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실험과정 /기초공사

시멘트 건축물의 수명이 단축되는 이유

친환경 생할 ecology 2010. 11. 23. 06:38
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우리가 도심 일상생활에서 아침에 일어나 하루 종일 제일 많이 보는 것 중
하나가 시멘트로 만들어진 콘크리트건축물일 것입니다.
한번 만들어진 건축물이 오래 사용할 수 있다면 얼마나 좋겠습니까?

그러나 시멘트로 만들어진 건축물이 넉넉잡아 대략50년을 넘기지 못하고
재건축하는 일을 반복 합니다.
우리가 흔히 보는 포틀렌트(Portland cement) 보통 1종 시멘트의 화학성분은
점판암과 같으며 점판암은 매우 높은 강성을 가졌으며 이론적으로는 더 강해
질 수 있다는 것입니다.

일반 포틀렌트시멘트(Portland cement)


그렇지만 단단한 강성의
저해요소는 입자 간에 서로
붙기 때문이고 시멘트와
반응할 물의 양이 많으면
수화반응 할 때 결합하지
않고 남은 물이 증발 후
기공이 생겨 강도저하 되기도
합니다.


이 때문에 수축과 균열 등의 원인이
되기도 하며 물과 혼합할 때 입자밀도가 엉성하게
되거나 공기가 혼입되어
강도가 낮아진다는 시멘트 제조업체의 일반적인 이론이 있습니다.

그렇다면 이러한 강성을 점판암같이 단단하게 하려면 앞서 말한 저해요소를
줄이거나 생략하면 수명이 점판암과 같은 암석이 지닐 수 있는 특성을 가질
것으로 쉽게 생각할 수 있습니다.

그러나 현실적으로 어려움이 있기 때문에
물을 적게 타는 정도로만 공사를 하고
있습니다.
그러한 방법으로 만들어진 대부분의 건축물을 시멘트고유의 화학성분이
외부의
요인으로 분해되기 때문에 점점 강성이 약해져 세월이 흐른 후 철거를 하고
다시 건축을 해야만 합니다.

만약 건축물의 수명이 지금보다 4배정도 늘어
난다면 모든 면에서 큰 경제적 이득이
발생하겠지요.
아쉬운 것은 현재로 상용화된 방법이 없어 안타가운 일이지만 제가
그 방법을
알고 있어 알려 드리려고 블로그를 만들고 검색이 되게 해달라고 그렇게 부탁
하는 것입니다.

앞서도 말씀드렸지만 시멘트가 강성이 약해지는 것은 햇빛에 노출 되거나 미세한 틈으로 수분이 침투하여 얼거나 시멘트콘크리트내부의 철근이 부식되거나 오염된 공기의 의해서도 점판암과 같은 화학 성분이 변하게 됩니다.

일부 이동식 구조물에서는 강하게 압축을 한 시멘트콘크리트를 만들고 있으나 점판암과 같은 강성은 만들어 내지 못하고 있습니다.

제가 앞서 말한 것 같이 시멘트 강성의 저해요소를 특별한 방법으로 만들어보고 그 방법으로 실제 건축물을 만들었습니다.

그 내용을 말씀드리려고 하니 저의 블로그를 알려 광고하는 글이 되어버린 것 같아
몇 번을 생각한 끝에 이글을 쓰게 된 것입니다.
막상 과학분야에 글을 쓰려고 보니 생각보다는 어렵게 느껴져서 저의 주변에 제가
활용한 과학의 이론을 겸하여 소개해 드린 것을 이해하여 주시면 좋겠습니다.

그러면 제가 시멘트건축물의 수명을 연장시키는 방법을 소개하자면 저의 블로그에
있는 전반적인 내용이지만 간략하게 소개합니다. 앞에서도 말씀 드린 것과 같이
시멘트 수명을 늘이려면 최소한 입자간에 붙지 않고 적은양의 수분과 강한압축이
되어 공기의 혼입을 줄여주면 됩니다.


그것은 폐스치로폴이나 경질우레탄폼을 파쇄한 입자에 포틀렌트(Portland cement)
시멘트와 혼합하여 압축하는 과정에서 시멘트의 적은 양으로 최대한의 강도를 발현
하자면 수화작용에 필요한 최소한의 물이 강도에 큰 영향을 주므로 이것들의 혼합양의
형태는 액이 흐르지 않은 된 반죽인 겔(gel)상태로 하였으며 혼합할 때 공기가 혼입
되어 강도가 낮아지는 것을 막기 위해 혼합물의 입자사이에 공기가 배출 되도록 몰드
진동장치를 구동압축하여 고정합니다.

적은 양의 수분은 폐스치로폴, 경질우레탄폼이 수분증발을 억제하므로 콘크리트의
강도발현에 큰 영향을 주며, 수분의 양은 시멘트 무게의 약 25%~32%가 필요하므로
최소한에 물의 양을 알 수가 있습니다.

결론을 말씀드리면
시멘트의 저해요소를
수명이 500년 이상의
발포합성수지가 강한
압축의 의하여 점판암과
같은 화학적 강성의 요
소를 타임캡슐처럼 보호
하고 있기
때문에 결과적
으로 수분이나 오염된
공기로 화학적 저해요소를
줄여 주어 수명이
크게 늘
어난다는 이론을 바탕으로
내후성 검사는 하지 않았
지만 현재 건축물이
만들
어져 있습니다.



그것은 국가에서 특허로 보호되고 있으나 개인이 어찌하지
못하기 때문에 블로그를 만들어 국가
기관에 알리는 목적도 있는 것입니다.

이와 같이 만들어진 구조물은 친환경주거지라 말 할 수 있는 것은 아래와 같습니다. 

1. 자원을 재활용하여 만든 건축물 
2. 일반 건축물에 비해 단열재를 3~4배를 더 사용 할 수 있는  건축물 
3. 석면제품을 전혀 사용하지 않은 건축물 
4. 벽면,천정을 순황토를 용의하게 접착 할 수 있는 건축물 
5. 수분을 흡수하지 않는 건축물 
6. 건축물수명이 연장되어 결과적으로 건축비 절감을 가져오는 건축물  
7. 미래에 건축물을 철거시 다시사용 할 수 있는 건축물    
8. 냉 난방비를 크게 절감하는 건축물 
9. 목재사용이 극히 적어 산림을 보호하는 건축물 
10.불에 타지 않은 특모 시멘트의 벽면은 화재에 강한 건축물

제가 다음뷰에서 본의 아니게 글이 내려져 처음 저의 블로그를 방문하신 분들에게 이해를
돕고자 
녹색주택을 소개하는 의미에서 글을 올려 드렸습니다. 

          1년전 지난겨울


 특모시멘트로 이름지어 진 물에 뜨고,불에 안타고,잘 부서지지 않고 수분을 흡수하지 않음

                     100평방메타의 건축물에 사용되는 특모시멘트

                   건축물에 사용되는 특모시멘트 조립과정

       건축물에 사용되는 특모시멘트로 완공된 건축물 (올 여름사진, 완공2010.03) 

        올 초여름 실내온도 측정사진 (에어콘없고 열대야 없는 친환경주거지 여름실내 24~27온도)


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