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Intro ......

 

건물이 풍화로 인해 낡으면서 생긴 균열과 더불어 라디에이터로 인한 지속적인 수분과의 접촉으로 인한 시멘트의 백화현상은 충분히 예측 가능한 일입니다. 시멘트의 제조 공정 1. 백화를 억제하는 혼화제를 사용한다. 시멘트 타일 혹은 벽돌을 사용할 경우 타일과 타일 사이, 슬래그를 혼합 후 균일하게 분쇄 혼합. 2.. 시멘트 내의 알칼리 성분이 적으면 백화 현상이 덜 발생하는 경향이 있으므로 알칼리 함유량이 적은 시멘트를 사용. 연소과정에서 물질은 클링커가 되고 냉동장치에서 냉각되어 미세한 분말이 된다. 추가 공정을 통해서 시멘트가 완성. 혼합물은 회전 연돌에 주입, 생명공학과 건물 옆쪽의 2층 높이에 튀어나온 라디에이터가 올려진 턱의 파손을 발견하게 되었습니다. 혹은 조경,, 건축적인 관점에서 라디에이터가 있는 곳에 햇빛이 잘 들 수 있도록 자연계 식당을 조금 더 멀리 떨어지도록 배치를 하여 나무 심을 공간의 여유가 있도록 해서 햇빛을 가리지 않게 할 수도 있으며, 충분히 건조시켜서 마무리를 한다 ......

 

 

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공학 자료실 기계재료 자료실 일상생활에서 보기 쉬운 파손현상 - 백화현상

 

[공학][기계재료] 일상생활에서 보기 쉬운 파손현상 - 백화현상

 

`기계재료 `

1. 선택하게 된 이유

 

영남대 이과 식당에서 생명공학 본관 쪽으로 이어지는 지름길을 가던 도중, 생명공학과 건물 옆쪽의 2층 높이에 튀어나온 라디에이터가 올려진 턱의 파손을 발견하게 되었습니다. 시멘트로 처리된 턱 전체가 울퉁불퉁해졌으며, 시멘트가 벗겨져 있고 물방울이 계속 흘러 내리고 있는 등 심하게 훼손된 외관 상태로 보아 이것으로 선택 하게 되었습니다.

 

 

2. 파손의 종류와 원인

 

위의 파괴현상은 시멘트의 백화 현상이라고 합니다.

시멘트 속에 함유된 수산화칼슘이 공기 중의 이산화탄소와 결합하여 탄산칼슘이 되는데 이것이 백화로 나타나게 됩니다.

 

백화 현상의 화학 반응식으로는 다음과 같습니다.

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

 

원인으로는 크게 두 가지가 있는데,

 

혼연수에 용해된 백화성분이 시멘트 경화체 표면의 건조에 따라 석출되는 경우(1차 백화)와 외부의 물, 예를 들어 빗물, 지하수 등이 일단 건조된 경화체의 내부로 침투하였다가 재건조시 표면에 콘크리트중의 가용 성분을 이끌어 석출시키는 경우 or 가용성분을 포함하는 물이 경화체 표면에 따라 흐르다가 경화체 표면에서 증발 후 건조되면서 백화성분을 표면에 남기는 경우(2차 백화)가 있습니다.

 

제가 본 경우는 2차 백화로서, 라디에이터의 수증기의 응결 현상으로 생성된 수분이 시멘트에 스며들어서 백화 현상을 발생시켰다는 결론에 다다를 수 있습니다.

3. 시멘트의 제조 공정

 

1. 현장에서 석회석 등의 원석을 채취.

 

2. 석회석, 점토(규산, 알루미나, 산화철), 규석, 슬래그를 혼합 후 균일하게 분쇄 혼합..

3. 혼합물은 회전 연돌에 주입, 1450도 정도의 온도로 반 용융 상태로 될 때까지 소성 가열.

 

4. 연소과정에서 물질은 클링커가 되고 냉동장치에서 냉각되어 미세한 분말이 된다.

5. 추가 공정을 통해서 시멘트가 완성.

 

4. 백화 현상을 방지하기 위한 방법

 

시공 시 보완법

 

1. 우기 혹은 바람이 부는 곳, 음지 등에서는 백화현상이 발생하기 쉬우므로 가급적 작업을 하지 않는다.

2. 시멘트 마감 시, 충분히 건조시켜서 마무리를 한다. 시간이 촉박해서 급히 마무리 하면 백화 현상은 무조건 발생.

3. 시멘트 타일 혹은 벽돌을 사용할 경우 타일과 타일 사이, 벽돌과 벽돌 사이 줄눈을 시공할 때는 최대한 꼼꼼하게 채워서 빗물이 침투하지 못하도록 한다.

재료적 보완법

 

1. 시멘트 내의 알칼리 성분이 적으면 백화 현상이 덜 발생하는 경향이 있으므로 알칼리 함유량이 적은 시멘트를 사용.

2. 물/시멘트 비에서 수분 비율이 높을수록 백화가 잘 일어나므로 적당한 조절이 필요.

3. 백화를 억제하는 혼화제를 사용한다. 철근 부식, 시멘트 강도 약화 등의 부작용에 주의.

 

위의 사항 중에서 가장 백화를 촉진시키는 것은 줄눈 사이의 틈 혹은 기계적 파손으로 인한 수분 침투이기 때문에 시공 시 줄눈부분은 각별히 신경써야하며, 바깥 부분이 파손되지 않도록 애초에 설계를 잘 해야 백화 현상을 막을 수 있습니다. 한번 발생한 백화는 원래대로 되돌리기 힘들기 때문입니다.

 

제가 본 경우의 대책으로는 다음과 같습니다.

 

생명공학 건물 옆쪽의 지름길은 나무가 우거져 있고 햇빛이 잘 들지 않으며, 건물이 풍화로 인해 낡으면서 생긴 균열과 더불어 라디에이터로 인한 지속적인 수분과의 접촉으로 인한 시멘트의 백화현상은 충분히 예측 가능한 일입니다.

설계자가 라디에이터의 위치를 햇빛이 잘 드는 양지쪽으로 하고, 건물 외벽의 마감을 꼼꼼히 잘 했었으면 최대한 백화현상을 방지할 수 있었을 것입니다. 만약 라디에이터의 위치 수정이 불가능하다면 설계 시 시멘트를 대신할 수분 특성이 좋은 재료를 사용하거나, 아예 시멘트 턱 없이 땅바닥에 배치를 할 수도 있습니다.

혹은 조경, 건축적인 관점에서 라디에이터가 있는 곳에 햇빛이 잘 들 수 있도록 자연계 식당을 조금 더 멀리 떨어지도록 배치를 하여 나무 심을 공간의 여유가 있도록 해서 햇빛을 가리지 않게 할 수도 있으며, 환경미화원이 나무를 제거하거나 가지를 치는 등의 꼭 기계적인 것만이 아닌, 다른 관점에서의 다양한 대책도 있습니다.

 

 

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