콘크리트가 물속에서도 굳는 이유는?

Question

안녕하세요. 시멘트의 경우 물과 섞어서 굳히게 됩니다. 이게 물속에서도 경화가 가능하다고 하는데, 이와 관련된 이유와 경화가 가능한 화학 반응이 어떻게 일어나는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

콘크리트가 물속에서도 굳는 이유는 건조해서 굳는 것이라기 보다는 시멘트랑 물과 반응하는 수화반응 때문입니다.

수화 반응 때문에 굳는 것입니다. 시멘트 안에 보면 주요 성분들이 물을 만날경우 겔과 수산화칼슘이 만들어 집니다. 이 젤 성분인 C S H가 골재 사이를 채우면서 강도를 만들어 내는 것이죠.

이런 반응 자체가 물이 계속 공급될수록 진행되기 때문에 오히려 물속은 수분이 충분해서 장기 강도 발현에 유리한 측면도 있습니다.

물론! 물에 씻겨 나가는 문제가 있긴합니다.

Answer 2

안녕하세요. 한만전 전문가입니다.

시멘트는 시간이 지남에 따라 자연스럽게 마르는 것이 아니고 물과의 화학반응으로 인해 단단해 지는 것입니다.

즉 물의 양에 따라 굳는 시간과 정도의 차이를 보이게 됩니다.

시멘트 산화 칼슘이 주성분 입니다. 물과 만나 화학반응을 일으켜 수산화 칼슘이 되고 시간이 지날수록 반응은 더 가속화 되어 딱딱하게 변하게 됩니다. 단 물이 너무 많으면 화학반응이 일어난후 물이 증발되어 물이 있던자리가 빈공간으로 남게 되어 강도가 크게 떨어져 문제가 되고 물이 너무 적으면 화학반응이 잘 이루어지지않아 이또한 강도가 크게 저하 됩니다. 하여 적당한 물의 비율이 매우 중요합니다.

CaO + H2O = CaOH2

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

시멘트는 물과 방응해 굳는 수화반응을 하며 이 반응은 공기 중이 아니라 물 자체가 반응물이라 물속에서도 진행됩니다 주요 성분인 규산칼슘과 알루민산칼슘이 물과 반응해 수화물 결정을 만들고 이 결정들이 서로 얽히며 단단한 구조를 형성합니다 그래서 외부 공기가 차단된 수중 환경에서도 강도를 계속 경화가 가능한 겁니다