초고성능 콘크리트

초고성능 콘크리트의 가장 두드러진 특성은 매우 높은 압축강도이다. 일반적으로 압축강도가 80 MPa 이상인 콘크리트를 초고성능 콘크리트로 정의하며, 이는 일반 콘크리트의 압축강도(약 21~40 MPa)에 비해 2배에서 4배에 달하는 수치이다. 특히 UHPC의 경우, 배합 설계와 재료에 따라 그 강도가 150 MPa를 넘어서기도 한다.

이러한 극한의 압축강도는 재료의 균질성과 조밀한 미세구조에서 비롯된다. 실리카 흄과 같은 초미분말 재료가 시멘트 수화 과정에서 생성되는 수산화칼슘과 반응하여 추가적인 CSH 겔을 생성함으로써 기공을 크게 줄이고 재료의 밀도를 극대화한다. 또한, 고성능 감수제의 사용으로 물-결합재 비율을 매우 낮게 유지하면서도 우수한 유동성을 확보하여 재료 내부의 결함을 최소화한다.

강도 발현 속도 또한 빠르다는 특징이 있다. 높은 초기 강도 발현은 공사 기간 단축에 직접적으로 기여하며, 특히 프리캐스트 콘크리트 제품의 생산이나 긴급 보수 공사에서 큰 장점으로 작용한다. 압축강도뿐만 아니라 인장강도와 휨강도도 일반 콘크리트에 비해 월등히 높아, 단면적을 줄인 슬림한 구조물 설계를 가능하게 한다.

이러한 높은 압축강도는 구조물의 내구성과 수명 연장에도 기여한다. 조밀한 구조는 염화물 이온이나 황산염과 같은 유해 물질의 침투를 효과적으로 차단하여 철근의 부식을 억제하고, 결과적으로 콘크리트 구조물의 장기적인 성능을 보장한다.

초고성능 콘크리트의 가장 두드러진 장점 중 하나는 뛰어난 내구성이다. 일반 콘크리트가 시간이 지남에 따라 염화물 침투, 황산염 공격, 알칼리-실리카 반응, 그리고 동결 융해 작용 등으로 인해 열화되는 것과 달리, 초고성능 콘크리트는 이러한 환경적 요인에 대해 매우 높은 저항성을 보인다.

이러한 탁월한 내구성은 주로 극도로 조밀한 미세구조에서 비롯된다. 실리카 흄과 같은 초미세 광물질 혼화재의 사용과 낮은 물-결합재 비는 콘크리트 내부의 기공을 현저히 줄여준다. 결과적으로 유해 물질이 구조체 내부로 침투하는 경로가 차단되어, 철근의 부식을 유발하는 염화물 이온의 이동이 크게 억제된다. 이는 특히 해양 구조물이나 제설제를 사용하는 교량과 같은 척박한 환경에서 구조물의 수명을 획기적으로 연장시키는 핵심 원리이다.

또한, 높은 압축강도와 함께 첨가되는 강섬유는 콘크리트에 균열에 대한 저항성을 부여한다. 미세한 균열이 발생하더라도 강섬유가 이를 잡아매어 확산을 방지하므로, 균열을 통한 물과 유해물질의 침투가 추가로 억제된다. 이러한 특성들은 초고성능 콘크리트로 시공된 구조물이 극한의 환경 하에서도 장기간에 걸쳐 성능을 유지할 수 있도록 보장하며, 결과적으로 유지보수 주기를 늘리고 라이프사이클 코스트를 절감하는 효과를 가져온다.

초고성능 콘크리트는 매우 높은 압축강도와 내구성을 가지면서도, 동시에 뛰어난 유동성을 확보하는 것이 중요한 설계 목표 중 하나이다. 이는 고성능 감수제의 첨가와 균일한 골재 입도 분포를 통해 달성된다. 높은 유동성은 복잡한 형상의 거푸집을 완전히 채우고, 철근이 조밀하게 배치된 구조물 내부에서도 공극 없이 균일하게 타설될 수 있도록 하여, 구조물의 균일한 강도와 내구성을 보장한다.

초고성능 콘크리트의 유동성은 일반적으로 슬럼프 플로우 시험을 통해 평가되며, 자가평탄화 특성을 보이는 경우가 많다. 이러한 높은 유동성은 작업성을 크게 향상시켜, 시공 시간 단축과 인력 절감에 기여한다. 또한, 유동성이 좋을수록 표면 마감이 용이해져 미관적 품질이 높은 구조물을 제작할 수 있다.

그러나 높은 유동성을 유지하면서도 분리와 블리딩을 방지하는 것이 초고성능 콘크리트 배합 설계의 핵심 과제이다. 이를 위해 실리카 흄과 같은 초미분말 재료가 사용되어 시멘트 페이스트의 점성과 응집성을 조절하며, 강섬유가 균일하게 분산되도록 한다.

초고성능 콘크리트의 배합에서 시멘트는 가장 기본이 되는 결합재이다. 일반적으로 포틀랜드 시멘트가 주로 사용되며, 특히 미분말 상태의 고강도 포틀랜드 시멘트가 선호된다. 이는 초고성능 콘크리트가 목표로 하는 극한의 강도와 치밀한 미세구조를 형성하는 데 필수적이다.

초고성능 콘크리트의 배합은 시멘트의 양이 일반 콘크리트에 비해 상대적으로 많다. 이는 높은 압축강도를 확보하고, 미세한 골재와 충전재들을 효과적으로 결합시키기 위함이다. 그러나 시멘트 단독으로는 필요한 모든 성능을 달성할 수 없으며, 실리카 흄과 같은 보조 결합재와 반드시 병행 사용된다.

시멘트가 수화 반응을 통해 강도를 발현하는 주된 재료라면, 실리카 흄은 생성된 수화 생성물 간의 공극을 채워 콘크리트를 더욱 치밀하게 만드는 역할을 한다. 이 두 재료의 상호작용으로 인해 초고성능 콘크리트는 높은 강도와 함께 뛰어난 내구성을 가지게 된다. 또한, 배합에 다량의 시멘트가 포함되면 수화열이 클 수 있어, 이를 관리하기 위한 특별한 양생 공정이 요구되기도 한다.

실리카 흄은 초고성능 콘크리트의 핵심 구성 재료 중 하나로, 실리콘이나 페로실리콘 합금을 제조하는 과정에서 발생하는 비정질 이산화 규소의 미세한 입자로 구성된 부산물이다. 이 물질은 시멘트와 함께 사용될 때 포졸란 반응을 일으켜 콘크리트의 성능을 극적으로 향상시킨다.

실리카 흄의 가장 중요한 역할은 수화 반응 후 남는 수산화 칼슘과 반응하여 추가적인 수화물을 생성하는 것이다. 이 과정은 콘크리트 내부의 공극을 세밀하게 채우고 수밀성을 크게 증가시켜, 염해나 황산염 침식과 같은 화학적 공격에 대한 내구성을 획기적으로 높인다. 또한, 이로 인해 재료의 밀도가 증가하여 압축강도가 비약적으로 상승한다.

초고성능 콘크리트의 배합에서 실리카 흄은 일반적으로 시멘트 중량의 5%에서 25% 사이로 첨가된다. 이 미세한 입자들은 고성능 감수제와 함께 작용하여 시멘트 페이스트의 점도와 응집력을 조절하며, 콘크리트가 높은 유동성을 유지하면서도 분리나 블리딩 현상이 발생하지 않도록 돕는다.

이러한 특성 덕분에 실리카 흄은 내구성 설계가 중요한 해양 구조물, 교량, 고층 건물의 주요 구조체, 그리고 극한 환경의 특수 구조물을 건설하는 데 필수적인 재료로 자리 잡았다.

초고성능 콘크리트의 배합에서 고성능 감수제는 필수적인 구성 재료이다. 이 첨가제는 물의 양을 크게 줄이면서도 콘크리트의 유동성을 극대화하는 역할을 한다. 일반적인 감수제보다 훨씬 높은 감수 성능을 발휘하여, 물-결합재 비율을 극도로 낮춰 초고성능 콘크리트의 높은 밀도와 강도를 실현하는 데 결정적인 기여를 한다.

고성능 감수제는 주로 폴리카르복실산 에테르 계열의 고분자 화합물로 이루어져 있으며, 시멘트 입자 표면에 흡착하여 입자 간의 반발력을 증가시킨다. 이로 인해 혼합물은 적은 물만으로도 매우 높은 유동성을 유지할 수 있게 되어, 조밀한 골재와 다량의 미분말 재료(예: 시멘트, 실리카 흄)가 균일하게 분산된다. 결과적으로 경화 후 기공이 최소화되어 극도의 강도와 내구성을 얻을 수 있다.

이러한 감수제의 사용은 작업성 측면에서도 큰 이점을 제공한다. 자가 충전성이나 자가 평탄성과 같은 특성을 부여하여, 복잡한 형상의 구조물이나 철근이 조밀한 부재에도 공극 없이 충분히 타설될 수 있도록 한다. 따라서 초고성능 콘크리트는 높은 강도 요구사항과 함께 뛰어난 시공성을 필요로 하는 교량, 고층 건물, 해양 구조물 등의 건설에 효과적으로 적용된다.

초고성능 콘크리트에서 사용되는 골재는 일반 콘크리트와는 차별화된 특성을 가진다. 가장 큰 특징은 입자의 크기가 매우 작고 균일하며, 최대 크기가 보통 2mm 이하로 제한된다는 점이다. 이러한 미세한 골재는 시멘트와 실리카 흄 등 미분말 재료들 사이의 공극을 효과적으로 채워, 콘크리트 내부의 공극률을 극도로 낮추는 데 기여한다. 이는 초고성능 콘크리트가 극한의 압축강도와 높은 밀도를 달성할 수 있는 핵심 원리 중 하나이다.

초고성능 콘크리트에 주로 사용되는 골재는 석영 모래와 같은 경도가 높은 재료이다. 이는 콘크리트의 강도와 내구성을 확보하기 위한 필수 조건이다. 골재의 입자 크기 분포는 매우 조절되어 있으며, 입자 모양도 각진 형태보다는 둥근 형태가 선호되어 워커빌리티와 유동성을 개선한다. 골재의 표면은 깨끗하고 유해한 불순물이 없어야 하며, 이는 시멘트 페이스트와의 강한 결합을 방해하지 않기 위함이다.

골재의 배합은 전체 체적에서 상대적으로 낮은 비율을 차지하는 경우가 많다. 이는 초고성능 콘크리트가 미분말 재료와 물, 그리고 고성능 감수제로 이루어진 균질한 매트릭스를 기반으로 하기 때문이다. 골재는 이 매트릭스를 보강하고 수축을 제어하는 역할을 수행한다. 특히 UHPC-FRC에서는 강섬유가 추가되어 인성과 인장 성능을 보완하며, 골재는 이 섬유가 효과적으로 분산될 수 있는 조밀한 기질을 형성하는 데 기여한다.

이처럼 초고성능 콘크리트의 골재는 단순한 충전재가 아니라, 재료의 극한 성능을 구현하기 위해 엄격하게 선정되고 제어되는 핵심 구성 요소이다. 미세한 입도와 높은 품질은 콘크리트가 내구성과 장기 수명을 가지는 고층 건물이나 교량과 같은 중요 구조물에 적용되기 위한 토대를 제공한다.

초고성능 콘크리트의 배합 설계는 일반 콘크리트와는 근본적으로 다른 접근법을 요구한다. 목표로 하는 극한의 성능을 달성하기 위해서는 재료의 선택과 그 비율이 매우 정밀하게 이루어져야 한다. 핵심 원리는 재료 간의 최적화된 충전과 균일한 분산을 통해 공극을 최소화하는 것이다. 이를 위해 배합 설계는 시멘트, 실리카 흄, 고성능 감수제, 미세 골재, 그리고 강섬유의 상호작용을 종합적으로 고려한다.

배합 설계의 첫 단계는 목표 강도와 내구성 등 요구 성능을 명확히 정의하는 것이다. 이후, 시멘트와 실리카 흄의 비율을 결정하는데, 실리카 흄은 미세 입자로 시멘트 수화물 사이의 공극을 채워 미세구조를 조밀하게 만드는 핵심 재료이다. 고성능 감수제는 이러한 미세한 분말 재료들이 적은 물로도 높은 유동성을 나타낼 수 있도록 하는 데 필수적이며, 그 양은 작업성과 재료 분리를 방지하는 데 결정적 역할을 한다.

골재는 일반적으로 최대 입경이 매우 작은(보통 1mm 이하) 잘 다져진 미세 모래를 사용한다. 이는 재료의 균일성을 높이고 응력 집중을 줄이기 위함이다. 특히 UHPC-FRC의 경우, 배합 설계 시 강섬유의 종류(길이, 직경, 형상), 혼입률(체적 비율로 일반적으로 1~3%) 및 분산도를 상세히 고려해야 한다. 섬유는 인장강도와 휨강도를 비약적으로 향상시키고, 취성 파괴를 억제하는 데 기여한다.

최종적인 배합은 실험실에서의 반복적인 시험을 통해 확정된다. 배합 설계의 성공 여부는 재료의 균질성과 공작물의 품질을 좌우하며, 이는 현장 시공에서의 혼합 공정과 직접적으로 연결된다. 따라서 배합 설계는 단순한 재료 비율 계산을 넘어, 제조 공정 전체를 아우르는 통합적인 계획의 출발점이라 할 수 있다.

초고성능 콘크리트의 혼합 과정은 재료의 균일한 분산과 최적의 유동성을 확보하기 위해 매우 정밀하게 제어되어야 한다. 일반적인 콘크리트와 달리 매우 높은 분말량과 낮은 물-결합재비를 가지며, 고성능 감수제의 첨가로 인해 혼합 순서와 시간이 성능에 결정적인 영향을 미친다.

일반적으로 건식 재료인 시멘트, 실리카 흄, 골재를 먼저 건식 혼합하여 균질하게 섞는다. 이후 물과 고성능 감수제를 서서히 첨가하여 반죽의 점도를 조절한다. 마지막 단계에서 강섬유를 첨가하여 섬유가 덩어리지지 않고 균일하게 분산되도록 충분히 혼합한다. 이 과정은 강력한 혼합기를 필요로 하며, 완성된 반죽은 점성이 높으면서도 자가 유동성을 갖는 특징을 보인다.

혼합의 품질은 최종 제품의 압축강도와 내구성을 좌우하는 핵심 요소이다. 재료의 불균일한 분포나 섬유의 덩어리짐은 구조적 약점을 초래할 수 있다. 따라서 공장 프리캐스트 생산이 일반적이며, 현장 타설 시에도 엄격한 품질 관리가 동반된다.

초고성능 콘크리트의 타설은 높은 유동성과 자가 충전성 덕분에 비교적 용이하게 이루어진다. 높은 점성과 응집성으로 인해 재료 분리가 거의 발생하지 않아, 복잡한 형상이나 조밀한 철근 배근 구조물에도 균일하게 충전된다. 타설 시에는 일반 콘크리트와 마찬가지로 진동 다짐을 적용할 수 있으나, 자가 충전성이 매우 우수하기 때문에 최소한의 다짐만으로도 충분한 경우가 많다. 특히 UHPC-FRC의 경우, 혼입된 강섬유가 균일하게 분포하도록 타설 과정에서 주의를 기울여야 한다.

양생 과정은 초고성능 콘크리트의 높은 성능을 확보하는 데 매우 중요한 단계이다. 시멘트와 실리카 흄의 미세한 입자가 수화 반응을 통해 치밀한 매트릭스를 형성하려면 충분한 수분 공급이 필수적이다. 따라서 표면 건조를 방지하기 위해 습윤 양생이 일반적으로 권장된다. 특히 초기 강도 발현이 매우 빠르기 때문에, 타설 직후부터 적절한 양생을 시작하는 것이 중요하다. 고온 양생을 적용하면 수화 반응이 촉진되어 단기간에 매우 높은 강도를 얻을 수 있어, 프리캐스트 콘크리트 제품의 생산에 유리하다.

양생 온도와 기간은 최종 목표 강도와 내구성에 직접적인 영향을 미친다. 충분한 양생을 통해 내부 수화열로 인한 균열을 최소화하고, 내구성 관련 특성인 내화학성과 내마모성을 극대화할 수 있다. 표준 양생 조건 외에도, 증기 양생이나 오토클레이브 양생과 같은 특수 공법이 적용되기도 한다. 올바른 타설 및 양생 관리는 초고성능 콘크리트가 설계에서 기대한 뛰어난 압축강도와 내구성을 발휘할 수 있도록 보장한다.

초고성능 콘크리트는 그 뛰어난 역학적 성능과 내구성 덕분에 교량 분야에서 혁신적인 재료로 주목받고 있다. 기존의 강교나 프리스트레스트 콘크리트 교량에 비해 부재의 단면을 획기적으로 줄일 수 있어 경량화와 미적 디자인 자유도를 크게 향상시킨다. 특히 교량 보강 공사에서 기존 거더의 하부에 얇은 UHPC 패널을 부착하거나, 마모된 바닥판을 UHPC로 교체하는 방식이 널리 적용되고 있다. 이는 시공 시간 단축과 교통 통제 최소화에 크게 기여한다.

신축 교량에서는 주로 UHPC-FRC가 사용되어 보나 슬래브와 같은 주요 부재를 제작한다. UHPC의 높은 압축강도와 강섬유에 의한 인장강도 보강으로 인해 일반 철근콘크리트보다 훨씬 길고 가느다란 부재 구현이 가능하다. 이는 교량의 경간을 늘리거나 교각 수를 줄이는 데 유리하며, 결과적으로 시공비 절감과 환경 친화적인 설계를 가능하게 한다. 또한, 내구성이 뛰어나 염해 환경이나 동결융해 작용이 심한 지역에서 교량의 수명을 획기적으로 연장할 수 있다.

전 세계적으로 UHPC를 적용한 대표적인 교량 사례가 다수 건설되었다. 프랑스의 라 루아르 강 교량은 UHPC로 제작된 보행자 교량으로 유명하며, 미국과 캐나다에서는 여러 도로교의 바닥판 시스템에 UHPC를 적용하여 성능을 개선했다. 한국에서도 고속도로 교량 보강 및 도시 철도 관련 교량에 UHPC가 점차 도입되고 있으며, 장수명 인프라 구축을 위한 핵심 기술로 자리매김하고 있다.

초고성능 콘크리트는 고층 건물의 구조 설계에 혁신적인 가능성을 제공한다. 기존의 일반 콘크리트에 비해 월등히 높은 압축강도와 인장강도를 지녀, 더 가늘고 긴 기둥과 더 얇은 바닥판을 구현할 수 있게 한다. 이는 건물의 사용 가능한 넓이를 증가시키고, 자재 사용량을 줄이며, 구조물의 자중을 감소시켜 더 높은 건축을 가능하게 하는 핵심 요소이다.

특히, 초고성능 콘크리트의 우수한 내구성은 고층 건물의 장기적인 유지관리 비용을 절감하는 데 기여한다. 이 콘크리트는 염해 환경이나 화학적 침식에 대한 저항력이 뛰어나 철근의 부식을 효과적으로 억제한다. 이는 해안가나 대도시의 오염된 대기 환경에 위치한 고층 빌딩의 수명을 연장시키는 중요한 장점이다.

초고성능 콘크리트를 활용한 대표적인 고층 건물 사례로는 한국의 롯데월드타워가 있다. 이 건물의 주요 구조체에 고강도 콘크리트가 사용되어, 안정적인 고층 구조를 구현하는 데 기여하였다. 또한, 중동 지역의 초고층 마천루 프로젝트에서도 그 우수한 성능을 인정받아 점차 적용 범위가 확대되고 있는 추세이다.

초고성능 콘크리트는 극한의 해양 환경에서 구조물의 수명과 성능을 획기적으로 향상시키는 재료로 주목받고 있다. 바닷물에 포함된 염화물 이온은 철근을 부식시켜 일반 콘크리트 구조물의 주요 열화 원인이 되지만, 초고성능 콘크리트의 극도로 조밀한 미세구조는 이러한 유해 물질의 침투를 효과적으로 차단한다. 이로 인해 방파제, 선착장, 해상 플랫폼과 같은 해양 구조물에 적용될 때 뛰어난 내구성과 내염해성을 발휘한다.

특히, 초고성능 콘크리트에 강섬유가 배합된 UHPC-FRC는 높은 인성과 피로 강도를 가지며, 파도와 충격 하중을 잘 견딘다. 이는 조석 작용이 반복되고 극한의 환경 하중이 지속적으로 작용하는 해양 조건에서 구조물의 안전성과 유지관리 비용 절감에 크게 기여한다. 따라서 기존 콘크리트 구조물의 보수 보강 또는 신규 해양 인프라 구축에 점점 더 많이 활용되고 있다.

초고성능 콘크리트는 그 뛰어난 역학적 성능과 미세한 표면 마감 덕분에 기존 콘크리트로는 구현하기 어려운 특수한 구조물에 적극적으로 활용된다. 특히 예술적 구조물이나 기념비적인 건축물에서 복잡한 형태와 얇은 단면을 구현하는 데 필수적인 재료로 주목받고 있다. 이는 유동성이 매우 높으면서도 자가치밀 특성을 가지고 있어 복잡한 거푸집을 완벽하게 채울 수 있기 때문이다. 또한 표면이 균일하고 매끄러워 별도의 마감 공사 없이도 고급스러운 외관을 얻을 수 있어 건축적 표현의 폭을 넓혔다.

특수 군사 시설이나 방공호와 같은 보안이 요구되는 구조물에도 초고성능 콘크리트가 적용된다. 매우 높은 압축강도와 인장강도는 폭발이나 충격에 대한 저항성을 크게 향상시킨다. 특히 강섬유가 보강된 UHPC-FRC는 균열 발생 후에도 잔류 강도를 유지하는 뛰어난 인성(靭性)을 보여, 극한 하중 하에서도 구조물의 붕괴를 지연시키는 데 효과적이다. 이는 기존 철근콘크리트 구조물의 보강 및 보수에도 유용하게 쓰인다.

또한 원자력 발전소의 내진 구조물이나 방사성 폐기물 저장 용기와 같이 극한의 환경과 높은 안전성을 요구하는 시설에서 그 내구성이 중요하게 평가받는다. 초고성능 콘크리트는 공극률이 매우 낮아 물과 염분, 화학 물질의 침투에 대한 저항성이 탁월하다. 이로 인해 화학 공장의 부식성 환경에 노출되는 구조물이나 장기간의 내구성이 필수적인 기념비 및 문화재 보수 분야에서도 그 활용 가능성이 점차 확대되고 있다.

초고성능 콘크리트의 가장 큰 장점은 일반 콘크리트를 압도하는 뛰어난 역학적 성능이다. 압축강도가 80 MPa 이상으로 매우 높아 구조물의 단면적을 획기적으로 줄일 수 있으며, 이는 자중 감소와 더 넓은 사용 공간 확보로 이어진다. 또한 강섬유가 배합에 포함된 UHPC-FRC의 경우, 인장강도와 휨강도가 크게 향상되어 균열에 대한 저항성이 높고, 취성적인 파괴보다는 점진적인 변형을 보이는 연성 거동을 나타낸다.

두 번째 장점은 탁월한 내구성이다. 균일하고 조밀한 미세구조를 형성하기 때문에 물이나 염화물, 황산염과 같은 유해 물질의 침투가 매우 어렵다. 이로 인해 철근의 부식과 동결융해 피해, 알칼리-실리카 반응 등 일반 콘크리트 구조물에서 발생하는 주요 열화 현상으로부터 장기간 보호받을 수 있어 수명 주기 비용을 절감하는 효과가 있다.

마지막으로, 높은 초기 강도 발현과 우수한 작업성도 중요한 이점이다. 재령 1~2일 만에 높은 강도를 발현하므로 거푸집의 재사용 주기를 단축시키고 공사 기간을 줄일 수 있다. 또한 고성능 감수제의 사용으로 슬럼프 플로우 값이 매우 높아 자가충전성이 뛰어나 복잡한 형상이나 철근이 조밀한 부재에도 균일하게 타설이 가능하다. 이러한 특성들은 교량 데크나 예술적 구조물과 같이 정밀한 시공이 요구되는 분야에서 두각을 나타낸다.

초고성능 콘크리트는 뛰어난 성능에도 불구하고 몇 가지 명확한 단점을 가지고 있다. 가장 큰 장애물은 높은 재료비이다. 주요 구성 재료인 실리카 흄과 고성능 감수제, 그리고 강섬유는 일반 콘크리트에 사용되는 재료에 비해 상당히 고가이다. 이로 인해 초고성능 콘크리트의 단위 부피당 원가가 매우 높아져, 전체 프로젝트 비용에 큰 영향을 미친다. 따라서 경제성이 중요한 일반적인 토목공사나 건축 프로젝트에서는 사용이 제한되는 경우가 많다.

제조 및 시공 과정에서도 어려움이 따른다. 균일한 품질을 얻기 위해서는 매우 정밀한 배합 설계와 엄격한 품질 관리가 필요하다. 특히 미세한 골재를 사용하고 고성능 감수제의 양을 정확히 조절해야 하며, 강섬유가 균일하게 분산되도록 특수한 혼합 장비와 공정이 요구된다. 또한, 높은 점성으로 인해 타설 시 진동 다짐이 어려울 수 있으며, 표면 마감 작업에도 숙련된 기술이 필요하다.

구조 설계 측면에서도 고려해야 할 사항이 있다. 매우 높은 압축강도를 발휘하지만, 그에 상응하는 취성적인 파괴 양상을 보일 수 있어, 일부 설계 기준이나 코드가 완전히 적용되지 않을 수 있다. 장기적인 성능 데이터가 일반 콘크리트에 비해 상대적으로 부족하기 때문에, 내구성에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 추가적인 검토가 필요할 수 있다. 이러한 기술적, 경제적, 규범적 장벽으로 인해 초고성능 콘크리트의 보급은 아직 특수 구조물이나 성능이 최우선인 프로젝트에 집중되어 있다.