콘크리트의 역사와 특성 VIDEO: The Oldest Concrete In History
Concrete
콘크리트의 역사
콘크리트는 고대 이집트와 로마 때부터 사용되었는데, 이때의 콘크리트는 화산재 퇴적물의 일종인 응회암의 분말[6]과 석회, 모래를 물에 섞은 뒤 굳히어 만든 일종의 모르타르(Mortar)로 주로 석재나 벽돌을 연결하는 접착재료로서 사용하였고 현재와 같은 결합재로서의 콘크리트 건물을 만드는 방식은 아니었다.
이런 원시적인 콘크리트를 이용해 만든 가장 유명한 건축물은 기원 후 126년 완성된 로마의 판테온 신전이다. 현대에 비하면 원시적인 천연 콘크리트를 이용해 무려 43.3m의 돔을 만들어 냈다. 당시에는 철근이 없어 콘크리트의 단점인 인장력을 보완하기 위해 말총을 넣었는데, 놀랍게도 최신예공법인 '섬유보강' 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete)를 이미 2000년 전에 사용한 셈이다.
The concrete pavement on Court Avenue, in Bellefontaine, Ohio was installed in 1893 as part of a project to pave all 4 streets surrounding the Court House of this small central Ohio town. The project was a gamble – this was the first-ever use of concrete on a U.S. roadway.
(미국에서 가장 오래된 콘크리트 포장 샘플,1893년)
또한 고대 로마 제국 팽창에 따라 이집트나 그리스 등지에서도 사용되었다.
19세기에 들어 영국을 중심으로 시멘트에 대한 연구가 활발히 이루어졌고, 1824년 벽돌공 조셉 아스피딘(J. Aspidin)이 분말로 분쇄된 석회석과 점토를 섞어 가마에서 소성하는 시멘트 제조법을 발견하였다. 이렇게 만들어진 시멘트는 영국 남부 포틀랜드 지방에서 산출되는 회백색 석회석과 비슷하여 포틀랜드 시멘트(Portland Cement)라 이름붙여졌고 현재에도 그대로 불려지고 있다. 강재가 보강된 콘크리트가 1832년 영국의 이삼바드 킹덤 브루넬에 의해 런던의 템즈강 터널공사에 처음으로 사용되었다는 기록이 있다. 다만 현재의 철근 콘크리트와는 커다란 차이가 있다.
이에 힘입어 콘크리트의 취약점인 인장강도 보강에 대한 연구가 1850년대 이후로 많이 진행되었다. 1854-1855년 윌킨슨(W.B. Wilkinson)의 철근 콘크리트 바닥판 특허, 1848년 발명, 1855년 특허를 받은 프랑스의 랑보(J.L. Lambot)가 만든 철망 보강 콘크리트 보트 등이 이 시대의 결과물이다.
콘크리트의 특성
건축 자재의 일종. 콘크리트 안에 철근을 넣어 콘크리트의 단점인 부족한 인장강도(잡아당기는 힘에 버티는 강도)를 보완한 복합자재다. 건설 현장에서나 서류 등에는 줄여서 R/C(Reinforced Concrete)나 철콘이라고 쓰이는 경우가 많다.
콘크리트와 철근을 같이 쓸 수 있는 첫 번째 이유는 철근과 콘크리트의 열팽창계수가 우연하게도 거의 동일하기 때문이다.[2] 두 번째로 콘크리트가 철근을 감싸는 형태로 시공되므로 부식에 취약한 철근에 공기가 접촉하는 것을 막아주고, 타설당시 콘크리트는 수분을 잔뜩 머금고 있지만 알칼리성 물질이라 철근의 부식을 막아준다.
영어로는 'Reinforced Concrete'. 여기서 철근을 Reinforcement, Reinforcement bar 혹은 Re-bar라고 칭한다. 직역하면 보강된 콘크리트지만 의미상으로는 철근 콘크리트라 부르는 것이 맞다. 철근 이외에 다른 재료를 쓸 경우, Polymer concrete, Cementitious composite 등으로 혼합되는 재료나 발현되는 재료적 특성에 따라 명칭이 달라진다.
Typical Moment-Curvature Relationship for Reinforced Concrete Slab
(콘크리트의 항복점)ResearchGate
건축, 토목 분야에서 사용하며 철근 콘크리트의 타설 후 중량은 1입방미터당 2.5톤 가량으로 무겁고[3], 물이 사용되는 습식재료이므로 시공기간도 오래 걸려서 당연하게도 주로 일정 크기 이상의 건축물에 사용된다. 현재 5층 이하 규모의 타운하우스나 상가는 기초만 철근 콘크리트로 다지고 그 위는 시공기간이 단축되는 경량철골이나 목구조로 만들어지는 추세다. 특별히 문제가 없다면 철근 콘크리트 구조물의 수명은 일반적으로 50~200년 정도로 길다. 단, 부실시공일 때는 제외다.
위키백과
The Oldest Concrete In History - Geographic History
Workability of Concrete || Properties of Fresh Concrete #1 KCONTENTS
