시멘트

시멘트(cement)는 사전적 의미로는 물질과 물질을 접착시키는 역할을 하는 물질을 의미하며, 일반적인 의미로는 건축용의 접합제를 의미한다. 여기서는 당연히 건축용 시멘트에 대한 설명을 위주로 한다.

개요

고대 이집트의 피라미드에서 석회와 석고를 혼합한 물질을 사용하여 접착제로 사용하였고 고대 로마에서는 석회와 화산재를 혼합하여 사용하였을 정도로 시멘트의 역사는 오래되었다. 또한 한국에서는 전통 축성법에서 성의 여장(성가퀴)을 두르거나 석재를 고정시킬 때 석회를 사용하여 석재를 결합한 것이 바로 시멘트의 역할을 하게 한 것이었다.

우리가 볼 수 있는 일반적인 시멘트는 포틀랜드 시멘트라고 부르는 녀석으로 석회석과 점토, 산화철 등을 혼합하여 만들어낸 수경성 시멘트로 그 굳은 모습이 포틀랜드 섬의 돌과 비슷하다고 하여서 붙여진 이름이다. 별다른 통칭 없이 그냥 시멘트라고 하면 바로 이 포틀랜드 시멘트라고 봐도 무방하다.

생산공정

• 채광

  석회석 광산에서 채굴된 원석을 여러 번의 분쇄 과정을 거쳐 직경 약 30mm 정도의 덩어리로 만든 후 공장으로 이동시킨다.

• 분쇄

  주원료인 석회석 알갱이들과 부원료인 점토, 산화철 등을 함께 저장하여 분쇄기로 이동시킨다. 분쇄기에서 약 100㎛ 이하의 가루로 분쇄된 원료들은 소성과정으로 넘어가게 된다.

• 소성

  소성로에서 1500℃의 고온으로 원료를 가열하게 되며 시멘트 생산의 주 공정이라 할 수 있는 과정이다. 이 과정에서 중간 단계 원료인 클링커가 나오며 이 구워져 나온 클링커를 100℃이하의 온도로 급랭시키면서 소성 공정이 끝나고 분쇄기로 다시 넘어가게 된다.

• 제품 출하

  소성로에서 나온 클링커를 다시 분쇄하게 된다. 이 과정에서 석고를 혼합하여 미세한 분말상태로 만들어주는 것으로 이 과정이 완료되면 시멘트의 생산공정이 끝나고 사일로에 저장해 두었다가 벌크나 포장 상태로 출하되게 된다.

  소량 사용자는 시멘트 백을 구매하기 보다는 자갈, 모래 등의 비율을 맞춘 사전혼합 제품(Mix Ready)를 사용하면 편리하며, 대량 사용자도 가루 형태로 받기 보다는 시멘트 회사에서 선혼합한 습식 콘크리트·몰탈을 믹서 트럭을 통해 받는 것을 선호한다.

용도

토목이나 건축자재로 가장 많이 사용된다. 기본적인 재료의 접합용도 이외에도 건물의 내외장재로 사용되며, 건물의 골조를 만드는 철근 콘크리트의 주 성분이기도 하다. 토목 분야에서는 도로의 포장, 교량의 주탑이나 교각, 교량 상판 등에도 사용되며, 터널 공사 및 항만의 방파제의 건설, 철도의 노반이나 침목을 건설하는데 있어서도 없어서는 안될 존재로 널리 사용된다. 이외에 현대에 들어서는 시멘트 조각과 같은 예술품의 재료로 사용되기도 한다.

• 콘크리트: 시멘트, 자갈, 모래, 물을 일정 비율로 섞은 것. 주재료로 사용한다.
• 몰탈: 시멘트, 모래, 물을 일정 비율로 섞은 것. 주로 부재료로 사용한다.

종류

• 포틀랜드 시멘트
  • 1종 시멘트(보통 시멘트): 일반적으로 콘크리트 공사용으로 가장 많이 사용되고 있는 시멘트로 대한민국에서 생산되는 시멘트의 대부분을 차지한다.
  • 2종 시멘트(중용열 시멘트): 초기 수화열을 낮추고 투수 저항성을 높인 시멘트로 댐 공사나 도로 보수용으로 많이 사용된다.
  • 3종 시멘트(조강 시멘트): 수화가 신속하며 단기강도가 강한 시멘트로 도로 및 수중공사 혹은 긴급을 요하는 공사에 많이 사용된다.
  • 4종 시멘트(저열 시멘트): 시멘트가 굳어지면서 발생하는 수화열을 낮춘 시멘트로 2종과 비슷한 용도로 사용하거나 온도가 올라가면 곤란한 지하철 시공 현장 등에 주로 사용된다. 추가 혼합하는 재료가 발전소·보일러의 비산재이기 때문에 '플라이애시 시멘트'라고 부르기도 한다.
  • 5종 시멘트(내황산염 시멘트): 보통 시멘트보다 강도가 약간 낮지만 황산염을 많이 포함한 토양이나 지하수가 닿는 지하공간이나 터널, 수로 라이닝, 암거 등에 주로 사용된다.
• 알루미나 시멘트
• 고로 시멘트
• 특수 시멘트
  • 내해수성 시멘트

기타

• 코레일의 주요 수입원이기도 하다. 여객 운송에 있어서 주 수입원이 KTX라면 화물 운송에 있어서의 주 수입원이 바로 양회벌크, 즉 시멘트이다. 특히 충청북도 단양군에는 국내 주요 시멘트 제조공장이 밀집하고 있으며, 인근 도담역은 여객취급은 없지만 벌크 양회조차 운영상 매우 중요한 역할을 수행가고 있기 때문에 관리역의 지위를 유지하고 있다.
• 공사현장에 노가다를 하러가면 운반작업을 배정받기도 한다. 이걸 소위 '곰빵'이라고 하는데 아무나 시켜준다는 인식과 달리 실제로는 위험하기 때문에 절대 아무나 시키지 않고 숙련자만 지원할 수 있는 작업이다. 노가다 경험이 없으면 가서 빗자루만 쓸다가 온다. 현장에서 들어보면 알겠지만 돌가루 이기 때문에 장난아니게 무겁다. 무게가 40Kg, 거의 성인 여성 한명을 지고 다니는 거랑 마찬가지다. 요령이 없으면 절대로 들고 다니지도 못한다. 이걸 들고 층계를 오르내리면 정말이지 웬수로 느껴진다.