건설재료의 종류,성질, 용도 및 시험

재료일반

건설재료는 구조물의 본체를 이루는 재료뿐 아니라 공사용 가설비 등에 간접적으로 쓰이는 재료까지 포함한다. 목적과 조건에 맞는 요구 성질을 충족하면 어떤 재료든 건설재료가 될 수 있다. 건설재료는 역사적으로 천연재료인 목재, 석재, 점토가 주류였고, 18세기 이후 산업혁명을 거치며 시멘트와 강철 같은 인공재료가 본격적으로 쓰이기 시작했다. 건축재료는 응력, 열, 빛, 공기 등 여러 작용 인자가 복합적으로 얽혀 작용하므로 기계재료보다 요구되는 성능이 다양하다. 재료의 성질은 이방성과 등방성, 취성과 연성으로 구분한다. 목재는 섬유 방향에 따라 강도가 달라지는 이방성 재료이고, 유리는 소성 변형이 거의 없이 파괴되는 취성 재료이다.

시멘트

포틀랜드 시멘트는 원료를 소성하여 얻은 클링커에 석고를 첨가하여 만든 기본 시멘트이며, 석고는 응결을 조절하는 역할을 한다. 클링커의 4대 조성 화합물은 규산삼칼슘(C3S), 규산이칼슘(C2S), 알루민산삼칼슘(C3A), 알루미노페라이트칼슘(C4AF)이다. 이 중 알루민산삼칼슘(C3A)은 수화 속도가 가장 빨라 초기 수화열에 가장 크게 관여한다. 규산삼칼슘(C3S)은 초기강도 발현에 기여하고, 규산이칼슘(C2S)은 장기강도 발현에 주로 기여한다. 시멘트는 포틀랜드 시멘트를 기본으로 하여 혼합 시멘트, 특수 시멘트 등으로 나뉜다. 혼합 시멘트는 포틀랜드 시멘트 클링커에 고로슬래그나 플라이애시 같은 혼화재를 혼합하여 만든 시멘트이다. 시멘트의 품질은 비중과 응결 시간으로 확인하며, 비중은 르샤틀리에 비중 시험으로, 응결 시간은 비카트 응결 시험으로 측정한다.