포졸란 반응과 적용 사례

🧪 포졸란 반응(Pozzolanic Reaction)이란?

**포졸란(Pozzolan)**은 자체적으로는 결합력을 가지지 않지만, **수산화칼슘(Ca(OH)₂)**과 반응해 **시멘트와 유사한 결합 능력을 가진 화합물(C-S-H 젤)**을 형성하는 실리카(SiO₂) 또는 알루미나(Al₂O₃) 성분을 말합니다.

🔬 포졸란 반응 메커니즘:

1. 시멘트 수화 → 포틀랜드 시멘트가 물과 반응하면 **수산화칼슘(Ca(OH)₂)**과 C-S-H(Calcium-Silicate-Hydrate) 젤이 생성됨.
2. 포졸란이 수산화칼슘과 반응 →

Pozzolan (SiO₂)+Ca(OH)2+H₂O→C-S-H (결합력 있는 젤)\text{Pozzolan (SiO₂)} + \text{Ca(OH)}_2 + \text{H₂O} \rightarrow \text{C-S-H (결합력 있는 젤)}

1. 이 C-S-H는 시멘트의 강도를 높이고 내구성을 향상시킴.

 

🧱 포졸란의 종류

종류	특징
실리카 흄(Silica Fume)	고강도 콘크리트에 사용, 매우 미세
플라이애시(Fly Ash)	석탄 연소 부산물, 경제성 좋음
슬래그(GGBFS)	고爐슬래그, 내황산성 우수
메타카올린(Metakaolin)	고순도 점토를 칼시닝 처리

 

🏗️ 포졸란의 시멘트 적용 효과

항목	효과
내구성 향상	C-S-H 젤 증가로 모공률 감소, 내화학성 향상
강도 증가	장기 압축강도 증가
열 발생 감소	시멘트 수화열을 낮춰 대형 구조물 균열 방지
친환경성	시멘트 사용량 줄이고 산업 부산물 재활용

 

✅ 실제 적용 예시

• 플라이애시 시멘트 (Fly Ash Cement): 일반 콘크리트에 적용, 경제성 우수
• 슬래그 시멘트 (Blast Furnace Slag Cement): 해양 구조물, 지하 구조물에 적용
• 고성능 콘크리트 (HPC): 초고층 빌딩, 교량 등에 사용