콘크리트와 시멘트의 차이점은 무엇입니까?

콘크리트와 시멘트의 주요 차이점은 콘크리트는 물, 골재 및 시멘트로 이루어진 복합 재료라는 것입니다. 시멘트는 석회석과 기타 미네랄로 만든 매우 미세한 분말로 물을 흡수하고 콘크리트를 함께 고정시키는 바인더 역할을 합니다. 시멘트는 그 자체로 건축 자재이지만 시멘트 없이는 콘크리트를 만들 수 없습니다. 두 용어는 종종 같은 의미로 잘못 사용되지만 콘크리트와 시멘트는 분명히 별개의 제품입니다.

시멘트

시멘트는 석회석, 칼슘, 규소, 철, 알루미늄 등의 성분으로 만들어집니다. 이 혼합물을 대형 가마에서 약 1,482°C(2,700°F)로 가열하여 대략 대리석과 유사한 클링커로 알려진 제품을 형성합니다. 이것들을 가루로 만들고 석고를 첨가하여 시멘트로 알려진 회색 가루 같은 물질을 만듭니다. 시멘트에 물을 첨가하면 시멘트를 경화시키는 화학적 과정이 시작됩니다.

포틀랜드 시멘트

시멘트에는 여러 종류가 있지만 건설에 가장 일반적으로 사용되는 종류는 포틀랜드 시멘트입니다. 영국의 Joseph Aspdin은 1700년대에 건축 자재를 개발했습니다. 그는 석회석에 점토를 첨가하고 혼합물을 과열시키면 결과 혼합물이 어느 위치에나 굳어질 수 있다는 것을 발견했습니다. 포틀랜드 시멘트는 수경 시멘트의 일종으로 물이 첨가되면 물의 양에 의존하지 않는 화학 반응을 시작합니다. 이것은 시멘트가 수중에서 굳어 습한 조건에서도 강하게 유지되도록 합니다. 다양한 유형의 수경 시멘트가 주로 콘크리트와 모르타르에 사용됩니다.

콘크리트

대조적으로 콘크리트는 시멘트를 사용하여 쇄석, 암석 및 모래(골재라고도 함)를 결합하는 석조 재료입니다. 시멘트는 전체 콘크리트 질량의 10~15%를 차지합니다. 정확한 비율은 만드는 콘크리트의 유형에 따라 다릅니다. 골재와 시멘트는 물과 완전히 혼합되어 화학 반응을 시작하여 시멘트를 경화시키고 굳게 합니다. 이런 일이 발생하기 전에 콘크리트 믹스를 틀에 부어 블록이든 슬래브든 특정 모양으로 경화되도록 할 수 있습니다.

콘크리트가 굳는 데 걸리는 시간은 부분적으로 혼합물에 첨가되는 석고의 양에 따라 다릅니다. 이 시간은 염화칼슘을 첨가하여 가속화하거나 설탕을 첨가하여 늦출 수 있습니다. 이러한 화합물은 콘크리트 세트로 형성되는 경화 결정의 발달에 영향을 주어 작용합니다. 동결 및 해동 조건에 노출된 콘크리트에는 균열을 방지하기 위해 추가 화학물질이 포함될 수 있습니다.

콘크리트 및 시멘트 비율

콘크리트의 특성은 혼합물에서 골재 대 시멘트 대 물의 비율에 크게 의존합니다. 물 대 시멘트 비율이 가장 중요합니다. 물이 너무 적으면 콘크리트 혼합물을 작업하기 어렵게 만들고 너무 많으면 최종 제품을 약화시키기 때문입니다. 이 비율은 다음 방정식으로 계산됩니다.

이 계산에서 r은 비율, q_H2O입니다. 는 미국 갤런 단위의 물의 양이며 W_c 시멘트 중량(파운드)입니다. 콘크리트가 굳기 위해서는 최소 0.25의 비율이 필요하지만 대부분의 경우 0.35에서 0.4의 값이 일반적입니다.

골재도 중요합니다. 콘크리트 혼합물의 60% 이상을 구성하고 경우에 따라 최대 80%를 구성하기 때문입니다. 더 큰 암석은 더 적은 콘크리트를 필요로 하며, 이는 더 적은 물이 필요하고 더 강한 최종 제품을 만들 수 있음을 의미합니다. 골재는 또한 시멘트보다 저렴하므로 비율이 높을수록 비용을 낮출 수 있습니다. 일반적으로 좋은 골재는 특정 평균 및 최대 크기를 가진 다양한 크기의 암석이 결합되어 있습니다. 이 돌은 깨끗하고 내구성이 있어야 하며 물을 흡수할 수 있는 점토나 기타 미네랄을 포함하지 않아야 합니다.

콘크리트는 암석 함량이 높기 때문에 내구성이 매우 뛰어나며 보도, 차도 및 도로는 물론 수영장 데크, 고층 빌딩, 지하철, 가로등 기둥에 자주 사용됩니다. 콘크리트와 시멘트의 성분은 지구상에서 가장 풍부하며 둘 다 재활용할 수 있습니다. 시멘트 생산에는 많은 양의 에너지가 필요하지만 높은 온도가 필요하고 업계는 이산화탄소 배출에 기여한다는 비판을 받아왔습니다.