1. 물리적 성질
석재의 강도는 파괴력에 견딜 수 있는 강도들 의미하며 이것은 일정한 면적에 축 하중을 가함으로써 암석이 파괴되는데 소요된 하중을 적용된 면적으로 나누어 단위 면적당 파괴강도를 나타낸 것입니다. 압축 강도가 큰 암석이 치밀한 조직을 갖고 있는 암석으로 볼 수 있습니다. 압축 강도에 가장 큰 영향을 미치는 중요한 요건으로 세밀한 조직과 균일한 구조를 가진 암석이라 할 수 있습니다. 또 습윤 상태보다 건조 상태의 압축 강도가 더 크다. 석재의 압축 강도 시험 방법은 KSF 2519에 규정합니다. 석재의 강도는 압축 강도가 가장 크고 인장, 휨 및 전단 강도는 압축 강도와 비교하면 매우 작습니다. 그러므로 석재의 강도라 하면 보통 압축 강도를 말합니다. 따라서 석재를 구조용으로 사용할 경우 압축력을 받는 부분에 사용해야 합니다. 석재의 압축 강도는 중량이 클수록, 공극률이 작을수록, 구성 입자가 작을수록 크고, 결정도와 그 결합상태가 좋을수록 크며 함수율의 영향을 받으며 함수율이 높을 수록 강도가 저하합니다.
석재의 비중은 조암 광물의 성질, 비율, 공극의 정도 등에 따라 달라지며 운반, 가공, 강도 등을 판단하는 중요한 요소이고, 조성 광물과 조직의 조밀 등에 관계됩니다. 석재의 강도는 비중에 비례하므로 비중의 대소로 강도나 내구성의 정도를 추정할 수 있습니다. 석재의 흡수율 및 비중의 시험방법은 KSF 2518에 규정한다. 일반적으로 석재의 비중이라 하면 겉보기 비중을 말하며, 겉보기 비중은 시험체의 크기에 따라 변하므로 주의하여야 하며, 보통 시험체의 5~8cm의 입방체 또는 원주로서 표면적에 대한 체적의 비율이 0.8~1.4인 것으로 규정하고 았습니다.
석재의 흡수율은 산화, 풍화에 직접 노출되는 외장재의 경우에는 흡수율이 중요합니다. 석재의 흡수율이 높을수록 기온이 0℃ 이하가 되면 조직이 동결되는 온도는 더욱 낮아지게 되고 동결과 해빙이 반복되면서 산화, 풍화되는 속도는 더욱 빨라집니다. 석재의 흡수율은 풍화, 파괴, 내구성에 큰 관계가 있습니다. 그리고 흡수율이 크다는 것은 다공성이라는 것을 나타내며 대체로 동해나 풍화를 받기 쉽다는 것을 의미합니다.
석재의 물리적 성질은 KSF2530에 의한 분류, 시험 결과에 의한 분류, ASTM에 의한 분류로 강도가 크고 비중이 크고 흡수율이 낮으며 흡수율이 클수록 강도와 비중이 작으며 강도가 크면 내구성, 내마모성이 우수합니다. 석재는 성인별로 강도나 흡수율 등에 서로 다른 상이점을 가지고 있기 때문에 그 쓰임도 다르다고 할 수 있는데 건물 외벽은 화강석 내벽이나 바닥은 대리석, 라임 스톤을 사용한다고 알고 있지만 흡수율도 높고 강도도 좋다면 대리석이나 라임 스톤도 얼마든지 외부에 사용이 가능한데 이러한 결론을 내리기 위해서는 시험 성적서가 필요합니다. 대리석의 물성 기준은 흡수율 0.8% 이하, 압축 강도 60(N/mm2) 이상이 되어야 합니다. 라임 스톤의 물성 기준은 대리석에 비해 확실히 취약하며 대체로 흡수율이 4~13%, 강도는 20~80 정도로 기준을 제시하고 있습니다. 대체로 라임 스톤을 주택 외장으로 생각하기보다는 광범위하게 사용하고 있는데 강도 문제보다는 오염 문제가 더 중요 할수 있습니다. 화강석의 물성 기준은 흡수율 0.5% 이하, 강도는 130 이상으로 대체로 외부에 시공되어 혹한의 동파 위험도 있고 장기간 강수로 인하여 오염의 문제가 있기 때문에 흡수율과 강도가 매우 중요합니다.
2. 화학적 성질
KS에서 규정하는 기준은 없으며, 석재용 원석의 경우 구성 광물이 대부분 안정되고 일정한 함유량 비를 가지고 있습니다. 철분은 녹 발생의 원인이 되므로 함유량이 적을수록 좋습니다. 공기 중의 탄산가스와 약한 산이 함유된 빗물 또는 화학공장의 가스 등은 석재의 내구성을 저하 하는 중요한 요인이 되며 그 침해 작용으로는 산화 작용과 용해작용이 있습니다.
산화 작용은 조암 광물 중에서 장석, 방해석 등은 그 주성분이 되는 칼슘이 산류를 포함한 공기나 물에 침해되어 붕괴하므로 모암파괴를 유발할 수가 있습니다. 용해작용은 규산분을 많이 함유한 석재는 내력이 크고, 석회분을 포함한 것은 내산성이 적으므로 대리석, 사문암 등을 외장재로 사용하는 것은 좋지 않다.
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