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일반적으로 시멘트 입자의 크기는 0.3~90㎛까지 다양한데요. 보통은 15~30㎛ 이하로 만들어집니다. 이는 1㎛가 0.001mm인 것을 감안할 때 쉽게 상상하기 힘든 크기인데요. 우리가 흔히 사용하는 A4 용지의 두께가 90㎛, 주방에서 사용하는 랩이 10~15㎛ 정도라고 하니 시멘트 입자가 얼마나 미세한 입자로 구성되어 있는지 조금이나마 가늠해볼 수 있을 것 같습니다. 

시멘트와 모래, 혼화제가 섞인 몰탈

흔히 시멘트를 가리켜 ‘건설업계의 쌀’이라고도 하는데요. 이는 시멘트가 건물을 짓기 위해 없어서는 안될 필수요소라는 이유도 있겠지만 그만큼 시멘트의 입자가 매우 가늘고 미세하기 때문이기도 합니다. 시멘트의 미세한 정도를 나타내는 ‘분말도(fineness)’는 시멘트의 성질을 결정짓는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 1g에 해당하는 시멘트가 가지는 비표면적 즉, 입자의 단위 질량당 표면적을 말하는 것으로, 분말도 값이 크다는 것은 시멘트 입자의 크기가 작아 비표면적이 크고, 따라서 수화반응도 빠르게 일어난다는 의미입니다. 

시멘트 분말도의 측정단위는 cm²/g을 사용하는데요. 이를 풀어보면 단위 중량일 때 입자의 표면적이 얼마인지를 측정한 값이라는 것을 알 수 있습니다. 따라서 입자의 크기가 작을수록 분말도는 더 커지고, 입자의 크기가 클수록 분말도는 더 작아지게 되는 것이죠. 

또한, 분말도는 시멘트의 품질과 특성을 좌우하는 결정적 역할을 하는데요. 시멘트의 강도는 물론, 경화 시간이나 수화열, 유동성과 같은 다양한 영역에 걸쳐 영향을 미치게 됩니다. 일반적으로는 분말도가 큰 시멘트일수록 반응성이 높게 나타납니다. 가장 많이 사용하는 1종 보통 포틀랜드 시멘트의 분말도가 3,200~4,000cm²/g 정도라고 할 때, 그보다 큰 4,500~5,000cm²/g 이상의 분말도를 가지고 있는 3종 조강 포틀랜드 시멘트의 경우에는 상대적으로 수화열 발생이 크고 조기에 강도가 발현되는 제품입니다. 이는 시멘트가 수화반응을 일으켜 굳어질 때 표면부터 굳어지기 시작하는데, 이때 시멘트 입자가 미세할수록 표면적은 넓어지게 되므로 반응 속도 역시 그만큼 더 빨라지기 때문입니다. 이런 특성을 고려해 3종 조강 포틀랜트 시멘트는 일반적인 공사보다는 해안가나 방파제 공사 등의 긴급 공사에 주로 많이 쓰이고 있습니다. 

그러나 시멘트의 입자가 미세하여 분말도가 크다고 해서 무조건 좋은 것은 아닙니다. 초기 수화열 발생이 크다는 것은 결국 빠르게 굳는 속도만큼 건조 수축 작용이 커져 균열 발생의 위험 또한 높아진다는 의미입니다. 또, 시멘트를 생산하는 비용 역시 증가할 수밖에 없습니다. 공사기간이 다소 걸리더라도 균열이 절대 발생하지 않아야 하는 현장이나 장기 강도가 더 중요한 공사라면, 상대적으로 분말도가 작은 2종 중용열 포틀랜드 시멘트나 4종 저열 포틀랜드 시멘트를 사용해야 합니다. 

흔히 빌딩이나 주택, 아파트 등의 일반적인 건축구조물 공사나 도로, 항만, 터널 공사 등에는 표준형 시멘트인 1종 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하는데요. 설계기준에 부합하는 압축 강도가 나타나기까지 28일이 걸릴 정도로 3종 조강 포틀랜드 시멘트보다는 분말도가 작아 작업 시간이 많이 소요되지만, 경제성이 우수해 가장 광범위하게 사용되는 표준형 시멘트입니다. 이보다 수화열을 더 낮추고 균열 제어가 가능하도록 한 것이 바로 2종 중용열 포틀랜드 시멘트인데요. 경화 과정에서 발열량이 적고 장기 강도가 우수한 것은 물론, 수축율이 적어 주로 매스콘크리트 구조물이나 발전소, 댐 공사 등에 사용됩니다.

이처럼 시멘트의 분말도에 따라 어떤 특징들이 나타나는지, 수화작용의 속도나 발열량의 크기, 초기 또는 장기 강도에 각각 어떤 영향을 미치는지를 면밀히 파악하고 공사마다 적정한 용도의 시멘트를 선택하는 것이 무엇보다 중요합니다. 분말도는 시멘트의 품질을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 삼표시멘트 역시 국가 규격(KS 표준)은 물론, 당사가 자체적으로 정해놓은 표준 규격에도 부합하도록 매우 엄격하고 세심하게 관리하고 있습니다.