고성능 건축석 필수 품질과 특성

양질 건축석의 요구 특성

다음은 좋은 건축석의 품질, 특성, 요구 물성입니다:

1. 압축 강도

좋은 구조용 석재의 압축 강도는 100 N/mm² 초과해야 합니다. 일부 석재 압축 강도 대략값은 표 2-1에 나와 있습니다.

2. 외관

외장용 석재는 외관이 단정해야 하며 장기간 색상 균일하게 보존 가능해야 합니다. 외장석 색상은 주변 환경 전반적 분위기 고려해 선택해야 합니다. 어두운 색보다 밝은 색 석재 선호가 바람직한데, 후자는 퇴색 가능성이 있기 때문입니다.

3. 내구성

좋은 건축석은 내구성이 있어야 합니다. 석재 내구성에 기여하는 요인은 화학 조성, 조직, 대기 및 기타 영향 저항성, 구조물 내 위치 등입니다.

석재 내구성에 영향을 주는 주요 대기 작용 요인:

• 온도 차이에 따른 반복적 고온/저온 조건
• 비와 햇빛에 의한 반복적 습윤/건조 조건
• 빗물에 녹아 있는 기체 등 화학적 작용
• 석재 이음새 수목 및 덩굴 식물 생육
• 고속 풍 등

석재 내구성 확보를 위해 천연 층리(natural bed) 유의해야 합니다. 석재를 구조물에 배치할 때 천연 층리가 압력 방향에 수직 또는 거의 수직이 되도록 해야 합니다.

4. 가공 용이성

석재는 쉽게 조각, 성형, 절단, 가공 가능해야 합니다. 경제적 관점에서 중요한 고려사항. 그러나 이 특성은 강도, 내구성, 경도와 상충하므로 석재 사용 상황에 맞게 적절히 연계해야 합니다.

5. 파면

좋은 건축석은 파면이 예리, 평탄, 밝고 맑아야 하며 입자가 잘 결합되어 있어야 합니다. 무광택, 분필 같은, 흙 같은 파면은 조기 풍화 징후입니다.

6. 경도

경도 시험에서 구한 경도 계수가 17 초과해야 도로용 석재로 사용 가능. 14~17 사이면 보통 경도, 14 미만이면 불량 경도로 도로용 부적합.

7. 마모율

마모 시험에서 마모율이 3% 초과면 불만족, 3%면 겨우 허용. 좋은 건축석은 마모율 3% 이하여야 합니다.

8. 내화성

석재 구성 광물이 화재 시 석재 형상 보존할 수 있어야 합니다. 화재 시 석재 파손 원인은 급속 온도 상승, 급냉, 광물 선팽창 계수 차이 등 다양. 자유 석영은 600°C 이하에서 급격 팽창.

석회석은 약 800°C까지 내화성, 이후 CaO와 CO₂로 분해. 규산염 결합 사암이 내화성 더 우수. 점토질 석재는 강도 낮으나 내화성 양호.

9. 양생(Seasoning)

석재는 사용 전 충분히 양생해야 합니다. 채석장 갓 채취한 석재에는 채석장 수분(quarry sap)이 포함돼 있어 석재가 부드럽습니다. 따라서 채석 직후 가공, 조각 등이 용이.

구조 작업 전 석재 건조/양생 필요. 약 6~12개월이 적정 양생 기간으로 간주.

10. 비중

좋은 건축석 비중은 2.7 초과 바람직. 무거운 석재가 더 치밀하고 덜 다공성으로 댐, 위어, 옹벽, 부두, 항만 등 다양한 공학 용도 적합. 반면 돔, 지붕 덮개 등에는 가벼운 석재 선호.

11. 조직

좋은 건축석은 공동, 균열, 연약/이완 물질 반점 없는 치밀한 미세 결정 구조여야 합니다. 이런 조직 석재가 강하고 내구성 있음.

12. 인성 지수

충격 시험에서 인성 지수 13 미만이면 비인성, 13~19면 보통 인성, 19 초과면 고인성으로 판정.

13. 흡수율

모든 석재는 다소 다공성이지만 좋은 석재는 24시간 후 중량 기준 흡수율 0.60% 이하여야 합니다. 다공성 석재는 내구성 심각 저해. 빗물이 대기 중 산성 기체 흡수해 약산성 형성. 다공성 석재 흡수 시 석재 구성 성분과 반응해 부스러지게 만듦.

한랭지 다공성 석재 사용 시 기공 내 물 동결 팽창으로 석재 분해. 따라서 서리, 비, 습기 노출 장소에 다공성 석재 권장 안 함.

14. 내후성

좋은 건축석은 우수한 내후성 보유해야 함. 비, 서리, 풍 등 다양한 대기 및 외부 작용 악영향 견딜 수 있어야. 석재 내후력 아는 최선책은 동일/유사 석재로 지은 건물 성능을 해당 지역 또는 유사 기후 지역에서 연구하는 것. 우수한 내후성 석재만 중요 건물 시공에 사용해야 함.

그러나 한 가지 석재가 모든 시공 유형에 적합하지 않음 유의. 예: 조각용 연질석, 아치용 경량석, 고압 견딜 경질석 필요. 따라서 석재 사용 상황 면밀히 연구 후 추천해야 함. 석재 선정에 영향 주는 기타 요인: 구하기 쉬움, 채석장 근접성, 운송 편의성, 합리적 가격, 시공 현장 기후 조건 등.