석회는 고대 중국에서 건축자재로 사용되어 왔습니다. 진나라의 만리장성을 예로 들어 보겠습니다. 먼저 석회 한 부분과 아주 적은 양의 모래와 자갈을 섞은 다음 두 층의 나무 판자 사이에 붓습니다. 나무판 중앙에 혼합물을 섞기 위해 망치로 단단히 두드린 후 물을 부어주세요. 2~3일 후 내부의 혼합물이 굳어지면 나무판을 떼어내고 다른 구역으로 옮겨 시공한다.
이렇게 건설된 만리장성은 자연적으로 현대 콘크리트만큼 강하지 않으며 시간이 지나면서 이보다 더 완전한 만리장성을 본 적이 없습니다.
석회를 건축 자재로 사용한 것은 고대 중국인만이 아니었습니다. 고대 이집트는 피라미드를 지을 때 석회를 사용했고, 고대 로마는 끈적끈적한 수화석회에 모래를 섞어 공기 중의 이산화탄소를 흡수해 단단한 탄산칼슘으로 만들어 벽돌이나 자갈 등을 만들었다. 단단히 결합되어 있습니다.
고대 로마인들도 화산재를 건축자재로 창의적으로 활용했다. 화산재는 주로 지하 용암의 미세한 분말인 규산염 물질을 함유하고 있으며 경화성이 없습니다. 그러나 주의깊은 고대 로마인들은 화산재에 석회, 점토를 섞어 그 위에 물을 부으면 강한 접착력을 지닌 건축자재가 된다는 사실을 발견했습니다. 더욱이 이 소재는 물 속에서도 굳어질 수 있어 수중 건축에도 활용이 가능하다.
불행하게도 화산은 어디서나 발생하지 않고 매일 분출합니다. 결국 화산재는 매우 제한적이므로 여전히 가장 일반적으로 사용되는 건축 자재는 석회입니다. 오늘날의 눈에는 매우 투박해 보이는 이런 건축 자재가 실제로 고대 로마인의 손에서 빛났다는 것은 상상할 수 없는 일이다. 예를 들어, 고대 로마의 판테온은 서기 2세기 초에 건축되었습니다. 사원 바닥은 둥글다. 직경은 지상에서 돔 높이와 동일하며, 둘 다 43m입니다. 이러한 긴 경간 돔 건물은 오늘날에도 매우 인상적입니다.
Lime은 Smeaton에게 나쁜 일이 일어날 때까지 수천 년 동안 이런 방식으로 사용되었습니다.
1756년 영국 채널제도(British Channel Islands)의 등대에 갑자기 불이 붙어 전소됐다. 이것은 정말 끔찍합니다. 이것이 없으면 영국 해협 남쪽 끝에 있는 가장 중요한 등대라는 것을 알아야 합니다. 수많은 선박의 항해에 영향을 미칩니다. 영국 정부는 엔지니어 Smeaton에게 등대를 가능한 한 빨리 재건하도록 명령했습니다.
스미튼은 즉시 석회석을 등대가 있는 섬으로 운반하라고 통보해, 석회를 태운 뒤 섬의 돌을 서로 접착해 등대를 재건할 수 있도록 했다. Smeaton은 유사한 프로젝트를 여러 번 완료했으며 재건축 작업이 일정대로 완료될 것이라고 확신합니다.
2주 뒤. 석회암이 도착했고 Smeaton은 신이 나서 하역장으로 달려갔습니다. 산과 바다를 가로질러 보내진 이 석회석들을 보고 그는 "이렇게 불행하다, 이 돌이 어쩜 검은색이냐! 흙이 너무 많이 섞여서 이런 고품질의 원료를 사용하기 어렵다"고 감탄하지 않을 수 없었다. 높은 수준의 건물을 지으려고요." 등대야, 농담하지 않니?" 시간은 더 이상 고품질 석회석을 운송하는 것을 허용하지 않습니다. Smeaton은 이러한 열악한 소성 원료를 사용하는 것 외에는 선택의 여지가 없었습니다.
예기치 않게 Smeaton은 변장한 축복이었습니다. 이 석회석 덩어리에서 생산된 석회는 돌을 전례 없는 강도로 결합시키는 놀라운 성능을 보였습니다. 감독자가 Smeaton에게 예상치 못한 결과를 알렸을 때 그는 놀라서 벌떡 일어났습니다. "아, 전능하신 하나님이 나를 보호하고 계십니다!" "이 석회에 문제가 있습니다. 확인해 보겠습니다." Smeaton은 즉시 석회를 테스트한 결과 실제로 석회가 약 20% 정도 포함되어 있음을 발견했습니다.
"이러한 점토가 불순물로 간주되어 좋은 역할을 하는 것 같습니다." 스미튼은 나중에 소성을 위해 점토와 석회석을 혼합했는데, 이 석회의 성능은 그야말로 이상적이었습니다. Smeaton은 자신의 경험을 사람들에게 기쁘게 이야기했습니다.
스미튼의 접근 방식은 유럽 전역으로 빠르게 퍼져 많은 사람들의 관심을 불러일으켰습니다. 사람들은 이 방법을 따라 소성했고 성공도 거두었습니다. 1820년경 러시아 건축가 칠리예프가 모스크바 지역 건축에 종사할 때 그는 이 방법을 사용하여 석회를 태워 많은 건물을 지었습니다. 가장 유명한 것은 이 방법을 사용하여 크렘린 성벽을 수리한 것입니다.
"성능을 더 좋게 만들 수 있을까요?" 영국의 장인 Asputin이 Smeaton의 발명품을 개선하려고 했습니다.
그는 석회의 접착력을 강화하기 위해 석회에 화산재를 첨가했던 고대 로마인의 관행을 생각하여 새로운 아이디어를 생각해 냈습니다. 도자기와 벽돌을 넣고 고운 가루가 화산재와 비슷한 걸까요?
아스푸틴이 써봤는데 효과가 정말 좋았어요. 나중에 그는 석탄을 고온 연소한 후의 재와 제철 용광로에서 흘러나오는 고온 제련 슬래그가 유사한 기능을 가질 수 있다고 생각했습니다. 테스트를 통해서도 그의 생각이 확증되었습니다.
1824년 아스푸틴은 반복적인 시도를 바탕으로 했습니다. 석회, 점토, 슬래그 등 다양한 원료의 비율과 이러한 혼합물을 생산하는 방법을 요약합니다. 아스푸틴은 자신의 발명품에 대해 특허를 신청했고, 그 특허는 오늘날 우리가 "시멘트"라고 부르는 건축 자재를 생산하는 데 사용되었습니다. 아스푸틴 시멘트가 굳은 후의 색상과 강도가 당시 영국 포틀랜드 섬에서 생산된 돌과 유사하기 때문에 사람들은 이를 '포틀랜드 시멘트'라고 불렀습니다.
포틀랜드 시멘트가 최초로 대규모로 적용된 것은 템즈강 아래 터널 건설이었습니다. 그 후 프랑스와 독일이 각각 1840년과 1855년에 시멘트 제조 공장을 건설하는 등 급속도로 전 세계로 확산되었습니다. 이제 시멘트는 현대인의 생활에 없어서는 안 될 필수 소재가 되었습니다.