하면 미세하고 안정적인 기포가 형성됩니다. 신선한 혼합물이 경화되기 시작하면 그 안의 기포가 무기화되어 혼합물의 필수적인 부분이 됩니다. 이런 식으로 콘크리트 구조 내부에 추가 공간이 생성되어 동결수가 팽창합니다. 이는 저온에서 균열이 형성되는 원인인 내부 압력의 증가를 방지합니다. 콘크리트 전체 부피에 공기가 있는 기공을 고르게 분포시키면 내동성이 향상됩니다. 콘크리트 혼합물에 기포가 있으면 작업성도 향상됩니다. 기포는 W/C 비율(물/시멘트)을 변경하지 않고도 가소성을 높이는 베어링 역할을 합니다. 공기 방울은 또한 콘크리트 펌핑 단계에서 발생하는 마찰을 줄입니다.
공기 연행 혼합물의 생산에서 음이온성 및 양성 계면 활성제 와 비이온성 계면 활성제를 사용할 수 있습니다. 음이온성 첨가제 중 가장 중요한 것은 라우릴 황산염 과 라우릴 에테르 황산염입니다.ABSNa 형태 의 나트륨 염과 같은 알킬 벤젠 설포네이트 염을 사용하면 미세하고 안정적인 공기 방울 형성에 높은 성능을 제공합니다. 차례로, 추가적인 습윤 특성을 가진 에톡실화 알코올 을 콘크리트 혼합물에 도입하면 형성된 거품을 안정화할 수 있습니다. 양성자성 첨가제, 그중에서도 아미도베타인은 콘크리트의 공기 유입을 지원하고 기포의 내구성을 안정화하는 소위 보조 계면활성제 입니다.
고대에 콘크리트가 발명되면서 건축에 많은 새로운 가능성이 생겨났고, 덕분에 판테온과 콜로세움과 같은 건물이 만들어져 오늘날까지 살아남았습니다. 오늘날 이 건축 자재에 대한 지식은 훨씬 더 커졌고, 콘크리트 생산 기술의 지속적인 최적화와 새로운 유형의 혼화제 개발을 통해 점점 더 내구성이 뛰어나고 더 복잡한 형태와 요소를 만들 수 있게 되었습니다. 게다가, 공정한 콘크리트를 설계함으로써 건설 산업이 발전하면서 내구성 있는 구조적 요소를 만들 수 있을 뿐만 아니라 새로운 건물에 독창적인 외관과 흥미로운 디자인을 제공할 수 있습니다.
