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Jun 07, 2023

콘크리트 감정가들이 고속도로와 교량을 위한 믹스와 방법을 조정합니다

일리노이주의 Jane Addams Memorial Tollway에서는 트럭이 포틀랜드-시멘트 함량을 줄인 최적화된 콘크리트 혼합물을 붓습니다. 사진 제공: 일리노이 주 유료 고속도로 당국

일리노이주의 Jane Addams Memorial Tollway에서는 트럭이 포틀랜드-시멘트 함량을 줄인 최적화된 콘크리트 혼합물을 붓습니다.

사진 제공: 일리노이 주 유료 고속도로 당국

새로운 유료 교량에는 고성능 콘크리트와 스테인리스 스틸이 사용되었습니다.

사진 제공: 일리노이 주 유료 고속도로 당국

끈 없는 포장은 지속적인 추세입니다.

ACPA의 사진 제공

작업자(왼쪽)가 수화보다는 탄화를 통해 강도를 높이지만 포틀랜드 시멘트와 유사한 혼합물을 준비하고 있다.

사진 제공: 솔리디아

새로운 교량은 새로운 콘크리트 혼합 비율을 자랑합니다.

그림 브리지 그룹의 사진 제공

직원들이 이탈리아산 "연기 방지" 콘크리트 제품을 사용하여 미주리주 세인트루이스에서 도로 구간을 포장했습니다.

사진 제공: ITALCEMENTI

연구자들은 자가 치유 콘크리트 테스트에 형상 기억 플라스틱 힘줄을 사용하고 있습니다.

사진 제공: 카디프 대학교

고전적인 기술을 수정하는 현대 요리사와 마찬가지로 콘크리트 업계 관계자는 비산회, 슬래그, 채석장 폐기물과 같은 첨가제 및 골재 등의 재료와 2개 리프트 포장 및 실시간 매끄러움 모니터링과 같은 방법을 포함하는 "도금"을 사용하여 새롭게 실험하고 있습니다. 그리고 음식의 건강 측면을 강조하는 많은 요리사와 마찬가지로 구체적인 전문가들은 재료의 강도에서 수명과 내구성에 대한 목표에 다시 초점을 맞추고 있습니다.

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"본질적으로 우리는 콘크리트 포장을 설계하는 근본적인 기반을 바꾸려고 노력하고 있습니다"라고 미국 콘크리트 포장 협회의 회장 겸 CEO인 Gerald Voigt는 말합니다. "우리는 강도보다는 화학적 내구성, 동결 저항성 등을 기반으로 새로운 혼합물을 설계하고 적격 테스트를 실행하려고 노력하고 있습니다."

포틀랜드 시멘트 협회(Portland Cement Association)의 콘크리트 지식 담당 이사인 미셸 윌슨(Michelle Wilson)은 콘크리트가 극한의 날씨와 화학 물질을 더 빨리 설정하고 처리하기 위한 표준을 만들려는 노력은 부분적으로 탄력성을 고려한 결과라고 말했습니다. “현재 표준은 특정 코드를 제공하지만 하나의 크기가 모든 것에 적합하지는 않습니다.”라고 그녀는 말합니다.

FHWA(Federal Highway Administration) 및 아이오와 주립대학교 국립 콘크리트 기술 센터(CP Tech Center)를 포함한 전국적인 연구 노력에서는 "중요한 사항 식별, 측정 방법 및 지정 방법"에 대한 새로운 표준을 개발하고 있습니다. 보이트는 덧붙인다. "이것은 정말 추진력을 얻고 있으며 우리는 지난 2년 동안 이를 어떻게 진행할 것인지 전략을 세워왔습니다."

CP 기술 센터의 이사인 Peter Taylor는 중요한 매개변수가 개발되었다고 말했습니다. "다음 단계는 이러한 특성을 측정하기 위한 테스트 방법을 찾는 것이며 지난 여름 7개 주에서의 현장 평가를 포함하여 이 작업의 대부분이 완료되었습니다."라고 그는 말합니다. "다음은 지역과 기후에 대한 통과-실패 한계를 선택하는 것입니다." 팀은 올 가을에 주 교통 당국이 검토할 사양을 개발할 수 있기를 희망한다고 그는 덧붙였습니다.

엔지니어링 컨설턴트 NCE의 대표인 Tom Van Dam은 "업계에서는 이제 좋은 혼합물을 만들기 위해서는 이전에 생각했던 것만큼 시멘트질 재료가 많이 필요하지 않다는 사실을 깨닫고 있습니다."라고 말합니다. "포졸란 특성을 지닌 비산회와 슬래그는 적절하게 사용하면 콘크리트의 내구성을 높이고 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다."

결과적으로 시멘트 재료에 대한 필요성이 줄어들기 때문에 이 공정에서는 비용이 절감된다고 일리노이 주 유료 고속도로 관리국의 재료 관리자인 Steve Gillen은 말합니다. “우리는 혼합물에 비산회와 슬래그의 사용을 늘리고 있습니다. 포틀랜드-시멘트 교체의 최소값은 35%이지만 최대 50%까지 올라갈 수 있습니다.”

유료 도로 당국의 15년 120억 달러 자본 프로그램은 학계 및 업계와 협력하여 다양한 구체적인 연구를 위한 지속적인 현장 테스트 쇼케이스 역할을 한다고 Gillen은 말합니다. 기관은 2개 리프트 포장을 테스트했습니다. 혼합물의 초미세 모래와 같은 채석장 폐기물 골재; 데크의 조인트를 줄이는 균열 방지 콘크리트 및 프리캐스트 접근 슬래브 등이 있습니다. 다른 노력에는 수량 및 적용 최적화와 같은 연속 철근 콘크리트 포장(CRCP) 재설계가 포함됩니다. 또한 당국은 포장 노반의 지반공학적 특성을 실시간으로 측정할 수 있는 자동화된 판하중 테스트 시스템을 사용하고 있습니다(27페이지 참조).