건축 시공(석 공사)

개요

우리나라는 양질의 석재가 풍부하여 오래전부터 기초, 돌담, 석축 등에 석제품을 폭넓게 사용하였다. 오늘날에는 자동 가공기계의 사용과 건식붙임공법의 보급, 다양한 석재 가공공법의 개발 등으로 석재의 활용이 증대되고 있으며, 건축물이 고급화되면서 석재는 내벽, 외벽, 바닥 등에 장식용으로 많이 사용되고 있다. 석공사는 마감재료로 서 석재를 쌓거나 콘크리트 구조물 또는 조직구조물에 연결철물 · 모르타르 등으로 설 치 고정하는 돌붙임 공사를 말한다.

 

석재의 특징

● 압축 강도 가 크다.

● 내수성, 내구성, 내 화학성 이 풍부하다.

● 불연성이며 내마모성 이 크다.

● 외관 이 장중하고 치밀하며 갈면 광택 이 우수하다.

● 다양한 외관과 색조의 표현 이 가능하다.

● 동종의 석재 라도 산지 나 조직에 따라 다른 외관과 색조를 나타낸다.

● 장대 재를 얻기 어려워 구조용으로는 부적절하다.

● 인장 강도 가 압축 강도의 1 / 10 ~ 1 / 40로 매우 작다. 비중 이 크고 가공성 이 좋지 않다.

● 화재 시 균열 이 생기 거나 파괴되어 재사용 이 어렵다.

 

암석의 종류는 생성 원인에 따라 크게 화성암 계, 수성암 계, 변성암 계로 대별된다. 화성 암계 석재 에는 화강석 ( granite ) , 안산암, 현무암 등 이 있으며 수성암 계 석재 에는 석회 암 ( limestone ) , 사암 ( sandstone ) , 응회암 ( tuff ) , 점판암 등 이 있고 변성암 계 석재 에는 대리석 ( marble ) , 사문석, 규암 등 이 있다. 이 중 건축 재료로 많이 사용되는 석재는 화 강석, 대리석, 석회암, 사암 등이다. 화강석 은 경도 · 강도 · 내마모성 · 내구성 · 색채 · 광택 등 이 우수하고 , 흡수성 이 적 으며 , 절리 ( 節 理 )의 간격 이 크고 돌결 이 있어 가공 이 쉽기 때문에 내 · 외장용 및 구조용이나 장식용으로 이용된다. 대리석 은 석회암의 변성 작용으로 생성된 결정질 암석으로 , 단단하고 연마하면 광택 이 나며 빛깔과 무늬 가 아름다워 화강암과 함께 장식용이나 조각 용으로 많이 사용되고 , 강도는 크지 만 내화성 이 떨어지고 풍화되기 쉬우 므로 주로 내장 용으로 사용된다. 안산암 은 산출량 이 가장 많고 , 화강암보다는 내구성 이 떨어지고 , 광 택 이 나지 않으며 , 가공 이 어려우나 내 화력 이 우수하여 구조용으로 많이 사용된다. 응회암, 석회암, 사암 은 강도 가 약하고 , 흡수율 이 높아 풍화 나 변색되기 쉽다.

 

돌붙임 공법

화강석이나 대리석 등 을 일정한 크기로 가공하여 붙이는 것으로 붙임 돌 공사 또는 돌부터 임이라고 하며 , 최근 에는 돌 붙임 이 공간 벽 쌓기 , 커튼 월 공사 에도 이용되고 있다. 시 멘트 모르타르를 사용해서 석재와 구조체를 접합시키는 습식 공법과 구조체와 석 재판을 앵커 볼트 · 볼트 · 패스너 ( fastener , 연결 철물 ) 꽂음 촉 ( pin ) 등 을 사용 하여 긴결 시키는 건 식 공법으로 나뉜다.

 

(1) 습식 공법

석재의 상하 좌우 맞댐 사이에 촉, 꺾쇠 등으로 안벽 구조물과 연결 · 고정시키고 모 르 타르로 채워 일체화시키는 방법이다. 공사비 가 비교적 저렴 하나 가설 공사가 필요하고 안전상 결함 이 발생할 우려 가 있어 잘 쓰이지 않으며 , 주택이나 소규모 건축 물에 적합한 방법이다.

 

1) 전체 모르타르 주입 공법

벽면과 돌 붙임 사이의 전 공간에 모르타르를 채워서 부착시키는 것으로 온통 사춤 공법 이라고도 한다. 구조체에 밀착되어 변형 · 균열 등 의 영향을 받고 모르타르 가 불 정말 하게 주입되면 빗물 이 침투되어 백화, 줄눈 갈라짐 , 돌 균열 등 이 생기기 쉽다. 벽체와 석재는 모르타르를 채울 때 측압으로 돌이 밀려 나오지 않게 줄눈 맞이에 상 · 하 2 군데 씩 구조체에 가는 철선으로 석재 표면에서 조인다.

 

2) 부분 모르타르 주입 공법

석재를 긴결 철물로 고정하고 가로 줄눈에 띠 모양으로 사춤 모르타르를 채워서 고 정하는 공법으로 줄여 사춤 공법이라 한다. 석재의 중공 부 에 침입하는 물을 빼기 쉽 지 않아 외장용으로 사용하지 않고 , 내장 용의 대리석, 테라 조판 등에 쓰인다.

 

(2) 건식 공법

1) 앵커긴결공법

커튼월이나 벽에 석재를 붙일 때 모르타르를 사용하지 않고 앵커, 볼트, 패스너, 꽃은 촉 등을 사용하여 고정하는 방법이다.

패스너는 석재의 중량을 하부 석재로 전달되지 않도록 하기 위해지지 강도가 필요하므로 내구성 이 있는 스테인리스, 아연 도금 강재 가 사용 되며 , 패스너에 녹 막이 방청 처리를 하고 , 석재의 하부 에는 지지 용, 상부 에는 고정 용을 사용한다. 모르타르를 충 전하지 않기 때문에 백화 현상을 방지할 수 있으며 공기를 단축시킬 수 있다. 석재와 철재 가 직접 접착하는 부분 에는 적절한 완충재 ( kerf sealant , setting tape 등 )를 사용하고 , 줄눈 에는 실링재를 사용하여 마무리한다. 패스너 형식은 그라우팅 방식과 논 그라우팅 ( non - grouting ) 방식으로 나누고 , 패스너의 이음 개수에 따라 단독 ( single ) 패스너 방식과 이중 ( double ) 패스너 방식으로 구분한다. 그라우팅 방식 은 에폭시 수지 충진 성 확보에 어려움 이 있으므로 층간 변위 가 크 거나 고층의 경우 부적합 하다. 단독 패스너 방식 은 패스너의 X , Y , Z 축 방향 조정을 한 번에 해야 하므로 정밀도 조정 이 어렵고 , 조정 가능 범위 가 작아 정밀한 골조 바탕 면 이 요구되며 여러 종류의 패스너가 필요하다. 이중 패스너 방식 은 패스너의 슬롯 홀 ( slot hole )로 오차 조정 이 가능하므로 비교적 작업 이 용이하며 , 건식 석공사에서 가장 많이 적용되고 있는 방식이다. 여기서 공통 촉 방식 이란 하나의 꽂음 촉으로 상 하의 돌을 함께 고정하는 방식이다.

 

2) 강재 트러스 지지 공법 ( steel back frame system ) 미리 조립된 강재 트러스에 여러 장의 석재를 지상에서 짜 맞춘 후 현장에서 설치하는 공법으로 물을 전혀 사용하지 않아 동절기 에도 시공할 수 있다. 트러스는 타 워크 레인으로 양중 하여 올리고 미리 구조체에 설치 한 앵커에 연결 시키 거나 접합 시 키 프로 설치 작업 이 신속하다. 대형 패널 도 가능 하여 한 장씩 설치하는 경우 보다 균 질환 외관을 갖출 수 있고 , 시공 속도 도 빠르다.