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수려한집게벌레191
시멘트를 만들 때 석고를 소량 섞는 이유가 무엇인가요?
시멘트를 만들 때 석고를 소량 섞는 이유를, 시멘트의 알루미네이트 성분이 물과 만나 즉각 굳어버리는 '순결' 현상을 막고 완만하게 반응하도록 하는 과정을 설명해 주세요.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
시멘트를 제조할 때 석고를 2~3% 정도 첨가하는 것은 시멘트의 작업 시간을 확보하기 위한 필수적인 공정입니다.
시멘트의 주요 성분 중 하나인 알루미네이트는 물과 접촉하자마자 매우 격렬하게 반응하며 불과 몇 분 만에 딱딱하게 굳어버리는 성질이 있습니다. 이를 순결 현상이라고 하는데, 만약 석고 없이 시멘트를 만든다면 현장에서 물을 섞자마자 돌처럼 굳어버려 미장이나 타설 같은 작업이 아예 불가능해집니다.
석고는 이 급격한 반응을 조절하는 제어 장치 역할을 합니다. 물을 부으면 시멘트 속의 석고가 먼저 녹아 나오면서 알루미네이트 입자 표면을 감싸게 됩니다. 이때 알루미네이트와 석고, 물이 반응하여 입자 겉면에 에트린자이트라는 미세한 침상 결정막을 형성합니다.
이 얇은 결정막은 일종의 보호막이 되어 물이 알루미네이트 내부로 침투하는 것을 일시적으로 차단합니다. 덕분에 시멘트는 즉시 굳지 않고 서서히 점성을 유지하며 굳어가는 가청 상태를 유지하게 됩니다. 이후 시간이 지나 이 막이 파괴되면서 본격적인 경화가 시작되므로, 작업자는 충분한 시간을 가지고 콘크리트를 다룰 수 있게 됩니다. 결국 석고는 시멘트가 제 성능을 발휘할 수 있도록 화학적 속도를 늦춰주는 완충제인 셈입니다.
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채택된 답변안녕하세요.
시멘트를 만들 때 석고를 소량 첨가하는 것은 시멘트가 물과 만났을 때 너무 빠르게 굳어버리는 순결 현상을 억제하고, 반응을 적절한 속도로 조절하기 위함입니다. 시멘트에는 반응성이 매우 큰 알루미네이트 계열의 삼칼슘알루미네이트가 포함되어 있는데요, 이 성분은 물과 접촉하면 매우 빠르게 수화 반응을 일으키며, 별다른 제어가 없을 경우 거의 즉각적으로 굳어버리는 성질을 보입니다. 시멘트를 섞고 운반하거나 타설하는 작업 자체가 불가능해지기 때문에 이 문제를 해결하기 위해 첨가되는 것이 석고입니다. 석고는 물에 녹으면서 황산이온을 공급하는데, 이 황산이온이 삼칼슘알루미네이트와 반응하여 에트링가이트라는 비교적 안정한 수화물을 형성합니다. 이 반응은 C3A가 물과 직접 빠르게 반응하는 것을 우회시키는 역할을 합니다. 즉 원래C3A가 물과 즉각적으로 반응해 급격한 열 발생과 함께 굳어버리지만, 석고가 존재하면 먼저 황산이온과 결합하여 완만한 속도로 반응하는 새로운 경로가 형성되면서 시멘트는 일정 시간 동안 유동성을 유지하고 작업 가능한 상태를 확보하게 되는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
알고계신데로 시멘트를 빨리 굳지 않게 하기 위해 석고를 섞게 됩니다.
시멘트의 알루미네이트 라는 성분이 있는데 이것은 물과 반응하는 속도가 아주 빨라 석고가 없으면 수분안에 굳어 버립니다. 그래서 공사현장에서는 시공하기가 아주 어려워 집니다.
그래서 석고를 통해서 굳는 시간을 조절하게 됩니다. 석고가 시멘트에 섞이게 되면 알루미네이트와 반응하여 에트린자이트 라는 막을 만들게 됩니다. 그래서 알루미네이트가 물과 반응하는 시간을 조절하는 캡슐을 만들어서 굳는 시간을 조절하는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)