시멘트의 수화작용은 1756년 영국에서 등대를 건설하던 존 스미턴이라는 사람이 발견했다. 그는 등대가 들어설 해안가에 기초를 세우는 일을 맡고 있었는데, 돌만으로 기초를 만들면 틈새가 너무 많은 단점이 있었기 때문에 석회석 가루와 점토를 이용해 이를 메우려는 시도를 했었다. 하지만 석회나 점토는 파도로 인해 물에 닿으면 굳지 않았고, 설사 굳었다 해도 물기와 다시 접촉하면 부스러져 내리는 단점이 있었다.
고민 끝에 그는 흙으로 만든 도자기가 불 속에 들어가면 단단해 지는 점을 떠올리고, 점토질이 섞인 석회석 가루를 불에다 구워 가루를 낸 뒤 여기에다 물을 섞어 기초 부분에 발라 보았다. 그의 시도는 큰 성공을 거두었다. 일단 마르고 나면 어떠한 물기나 파도에도 변함이 없었고, 시간이 지날수록 더 단단해지는 특징을 갖고 있었다. 스미턴은 불에 구운 이 시멘트의 색깔이나 모양이 포틀랜드섬에 있는 흙과 비슷하다 하여 '포틀랜드 시멘트'라는 이름을 붙였는데, 이것이 오늘날 사용되고 있는 시멘트의 시초이다.
이후 포틀랜드 시멘트는 몇몇 과학자들에 의해 품질과 제조공법이 개량되기도 했고, 성분을 조금 달리해서 보다 특수한 성질을 내도록 하는 방법도 등장하게 되었다. 특히 1825년 완공된 템스 강 터널 공사와 영국 국회의사당 재건 공사에 시멘트가 사용되어 그 위력을 발휘하면서 시멘트는 전세계로 순식간에 퍼져나갔다.
1824년에는 영국 리드 시(市)의 벽돌공인 요셉 아스프딘이 오늘날의 시멘트 제조공법과 똑같은 방법을 창안, 특허를 획득함으로써 시멘트 기술이 최종 완성단계를 맞게 되었다.
오늘날 시멘트의 제조방법은 석회석과 철광석, 규석, 점토를 잘게 부수어 일정 비율로 혼합한 뒤 쇠가마에 집어넣고 최고 3450℃의 온도로 굽는 방식을 쓰고 있다. 이렇게 하면 이들 가루의 성분들이 서로 결합하면서 클링커(Clinker)라고 불리는 조그마한 덩어리를 형성하는데, 여기에다 석고를 넣어 분말로 잘게 부수면 비로소 시멘트가 되는 것이다.
시멘트의 성질은 바로 덩어리, 즉 클링커에서 탄생한다. 클링커는 알라이트(3개의 산화칼슘 분자가 1개의 산화규소와 결합한 형태), 벨라이트(2개의 산화칼슘 분자와 1개의 3산화알루미늄 분자가 결합한 형태), 페라이트 (4개의 산화칼슘 분자와 1개의 3산화철이 결합한 형태)로 구성되어 있다.
시멘트에 물을 섞게 되면 시멘트 안에 있던 이들 성분들이 수화작용에 의해 물과 결합하면서 칼슘실리케이트(CaSiH)라는 전혀 새로운 물질을 형성하는데, 이것이 시멘트에 강도를 주는 물질이다.
다른 물질과는 달리 시멘트가 시간이 지날수록 단단해지는 것은, 일단 굳어진 시멘트 속에서도 계속적인 결합작용이 일어나 칼슘실리케이트의 양이 갈수록 늘어나기 때문이다.
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