내구성 있는 건축석 판정을 위한 핵심 시험법

건축석 품질 판정 시험법

좋은 건축석 품질 판정을 위해 다음 시험들을 실시합니다.

1. 산 시험
2. 마모 시험
3. 압축 시험
4. 결정화 시험
5. 동결융해 시험
6. 경도 시험
7. 충격 시험
8. 현미경 시험
9. 스미스 시험
10. 흡수율 시험

각 시험을 간략히 설명합니다.

1. 산 시험(Acid Test)

약 0.50~1 N 무게 석재 시편을 취해 1% 염산 용액에 넣고 7일간 방치. 용액을 간헐적으로 교반. 좋은 건축석은 이 기간 후 예리한 모서리 유지하고 표면이 분말 없이 깨끗함.

모서리 부서지고 표면 분말 생기면 탄산칼슘 존재 의미 → 내후성 불량. 이 시험은 석회석 적용 불가. 보통 사암에 실시.

2. 마모 시험(Attrition Test)

도로 건설용 석재 마모율 파악 목적. 결과는 교통 하중 하 연마 작용에 대한 석재 저항력 지시.

절차:

1. 석재 시편 약 60mm 크기로 파쇄
2. 데발 마모 시험기(Deval's attrition test machine) 양 실린더에 50 N 무게 시편 투입. 실린더 직경 200mm, 길이 340mm
3. 실린더 밀폐, 축이 수평과 30° 각도
4. 수평축 기준 30 RPM으로 5시간 회전
5. 내용물 꺼내 1.50mm 메쉬 체로 체질
6. 체에 남은 물질 칭량
7. 마모율 산출

3. 압축 시험(Crushing Test)

석재 압축 강도 측정.

석재 시편 40×40×40mm 큐브로 절단. 큐브 면 정밀 가공 마감. 최소 3개 시편 시험. 시험 전 약 72시간 물에 담가 포화 상태 유지. 하중면 석고 또는 5mm 합판 덮개. 압축 시험기에서 축방향 하중 가함. 적재 속도 13.72 N/mm²/분. 단위 면적당 압축 강도 = 시편 파단/파괴 최대 하중 ÷ 시편 하중면 면적.

4. 결정화 시험(Crystallisation Test)

40mm 변 석재 큐브 최소 4개 취함. 72시간 건조 후 칭량. 14% Na₂SO₄ 용액에 2시간 침지. 100°C 건조 후 칭량. 중량 차이 기록. 건조-칭량-침지-재칭량 절차 최소 5회 반복. 매회 중량 변화율 원중량 백분율로 표현.

석재 기공 내 CaSO₄ 결정화가 풍화 원인이나 CaSO₄ 수용성 낮아 본 시험 미채택.

5. 동결융해 시험(Freezing and Thawing Test)

석재 시편 물에 24시간 침지. -12°C 동결 혼합물에 24시간 방치. 상온에서 해동/가온. 그늘에서 수행해 풍, 일사, 비 영향 배제. 이 절차 수회 반복하며 석재 거동 면밀 관찰.

6. 경도 시험(Hardness Test)

석재 경도 판정 절차:

1. 석재 시편에서 지름 25mm, 높이 25mm 실린더 채취
2. 칭량
3. 도리 시험기(Dorry's testing machine)에 장착, 12.50 N 압력 가함
4. 환형 강철 디스크 28 RPM 회전
5. 디스크 회전 중 표준 규격 조립 모래 상부 뿌림
6. 1000회전 후 시편 꺼내 칭량
7. 경도 계수 산출

7. 충격 시험(Impact Test)

페이지 충격기(page impact machine)에서 석재 인성 판정:

1. 석재 시편에서 지름 25mm, 높이 25mm 실린더 채취
2. 주철 모루 위에 올려놓음
3. 20 N 강철 해머 수직 낙하
4. 1차 타격 1cm, 2차 2cm, 3차 3cm… 순차 증가
5. 시편 파단 타격 횟수 기록. n번째 타격서 파단 시 n = 인성 지수

8. 현미경 시험(Microscopic Test)

석재 시편 현미경 검사. 석재 박편 만들어 현미경 하 다음 특성 연구:

• 평균 입자 크기
• 기공, 균열, 정맥, 쉐이크 존재 여부
• 광물 구성
• 결합 물질 성질
• 유해 물질 존재 여부
• 석재 조직 등

9. 스미스 시험(Smith's Test)

석재 시편 내 가용성 물질 존재 확인. 석재 조각 몇 개 유리관에 넣고 맑은 물 채움. 약 1시간 후 격렬 교반/흔듦. 흙 성분 있으면 맑은 물이 탁해짐.

물 맑으면 석재 내구성 좋고 가용성 물질 없음. 물 탁해지면 석재에 가용성 토질/광물질 과다 함유 의미.

10. 흡수율 시험(Water Absorption Test)

절차:

1. 석재 시편에서 약 0.50 N 큐브 제작. 실중량 기록 = W₁ N
2. 증류수 24시간 침지
3. 꺼내 표면수 습포로 닦아냄
4. 재칭량 = W₂ N
5. 물속 자유 현수 칭량 = W₃ N
6. 물 끓여 5시간 담금
7. 꺼내 표면수 닦고 칭량 = W₄ N

이 데이터로 다음 석재 물성 산출:

• 흡수율(중량/부피 기준)
• 비중
• 다공률
• 포화 계수 등