기계제 모래가 천연 모래를 완전히 대체할 수 있을까

콘크리트는 결합재, 굵은 골재 및 잔골재, 그리고 기타 혼화재를 적절한 비율로 혼합하여 성형하고 경화시킨 인조 석재이며, 물, 시멘트, 모래, 자갈이 콘크리트의 4대 기본 구성 요소입니다. 현재 천연 모래 채굴량이 제한됨에 따라 기계제 모래(메커니컬 샌드)의 적용이 점차 천연 모래를 대체하고 있으나, 여전히 많은 분들이 의문을 제기합니다. 기계제 모래가 콘크리트에서 천연 모래의 사용을 완전히 대체할 수 있을까요?

기계제 모래 생산을 위한 초기 투자 예산은 주로 다음 다섯 가지 측면으로 구성됩니다.

첫째, 콘크리트용 모래의 기본 요구 사항을 이해해야 합니다

1. 모래 입자의 총 표면적은 작아야 하며, 모래는 가능한 한 굵어야 합니다.

콘크리트 내에서 시멘트 페이스트는 골재 입자 표면을 통해 효과적으로 결합됩니다. 따라서 골재의 총 표면적이 작을수록 시멘트 사용량이 더 경제적입니다.

2. 모래의 입도 분포(입도 곡선)가 우수해야 합니다

입도(Grain gradation)란 서로 다른 입도를 가진 모래의 조합을 의미합니다. 모래 입자의 크기를 적절히 매칭하여 단계별 채움을 구현하면 공극률을 낮추고 시멘트 사용량을 절감할 수 있습니다. 또한 콘크리트의 밀도가 증가하여 강도와 내구성이 향상됩니다.

둘째, 콘크리트에서 메카니컬 샌드(Machine-made sand)의 사용을 이해해야 합니다

고품질 메카니컬 샌드는 세립률 2.6~3.0, 석분 함량 3%~8%, 누적 체 잔류물 1, 3, 6, 8, 9, 그리고 전문적인 파쇄 및 선별 장비를 통해 얻어진 침상편 상태 <8% 및 함수율 3%~5%와 같은 여러 지표를 충족하는 암석 입자를 말합니다.

1. 고품질 메카니컬 샌드로 제조된 콘크리트는 초기 슬럼프 성능이 우수하며, 팽창 정도가 크고 시간 경과에 따른 손실이 적어 전반적인 콘크리트 성능이 더 좋습니다.

2. 입도 조정 기술을 적용하여 미세한 메카니컬 샌드의 입도가 더욱 합리적이고, 진흙 함량과 진흙 덩어리 함량이 적습니다. 따라서 콘크리트 혼화제의 사용량이 줄어듭니다.

3. 바막 원리의 작용을 받는 고품질 인공 모래 입자는 다면체 구형으로, 합리적인 입도 분포를 가지며 공극률이 낮고 점토 함량이 적어 시멘트 페이스트와의 결합력이 우수하고 콘크리트의 밀도가 더 높습니다.

요약하자면, 고품질 인공 모래의 콘크리트 적용 기술은 성숙한 기술로, 콘크리트의 작업성을 향상시키고 압축 강도를 증대시키며 방수 성능을 개선할 수 있습니다. 이는 천연 모래를 완전히 대체하여 콘크리트에 널리 사용될 수 있으며, 심지어 천연 모래보다 더 우수한 성능을 제공합니다. 다만, 미세 인공 모래의 가공 또한 최우선 과제입니다.