시멘트/콘크리트 관련 표준 용어 모음

시멘트와 관련된 표준 용어(KS L 0005)를 정리해 보았습니다.

 

시멘트의 종류

고로 슬래그 시멘트(Blast-furnace slag cement) : 포틀랜드 시멘트 클링커와 수재 고로 슬래그에 석고를 일정 비율로 혼합한 다음 분쇄하여 제조하거나 또는 포틀랜드 시멘트에 고로 슬래그 미분말 및 석고 미분말을 일정한 비율로 혼합하여 제조한 것(KS L 5210 참조)

 

▶ 고로 슬래그 시멘트

 

공기 연행 시멘트(Air entraining hydraulic cement) : 일정량의 공기 연행제가 들어 있는 시멘트

 

내화물용 알루미나 시멘트(Alumina cement for refractories) : 알루미나를 함유하여 내열성 및 내화학성이 우수한 시멘트(KS L 5205 참조)

 

내황산염 포틀랜드 시멘트(Sulfate-resistant portland cement) :  황산염의 침식 작용에 의한 저항성이 크도록 알루민산 칼슘 함량을 적게 조정한 포틀랜드 시멘트(KS L 5201 참조)

 

메이슨리 시멘트(Masonry cement) : 접착성과 보수성이 우수하여 주로 미장, 조적용에 사용되는 시멘트로, 포틀랜드 시멘트 도는 혼합 시멘트와 가소성 재료 등을 혼합하여 제조한 시멘트(KS L 5204 참조)

 

백색 포틀랜드 시멘트(White portland cement) : 시멘트 색이 경화 후에도 백색이 되도록 철분 함량을 적게 한 포틀랜드 시멘트(KS L 5204 참조)

 

보통 포틀랜드 시멘트(OPC; Ordinary Portland Cement) : 가장 일반적으로 사용되고 잇는 포틀랜드 시멘트(KS L 5201 참조)

 

▶ 시멘트의 제조와 화학성분

▶ 포틀랜드 시멘트의 종류와 특성

 

알루미나 시멘트(Alumina cement) : 수경성의 칼슘 알루미네이트를 주성분으로 한 클링커를 미세하게 분쇄하여 제조하는 시멘트

 

저열 포틀랜드 시멘트(Low-heat portland cement) : 수화열이 중용열 포틀랜드 시멘트보다 상당히 작아지도록 조정한 포틀랜드 시멘트(KS L 5201 참조)

 

조강 포틀랜드 시멘트(High-early-strength portland cement) : 강도가 빨리 발현되도록 조정한 포틀랜드 시멘트(KS L 5201 참조)

 

중용열 포틀랜드 시멘트(Moderate-heat portland cement) : 수화열이 작아지도록 조정한 포틀랜드 시멘트(KS L 5201 참조)

 

초조강 포틀랜드 시멘트(Ultra high-early-strength portland cement) : 강도 발현이 조강 포틀랜드 시멘트보다 빨리 되도록 조정한 시멘트

 

팽창 수경성 시멘트(Expansive hydraulic cement) : 수경성 칼슘 실리게이트, 칼슘 알루미네이트 및 황산칼슘을 함유하여 물로 반죽하였을 때 응결 후 초기 경화 기간 중 부피가 현저하게 증가하는 시멘트(KS L 5217 참조)

 

포졸란 시멘트(Pozzolan cement) : 보통 포틀랜드 시멘트에 플라이 애시 이외의 포졸란을 혼합하여 제조한 시멘트(KS L 5401 참조)

 

포틀랜드 시멘트(Portland cement) : 석회질 원료와 점토질 원료 등을 화학 조성에 알맞게 조합하고 균일하게 혼합한 다음, 소성로에서 소성하여 얻어진 클링커를 적당량의 석고와 함께 분쇄하여 미분말로 제조한 시멘트, 고로 슬래그, 포졸란 및 플라이 애시 중 하나를 시멘트의 5% 이내 그리고 석회석을 시멘트의 5% 이내에서 혼합 분쇄 또는 단독 분쇄 후 혼합가능(KS L 5201 참조)

 

플라이 애시 시멘트(Fly ash cement) : 보통 포틀랜드 시멘트에 플아이 애시를 혼합하여 제조한 시멘트(KS L 5211 참조)

 

혼합 시멘트(Blended cement) : 보통 포틀랜드 시멘트를 주체로 하여 이것에 포졸란, 급랭 고로 슬래그 등 실리카질, 석회질을 주성분으로 한 재료를 혼합하여 제조한 시멘트

 

 

산화물, 화합물 및 수화물

C-S-H : 알라이트와 벨라이트의 수화에 의해서 생성되는 저결정성의 칼슘 실리케이트 수화물의 총칭이며, 시멘트 경화체의 주요 생성물. 분자식은 nCaO·SiO₂·xH₂O(n은 재령에 따라, x는 W/C에 따라 달라짐)

 

모노설페이트(Monosulfate) : 에트린자이트와 미수화 간극질(알루미네이트, 펠라이트)의 반응에 의해 생성되며, 육각판상 구조를 가진 대표적인 중기 수화물. 분자식은 C₃A·CaSO₄·12H₂O

 

벨라이트(Belite) : 석회 2분자와 실리카 1분자 비율로 결합된 화합물로 규산2칼슘이라 부르며, 28일 이후의 장기 강도에 기여. 2CaO·SiO₂

 

산화마그네슘(MgO)(Magnesium oxide, Magnesia) : 마그네슘과 산소의 화합물로 석회석 및 석탄재에 혼합되어 유래되며, 함량이 높으면 팽창을 일으켜 시멘트 안정성이 저하될 수 있어서 KS L 5201에는 5% 이하로 규정

 

산화철(Fe₂O₃)(Iron oxide) : 시멘트 제조를 위한 4대 성분 중 하나로 철광석 및 슬래그에서 얻을 수 있으며, 포틀랜드의 소성성과 색생에 영향을 끼치는 성분

 

석회(CaO)(Lime) : 시멘트 제조를 위한 4대 성분 중 하나로 주요 석회석에서 얻을 수 있으며, 포틀래느 시멘트 중 가장 많은 양을 차지

 

▶ 시멘트의 제조와 화학성분

 

수산화칼슘(Ca(OH)₂)(Calcium hydroxide) : 시멘트가 물과 반응하여 수화할 때 용해되어 석출되는 것으로 콘크리트가 알칼리성을 유지하도록 하여 탄산화를 억제하는 데 기여

 

실리카(SiO₂)(Silica) : 시멘트 제조를 위한 4대 성분 중 하나로 점토, 규석 및 석탄회에서 얻을 수 있으며, 포틀랜드 시멘트 성분의 약 20%를 차지

 

알라이트(Alite) : 석회 3분자와 실리카 1분자 비율로 결합된 화합물로 규산3칼슘이라 부르며, 28일 이전의 조기 강도에 기여. 3CaO·SiO₂

 

알루미나(Al₂O₃)(Alumina) : 시멘트 제조를 위한 4대 성분 중 하나로 점토 및 석탄회에서 얻을 수 있으며, 포틀랜드 시멘트 중 응결 시간과 초기 유동성에 영향을 끼치는 성분

 

에트린자이트(Ettringite) : 포틀랜드 시멘트의 급결을 방지하기 위해 첨가된 석고와 칼슘 알루미네이트가 반응하여 생성된 물질이며, 침상 구조를 가진 대표적인 초기 수화물.  분자식은 C₃A·3CaSO₄·32H₂O

 

칼슘 알루미네이트(Calcium aluminate) : 석회 3분자와 알루니마 1분자 비율로 결합된 화합물로 알루민산3칼슘이라 부르며, 포틀랜드 시멘트의 응결과 초기 유동성, 1일 이내의 초기 강도에 기여. 분자식은 3CaO·Al₂O₃

 

칼슘 페라이트(Calcium ferrite) : 석회 4분자와 알루니마 1분자와 산화철 1분자 비율로 결합된 화합물로 철알루민산4칼슘이라 부르며, 강도에는 거의 무관. 분자식은 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃

 

클링커(Clinker) : 석회석, 점토, 규석 및 산화철 등을 적당한 비율로 배합, 미분쇄하여 고온에서 소성한 후 급랭시켜 제조된 자갈 모양의 생성물. 여기에 석고, 혼화재 등을 첨가하고 미분홰하여 시멘트로 제조

 

혼화재료

AE제/공기연행제(Air entraining agent/admixture) : 콘크리트 속에 많은 미소한 기포를 일정하게 분포시키기 위해 사용하는 혼화제(KS F 2560 참조)

 

AE 감수제(Air entraining and water reducing agent/admixture) : AE제와 감수제의 효과를 동시에 나타내는 혼화제(KS L 2560 참조)

 

감수제(Water reducing agent/admixture) : 콘크리트 등의 단위수량을 증가시키지 않고 워커빌리티를 좋게 하거나 워커빌리티를 변화시키지 않고 단위수량을 감소시키기 위해 사용하는 혼화제(KS L 2560 참조)

 

결합재(Binder) : 시멘트와 같이 접착력이 있는 재료로서 골재 입자들 사이를 채워서 콘크리트 구성 재료들을 결합하는 데 사용되는 재료

 

경화 촉진제(Accelerator/ Accelerating agent/ Accerlerating admixture) : 시멘트의 수화 반응을 촉진시키고 초기 재령의 강도를 크게 하기 위해 사용하는 혼화제

 

고로 슬래그(Blast-furnace slag) : 고로에서 용융된 철광석과 석회석에서 생긴 실리카, 알루미나, 석회 등의 화합물로 된 광물질 재료

 

고로 슬래그 미분말(Ground granulated blast-furnace slag) : 급랭한 수재 고로 슬래그를 분쇄한 미분말, 실리카, 알루미나, 석회 등의 화합물(KS L 2563 참조)

 

고성능 AE 감수제(Air entraining and high-range water reducing agent/admixture) : 공기 연행성을 가지고 AE 감수제보다도 높은 감수 성능 및 양호한 슬럼프 유지 성능을 가진 혼화제(KS L 2560 참조)

 

고성능 감수제(High-range water-reducing agent) : 감수제의 일종으로 소요의 워커빌리티를 얻기 위해 필요한 단위수량을 대폭 감소시키고 유동성을 크게 증진시키며 시멘트를 효과적으로 분산시킬 목적으로 사용하는 혼화제

 

괴재 고로 슬래그(Air cooled blast-furnace slag) : 고로 슬래그를 대기 중에 배출하여 서서히 냉각한 것

 

급결제(Acdelerator, Set accelerating agent/adminture) : 시멘트의 수화 반응을 촉진시키고 응결 시간을 현저하게 단축하기 위해 사용하는 혼화제

 

분리 저감제(Separation reducing agent) : 콘크리트의 점성을 증가시켜 재료 분리를 방지하기 위하여 사용하는 혼화제

 

석고(Gypsum) : 화학 성분이 CaSO₄·nH₂O(n은 0, 1/2, 2)의 분자식을 가지는 단사정계의 백색 광물. 시멘트에 혼합하여 응결시간을 지연시키기 위해 사용

 

석탄회(Coal ash) : 석탄 화력발전소에서 석탄 혹은 석탄과 대체 연료를 혼합 연소 후 부산물로 발생되는 회(KS K 5405 참조)

 

수재 고로 슬래그(Water quenched blast-furnace slag) : 고로 슬래그를 물로 급랭하여 과립상으로 만든 것

 

실리카 퓸(Silica fume) : 실리콘이나 페로 실리콘 등의 규소 합금을 전기로에서 제조할 때 배출 가스에 섞여 부유하여 발생하는 초미립자 부산물

 

유동화제(Plasticizer) : 콘크리트의 유동성을 증대시키기 위하여 미리 혼합된 콘크리트에 첨가하여 사용하는 혼화제

 

응결지연제(Retarding agent/admixture) : 시멘트의 수화 반응을 지연시켜 응결에 필요한 시간을 길게 하기 위해 사용하는 혼화제

 

팽창재(Expansive admixture) : 시멘트 및 물과 함께 혼합되는 경우 수화 반응에 따라 에트린자이트, 수산화칼슘 등을 생성하여 모르타르 또는 콘크리트 등을 팽창시키는 혼화재(KS F 2562 참조)

 

▶ 시멘트의 수화반응(Hydration)

 

포졸란(Pozzolan) : 화학적 활성도를 갖는 비정질상의 미세한 실리카질 분말

 

표면 활성제(Surface active agent) : 계면 활성제라고도 하며, 표면 활성 작용에 의하여 미분말의 특성을 변화시키는 혼화제

 

플라이 애시(Flay ash) : 포졸란의 일종으로 미분탄 연소 보닐러의 배기가스에서 채집한 것(KS L 5405 참조)

 

혼화재(Mineral admixture) : 혼화 재료 중 사용량이 비교적 많아서 그 자체의 부피가 콘크리트 등의 비비기 용적에 포함되어 계산되는 재료

 

혼화 재료(Admixture) : 콘크리트 등에 특별한 성질을 주기 위해 반죽 혼합 번 또는 반죽 혼합 중에 가해지는 시멘트, 물, 골재, 섬유질재 이외의 재료. 혼화재와 혼화제로 분류

 

혼화제(Chemical admixture) : 혼화 재료 중 사용량이 비교적 적어서 그 자체의 부피가 콘크리트 등의 비비기 용적에 계산되지 않는 재료

 

 

시멘트 품질 및 재료의 성질

갇힌 공기(Entrapped air) : 인위적으로 모르타르나 콘크리트 속에 연행시킨 것이 아니고 혼합 중에 자연적으로 모르타르나 콘크리트 속에 함유된 기포

 

강열 감량(Ignition loss/ Loss on ignition) : 시료를 일정 온도에서 강열한 경우 질량의 감소량. 시멘트의 경우는 풍화 정도를 확인하는 지료(KS L 5120 참조)

 

▶ 시멘트의 품질 시험 - 비중, 강열 감량

 

경화(Hardening) : 시멘트가 응결한 다음, 시간의 경과에 따라서 경도와 강도가 증진되는 현상

 

고압 증기 양생(High pressue steam curing) :  약 10기압의 증기압에서 탈형 직후의 콘크리트나 기건 양생된 콘크리트를 10시간에서 20시간 동안 양생하는 것

 

골재(Aggregate) :  모르타르 또는 콘크리트를 만들기 위해 시멘트 및 물과 반죽 혼합하는 모래, 자갈, 부순 돌, 기타 이와 유사한 입상의 재료(KS F 2527)

 

▶ 콘크리트용 골재의 품질 일반

 

공시체(Test specimen) : 각종 시험을 하기 위하여 만든 시험용 경화체

 

관입 저항(Penertarion resistance) :  모르타르나 시멘트 풀에 침 또는 봉 등을 일정 깊이까지 밀어 넣었을 때의 저항력 정도

 

굵은골재(Coarse aggregate) : 5mm 체에 거의 다 남는 골재(KS F 2527)

 

그라우트(Grout) : 시멘트 풀 또는 모르타르를 사용하여 틈이나 공극을 충전하는 재료

 

급응결(Quick set) : 포틀래느 시멘트 페이스트, 모르타르 및 콘크리트가 혼합 시 상당한 열을 발생하며 급격히 경화하는 현상. 이 때 물을 첨가하여 혼합 조작을 계속하면 강도가 저하되고 균열이 생길 위험이 있음

 

기경성(Air hardening/ Air setting/ Anhydraulicity) : 백토, 소석회, 돌로마이트 플라스터(Dolomite plaster) 등과 같이 물과 혼합된 반죽이 공기 중에서 경화하는 성질

 

레디믹스트 콘크리트(Ready mixed concrete) : 콘크리트 제조 전문 공장의 대규모 배치 플랜트에 의하여 각종 콘크리트를 주문자의 요구에 맞는 배합으로 계량 및 혼합하고, 교반 또는 비교반하면서 시공 현장에 트럭 믹서 또는 트럭 애지테이터로 운반하여 판매하는 콘크리트(KS F 4009)

 

▶ 레미콘의 규격

 

모래(Sand) : 자연 작용에 의해서 암석으로부터 생긴 잔골재

 

모르타르(Mortar) : 시멘트 물 및 잔골재, 경우에 따라서는 이들에 혼화 재료를 혼합하여 반죽한 것

 

물-결합재 비(Water-cementitious material ratio/ Water-binder ratio) : 혼화재로 고로 슬래그 미분말, 플라이 애시, 실리카 퓸 등을 시멘트와 함께 결합재로 사용한 모르타르의 반죽 직후 물과 결합재의 질량비

 

물-시멘트 비(Water-cement ratio) : 모르타르의 반죽 직후 물과 시멘트의 질량비

 

백화(Efflorescence) : 시멘트의 알칼리 성분과 수분이 반응하여 경화체 표면에 용출되어 응고된 백색 물질

 

분말도(Fineness) : 시멘트 등 분말 입자의 미세한 정도를 나타내는 지수로 유동성, 수화열, 응결 및 강도에 영향을 주는 인자

 

▶ 시멘트의 분말도 측정 - 블레인 공기 투과 장치

 

블리딩(Bleeding) : 굳지 않은 모르타르나 콘크리트에서 고체 재료의 침강 또는 분리에 의하여 콘크리트가 경화하는 동안 물과 시멘트 혹은 혼화재의 일부가 콘크리트 윗면으로 상승하는 현상. 아래의 비표면적 참조

 

▶ 블리딩 현상

 

비표면적(Specific surface area) : 시멘트, 혼화재 등 분체의 분말도를 나타내는 지표

 

산-가용성 염화물(Acid-soluble chloride) : 시멘트, 모르타르 및 콘크리트에 포함된 염화물 중에서 산에 용해되는 염화물

 

수경성(Hydraulic property/ Hydraulicity) : 각종 시멘트가 물 또는 수용액과 반응하여 용해도가 작은 수화물을 생성하여 경화하는 성질

 

수용성 염화물(Water-soluble chloride) : 시멘트, 모르타르 및 콘크리트에 포함된 염화물 중에서 물에 용해되는 염화물

 

수중 양생(Water curing) : 시험체를 물에 잠기도록 양생 수조에 존치시키면서 실시하는 양생

 

수화 반응(Hydration/ Hydration reaction) : 시멘트에 일정한 물을 가해 섞으면 발생되는 화학반응으로, 응결 및 경화 현상이 발생

 

▶ 시멘트의 수화반응(Hydration)

 

수화열(Heat of hydration) : 시멘트의 수화 작용에 수반하여 발생하는 열(KS L 5121 참조)

 

습윤 양생(Wet curing) : 시험체를 습기 혹은 수분을 가한 습윤 상태에서 실시하는 양생

 

시멘트 밀도(비중)(Density) : 시멘트의 단위용적당 질량으로 배합 설계 시 용적을 계산하는 데 사용(KS L 5121 참조)

 

▶ 시멘트의 품질 시험 - 비중, 강열 감량

 

시멘트 풀(Cement paste) : 시멘트와 물 혹은 물 이외의 혼화 재료와 혼합한 후 적당한 질기를 갖는 혼합물

 

안정도(Soundness) : 시멘트가 CaO 및 MgO에 의한 이상한 용적 변화 등을 일으키지 않고 안정되게 수화하는 성질

 

안정도 시험(Soundness test) : 시멘트가 경화 중에 팽창 또는 수축 작용에 의해 균열이나 뒤틀림이 발생하지 않고, 수화 작용을 하는지 여부를 시험하는 것(KS L ISO 9597)

 

알칼리 골재 반응(Alkali aggregate reaction) : 골재의 실리카 성분이 시멘트 알칼리 성분과 오랜 기간에 걸쳐 반응하여 콘크리트가 팽창함으로써 균열이 발생하거나 붕괴하는 현상

 

압축 강도(Compressive strength) :  공시체가 견디는 최대 일방향 압축 하중을 공시체의 압축 하중에 수직인 단면적으로 나눈 값(KS L ISO 679)

 

양생(Curing) : 콘크리트의 경화 작용을 충분히 발휘시키기 위하여 적당한 온도와 습도를 확보하고 외력에 접하지 않도록 보호하여 두는 것

 

연행 공기(Entrained air) : AE제 또는 공기 연행 작용을 가진 화학 혼화제를 사용하여 콘크리트 내에 발생시킨 독립된 미세한 공기

 

염소 이온량(Chloride ion content) : 시멘트 경화체에 포함된 염소 이온의 양(%)

 

위응결/가응결(False set) : 시멘트에 물을 가하고 있을 때 또는 그 직후에 정상적으로 수화 작용에 따르지 않고 일시적으로 응결한 것처럼 보이는 상태를 나타내는 현상

 

응결(Set) : 시멘트에 물을 가하여 반죽 혼합하고 나서 일정한 시간이 지난 다음 수화 작용으로 인하여 유동성과 점성을 잃고 굳어지는 현상

 

응결 시간(Setting time) :  시멘트 페이스트가 유동성과 점성을 잃고 굳어지는 상태를 시간으로 측정한 값으로, 초결과 종결로 구분(KS L ISO 9597)

 

입도 분포(Particle size distrubution) :  시멘트의 입자 크기의 분포 비율

 

자갈(Gravel) : 자연 작용에 의해서 암석으로부터 생긴 굵은 골재

 

자기 수축(Autogenous shrinkage) :  초결 이후 시멘트 수화 반응에 의해 내부에 건조가 진행되어 콘크리트, 모르타르 및 시멘트 풀의 체적이 감소하여 수축하는 현상

 

자기 팽창(Autogenous expansion) : 초결 이후 시멘트 수화 반응에 의해 내부에 건조가 진행되어 콘크리트, 모르타르 및 시멘트 풀의 체적이 증가하여 팽창하는 현상

 

잔골재(Fine aggregate) : 10mm 체를 전부 통과하고 5mm 체를 거의 다 통과하며 0.08mm 체에 모두 남는 골재(KS F 2527)

 

잠재 수경성(Latent hydraulicity) : 물과 접축하여도 수경성을 보이지 않지만, 알칼리 자극재가 존재할 경우 수경성을 나타내는 성질

 

증기 양생(Steam curing) : 고온의 수증기를 사용한 촉진 양생

 

질기(Consistence) : 시멘트의 응결 및 안정성 시험을 위해 사용되는 표준 질기(KS L ISO 9597)

 

철근콘크리트(Reinforced concrete) : 콘크리트와 철근이 일체로 작용하도록 하여 강도 및 강성을 증가시킨 복합재

 

▶ 철근 지식 저장소

 

체가름 시험(Sieve analysis test) : 시멘트이 입도 분포를 구하기 위하여 1조의 표준체를 사용하여 각 체를 통과하는 시료 및 각 체를 통과하지 않는 시료의 질량백분율을 구하는 시험

 

탄산화(Carbonation) : 시멘트의 수화 반응 발생한 수산화물이 탄산가스와 반응하여 탄산화물로 변화하는 현상

 

▶ 탄산화와 철근 부식

 

포졸란 특성(Pozzolan reaction/ Property) : 그 자체에 수경성은 거의 없으나 포틀랜드 시멘트의 수화 생성물인 수산화칼슘과 상온에서 서서히 반응하여 불용성의 화합물을 만드는 것

 

표준사(Standard sand) : SiO₂ 98% 이상, 함수율 0.2% 미만으로 규정된 ISO 표준 모래, 시멘트 강도 시험용 모르타르에 사용(KS L ISO 679)

 

표준 시멘트(Standard cement) :  시멘트의 화학 성분 및 비표면적 등의 시험을 위해 사용되는 기준 시멘트

 

표준체(Standard sieve) :  특정한 크기의 체눈을 가지며 시멘트의 입도 분포를 파악하거나 조정하기 위하여 규정된 체(KS A 5101-1∼3에 규정된 체

 

풍화(Weathering) : 시멘트가 대기 중의 H₂O나 CO₂와 반응하여 에트린가이트나 CaCO₃를 생성하는 것으로 시멘트 품질저하의 원인

 

▶ 시멘트의 풍화(Aeration)

 

활성도 지수(Activity index) : 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하여 제조한 기준 모르타르 압축 가동에 대하여 혼화재와 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하여 제조한 시험 모르타르 압축강도 비를 백분율로 표시한 값

 

흐름 시험(Flow test) : 시멘트 페이스트나 모르타르를 굳지 않은 상태에서 플로값을 측정하기 위한 시험방법이며, 플로 시험이라고도 함(KS L 5111)

 

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