시멘트가 굳으면 단단해지는 이유
질문 제목 그대로 가루였던 시멘트가 물과 모래로 섞었다가 마르면 단단해지는 원리에 대해서 자세히 설명 해주실 수 있는분 계실까요?
7개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
시멘트는 물과 만나면 수화반응이 일어나 안의 성분이 결합하게 됩니다. 그러한 특성으로 시멘트가 굳어서 단단히니지게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
시멘트가 굳어서 단단해지는 이유는 수화반응이 일어남에 따라 시멘트 안의 성분들이 결합하기 때문입니다. 시멘트는 주로 산화칼슘, 실리카, 알루미늄 산화물 등의 미립자들로 이루어져 있습니다. 이러한 미립자들이 물과 반응하면 수화반응이 일어나면서 칼슘이라는 화학물질이 생성됩니다. 이렇게 생성된 칼슘이 시멘트 안의 성분들과 결합하여 시멘트가 굳어서 단단해지게 됩니다.
또한, 시멘트가 굳어서 단단해지는 과정에서는 시간이 필요합니다. 이 과정에서 시멘트 안의 성분들이 서서히 결합하여 강도가 높아지게 됩니다. 이러한 이유로 시멘트를 사용한 건축물이나 도로 등은 시간이 지나도 그 강도를 유지할 수 있습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
탄산칼슘은 이산화탄소가 섞인 물과 만나면 액체가 되었다가 수분과 이산화탄소가 증발되면서 다시 굳어집니다. 종유석, 석순 등은 석회석이 빗물과 같이 약산성을 띈 물에 녹았다가 굳어 형성된다. 시멘트는 바로 이러한 원리, 곧 탄산칼슘이 녹고 뭉치고 다시 굳는 원리를 이용하여 만들어졌습니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 시멘트를 물로 반죽하면 돌처럼 굳어지는데, 이것은 시멘트 성분이 물과 반응하여서 새로운 조직으로 되기 때문이다. 포틀랜드 시멘트는 주성분으로서 규산삼칼슘(3CaO·SiO2)과 규산이칼슘(2CaO·SiO2)이 들어 있는데, 물이 가해지면 각각 다음과 같은 화학변화를 일으킨다.
2(3CaO·SiO2) ＋ 6H2O → (3CaO·2SiO2·3H2O) ＋ 3Ca(OH)2
2(2CaO·SiO2) ＋ 4H2O → (3CaO·2SiO2·3H2O) ＋ Ca(OH)2
즉 불안정한 규산칼슘이 분해되어 결정성의 안정된 2개의 물질로 된다. 이러한 조직의 결합과 결정화에 의해 시멘트에 강도가 생긴다고 한다. 또 위 반응에 의해 생긴 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 다시 공기중의 이산화탄소를 흡수하여 경화성(硬化性)의 탄산칼슘(CaCO3)으로 되는 것도 시멘트의 경도를 증가시키는 한 원인이 된다.
출처 : 위키백과 - 시멘트
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
시멘트와 모래로 이루어진 혼합물이 물을 포함하여 형성된 후, 주변 환경에서 수분이 증발하면서 물리적인 고체로 변합니다. 이 과정에서 수분이 증발하면 시멘트 내의 칼슘 실리케이트 하이드레이트 결정들이 성장하고 서로 결합하여 보다 강도 있는 구조를 형성합니다. 이러한 수분 증발과 결정화 과정은 시멘트와 모래의 입자들을 서로 더욱 강하게 결합시켜 단단한 시멘트 조직을 형성하는 것에 기여합니다.
안녕하세요. 조사를 해본 결과 시멘트는 물과 함께 섞어 콘크리트나 모르타르 등의 건축 재료로 사용됩니다. 시멘트는 화학적 반응을 통해 물과 반응하면서 수화물을 생성합니다. 이렇게 생성된 수화물은 시멘트와 모래, 그리고 물이 섞인 혼합물에서 큰 역할을 합니다. 수화물은 물을 흡수하고, 수분을 유지하면서 시멘트 입자를 결합시키고, 결국 단단한 콘크리트나 모르타르를 만들어 냅니다.
이러한 과정에서 시멘트 입자는 물과 반응하여 수화물을 생성하면서, 모래와 섞여 결합력을 강화합니다. 모래는 시멘트와 물이 혼합되어 수화물이 생성될 때, 시멘트 입자와 결합되는 것으로 알려져 있습니다. 이렇게 시멘트, 모래, 물이 섞인 혼합물은 마르면서 물이 증발하면서 수화물이 더욱 강해집니다. 이러한 과정을 거치면서 결국 단단하고 견고한 건축물을 만들어내는 것입니다 참고하셔서 도움이 되셨길 바랍니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
시멘트가 물과 섞였을 때 시멘트에 포함된 산화칼슘이 물에 녹은 대기중의 CO2와 반응하여 단단해지는 원리가 탄산화 반응의 대표적인 예다.
