우주 시대 콘크리트의 배경 스토리와 고강도 제품을 생산하는 동시에 프리캐스트 콘크리트의 무게를 줄이는 방법에 대해 알아보세요.
간단한 개념이지만 답은 간단하지 않습니다. 강도에 영향을 주지 않고 콘크리트의 무게를 줄이는 것입니다. 환경 문제를 해결하면서 한 가지 요소를 더 복잡하게 생각해 보겠습니다. 생산 과정에서 탄소 배출량을 줄이는 것뿐만 아니라, 길가에 버리는 쓰레기도 줄이는 것입니다.
"완전히 사고였어요." 필라델피아의 광택 콘크리트 및 Rockett 유리 클래딩 소유주인 Bart Rockett의 말입니다. 그는 처음에는 100% 재활용된 소비 후 유리 파편을 사용하여 테라조 효과를 내는 바닥재인 광택 콘크리트 커버링 시스템을 더욱 발전시키려고 했습니다. 보도에 따르면, 이 시스템은 기존 테라조보다 30% 저렴하고 20년 장기 보증을 제공합니다. 이 시스템은 고광택으로 설계되었으며, 기존 테라조보다 피트당 8달러 저렴하여 광택 시공업체가 고품질 바닥재를 제작하는 동시에 상당한 비용을 절감할 수 있습니다.
로켓은 폴리싱 작업 이전에 25년간 건설용 콘크리트를 다루며 콘크리트 업계에 첫발을 내디뎠습니다. "친환경" 재활용 유리가 그를 폴리싱 콘크리트 업계로 이끌었고, 이후 유리 오버레이 작업에도 관심을 갖게 되었습니다. 수십 년간의 경험을 바탕으로 그의 폴리싱 콘크리트 작업은 수많은 상을 수상했습니다(2016년에는 콘크리트 월드의 "독자 선정 상"을 수상했고, 현재까지 22개의 상을 수상했습니다). 그의 목표는 은퇴입니다. 정말 많은 계획들이 잘 짜여 있었습니다.
아치 필실은 주유를 위해 주차하던 중 로켓의 트럭을 보았는데, 그는 재활용 유리를 사용하고 있었습니다. 필 힐이 아는 한, 재활용 유리를 사용하는 사람은 그뿐이었습니다. 필실은 초경량 폐쇄 셀 폼 유리 골재(FGA) 제조업체인 에어로어그리게이츠(AeroAggregates)의 CEO이자 공동 설립자입니다. 이 회사의 용광로는 로켓의 글래스 오버레이(Glass Overlay) 바닥재처럼 100% 재활용 유리를 사용하지만, 생산되는 건설용 골재는 가볍고 불연성이며 단열성이 뛰어나고 배수가 자유로우며 흡수성이 없고 화학 물질, 부패 및 산에 강합니다. 이러한 특성으로 인해 FGA는 건물, 경량 제방, 하중 분산 플랫폼, 단열 노반에 대한 훌륭한 대안이 되며, 옹벽과 구조물 뒤편의 횡하중을 줄이는 데에도 효과적입니다.
2020년 10월, "그가 저를 찾아와서 제가 뭘 하고 있는지 알고 싶어 했어요."라고 로켓은 말했습니다. "그가 '이 돌들(그의 골재)을 콘크리트에 넣으면 뭔가 특별한 게 나올 거야'라고 말했죠."
AeroAggregates는 유럽에서 약 30년, 미국에서 8년의 역사를 가지고 있습니다. Rockett에 따르면, 유리 기반 폼 골재의 경량 덩어리와 시멘트를 결합하는 것은 항상 해결책이 없는 문제였습니다.
동시에, 로켓은 바닥이 원하는 미적 감각과 성능을 갖추도록 흰색 CSA 시멘트를 사용했습니다. 그는 어떤 일이 일어날지 궁금해서 이 시멘트와 경량 골재를 섞었습니다. 로켓은 "시멘트를 넣으면 [골재]가 위로 떠오릅니다."라고 말했습니다. 누군가 콘크리트를 섞으려고 한다면, 이런 상황은 원치 않을 것입니다. 그럼에도 불구하고 그의 호기심은 그를 계속 작업하게 만들었습니다.
흰색 CSA 시멘트는 네덜란드에 위치한 칼트라(Caltra)라는 회사에서 생산됩니다. 로켓(Rockett)이 사용하는 유통업체 중 하나는 델타 퍼포먼스(Delta Performance)로, 혼화제, 착색제, 시멘트 특수 효과 전문 업체입니다. 델타 퍼포먼스의 소유주이자 사장인 숀 헤이스(Shawn Hays)는 일반적인 콘크리트는 회색이지만, 시멘트의 흰색 특성 덕분에 시공업체가 거의 모든 색상을 칠할 수 있다고 설명했습니다. 색상이 중요한 분야에서 이는 독보적인 능력입니다.
헤이스는 "뉴욕의 유명 디자이너이자 로켓과 협업한 적이 있는 조 긴스버그와 함께 작업하여 매우 독특한 것을 만들어낼 수 있기를 기대합니다."라고 말했습니다.
CSA 시멘트를 사용하는 또 다른 이점은 탄소 발자국 감소 효과를 누릴 수 있다는 것입니다. 헤이즈는 "기본적으로 CSA 시멘트는 포틀랜드 시멘트의 대체재인 속경화 시멘트입니다."라고 말했습니다. "CSA 시멘트는 제조 과정에서 포틀랜드 시멘트와 유사하지만, 실제로는 더 낮은 온도에서 연소되기 때문에 더 친환경적인 시멘트로 간주되거나 판매됩니다."
이 우주시대의 ConcreteGreen Global Concrete Technologies에서는 콘크리트에 유리와 폼이 섞여 있는 것을 볼 수 있습니다.
그와 소규모 업계 전문가 네트워크는 특허받은 공정을 사용하여 섬유가 개비온 효과를 내는 블록 프로토타입을 제작했습니다. 이 블록은 골재를 콘크리트 위로 떠다니는 대신 콘크리트 안에 고정하는 역할을 했습니다. 그는 "이것이 바로 우리 업계 모두가 30년 동안 찾아 헤매던 성배입니다."라고 말했습니다.
우주 시대 콘크리트로 알려진 이 콘크리트는 조립식 제품으로 제작되고 있습니다. 강철보다 훨씬 가볍고 (물론 강도는 5배 더 강하다고 합니다) 유리 보강 철근으로 보강된 콘크리트 패널은 기존 콘크리트보다 50% 가볍고 뛰어난 강도를 제공하는 것으로 알려져 있습니다.
"특별한 칵테일을 다 섞었을 때, 우리 모두의 무게는 90파운드였습니다. 세제곱피트당 150개의 일반 콘크리트와 비교했을 때 말이죠." 로켓이 설명했다. "콘크리트 무게가 줄어들 뿐만 아니라, 이제 전체 구조물의 무게도 크게 줄어듭니다. 우리는 이런 걸 만들려고 한 게 아니었습니다. 토요일 밤 차고에 앉아 있었는데, 그저 운이 좋았을 뿐이었습니다. 남는 시멘트가 있어서 낭비하고 싶지 않았습니다. 그렇게 모든 게 시작되었습니다. 12년 전에 광택 콘크리트를 만지지 않았다면, 바닥 시스템으로 발전하지 못했을 것이고, 경량 시멘트로 발전하지도 못했을 것입니다."
한 달 후, Rockett의 새로운 조립식 제품의 잠재력을 알아본 몇몇 특정 파트너를 포함하여 Green Global Concrete Technology Company(GGCT)가 설립되었습니다.
무게: 2,400파운드. 야드당 우주 시대 콘크리트 (일반 콘크리트는 야드당 약 4,050파운드)
PSI 시험은 2021년 1월에 실시되었습니다(새로운 PSI 시험 데이터는 2021년 3월 8일에 접수되었습니다). Rockett에 따르면, 우주 시대 콘크리트는 압축 강도 시험에서 예상했던 것처럼 균열이 발생하지 않습니다. 대신, 콘크리트에 사용된 섬유의 양이 많기 때문에 기존 콘크리트처럼 전단되는 대신 팽창합니다.
그는 두 가지 버전의 우주 시대 콘크리트를 만들었습니다. 표준 회색 콘크리트를 사용한 기반 시설 혼합물과 색상 및 디자인을 위한 흰색 건축 혼합물입니다. "개념 증명" 프로젝트 계획은 이미 진행 중입니다. 초기 작업에는 지하실과 지붕, 보행자 다리, 방음벽, 노숙자 주택/쉼터, 암거 등이 포함된 3층 규모의 시범 구조물 건설이 포함되었습니다.
GGCT 헤딩은 조 긴스버그가 디자인했습니다. 긴스버그는 인스피레이션 매거진이 선정한 세계 100대 디자이너 중 39위, 코벳 하우스 매거진이 선정한 뉴욕 최고의 인테리어 디자이너 25인에 이름을 올렸습니다. 긴스버그는 로비를 복원하는 동안 유리로 덮인 바닥 때문에 로켓에 연락했습니다.
현재 계획은 모든 향후 프로젝트 설계를 긴스버그의 관점에 집중하는 것입니다. 적어도 초기에는 그와 그의 팀이 프리캐스트 우주 시대 콘크리트 제품을 사용하는 프로젝트를 감독하고 이끌어 설치가 정확하고 기준을 충족하는지 확인할 계획입니다.
우주 시대 콘크리트를 사용하는 작업은 이미 시작되었습니다. 8월 착공을 목표로 긴스버그는 2,000제곱피트(약 180m²) 규모의 사무실 건물을 설계하고 있습니다. 3층, 지하 1층, 옥상으로 구성되어 있으며, 각 층의 면적은 약 500제곱피트(약 48m²)입니다. 모든 작업은 GGCT 건축 포트폴리오, Rockett Glass Overlay, 그리고 긴스버그의 디자인을 활용하여 진행될 예정입니다.
경량 프리캐스트 콘크리트 슬래브로 건설된 노숙자 쉼터/주택 스케치. 친환경 글로벌 콘크리트 기술
클리프록(ClifRock)과 런크리트(Lurncrete)의 데이브 몬토야(Dave Montoya)는 GGCT와 협력하여 노숙자를 위한 신속 건축 주택 프로젝트를 설계하고 시공하고 있습니다. 25년 이상 콘크리트 업계에 종사해 온 그는 "보이지 않는 벽"이라고 표현할 수 있는 시스템을 개발했습니다. 간단히 설명하자면, 시공자가 거푸집 없이도 설 수 있도록 줄눈에 감수제를 첨가할 수 있습니다. 그러면 시공자는 6피트(약 1.8m) 높이의 벽을 세울 수 있습니다. 그런 다음 벽을 "조각"하여 디자인을 장식합니다.
그는 또한 장식용 패널과 주택용 콘크리트 공사에 유리섬유 강화 철근을 사용한 경험이 있습니다. 로켓은 곧 그를 찾아 스페이스 에이지 콘크리트를 더욱 발전시키고자 했습니다.
몬토야가 GGCT에 합류하면서 팀은 경량 조립식 패널의 새로운 방향과 목적을 빠르게 찾았습니다. 바로 노숙자를 위한 쉼터와 이동식 주택을 제공하는 것입니다. 전통적인 쉼터는 구리 박리나 방화와 같은 범죄 행위로 파괴되는 경우가 많습니다. 몬토야는 "제가 콘크리트로 만들 때는 깨질 수 없다는 게 문제였습니다."라고 말했습니다. "손상시킬 수도 없고, 손상시킬 수도 없었죠." 이 패널은 곰팡이와 내화성이 뛰어나며, 추가적인 환경 보호 기능을 제공하는 천연 R값(또는 단열재)을 제공합니다.
보도에 따르면 태양광 패널로 구동되는 대피소는 하루 만에 지을 수 있다고 합니다. 전선 및 배관과 같은 공공 시설은 손상을 방지하기 위해 콘크리트 패널에 통합될 예정입니다.
마지막으로, 이동식 구조물은 이동성과 모듈성을 고려하여 설계되어, 지속가능성이 낮은 건물에 비해 지자체의 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 모듈형이지만, 현재 대피소의 크기는 8 x 10피트(약 84제곱피트)입니다. GGCT는 건물의 특별 구역에 대해 일부 주 및 지방 정부와 협의하고 있습니다. 라스베이거스와 루이지애나주는 이미 관심을 표명했습니다.
몬토야는 다른 회사인 이큅-코어(Equip-Core)와 협력하여 군에서 일부 전술 훈련 시설에 동일한 패널 기반 시스템을 사용하고 있습니다. 콘크리트는 내구성과 강도가 뛰어나며, 동일한 콘크리트를 혼합하여 실제 포탄 구멍을 수동으로 처리할 수 있습니다. 수리된 패치는 15분에서 20분 이내에 경화됩니다.
GGCT는 경량성과 강도를 갖춘 우주 시대 콘크리트의 잠재력을 활용합니다. 대피소 이외의 건물 및 기타 구조물에도 프리캐스트 콘크리트를 적용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 경량 교통 방음벽, 계단, 보행자 교량 등의 제품을 개발할 계획입니다. 4피트 x 8피트 크기의 방음벽 시뮬레이션 패널을 제작했는데, 마치 돌담처럼 보입니다. 이 계획은 다섯 가지 디자인을 제공할 예정입니다.
최종 분석에서 GGCT 팀의 목표는 라이선스 프로그램을 통해 계약자의 역량을 강화하는 것입니다. 어느 정도 전 세계에 배포하고 일자리를 창출하는 것입니다. "우리는 사람들이 가입하고 라이선스를 구매하기를 바랍니다."라고 Rockett은 말했습니다. "우리의 임무는 이러한 것들을 개발하여 즉시 사용할 수 있도록 하는 것입니다... 우리는 세계 최고의 사람들에게 다가가고 있습니다. 우리는 지금 하고 있습니다. 공장 건설을 시작하고, 자신의 설계를 구현하고 싶어하는 사람들. 팀에 참여하는 사람들... 우리는 녹색 인프라를 구축하고 싶습니다. 우리는 녹색 인프라를 가지고 있습니다. 지금 당장 녹색 인프라를 구축할 사람들이 필요합니다. 우리는 그것을 개발하고, 우리 자재로 어떻게 건설하는지 보여줄 것입니다. 그들은 그것을 받아들일 것입니다.
"국가 기반 시설 침하가 이제 심각한 문제입니다."라고 로켓은 말했습니다. "심각한 누수, 50~60년 된 구조물, 침하, 균열, 과중량 문제 등 건물을 짓고 수십억 달러를 절약할 수 있는 방법은 경량 자재를 사용하는 것입니다. 2만 달러의 비용이 들 때 말입니다. 자동차를 과도하게 설계하고 하루 종일 그 위에서 달릴 필요는 없습니다. [우주 시대 콘크리트가 교량 건설에 적용될 가능성을 언급하며]. 제가 AeroAggregates를 사용하기 시작하고 그들이 모든 기반 시설과 그 경량 자재에 어떤 영향을 미치는지 듣기 전까지는 말입니다. 그 전에는 이 모든 것을 진정으로 깨달았습니다. 진정으로 앞으로 나아가는 것이 중요합니다. 그것을 활용하여 건설하세요."
우주 시대 콘크리트의 구성 요소를 모두 고려하면 탄소도 감소합니다. CSA 시멘트는 탄소 발자국이 적고, 낮은 용광로 온도가 필요하며, 폼과 재활용 유리 골재, 유리 섬유 강화 강철 막대를 사용합니다. 각각은 GGCT의 "녹색" 부분에서 역할을 합니다.
예를 들어, AeroAggregate의 가벼운 무게 덕분에 계약업체는 일반적인 3축 트럭으로 20야드(약 6.5m)를 운송하는 데 비해 100야드(약 90m)의 자재를 한 번에 운송할 수 있습니다. 이러한 관점에서, AeroAggregate 공항 골재를 사용한 최근 프로젝트는 계약업체의 운송 횟수를 약 6,000회 절약했습니다.
로켓은 사회 기반 시설 복원을 돕는 것 외에도 재활용 프로그램을 통해 지속가능성에 기여합니다. 지자체와 재활용 센터에게 재활용 유리를 수거하는 것은 막대한 비용이 드는 과제입니다. 그의 비전은 "두 번째로 큰 파란색(the second largest blue)"으로, 지자체와 자치구에서 구매한 유리를 수거하는 것입니다. 이 컨셉은 재활용의 명확한 목적을 제시하여 사람들이 지역 재활용의 최종 결과를 더 잘 이해할 수 있도록 하는 데서 비롯됩니다. 도로변에 놓인 쓰레기통 대신, 지자체 차원에서 유리 수거를 위한 별도의 대형 보관함(두 번째 파란색 용기)을 만드는 것이 그의 계획입니다.
GGCT는 펜실베이니아주 에디스톤에 있는 AeroAggregate 단지에 설립되고 있습니다. Green Global Concrete Technologies
"이제 모든 쓰레기가 오염되었습니다."라고 그는 말했습니다. "유리를 분리할 수 있다면 소비자들은 수백만 달러의 국가 기반 시설 건설 비용을 절약할 수 있습니다. 절약된 비용은 지방 자치 단체에 환원될 수 있기 때문입니다. 쓰레기통에 버리는 유리를 도로, 학교 바닥, 다리, 또는 95번 주간 고속도로 아래의 바위 등에 버릴 수 있는 제품이 있습니다. 적어도 무언가를 버릴 때는 그 목적이 있다는 것을 알 수 있습니다. 이것이 바로 우리의 이니셔티브입니다."
게시 시간: 2021년 9월 3일