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시멘트의 종류중에서 특수시멘트에 대해서 알아보겠습니다. 특수시멘트는 팽창 시멘트, 백색포틀랜드 시멘트, 착색 시멘트, 초속경 시멘트, 초조강 시멘트, 알루미나 시멘트, 마이크로 시멘트, 조적경 시멘트에 대해서 알아보겠습니다. (3) 특수시멘트 1) 팽창 시멘트(expansive cement) 경화 시에 팽창하는 시멘트로써 보통포틀랜드시멘트에 에트린 가이트 등의 팽창재를 혼입 한 시멘트이다. 건조수축을 보상하는 정도로 팽창시켜 건조성 균열발생을 방지할 목적으로 슬래브 및 콘크리트 포장도로 등에 사용되며, 팽창력으로 프리스트레스를 도입하기 위해 사용되기도 한다. 포틀랜드시멘트 73%, 팽창재 22%, 고로슬래그 5% 비율로 혼합한 팽창 시멘트의 경우, 모르타르의 선팽창률은 0.04~1.0% 범위이다. 에트린가 이트 생성 시 다량의 수분을 흡수하므로 응결이 빠르고 슬럼프로스가 발 생하는 경향이 있다. 2) 백색포틀랜드 시멘트(white portland cement) 백색시멘트의 기본적인 물성은 보통포틀랜드시멘트와 유사하다. 다만 의장용으로 사용하기 위해 포틀랜드시멘트 중 페라이트(CAF)를 극히 적 게 하고(Fe2O3 0,5 % 이하), 클링커 소성에도 석탄 대신 청정연료(중유 및 가스)를 사용하여 백색을 띠게 한 시멘트로써 건축물의 내·외장 마감에 자주 사용되고 있다. 주로 노출콘크리트, 미장재료, 테라초제품 등에 사용된다. 또한 안료를 혼합하여 컬러콘크리트를 제조하기도 한다. 3) 착색 시멘트(colored cement) 일반적으로 백색 포틀랜드시멘트에 안료를 첨가하여 제조된다. 사용안 료는 시멘트의 응결, 경화 및 내구성에 영향을 주지 않아야 한다. 테라초, 타일, 블록 등의 제품에 사용되며 컬러콘크리트로서 노출콘크 리트에 사용되는 등 건물의 외벽에 미관을 목적으로 사용되어진다. 4) 초속경 시멘트(rapid setting and hardening cement) 긴급보수공사 및 숏크리트와 같이 급속한 응결, 경화가 필요한 경우 사용되는 시멘트로써, 일반적으로 초경 15~25분, 종결 25~45분, 재령 1시간에 7 MPa, 3시간에 보통시멘트의 7일 강도(25 MPa 정도)에 도달하는 특징을 갖는다. 2~5분과 같이 급속한 응결도 가능하며 지연제를 첨 가하여 조절한다. 제조는 보통시멘트 재료에 보크사이트(CaO.Al2O3)를 첨가하여 제조하며 구성화학물 중 C₂S 및 C3A는 거의 없고 C11 A7 ·CaF2가 20% 정도 차지한다. 초기수화열(3일에 100~110 cal/g)이 높아서 낮은 온도조건(-9.5℃)에서도 콘크리트 시공이 가능하다. 초속경시 멘트의 경우 프리캐스트 콘크리트 제조 시 증기양생 과정이 필요 없으므 로 경제적이다. 단, 알루미나 함유량이 많으므로 황산염에는 약하다. 5) 초조강 시멘트(ultra-high-early strength cement) 보통포틀랜드시멘트의 7일 강도를 재령 1일 만에 발현시키는 시멘트로 서, 조강시멘트보다도 알라이트의 구성비율(70% 정도)이 높고 비표면적은 6000 cm²/g 정도이다. 수화발열량이 크므로 한증시공에 적당하며, 긴 급공사 및 어스앵커 그라우팅에 사용된다. 6) 알루미나 시멘트(calcium aluminate cement) 알루미나시멘트는 알루민산석회(CaO.Al2O3)를 주성분으로 하는 시멘 트로 보크사이트(알루미나질 원료)와 석회질 원료를 배합하여 제조된다. 알루미나시멘트는 타설 후 4시간에 10 MPa, 재령 1일에 보통포틀랜드시 멘트의 28일 강도 정도의 강도가 발현되므로 긴급공사에 적용된다. 또한 초기 수화발열이 커서 동절기 공사에 유리하다. 내화성능이 우수하여 최 대 내열온도가 1,800℃인 제품도 생산되고 있으며 내화물 성형품의 결합 재로 사용되고 있다. 그러나 장기적으로는 강도가 오히려 감소하고 Ca(OH) 2가 생성되지 않아 철근이 발청 하기 쉬우므로 구조재료로서 부적 합하다. 7) 마이크로 시멘트(micro fine cement) … Read more

시멘트의 종류 중에서 홈합시멘트에 대해서 알아보겠습니다. 혼합시멘트에는 고로 시멘트, 플라이애시 시멘트, 포틀랜드포졸란 시멘트가 있는데요. 자세한 내용을 알아보겠습니다. 혼합시멘트 혼합시멘트는 포틀랜드시멘트에 혼화재료(고로슬래그, 플라이애시, 실 리카 등)를 혼합하여 포틀랜드시멘트의 물성을 개선한 시멘트이다. 혼합 시멘트 제조 시 혼입 되는 포틀랜드시멘트로는 일반적으로 보통포틀랜드 시멘트가 이용되지만 목표성능에 따라서는 중용열시멘트 혹은 조강시멘 트도 이용될 수 있다. 1) 고로시멘트(portland blast-fumace slag cement) 클링커에 고로슬래그(blast furnace slag)를 혼합 분쇄하여 만든 시멘 트로서 고로슬래그의 잠재수경성 반응을 이용하여 장기강도 향상을 얻을 수 있다. 고로슬래그란 용광로(고로)에서 선철을 만들 때 부산물로 나오는 슬래그(slag)를 물로 급랭시켜 파쇄한 것을 말한다. 고로슬래그 혼입 량에 따라 1종(5~30%), 2종(30~60%), 3종(60~70%)이 있으며 고로시 멘트 2종이 일반적으로 많이 사용된다. 고로시멘트의 생산량은 2000년도 507만 톤으로 총 시멘트 생산량 중 10% 정도였으나, 매년 증가하여 2008년도에는 1천만 톤을 넘었고 전체 시멘트 생산량 중 20% 이상을 차지하고 있으며 포틀랜드시멘트 다음으 로 많이 사용되고 있다. 장점으로는 보통포틀랜드시멘트에 비해 장기강도 가 크고 초기 수화열이 낮아 매스 콘크리트에도 적용된다. 또한 수밀성이 뛰어나고 수산화칼슘의 양이 감소되므로 산성 및 황산염에 대한 저항성 이 크며 알칼리골재반응 억제에도 유리하다. 반면 초기강도가 작은 것, 콘크리트의 중성화가 빠른 점 등은 단점이다. 도로, 철도, 교량, 터널 등 토목공사에 이용되며 방파제, 수로, 오수처 리시설에도 적용된다. 2) 플라이애시시멘트(fly ash cement) 플라이애시시멘트는 보통포틀랜드시멘트에 플라이애시(fly ash: 화력 발전소의 미분탄회)를 혼합한 시멘트로서, 혼입량에 따라 A종(5~10%), B종(10~20%), C종(20~30%)이 있으며, 그중 플라이애시 시멘트 B종 이 일반적으로 사용된다. 장점으로는, 플라이애시의 포졸란 반응에 의한 장기강도 향상, 화학저항성 향상 및 수화열 저감효과 등이 있다. 또한 플 라이애시의 볼베어링 작용으로 유동성이 향상되어 물시멘트비 저감이 가 능하고 이로 인해 건조수축도 감소된다. 그러나 초기강도가 작고 중성화 가 빠른 문제점이 있다. 주로 댐공사 등의 매스 콘크리트공사, 항만공사 등에 적용된다. 3) 포틀랜드포졸란시멘트(portland pozzolan cement)  포틀랜드시멘트 클링커에 포졸란(pozzolan)을 첨가하여 미분쇄한 혼합 시멘트이다. 포졸란은 실리카질 혼화재(화산회 규산백토·실리카질 암 석의 하소물 등)이며 포틀랜드시멘트 수화물 중 Ca(OH)2와 반응하여 불 용성의 C-S-H gel을 생성한다. 이러한 반응을 포졸란 반응이라고 한다. 포졸란시멘트는 혼입량에 따라 A종(5~10%), B종(10~20%), C종(20 ~30%)이 있다. 화학적 작용에 대한 저항, 수밀성, 장기강도가 뛰어나다. 반면 초기강도가 작고 중성화가 빠른 문제점이 있다. 오토클레이브 PC 제품 등에 사용된다. 마치며 지금까지 혼합시멘트에 대해서 알아보았습니다. 그중에서 … Read more

시멘트의 종류 중에서 포틀랜드 시멘트에 대해서 알아보겠습니다. 포틀랜드 시멘트는 보통포틀랜드, 중용열포틀랜드, 조강포틀랜드, 저열포틀랜드, 내황산염포틀랜드 시멘트가 있습니다. 그럼 자세하게 알아볼게요. 3) 포틀랜드시멘트의 종류 보통포틀랜드시멘트(ordinary portland cement)  일반적인 강도를 발현하고 일반건축공사에 주로 사용되며, 특히 콘크리트 공 사에서 가장 많이 사용되는 시멘트로써 포틀랜드시멘트 생산량의 90% 이상(전체 시멘트 중 70%~75% 정도)을 차지하고 있다. 일반 RC구조물, PC제품, 미장재료, 벽돌 및 블록 재료로서 광범위하게 이용되고 있다. 중용열포틀랜드 시멘트(morderate-heat portland cement) 수화 열을 저감시키기 위해 알라이트(CS) 및 알루미네이트상(C3A)의 구 성비율을 축소시키고 벨라이트(C₂S)의 비율을 높인 시멘트이다. 수 화열이 낮아 댐과 같은 매스 콘크리트구조물에 사용된다. 또한 건 조수축이 적고 화학저항성도 양호하므로 도로포장용 콘크리트에도 적합하다. 초기강도는 작으나 3개월 이상의 장기강도에서는 보통포 틀랜드시멘트를 상회하는 특징이 있다. 조강포틀랜드시멘트(high-early-strength portland cement) 강도를 조기에 발현시키기 위해 알라이트 비율을 높이고 벨라이트 비율을 축소시키며, 분말도를 크게 한 시멘트이다. 그 결과 수화반 응이 빠르게 진행되어, 보통시멘트의 3일 강도에 해당하는 강도를 조강 시멘트는 1일에 … Read more

시멘트의 정의와 역사에 대해서 알아보겠습니다. 그리스/로마 시대부터 시작된 시멘트의 역사에 대해서 알아볼게요. 그리스/로마시대, 중세시대, 18~19세기, 20세기의 시멘트 역사에 대해서 알아보겠습니다. (1)시멘트의 정의 시멘트는 ‘접합한다. 결합한다’라는 뜻을 가지고 있는 풀(paste)을 의 미한다. 넓은 의미로는 물질과 물질을 결합, 접합시키는 재료를 의미하며, 좁은 의미로는 금속과 유기질을 제외한 무기질의 재료를 말하지만, 더욱 협의로는 보통 포틀랜드시멘트를 말한다. 소석고, 소석회 등은 공기 중에서는 정화하지만 수중에서는 경화하지 않고 불안정한 상태로 있으므로 기경성 시멘트라고 한다. 반면에 포틀랜드시멘트와 같이 물과 반응하며 수 중에서도 안정된 상태로 경화하고 충분한 강도를 발현하는 시멘트를 수경 성 시멘트라고 한다. 수경성 시멘트는 이러한 장점 때문에 건축·토목분야에서 널리 사용된다. 2장에서는 수경성 시멘트에 대해 설명한다. (2) 시멘트의 역사 시멘트가 석회석 등을 부수고 소성시켜 만들었기 때문에 어원은 라틴어 로 부순돌이라는 뜻을 가진 ‘Caeder’이었지만 현재는 ‘Cement’로 쓰인다. 1) 그리스·로마시대 그리스시대에는 이미 석회석을 소성한 소석회에 화산재를 혼합하여 강도가 높은 수경성 석회(시멘트)를 제조하는 법을 알고 있었다. 이러한 지 식은 그리스에서 로마로 전달되었고, 로마인은 이러한 시멘트를 이용한 내 크리트를 이용하였다. 그 결과 보마건축에서는 구조부재 크기의 축소 및 곡면시공(아치 및 볼트)이 가능하였다. 또한 해 수에도 저항력이 강하여 해양 콘크리트구조물에도 사용되었다. 2) 중세시대 로마시대에 발전된 시멘트, 콘크리트 기술은 중세시대에는 오히려 침 체되었다. (3) 18세기~19세기(영국산업혁명 시기) 18세기말부터 시작된 산업혁명으로 도로, 운하, 항만시설 등 토목건 설이 활발하여 품질 좋은 수경성 시멘트의 수요가 증가하였다. 존 스미튼(John Smeaton, 1724~1792)은 네덜란드, 벨기에 지방여 행 중 기존의 해양구조물을 분석하여, 점토분을 다량 함유한 석회석이 … Read more