개념 한 쪽
특수시멘트는 일반 구조물에 두루 쓰는 시멘트와 달리 특정 성능을 얻기 위해 쓰는 시멘트다. 재료에서는 알루미나 시멘트와 팽창 시멘트를 대표적인 예로 든다. 시멘트 종류별 수화열, 초기 강도, 내화학성, 분말도에 따른 성질을 함께 구분한다.
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출제기준 단원 「특수시멘트」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 고로 슬래그 시멘트 성질 판별 | 1 | 부식 환경 적합성과 초기 강도 발현 특성을 가린다 |
| 분말도와 균열 위험 연결 | 1 | 곱은 입자가 수화열과 수축에 미치는 영향을 판단한다 |
| 고로 시멘트 특성 중 틀린 설명 찾기 | 1 | 초기 강도와 장기 강도, 내구성 설명의 옳고 그름을 가린다 |
특수시멘트는 일반적인 강도 발현만을 목적으로 하지 않고 내화성, 팽창성, 화학 저항성처럼 특별한 목적을 위해 성질을 조정한 시멘트다. 재료에서는 알루미나 시멘트와 팽창 시멘트를 특수시멘트의 예로 제시한다. 알루미나 시멘트는 알루미나 성분이 주를 이루며 내화성과 빠른 경화 특성을 가진다. 그래서 고온이 발생하는 산업용 설비나 긴급 보수 공사에 쓰는 것으로 설명한다.
알루미나 시멘트는 바닷물이나 산성 용액, 염분이 작용하는 조건에서도 견디는 힘이 세고 수화열이 많다. 이 때문에 해수공사에 알맞고 한중 콘크리트에도 알맞은 시멘트로 제시된다. 같은 재료에서 초반에 강도가 빠르게 오르는 성질 덕분에 긴급 보수나 추운 날씨 공사에 적합한 시멘트로도 알루미나 시멘트를 든다. 알루미나 시멘트를 볼 때는 해수 저항성, 큰 수화열, 빠른 경화, 높은 초기 강도를 한 묶음으로 기억한다.
팽창 시멘트는 경화 과정에서 부피가 약간 늘어나 균열을 방지하는 특수한 성질을 가진 시멘트다. 재료에서는 팽창 시멘트를 특수시멘트에 속하는 것으로 설명한다. 반면 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트는 일반 포틀랜드 시멘트의 변형이나 혼합재 첨가형으로 설명되며 특수시멘트와 구분된다.
고로 슬래그 시멘트는 제철소 부산물인 고로 슬래그를 섞어 만든 시멘트다. 화학적 내구성이 뛰어나 해수나 하수처럼 부식성 물질이 많은 환경에 적합하다. 다만 물과 반응하는 속도가 느려 초기 강도 발현이 늦고, 한중 콘크리트처럼 초기 강도가 중요한 곳에는 적합하지 않다. 시간이 지나면 장기 강도와 내구성은 우수한 쪽으로 설명한다.
댐처럼 콘크리트 단면이 큰 대량 콘크리트 공사에서는 수화열로 인한 균열을 줄이는 것이 중요하다. 이때 중용열 포틀랜드 시멘트가 적합한 것으로 제시된다. 중용열보다 수화열을 더 적게 한 시멘트는 저열 포틀랜드 시멘트다. 시멘트 이름에 저열이라는 말이 들어가면 수화열을 낮춘 종류로 연결한다.
분말도가 높은 시멘트는 입자가 곱고 비표면적이 넓다. 물과 접촉하는 면적이 넓어 수화 반응이 빨라지고 초기 강도가 빨리 발현된다. 그러나 수화열과 건조수축이 커져 콘크리트에 균열이 생길 위험이 높아진다. 분말도가 높을수록 수화열이 급격히 발생하고 수축량이 커져 균열이 발생하기 쉽다는 점을 함께 기억한다.
특수시멘트 문항은 시멘트 이름과 성질을 서로 바꾸어 놓는 방식으로 출제된다. 알루미나 시멘트를 해수 저항성이나 큰 수화열과 연결하지 못하면 틀리기 쉽다. 팽창 시멘트는 부피 팽창으로 균열을 줄이는 특수 목적 시멘트로 구분한다. 고로 슬래그 시멘트는 내구성과 부식 환경 적합성은 크지만 초기 강도가 느리다는 점을 혼동하지 않는다. 분말도가 높은 시멘트는 반응이 빠르고 초기 강도가 잘 나오는 대신 수화열과 수축이 커져 균열 위험이 높아진다.
고로 슬래그 시멘트의 성질에 관한 다음 사항 중 옳은 것은?
정답 ④ · 문제는 고로 슬래그 시멘트의 성질 중 옳은 것을 고르는 문제이다. 슬래그 시멘트는 수화열이 낮고 초기 강도 발현이 느리지만 내구성이 우수하여 해수나 하수 등 부식 환경에 적합하다.
고로 슬래그 시멘트는 내구성이 우수하여 해수나 하수 등 부식 환경에 적합하며, 초기 강도 발현이 느리다.
분말도가 높은 시멘트에 관한 설명으로 옳은 것은?
정답 ① · 시멘트의 분말도가 높다는 것은 입자가 매우 곱게 분쇄되어 비표면적이 넓다는 것을 의미합니다. 이는 수화 반응이 빠르고 활발하게 진행되어 초기 강도가 커지는 장점이 있지만, 수화열 발생량이 증가하며 특히 건조수축량이 커져 콘크리트 구조물에 균열이 발생하기 쉬운 단점이 있습니다.
분말도가 높은 시멘드는 수화열과 건조수축이 커져 콘크리트 균열 발생 위험이 높아진다.
고로 시멘트의 특성으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 고로 시멘트는 고로 슬래그를 혼합하여 만들어지기 때문에 수화 반응이 느려 초기(조기) 강도가 일반 포틀랜드 시멘트에 비해 낮은 특성을 가집니다. 하지만 장기 강도 발현이 우수하고, 수밀성과 화학적 저항성(특히 바닷물에 대한 저항성)이 크며 블리딩이 적고 건조수축이 약간 크다는 특징이 있습니다.
고로 시멘트는 수화 반응이 느려 초기 강도가 낮으나 장기 강도와 내구성이 우수하다.
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