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건축재료 :: 석조건물에 사용되는 주요 석재 - 대리석, 화강석
아르떼 인테리어
2011. 4. 9. 15:12
건축재료 :: 석조건물에 사용되는 주요 석재 - 대리석, 화강석
대리석, 화강석 : 석조건물에 사용되는 주요 석재
대리석(大理石)과 화강석(花崗石)은 고대로부터 석조건물 건축에 사용되어 온 주요한 석재이다.
석조건물 문화유산을 깊이 있게 감상하려면 사용된 재료의 특성을 알고 재료 고유에서 나오는 색상이나 질감을 배워 이를 감상하는 미적 감각을 길러야 한다. 여기에서는 건축에 일반적으로 널리 쓰이는 석재에 대하여 말씀을 드리고자 한다.
오늘날 사용되는 친숙한 석재용 암석의 타입은 퇴적암(堆積岩), 변성암(變成岩), 화성암(火成岩)으로 분류된다.
1. 퇴적암(堆積岩)은 빙하, 하천, 바람, 바다, 그리고 식물들 같은 그러한 조직적인 요소들에 의해 생겨났다. 작은 퇴적 조각들은 이러한 요소들로부터 부서져 나왔고 그리고 암반층을 형성하도록 쌓였으며 이것들은 수백만 년을 보내며 열과 압력에 의해 접합되었다.
- 석회석(石灰石, limestone) : 주로 미세한 방해석(方解石, calcite)으로 이루어지며 약간의 입상(粒狀) 또는 결정상(結晶狀)의 구조를 보인다. 매끈한 과립상(顆粒狀)의 표면을 가지고 있고, 경도(硬度)는 다양하다. 밀도가 높은 어떤 석회석들은 광택을 낼 수 있다. 일반적인 색상은 흑색, 회색, 백색, 황색 또는 갈색이다. 이것은 대리석(大理石, marble) 보다 더 잘 얼룩이 진다. 석회석은 바닷물에서 생성된 석회로도 이루어진다.
* 방해석(方解石, calcite) : 화학성분은 CaCO3로, 탄산무수염 광물의 일종이다. 아름다운 결정형을 보이는데, 광물 중에서 그 형태가 가장 다양하다. 특히 높고 낮은 능면체, 주상(柱狀), 판상(板狀), 견치상(犬齒狀) 등도 있고, 때로 엽편상(葉片狀), 섬유상, 구상(球狀) 등도 있다. 경도(硬度)는 Mohs' scale로 3, 비중은 2.6∼2.8이다. 무색 투명 또는 백색 반투명인 것이 많고, 때로 불순물의 혼입에 의하여 회색, 녹색, 홍색, 황색 등을 나타내며, 그 밖의 다른 색을 띠기도 한다. 유리광택 또는 진주광택이 난다. 쪼개짐은 마름모꼴에 완전하며 조흔색(條痕色, streak color)은 백색이다. 복굴절이 매우 높아 이것을 통하여 보면 이중으로 보인다. 묽은 염산에서 활발히 발포(發泡)하여 녹으면서 이산화탄소를 낸다. 마그네사이트, 능철석, 능망간석, 능아연석 등과 함께 방해석족(族) 광물군을 형성한다. 600℃ 이상의 고온에서는 능망간석과, 1,100℃ 이상의 고온에서는 돌로마이트와 연속 고용체를 형성한다.
- 사암(砂岩, sandstone) : 이것은 수정입상체들(水晶粒狀體, sand)의 높은 내구력이 있는 형성물이다. 일반적으로 밝은 갈색 또는 적색을 띤다. 규토(硅土, silica), 칼슘, 진흙. 및 산화철 같은 가장 잘 알려진 사암 접합 매개체들에 따라 종류가 분류된다.
- 동석(凍石, soapstone) : 활석(滑石, talc)의 한 변종으로 만들어진 매우 부드러운 돌이다. 이것은 밀도가 높은 광물로서 내구력이 있고 비교적 얼룩이 지지 않는다.
- 화석암(化石岩, fossilstone) : 바다 조개들과 식물들 같은 자연 화석들을 포함하고 있는 석회석의 한 종류로 간주된다.
- 석회화(石灰華, travertine) : 일반적으로 크림색이거나 붉은색이다. 온천에서 방해석(方解石, calcite)이 축적되어 형성된다. 암석 내부를 통하여 흐르는 물로 인해 형성된 수 많은 구멍들을 포함하고 있으며 이 구멍들은 종종 합성수지 또는 시멘트로 충전된다. 이 구멍들이 충전되지 않으면 많은 보수가 필요하다. 석회석 또는 대리석으로 분류된다.
2. 변성암(變成岩)은 열, 압력, 그리고 광물의 혼합을 통하여 암석의 한 타입에서 다른 타입으로 자연적 변화에 기원하는 암석이다. 이 변화는 결정상 형성이나 돌결의 변화 또는 색상 변화 등에 대한 진화의 결과일 수도 있다.
- 대리석(大理石, marble) : 석회석이 열과 압력으로 물러지고 그리고 광물질 변화들이 발생한 대리석에 재결정화가 이루어졌을 때 형성된 재결정화된 석회석. 주된 일관성은 칼슘과 백운암(白雲岩, dolomite)이다. 많은 색상들이 있으며 그리고 일반적으로 수많은 암맥(岩脈, vein)이 있고 그리고 많은 입상체(粒狀體)가 보인다. 경도(硬度)는 Mohs' scale로 2.5에서 5의 범위에 있다.
대리석은 3가지로 분류한다.
1. 돌로마이트(dolomite) : 탄산마그네슘이 40% 이상일 경우.
2. 마그네시안(magnesian) : 탄산마그네슘이 5%에서 40% 사이일 경우.
3. 칼사이트(calcite) : 탄산마그네슘이 5% 이하일 경우.
상업적으로, 자연산이며 광택을 낼 수 있는 모든 석회질 암석들, 예로 어떤 종류의 백운암과 사문석 같은 그러한 암석들은 대리석이라 불리어진다.
* 돌로마이트 (dolomite) : 백운석(白雲石) 또는 고회석(苦灰石)이라고도 한다. 화학성분은 CaMg(CO3)2이다. 탄산석회와 탄산마그네슘이 1:1로 복탄산염을 이룬다. 단, 마그네슘의 일부는 철이나 망간으로 치환되는 경우가 많다. 마름모 결정을 나타내며 결정면은 다소 만곡되어 있다. 흔히 안장 모양 또는 장미 봉오리 모양의 집합을 이룬다. 입상(粒狀) 또는 치밀질의 집합체로 된 괴상(塊狀)을 이루는 것도 있다. 경도(硬度)는 Mohs' scale로 3.5~4, 비중은 2.8~2.9이다. 마름모 방향으로 완전한 쪼개짐이 있다. 백색, 회색이거나 또는 분홍색, 황색, 갈색 등을 띠며, 때로 녹색을 띤다. 투명 또는 반투명하고 유리광택이 있는데 결정은 때로 진주광택이 난다. 방해석과 비슷하나 약간 무겁고, 묽은 염산에 의한 발포도(發泡度)가 방해석보다 약하다. 석회암을 구성하는 방해석 전체가 돌로마이트화한 것도 있지만 일부만 돌로마이트화한 것도 많다. 석회암의 일부가 돌로마이트화한 것을 돌로마이트석회암이라고 부른다. 돌로마이트화(dolomitization)란 석회암을 구성하는 탄산칼슘이 탄산마그네슘으로 교대되어 돌로마이트나 백운석질석회암으로 변화되는 과정이다. 마그네슘을 많이 함유한 해수나 지표수와의 반응에 의해서, 혹은 열수변질작용에 의해서 일어난다.
- 점판암(粘板岩, slate) : 진흙, 퇴적 이판암(泥板岩, shale), 그리고 가끔 석영(石英, quartz)에서 형성된 세립상(細粒狀) 변성암. 매우 얇고 쉽게 부서질 수 있다. 일반적으로 흑색, 회색, 또는 녹색.
- 사문석(蛇紋石, serpentine) : 뱀 껍질처럼 보이는 무늬에 의해 구분된다. 가장 일반적인 색상은 녹색 및 갈색이다. 경도(硬度)는 Mohs' scale로 2.5에서 4의 범위에 있다. 사문석의 광물들은 대부분 마그네슘이며, 그리고 한 화성암의 기원을 가지고 있다. 재결정화나 다이아몬드 광택연마에 약하다.
3. 화성암(火成岩)은 주로 마그마 같은 화산 물질로부터 형성된다. 지구 표면 밑에서, 액상의 마그마가 식었고 그리고 굳었다. 광물성 가스들과 액체들이 암석을 관통하였고 그리고 다양한 색상을 가진 새로운 결정화 형성체들을 만들었다.
- 화강석(花崗石, granite) : 주로 석영(石英)(35%), 장석(長石)(45%), 칼륨으로 되었다.일반적으로 어두운 색상들을 가지고 있다. 가끔 매우 적은 양의 방해석을 포함하는 경우도 있다. 광물성 입상체를 가진 치밀한 결정화와 과립상(顆粒狀) 외양을 보인다. 이것은 매우 단단한 물질이고 대리석보다 유지하기가 더 쉽다. 그러나 기공이 있고 얼룩이 진다. 석영, 운모, 장석의 혼합량에 따라 여러 종류의 화강석이 있다. 흑색 화강석은 사장암(斜長岩, anorthosite)으로 알려져 있다. 이것은 매우 적은 양의 석영과 장석을 포함하며 진정한 화강석과는 다른 구성을 가지고 있다.
아르떼 건축 설계 사무소 이메일 문의: arteczs@gmail.com
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