시멘트 반죽이 굳을 때 물을 뿌려주어야 하는 이유는 시멘트가 마르면서 굳는 것이 아니라, 물과 화합하여 결정을 만드는 수화 반응이 일어나야 강도가 높아지기 원리를 설명해 주세요.

Question

시멘트 반죽이 굳을 때 물을 뿌려주어야 하는 이유는 시멘트가 마르면서 굳는 것이 아니라, 물과 화합하여 결정을 만드는 수화 반응이 일어나야 강도가 높아지기 원리를 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

시멘트가 단단하게 굳는 과정은 흔히 생각하는 것처럼 빨래가 마르듯 물이 증발하는 건조 현상이 아닙니다. 시멘트 가루가 물과 반응하여 새로운 화합물을 만들어내는 수화 반응이라는 화학적 과정입니다. 시멘트의 주성분인 규산칼슘 화합물들이 물과 만나면 분해되면서 바늘이나 그물 모양의 미세한 결정들을 생성합니다. 이 미세한 결정들이 시간이 지나면서 서로 복잡하게 얽히고설켜 단단한 구조를 형성하고, 주변의 모래나 자갈을 강력하게 결합시키면서 콘크리트의 강도가 발현됩니다.

​이 수화 반응은 단시간에 끝나는 것이 아니라 수일에 걸쳐 서서히 진행되므로 이 기간 동안 수분이 지속적으로 공급되어야 합니다. 만약 햇빛이나 바람 때문에 표면의 물이 너무 빨리 증발해 버리면 수화 반응이 중간에 멈추게 됩니다. 반응하지 못한 시멘트 가루가 그대로 남으면 내부 구조가 푸석해져 콘크리트의 최종 강도가 크게 떨어집니다. 또한 수분이 급격히 빠져나가면 부피가 줄어들면서 표면에 수많은 갈라짐과 균열이 발생하게 됩니다. 따라서 시멘트 반죽에 주기적으로 물을 뿌려주는 습윤 양생을 통해 수분을 유지해주어야만 균열을 방지하고 건축물이 가질 수 있는 최고의 강도를 안전하게 확보할 수 있습니다. 결국 시멘트는 물을 말려 굳히는 것이 아니라 물을 공급해 결정을 키우는 원리입니다.