[재료공학]시멘트의 종류, 특징, 특성, 조성

소개

시멘트에 대해서 한번 적어보았습니다.

목차

1.포틀랜드 시멘트의 주요 조성성분 및 특성
2.포틀랜드 시멘트의 종류/특성/용도
3.시 멘 트 의 풍 화 기 구
4.시 멘 트 의 수 화 기 구
5.혼합 시멘트의 종류/특성/용도
6.특수 시멘트의 종류/특성

본문내용

포틀랜드시멘트의 주성분은 CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3(4가지 주성분) 이며 소성로(Kiln)에서 소성(燒成)에 의하여 클링커 광물이 형성된다.
클링커를 구성하고 있는 중요 화합물은 아리트(Alite), 베리트(belite), 알루미네이트(Aluminate), 페라이트(Ferrite)가 있는데, 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 이들 4개의 화합물을 합친 중량비는 시멘트 전체의 약 90%를 차지한다.
미국의 Rankin과 Wright에 의해 최초로 연구된 CaO-Al2O3-SiO2-Fe2O3의 4성분계에 대한 연구 성과에 의하면 시멘트 성분인 CaO, Al2O3, SiO2, Fe2O3의 혼합물을 소성함으로써 평형에 이르면 C3S, C2S, C3A 및 C4AF에 가까운 조성을 나타내는 페라이트상이 생성될 것이라는 결론을 얻게되었고 광학적 방법인 X선 회절법을 사용한 연구에 의해서도 이와 같은 결론이 입증되어 시멘트는 C3S, C2S, C3A 및 C4AF의 4개의 화합물로 구성되어 있다는 것이 인정되었다. 이들 화합물은 각기 성질이 다르다.

1) Alite(C3S:3CaO․SiO2)
Alite는 물을 가하면 응결이 시작되며 수시간내에 경화한다.
Alite는 수화반응시 발열을 동반하고 그 수화열이 120㎈/g이다.
보통 포틀랜드 시멘트에서 그양은 52-62%를 차지하므로 가장 많은 성분이라 할 수 있다.
Alite와 Belite는 반응에 있어서 비슷하게 나타난다.
Alite와 Belite 등의 규산칼슘이 수화하여 생성한 규산칼슘 수화물은 보통 Calcium silicate hydrates(CSH)로 표현한다.
석고는 Alite의 압축강도 및 인장강도에도 영향을 주며 Paste의 유동성을 증대시키고 응결 간을 변화시키는 작용을 한다.
Alite는 1,200˜1,450℃ 사이의 Kiln 온도범위에서 C2S가 CaO와 결합된 C3S형태가 된다.
Rapid heating이 바람직하고 이 때 15˜20μ의 alite 크기를 보이며, Slow heating시 60μ 또 는 그 이상의 alite 크기가 된다.
65%이상의 C3S는 소성하기가 극히 어렵고 Coating을 유발함.
C3S의 생성온도 : 1,200˜1,450℃, C3S = 4.07CaO -(7.60SiO2+6.72Al2O3+1.43Fe2O3+2.85SO3)

참고자료

· 최신 건축재료학
· 두산세계대백과-
· ENCYBER DELUXE
· 개정판 건설재료학
· 최신 건축재료 실험