lovesouthernsocial.com

시멘트는 토목 공사에서 발견되는 주요 재료입니다. 필수적이기는 하지만 제조는 건강과 환경에 위험을 초래합니다.

시멘트는 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 제품 중 하나이며, 이 재료는 엔지니어링의 역사와 도시가 스스로를 구성하기 시작한 방식에 혁명을 일으켰다고 말할 수 있습니다. 주위를 둘러보세요... 가장 단순한 집에서 가장 복잡한 엔지니어링 작업에 이르기까지 거의 모든 유형의 건축에 ​​존재합니다.

기본적으로 시멘트는 결합, 결합 또는 결합 특성을 가진 미세한 분말로 물과 접촉하면 경화됩니다. 한번 굳으면 다시 물의 작용을 받아도 다시 분해되지 않습니다.

주요 원료는 다음과 같습니다. 석회석, 점토 및 소량의 산화철 및 알루미늄, 클링커 생산에 사용 - 시멘트 제조를 위한 기본 재료(클링커가 무엇이며 환경에 미치는 영향에 대해 자세히 알아보기) -, 석고(석고) 및 기타 첨가물(예: 포졸란 또는 가마 슬래그).

일반적으로 시멘트에 대해 말할 때 콘크리트에 대해서도 이야기합니다. 둘 다 토목 건축의 필수 자재입니다. 하지만 이 두 재료의 차이점을 말할 수 있습니까?

시멘트는 결합 특성을 가진 미세한 분말로 모르타르 조성, 벽 미장, 콘크리트 제조 등과 같은 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

콘크리트는 토목 건설에 널리 사용되는 화합물로 시멘트를 주요 구성 요소 중 하나로 사용하여 필요한 강성과 결합 특성을 제공합니다. 시멘트 외에도 콘크리트 구성에 존재하는 다른 재료는 물, 모래 및 돌입니다.

간단히 말해서, 콘크리트는 시멘트와 기타 재료의 혼합물로 생성된 구조인 반면 시멘트는 이 레시피의 일부인 "재료" 중 하나입니다.

원천

시멘트는 라틴어 'caementu'에서 유래한 단어로 고대 로마에서는 바위에 일종의 천연석을 지정했습니다.

역사가들은 석기 시대의 원시인이 시멘트와 유사한 결합 특성을 가진 재료에 대한 지식을 이미 가지고 있었다고 가정합니다. 이 인간들은 석회암과 석고석 옆에 불을 붙였을 때 불의 작용으로 이 돌의 일부가 가루로 변하는 것을 관찰하고 밤의 고요함을 받아 재료를 수화시키면 가루로 변했다고 믿어진다. 다시 돌로.

또한 시멘트의 기원과 생성은 오늘날 우리가 알고 있는 것과는 다른 조성으로 아주 오래되었습니다. 약 4,500년 전에 사용되기 시작한 것으로 추정됩니다.

이집트인과 로마인과 같은 일부 고대 민족은 이미 기념물을 건설할 때 돌 블록 사이에 일종의 덩어리를 사용했습니다. 고대 이집트에서는 소석고 혼합물로 구성된 합금이 이미 사용되었습니다. 판테온(Pantheon)과 콜로세움(Coliseum)과 같은 그리스와 로마의 위대한 작품은 물의 작용으로 경화되는 성질을 지닌 화산 기원의 토양을 사용하여 지어졌습니다.

1756년 영국인 John Smeaton이 현대 시멘트 개발을 향한 첫 걸음을 내디뎠습니다. 그는 부드럽고 점토질인 석회암을 소성하여 저항성 제품을 얻었습니다.

그러나 1824년에야 영국 건축가 Joseph Aspdin이 석회암과 점토를 함께 태워 현대 시멘트와 매우 유사한 고운 가루로 만들었습니다. 이 분말에 물을 첨가하면 건조 후 돌처럼 단단해지고 물에 용해되지 않는 혼합물이 얻어졌다. 이 발견은 영국 포틀랜드 섬의 암석과 유사한 색상과 내구성 및 견고성으로 인해 포틀랜드 시멘트라는 이름으로 특허를 받았습니다.

포틀랜드 시멘트의 배합은 오늘날까지 전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있습니다.

브라질의 출현

브라질에서 포틀랜드 시멘트 제조와 관련된 첫 번째 경험은 1888년경 Antônio Proost Rodovalho 사령관이 Santo Antônio(SP)에 있는 자신의 농장에 공장을 설치한 후 Tiriri 섬에 새 공장을 설치하면서 발생했습니다. PB), 1892년. 그리고 1912년에 Espírito Santo 정부는 Cachoeiro do Itapemirim 시에 자체 공장을 설립했습니다.

그러나 이러한 조치는 1924년 페루(SP)의 Companhia Brasileira de Cimento Portland에 의해 공장의 이식으로 절정에 달한 시도에 불과했습니다. 브라질 시멘트 산업..

1926년에 첫 번째 톤이 생산되어 시장에 출시되었습니다. 그때까지 국가의 시멘트 소비는 전적으로 수입 제품에 의존했습니다. 이러한 방식으로 언급된 날짜부터 새로운 공장을 설립하고 수입 제품의 참여가 감소하여 오늘날에는 실질적으로 사라질 때까지 국가 생산이 점차 증가했습니다.

환경과 인간의 건강에 대한 위험

주요 환경 영향은 시멘트 생산 공정과 관련이 있습니다. 이 물질의 공장은 결국 환경을 오염시키고 관련 영향에 책임이 있습니다.

그리고 이 물질의 제조공정에서 고형폐기물을 직접 생산하지는 않지만 시멘트 공장에서 연료를 태우면서 나오는 재는 일반적으로 공정 자체에서 재사용되기 때문에 가스상 오염물질과 입자상 물질의 배출이 많다.

따라서 주요 영향은 이러한 연료에서 배출되는 오염 가스로 인해 발생합니다. 온실 효과를 불균형하게 만드는 주요 가스 중 하나인 이산화탄소(CO2)의 높은 배출이 그 예입니다. "시멘트 생산 공정은 어떻게 발생하며 환경에 미치는 영향은 무엇입니까?" 기사에서 시멘트 생산 중 발생하는 환경 영향에 대해 자세히 읽어보십시오.

이러한 환경적 영향 외에도 시멘트는 인간의 건강에 위험을 초래할 수 있습니다. 적절한 보호 장비를 사용하지 않고 시멘트를 사용하면 이 물질을 취급하는 작업자의 건강에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 한 연구에 따르면 시멘트는 피부, 눈, 호흡기에 접촉하면 반응하는 '자극성 물질'로 분류된다.

시멘트는 장기간 접촉 후 수분(체적 땀)으로 인해 피부에 접촉하면 반응합니다. 액체 표면과 접촉하는 시멘트의 반응으로 인해 열이 방출되어 부상을 입습니다. 또한, 주로 건설 노동자의 손과 발에서 시멘트의 알칼리 작용을 관찰하는 것이 일반적입니다. 시멘트는 피부의 각질층에 연마 효과를 발휘하여 발적, 부기, 수포 및 균열과 같은 병변을 일으킵니다.

시멘트는 결막 자극과 실명과 같은 더 심각하고 돌이킬 수 없는 부상을 유발할 수 있으므로 눈의 민감도에 두 배로 주의해야 합니다.

기타 건강 위험은 이 물질의 먼지 흡입과 관련이 있습니다. 필요한 안전 방법 없이 먼지에 노출되는 시간은 이 과정에서 악화 요인입니다. 연구에 따르면 이러한 먼지에 노출된 기간은 10년에서 20년 사이이면 폐 질환이 발병하기에 충분한 것으로 추정됩니다. 이러한 질병은 흡입에 의해 폐에 고체 입자가 축적되어 발생합니다.

수년에 걸쳐 흡입된 먼지는 폐에 침착된 상태로 남아 섬유증의 골격을 형성합니다. 즉, 폐 조직이 경화되어 폐의 탄성 능력이 손상됩니다.

대안과 혁신

시멘트의 생산량과 수요는 향후 몇 년 동안 계속 증가하여 결과적으로 CO2와 같은 온실 가스의 총 배출량이 증가할 것으로 예측됩니다. 이러한 상황을 피하거나 최소한 최소화하려면 시멘트 생산 및 소비에 대한 대안과 적절한 혁신에 대해 생각하는 것이 중요합니다. 이 재료에 대한 수요가 감소할 가능성이 낮기 때문입니다. 아래에서 몇 가지 대안과 혁신을 제시합니다.

금속 구조물

현재 금속 구조를 사용하는 여러 구조가 이미 있습니다.

철근 콘크리트(콘크리트 + 철) 건설 유형과 이 유형의 건설 비용/편익 비율을 비교하면 다음과 같은 장점과 단점을 얻을 수 있습니다.

구조상 콘크리트는 전부 현장에서 생산해야 하지만 금속은 조립만 하고 공장에서 생산하기 때문에 공정이 빨라진다.

금속 구조물 작업에 사용되는 노동력은 철근 콘크리트 작업에 사용되는 노동력보다 훨씬 적지만 금속 구조물은 더 전문적인 노동이 필요합니다. 콘크리트 구조물을 다룰 때 오류가 허용되고 수정되는 경우가 있습니다. 그러나 금속 구조의 오류는 null이어야 합니다.

금속 구조물의 무게는 철근 콘크리트 구조물의 무게보다 적기 때문에 보와 기둥의 장력이 완화됩니다.

이러한 구조의 강도는 동일합니다.

작업 기한은 철근콘크리트 구조물과 달리 금속 구조물이 작업 단계를 동시에 진행할 수 있어 장점이 있다.

단열에 관해서는 철근콘크리트 구조가 금속구조에 비해 장점이 있는데, 금속구조는 여름에 과열되고 겨울에 과냉하기 때문에 더욱 아늑하고 편안하게 됩니다.

마지막으로 콘크리트 구조물은 화재 방지에서 금속 구조물보다 큰 이점이 있습니다. 이 사실은 철근 콘크리트 구조물의 여전히 큰 사용을 정당화하는 것 같습니다.

인증된 목재 사용

콘크리트로 만들어진 구조물을 대체하기 위해 토목 건축에서 인증된 목재의 사용을 옹호하는 다양한 이니셔티브가 있습니다. 목재가 재생 가능한 자원이고 온실 가스의 양을 줄이며 내성이 있고 쉽게 재사용할 수 있는 재료라는 사실과 같이 이 관행을 옹호하는 많은 긍정적인 요소가 있습니다.

토목 건설 프로젝트에서 인증 목재 사용을 다루고 권장하는 비정부 기구 WWF-Brasil(세계 자연 기금)에서 제공한 애니메이션을 아래에서 확인하십시오.

이 애니메이션 외에도 Michael Green의 TED Talks talk, '목조건물을 지어야 하는 이유'(우리는 왜 목조 고층 빌딩을 지어야 하는가). 콘크리트와 강철을 사용하지 않고 인증된 목재(카본 싱크)로 고층 건물과 복합 건축물을 지을 가능성을 평가하고 제안하는 건축가이다. 프레젠테이션은 14분 동안 지속되며 매우 혁신적이고 흥미로운 방식으로 이 주제에 접근합니다. 여기에서 강의를 확인하세요.

바이오콘크리트: 스스로 '경화'하는 콘크리트

소위 바이오 콘크리트는 토목 건설 부문과 인간이 건설 및 수리를 수행하는 방식을 완전히 혁신할 수 있는 발견입니다. 그것은 델프트 공과 대학의 네덜란드 과학자들의 손과 마음에서 탄생했으며 자체 균열과 균열을 봉인하는 능력이 탁월합니다. 그것은 자연에서 어떤 생명체와 같이 '자기 치유' 능력을 부여받은 구체적인 것입니다.

제작자에 따르면 바이오 콘크리트는 100% 살아있는 제품이기 때문에 그렇게 불립니다. 이것은 재료에 박테리아가 존재하기 때문에 특별한 특성을 제공합니다. 연구자들은 일반 콘크리트와 젖산칼슘 및 미생물 군체를 혼합합니다(바실러스 슈도피르무스). 이 박테리아는 불리한 환경에서도 건물에서 2세기 이상 생존할 수 있습니다.

실제로 바이오콘크리트를 사용하여 건설된 건물의 기존 균열은 제품에 존재하는 박테리아가 물과 접촉하면 재생됩니다. 균열을 관통하면 수분에 자극을 받아 젖산을 섭취하기 시작합니다. 이 박테리아가 '소화'된 후 최종 결과는 물질을 수리하는 물질인 석회석이 생성되는 것입니다.

바이오콘크리트의 또 다른 긍정적인 측면은 복구가 가능한 크랙의 범위와 관련이 있으며, 실질적으로 제한 없이 최대 수 킬로미터의 크랙을 복구할 수 있습니다. 그러나 최상의 작동을 위해서는 브레이크가 8mm보다 넓어서는 안 됩니다. 게다가, 바이오콘크리트를 사용함으로써 얻을 수 있는 절약은 상상할 수 없을 정도로 많은 돈을 절약할 수 있습니다.

네덜란드 델프트 대학교에서 제공하는 영어로 된 다음 비디오를 확인하십시오. 그 안에는 콘크리트 바이오의 개념과 기능이 제작자 중 한 명이 간략하게 설명되어 있습니다.

콘크리트 재활용

콘크리트 재활용은 토목 건설에서 매일 발생하는 엄청난 양의 폐기물을 처리하고 시멘트와 콘크리트를 추출 및 제조하는 과정에서 발생하는 환경 영향을 줄이는 데 도움이 되는 대안입니다. '성공적으로 테스트된 콘크리트를 재활용하기 위해 방전을 사용하는 기술'에서 콘크리트 재활용에 대해 자세히 읽어보십시오.

재활용 콘크리트 사용에 대한 주요 장벽은 재활용 재료의 특성 및 최종 품질의 가변성과 불확실성, 그리고 이것이 건축 구조물의 강도, 강성 및 내구성에 어떤 영향을 미치는지 나타냅니다.

지금까지의 지식 격차로 인해 재활용 골재의 사용은 주로 보도, 도로 및 토지 평탄화 작업과 같은 비구조적 용도로 제한되었습니다. 구조적 응용.

따라서 건물과 같은 구조 작업에서 재활용 콘크리트 골재를 더 많이 사용하기 위해서는 적절한 연구 및 공학적 방법을 개발할 필요가 있습니다.

이 외에도 시멘트 산업으로 인한 영향을 줄이는 것을 목표로 하는 다른 대안도 있습니다. '시멘트 생산 공정에서 환경 피해를 완화하는 대체 기술' 및 '클링커: 그것이 무엇이며 환경에 미치는 영향이 무엇인지 알고 있습니다'라는 기사를 확인하십시오.

시멘트는 이미 언급한 바와 같이 오늘날 우리가 알고 있는 사회의 "건설"을 위한 기본입니다. 그러므로 우리는 그것을 악마화해서는 안 되며, 그 영향을 줄이고 보다 지속 가능한 대안을 개발할 수 있도록 대규모 대안을 모색해야 합니다.