건축재료 시멘트의 종류와 특징

 

 건축재료인 시멘트의 종류와 각 시멘트의 특징에 대해 알아보겠습니다. 일반적으로 사용되는 시멘트는 다 비슷해 보이고 한 종류라고 생각되기 쉽습니다. 하지만 시멘트는 여러 종류가 있으며 사용되는 곳에 따라 필요한 강도나 내구성, 환경 요인에 따라 다르게 사용됩니다.

 

 

건축재료 시멘트의 종류와 특징

 

 

시멘트의 종류

 

 시멘트의 종류로는 포틀랜드시멘트, 혼합시멘트, 알루미나시멘트, 폴리머시멘트, 팽창시멘트, 백색시멘트 등이 있습니다.

 

 포틀랜드시멘트는 보통포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 초조강포틀랜드시멘트, 내황산염포틀랜드시멘트로 나뉘며 혼합시멘트는 고로시멘트, 플라이애시시멘트(실리카시멘트)로 나뉩니다. 그 밖에 시멘트로는 알루미나시멘트, 폴리머시멘트, 팽창시멘트가 있습니다.

 

 

포틀랜드시멘트

 

포틀랜드시멘트는 건축, 토목에서 가장 많이, 일반적으로 사용되는 유형의 시멘트입니다. 포틀랜드시멘트는 석회질 재료와 점토질 재료를 충분히 섞어 그 일부가 덩어리 질 때까지 열을 가해 얻게 되는 클링커에 3% 이하의 석고를 섞어 갈아 가루로 만든 것입니다. 강도와 내구성이 좋아서 일반적인 건축물과 다리, 도로 등의 공사에 대부분 사용됩니다.

 

1. 보통포틀랜드시멘트

 

일반적인 시멘트입니다. 우리가 보게 되는 대부분의 건축과 토목공사에 사용됩니다. 주원료가 쉽게 구할 수 있는 석회암과 점토로 제조하기 쉽고 가격이 저렴합니다.

 

2. 조강포틀랜드시멘트

 

 보통포틀랜드시멘트에 비하여 조금 빨리 굳는 시멘트를 말합니다. 보통포틀랜드시멘트가 7일 정도에 가질 수 있는 강도를 조강포틀랜드시멘트는 3일 정도에 가집니다. 또한 낮은 온도에서 강도가 줄어들지 않고 원하는 강도를 낼 수 있습니다. 따라서 긴급하게 진행되는 공사나 겨울 동안 한파 중 진행되는 공사, 물속에서 작업을 해야 할 경우 사용됩니다. 보통포틀랜드 시멘트보다 가격이 높습니다.

 

3. 초조강포틀랜드시멘트

 

조강포틀랜드시멘트보다 더 빠르게 굳는 시멘트를 말합니다. 조강포틀랜드시멘트의 3일째 강도를 1일에 가질 정도로 매우 빠르게 굳는 시멘트입니다. 조강포틀랜드시멘트와 같이 낮은 온도에서 강도가 줄지 않고 원하는 강도를 낼 수 있어 겨울철 공사에 사용되며 긴급하게 작업해야 하는 현장에서 사용됩니다. 하지만 다른 시멘트보다 풍화가 빨리 된다는 단점이 존재합니다.

 

4. 내황산염포틀랜드시멘트

 

 유산염이 함유되어 있는 바닷물이나 땅, 지하수 등에 대한 저항성이 큰 시멘트입니다. 유산염, 황산염은 콘크리트에 침투하게 되면 시간이 지남에 따라 콘크리트 강도를 떨어트리게 되어 콘크리트를 약화시키고 붕괴의 위험이 발생합니다. 이러한 위험성에 대비하기 위해 만들어진 시멘트입니다.

 

5. 중용열포틀랜드시멘트

 

중용열포틀랜드시멘트는 조금 천천히 굳는 시멘트를 말합니다. 굳는 동안 열이 덜 발생합니다. 일반적으로 댐이나 터널, 큰 규모의 콘크리트 구조물, 원자력발전소 등 높은 강도가 필요한 공간에 주로 사용됩니다. 초기 강도는 조금 낮지만 장기적으로는 강도가 아주 높습니다. 콘크리트 균열이 적고 건조 시 수축률이 적습니다.

 

6. 저열포틀랜드시멘트

 

 중용열포틀랜드시멘트보다 더 천천히 굳는 시멘트입니다. 다른 유형보다 굳는 동안 더 열을 발생시키지 않도록 만들어져 있습니다. 중용열포틀랜드시멘트처럼 댐, 지하구조물, 큰 규모의 콘크리트 구조물에 사용됩니다.

 

7. 백색포틀랜드시멘트

 

 포틀랜드시멘트보다 석회석의 비율이 높고 불순물이 적으며 백색을 띠고 있습니다. 철이나 기타 불순물의 비율을 적게 하여 만들어진 시멘트입니다. 보통포틀랜드시멘트와 흡사하지만 강도는 떨어집니다. 일반적으로 타일 줄눈에 사용되거나 미장용, 테라조 등 장식적인 용도로 주로 사용됩니다.

 

 

혼합시멘트

 

 혼합시멘트는 필요한 성능을 얻기 위해 고로슬래그, 실리카질 혼합재, 플라이애시 등을 포틀랜드시멘트에 혼합한 것을 말합니다. 고로시멘트, 플라이애시시멘트(실리카시멘트)가 있습니다.

 

1. 고로시멘트

 

 포틀랜드시멘트에 고로슬래그를 혼합한 시멘트입니다. 초기강도는 약간 낮은 편이지만 장기적으로는 강도가 높습니다. 굳는 동안 열이 적게 발생하며 화학적인 공격에 대한 저항성이 높습니다. 보통 시멘트와 같은 용도로 사용되는 경우도 많지만 큰 규모의 콘크리트, 바다에 접하는 곳에서 해수의 작용을 받는 경우, 열의 작용이나 화학적 작용을 많이 받는 현장에 주로 많이 사용됩니다.

 

2. 플라이애시시멘트 (실리카시멘트)

 

  포틀랜드시멘트에 플라이애시를 더한 혼합시멘트입니다. 플라이애시는 날리는 재라는 뜻처럼 석탄재의 미세한 입자를 사용하여 만들어집니다. 플라이애시시멘트는 작업의 난도가 낮아 워커빌리티가 좋으며 장기적으로 강도가 높습니다. 또한 건조수축이 적고 수화열 역시 낮습니다. 보통 시멘트와 같은 용도로 사용되고 큰 규모의 콘크리트에도 사용됩니다. 하지만 아무래도 석탄재가 사용되다 보니 유해 성분이 함유되어 있을 수 있습니다.

 

 

그 밖의 시멘트

 

 일반적인 시멘트와 제조과정이 다르거나 원료가 다른 경우의 시멘트를 말합니다. 알루미나시멘트, 폴리머시멘트, 팽창 시멘트가 있습니다. 

 

1. 알루미나시멘트

 

알루미나시멘트는 이름에서도 알 수 있듯 알루미늄과 관련이 있습니다. 보크사이트라는 알루미늄원강과 석회암을 원료로 하는 시멘트입니다. 처음부터 치밀하게 굳으며 몇 시간에서 몇십 시간 내에 포틀랜드시멘트를 사용할 때 28일 정도에서 나타는 강도를 띕니다. 따라서 긴급한 공사에 보통 이용됩니다. 하지만 시공할 때의 온도가 30도 이상의 고온일 경우 강도가 빨리 나타나지 않으므로 온도를 잘 확인하고 사용할 필요가 있습니다. 또한 수명이 길지 않기 때문에 긴 수명을 필요로 하는 건축 구조용으로의 사용은 적합하지 않은 편입니다.

 

2. 폴리머시멘트

 

 콘크리트의 방수성, 내약품성, 변형성능 등이 좋아지게 하기 위해 고분자재료를 많이 더한 시멘트의 총칭입니다. 폴리머 시멘트는 크게 세 종류로 나눌 수 있는데 폴리머시멘트콘크리트, 폴리머콘크리트, 폴리머함침콘크리트가 있습니다.

 

 폴리머시멘트콘크리트는 폴리머와 시멘트를 혼합한 콘크리트입니다. 바닥 미장에 사용되며 열을 가하면 굳는 속도가 빨라집니다.

 

폴리머콘크리트는 폴리머만 추가 한 콘크리트입니다. 빠른 시간에 높은 강도를 가집니다. 

 

폴리머함침콘크리트는 콘크리트에 미리 폴리머를 침투시킨 콘크리트입니다. 어느 정도 폴리머를 함침 하냐에 따라 완전함침, 부분함침으로 나눌 수 있습니다. 지붕을 방수하거나 도로, 댐의 보수, 기존에 만들어진 콘크리트의 표면을 더 강하게 해 주기 위해 사용됩니다. 

 

3. 팽창시멘트

 

 팽창재를 섞은 시멘트를 말합니다. 건조수축을 막아주고 콘크리트의 균열을 방지합니다. 균열이 나면 안 되는 철골 기둥 하부 베이스플레이트의 밑 채우기 같은 구조물에 주로 사용되며 바닥, 수영장, 수조 등 균열에 예민한 공간에도 주로 사용됩니다.