1

SES stonetechnics

Reported by Director Y.H Jee

2010 MARCH 12

THE TECHNICAL ANALYSIS REPORT FOR THE INVESTIGATION

OF WEATHERING AND DECAY OF GFRC PRECAST GLASS FIBER CEMENTATION

DECORATIVE CORNICE MOLDINGS ON EXTERNAL WALL

외장 벽체 에 설치된 장식용 섬유보강 프리 캐스팅 시멘트 코니스 몰딩 의GFRC

열화 및 붕괴 원인에 대한 검토 조사 보고서

__________________________________________________________________________________________

개요A.

본 는 고급주택 외장소재의 재료적 선별의 부실로 인해 발생되고 있는 오염 탈락 등Report

건축외장의 하자사례에 대한 원인 분석과 이의 해결책 도출을 위한 보고서이다.

근간의 주택개발 경기의 붐을 타고 다양하게 설계 치장되고 있는 고급주택외장의 Facade

소재로 재 등에 정통적인 고가의 고급석재 사용이 급증함에 따라 이에Cornice, Molding

병행하여 이를 모방한 일명Casting Cementation GFRC(Glass Fiber Reinforced Precast

소재의 사용이 급증하고 있는 실정이다 그러나 우리나라와 같은 연간 의Cementation) . 100℃

복사열에 의한 열 편차와 개월간의 우기철 및 장마 태풍 그리고 도심지의 오염된 공기1-2 ,

중의 오존 및 산성비와 연간 회를 상회하는 겨울철의 동해 및 폭설 등의 열악한 기후조건80

에는 일반적인 석재를 선별하여 외장재로 사용하였어도 재료의 적정성과 시공성의 부실로

열악한 환경에 의한 석재의 오염 및 재료적 열화 구조적 결함에 의한 외장재의 탈락 등의,

하자에 의한 사고가 빈번히 나고 있는 실정이다.

건축 소재로써 외장의 열악한 환경적 조건에 외장재로 각광을 받고 있는 화강석 등의 석재는

견고하며 내구성능과 의장성능을 고루 갖춘 우수한 외장재이다 그러나 이러한 소재도 설계 시.

사전에 환경적 조건에 잘 견딜 수 있는 적합한 양질의 석재를 선별하여 가공하여 구조적으로

안정되고 내구성을 확보 할 수 있는 효율적인 기술적 석재의 설계적용은Cladding System

무엇보다도 중요한 외장설계의 요소이다.

그러나 현실적으로는 이러한 건축의 재료적 선별 및 안정된 설치공법의 필수적인 적용조건

에도 불구하고 가식적이고 단순 외형 모방적 부적절한 외장재가 제도적인 구속이나 제한 없이

주택 고급빌라 등의 외장재에 무분별하게 시공되고 있는 실정이며 이러한 부실설계 및

외장소재로 부적합한 재료에 의한 시공은 준공 후 불과 년 사이에 외장재의 표면이3-4

오염되고 열화 붕괴되어 탈락되는 사고가 비일비재하게 발생되고 있다, .

이러한 현실은 건설업계에 종사하고 있는 건축업자 설계 및 시공 기술자들에게 일시적으로,

경각심을 불러일으킬 수 있는 안전사고의 발생이전에 사전 이러한 부실시공을 방지할 수 있는

재료적 선별 기준을 조사 검토함이 더욱 중요하다.

2

외장소재의 선별 물성기준과 열화요인B.

외장재의 열화요인1. (Weathering Agents)

외기에 노출된 석재 또는 콘크리트 구조물 등의 손상은 지질학적으로 암석의 붕괴과정과

유사한 형태로 진행된다 대부분의 이러한 환경에 의한 열화 손상은 환경적인 요인에. ,

기인하는 것이며 이러한 재료적 열화를 일으키는 요인으로는 온도변화에 의한 열 신축,

동해 백화 등의 염화물 에 의한 결정 압(Thaw Freezing Cycle), (Efflorescence) (Salt)

산성비 에 의한 부식 등이 있으며 이는 대부분(Crystallizing Pressure), (Acid Rain) (Erosion)

온도 물과 같은 용재 에 기인하는 것이다 이에 직접적인(Temperature Variation), (Liquid) .

환경적 영향 을 받는 것이 석재 또는 와 같은 다공질의(Environmental Effects) Concrete

소재가 갖는 공극률 또는 흡수율 이라고 할 수 있다(Porosity) (Water Absorption) .

좌측사진은 의Germany Munster

에 있는 대리석 조각상으로

년 만들어 세워진 후 년1702 200

이 흐른 뒤 년 촬영한1908

형상이 또렷이 나타난 모습이며

우측사진은 그 후 불과 년이60

흐른 후인 형상을 알아볼 수

없는 상태의 모습이다 이의.

직접적인 원인은 조각상의

구성소재인 탄산염Marble

과 소재가 갖는(Calcite CaCO3)

흡수율이라 할 수 있고 이의

침식 붕괴 요인은 우수에Decay( )

용해된 산에 의한 산성비(Acid

에 있다Rain) .

물론 이 시기는 화석연료 가 대기오염 을 주도한(Fossil fuels) (Atmospheric pollution)

산업혁명 의 시기이다(Industrial Revolution) .

상기 에 나타나 있듯이 년대에서 대까지의 유럽에서의 외기에 폭로된Graph 1850 1950

석재의 구조물 부식은 산업혁명 시기에 급격히 증가한 대기오염에 기인한 산성비에 있다.

3

석재 및 콘크리트 구성재의 공극률과 오염물질2.

� 외장소재의 재료적 공극률은 재료의 물리적 특성과 밀접한 관계를 가지며 이는 열화를

가속화시키는 근본적인 요인이다 하기의 는 석재의 공극률과 압축강도의 관계를. Graph

나타낸 것으로 압축강도 는 공극률 과 비례한다(Compressive Strength) (Porosity) .

상기 은 석종별 공극률을 나타낸 것으로 공극률이 클수록 외장소재로는 부적격함을Table

알 수 있다 공극률이 를 초과하는 석재는 외장재로 부적합하다. 5% .

Porosity and bulk density ranges of some common stone(Farmer 1968; for more densities, see Daly et al. 1966)

Rock (stone) Bulk density Porosity(%)gm/cm3 lbs/ft3

Granites 2.6-2.7 162-168 0.5-1.5Gabbro (Black Granite) 3.0-3.1 187-193 0.1-0.2Rhyolite (Felsite) 2.4-2.6 150-162 4.0-4.6Andesite (Felsite) 2.2-2.3 137-144 10.0-15.0Basalt 2.8-2.9 175-181 0.1-1.0Sandstone 2.0-2.6 125-162 5.0- 25.0Shale 2.0-2.4 125-150 10.0- 30.0Limestone 2.2-2.6 137-162 5.0- 20.0Dolomite 2.5-2.6 156-162 1.0-5.0Gneiss 2.9-3.0 181-187 0.5-1.5Marble 2.6-2.7 162-168 0.5-2.0Quartzite 2.65 165 0.1-0.5Slate 2.6-2.7 162-168 0.1-0.5

4

� 좌측 는 대리석 인 와Graph Calcite Georgia

의 흡수율 증가에 따른Carrara Marble

전단 파단계수의(Rupture)

감소율 을 나타내는(Reduction Ratio)

도표이다.

� 흡수율 이 증가될수록(Water Absorption)

구조적인 강도는 급격히 저하하며 0.5%

이상의 흡수율을 나타낼 때의 석재의 전단

파단계수는 이하로 저하되고4 MPa 1.0%

이상일 경우 실제 외장소재로써의 풍압 등

횡력에 저항해야하는 긴결부에 치명적인

결함을 나타낸다 전단 파단 강도는.

인 경우 요구물성 에Marble (7MPa) 10%

정도 밖에 못 미침을 인지 할 시

공극률은 석재의 강도 내구성 오염 및, ,

흡수율 등 전반적인 석재의 물성을 열화시키는 가장 기본적인 요소임을 인지하여야 한다.

� 석재의 열화에 의한 국부파손 탈락사고

상기에 기술된 열화로 인해 긴결부의 전단파단에 의해 탈락된 초고층 건축의Marble

외장석재와 이의 하자원인을 다룬 기사 과(Chicago Amoco Building Toronto First Canadian

좌측 건축물은 의 건축물이며 이Building) : France Paris “La Grande Arch La Defence"

또한 외장석재의 탈락에 의해 전면 재시공 중이다.

5

과 의 외장석재 하자로 인한 사고Chicago Amoco Building Toronto First Canadian Building

의 물성과 열화C. FIBER REINFORCED PRECAST CEMENTITIOUS STONE (GFRC)

의 소재에 대한 이해1. GFRC

� 는 또는 을 뜻GRFC Glass Fiber Reinforced Concrete Wall Panel Cementation Panel

하며 통상 에 의해 공장생산된다 이는 건축적으로 의장적표현을 위한Precast Forming .

의 로 에 의한 대량생산이 가능하며Decorative Carved Stone Precast Cast Form

분사식에 의한 에 의해 공장생산된다 이는 년 전 미국에서Shotcrete . 15 Architectural

로 발전하여 지금은 외장에 석재를 취부하여 생산하는 공법까지Precast Wall Panel

발전되었으며 협회에서 의 제작설치에 관한PCI(Prestressed Concrete Institute) GFRC

을 발행 품질관리를 하고 있다Manual .

� 국내에서는 등의 업체 이업에 종사하고 있으며 여타 유사 업체들도New TEC, PTL

몇몇 의 시장을 형성하고 있다 그러나 대부분의 공장생산 시설이Precast Panel . PCI

에 미흡하며 품질기준에 대한 인식 또한 미흡하여 풍하중 및 지진하중에 대한manual

취약한 긴결부와 재료적 열화에 대한 내구성확보가 부족할 뿐 아니라 표면의 우수에

대한 흡수율 및 동해에 의한 다공질 소재의 강도의 저하에 무방비하게Cementation

방치된 상태로 최근 인천 송도 등의 환경조건이 매우 열악한 해변지역 초고층건축에

적용 설치되고 있다.

� 외장에 사용되는 는 제작 시 긴결부의 부위가 매우 취약하며 소재GFRC Anchorage

또한 소재로 통상 두께가 정도로 다공질 소재이며Cementitious Concrete 9-12mm

6

높은 흡수율을 나타내므로 특별히 내외부의 표면에 처리가 되질Waterproofing Seal

않는 한 재료적 내구성은 석재에 비할 수 없을 만큼 취약하다 그러므로 단기적인.

위락시설의 등의 외장에 치장용으로 사용하기는 적합하나Decoration Monument

년 이상의 내구성을 확보해야하는 석조건축의 대체품으로는 부적절한 소재이다40-50 .

이 또한 협회의 에서 요구하는 엄격한 재료적 시험과PCI GFRC Guide Manual

품질관리를 통해서만이 외장재로써의 장기적인 내구성을 그나마 확보할 수 있을 것이다.

의 품질관리에 의해PCI Manual GFRC

설계 시공된 사례Facade Cladding

7

의 정의2. GRFC

� 는 포틀랜드 시멘트 와GFRC(Glass fiber reinforced concrete) (Portland cement)

미세골재 물 내 알칼리성 유리섬유 그리고(Fine sand), , (alkali-resistant glass fibers)

기타 기능성 첨가제 로 구성 된 복합재료 제품이며 이들의 구성 비율은 시험을 통해

입증된 정확한 혼합비율에 의해 설계되고 정량화된 전문 장비에 의해 엄격히 통제된

조건하에서 공장제작 되며 설치 후 외기에 장기간 노출될 외장재로써의 구조적 안전성,

장기적 내구성 환경조건에 견딜 수 있는 내후성 기타 외장재 로 써 의 건축적 기능을, ,

만족 할 수 있는 최상의 기능을 발휘 할 수 있도록 소재의 물리적 기계적 특성을,

확보하여야 하며 특히 완성된 제품의 경량화는 본제품의 가장 중요한 설계 요소이다.

� 비록 설계된 혼합 비율이 각각의 학술적 시험결과에 의해 기술적으로 서로 크게 다양

할 수 있으나 일반적인 대부분의 의 혼합비율은 시멘트와 모래를 의 비율로, GRFC 1:1

혼합하고 중량비율로 총 무게의 에 해당하는 을 포함 하며5% Glass fiber chop 0.33

비율의 물시멘트비 와 용적비 의 아크릴 혼성중합 첨가제(water/cement ratio) 5%

를 혼합하여 공장에서 형틀에 혼합 분사하고 숙련 된(Acrylic Co-polymer Additive)

기술자의 공구에 의해 치밀하게 두들겨 요구된 적정한 양생조건을 거쳐 최적의

휨강도와 인장강도 충격강도를 가진 의 제품을 생산할 수 있다, GFRC .

의 개발배경과 역사3. GFRC

� 의 합성 복합제품은 년대 말 영국의 왕립건축학술연구소GFRC 1960 (Building Research

에 의해 연구소에서의 재료적 실험으로 개발되었다Establishment) Dr A. J. Majumdar .

이는 일반적인 의 수화작용 시 우리섬유의 강도저하에 치명적인Portland cement

알칼리의 피해를 견딜 수 있는 산화지르코늄 을 함유한 유리섬유(Zirconium Oxide) (Glass

를 성공적으로 생산함에 따라 으로 보강된 고강도의 의Fiber) Glass Fiber Chop GFRC

혼성 복합체를 개방하게 되었다 그 후 의. BRE (Building Research Establishment)

연구업적은 영국 특허청에 에 의해 내 알칼리성 유리섬유Pilkington Brothers (alkali

의 상업화에 있어 의 주 생산자 로resistant glass fibers) Alkali Resistance Glass fiber

특허 등록되었다 년에 이 유리섬유는 특허체계 하에서 경제적 실용단계의 생산이. 1971

착수 되었으며 의 혼합설계 와 품질관리에 대한 기술개발에 대해 체계적인 인정을GFRC

받게 된다 년대 말 까지도 에 대한 표준화된 시방서나 이의 생산을 위한. 1970 GFRC

장비조차 없는 실정이었으며 년에 와서야 미국에서 를 이용한 외장 의1980 GFRC Panel

시공이 개 프로젝트에서 실용화되었다12 .

� 관련 품질 기준자료로는 으로는 ASTM C 1228-94, Standard Practice for Preparing

Coupons for Flexural and Washout Tests on Glass Fiber Reinforced Concrete.

ASTM C 1229-94, Standard Test Method for Determination of Glass Fiber Content

in Glass Fiber Reinforced Concrete (GFRC) (Wash-Out Test).

ASTM C 1230-94, Standard Test Method for Performing Tension Tests on

Glass-Fiber Reinforced Concrete (GFRC) Bonding Pads.

ASTM MNL-130-91,"Manual for Quality Control for Plants and Production of Glass

Fiber Reinforced Concrete Products", Precast/Prestressed Concrete Institute,

등이 있다Chicago, IL. 1991 .

8

4. 의 설계 및 원리GFRC Engineering

� 의 설계원리는 한가지의 중요한 요소를 제외하고는 철근보강 콘크리트GFRC (Reinforced

와 별반 다를 게 없다 전통적인 철근콘크리트는 가정된 재료의 기계적Concrete) .

물리적 물성과 주어진 설계된 하중에 따라 철근의 크기 수량 설치위치가 정해지는

반면에 는 각각의 제조공장에서의 혼합 성분의 구성이나 제작프로세싱GFRC

에 의해 재료의 물리적 기계적 물성이 서로 크게 달라지므로(Production Processing)

이러한 의 설계는 각각의 제조사에서 에서 제시한GFRC GFRC ASTM APA PCI

품질기준에 의거 자체적 생산 제품의 시료시험에 의해 검증되어야만 한다.

� 합성재의 극한강도 는 유리보강섬유 의GFRC (Ultimate strength) (Reinforced Glass fiber)

존재에 의해 결정 된다 다시 말하면 결과적으로 의 함유량과 크기. Glass fiber ,

분포형태 그리고 유리섬유의 보강방향 콘크리트의 양생의 정도와 시멘트와 모래로 된, ,

혼화물 속에 치밀하게 다져진 유리섬유의 상태에 따라(Cement/Sand : Slurry paste)

극한강도가 결정됨을 의미한다.

� 여기서 매우 신중히 고려하여야 할 사항은 장기적 최소한 년 으로 외기에 장기 폭로( 60 )

된 상태에서 의 요구하는 설계 하중 자중 풍하중(Exposure environmental) GFRC ( , ,

지진하중 열응력 우수 동해에 의한 소재의 열화 등 에 대한 최소한의 안정된, , , )

요구물성을 지녀야 한다는 것이다 광범위하고 다양한 실험 조사에 의하면 의. GFRC

혼합 구성재 는 일정기간이 경과하면 자체의 재료적(Mixed composites) GFRC

연성 과 강도 의 상실은 재료적으로 필연적이다 는 것이다 일반적인(Ductility) (Strength) .

환경조건하 미국 의 조건으로 서울과 비슷한 환경 연중 열 편차( Chicago : : 100℃

동해횟수 회 년 에서 실험한 결과 노후화된 극한 휨강도: 40 / ) ( Aged Flexural Ultimate

는 결국에는 초기 휨 에 대한 항복강도Strength : AFU ) (Early flexural yield strength :

와 같아진다는 것이다EFY) .

� 열화 노후화시험 에 따라 각각 개씩의 시편에 대해 평균 일Weathering Aged Test( ) 20 28

재령 휨 항복강도와 휨 극한강도 값을 조사한 시험 자료는 하중계수 와(Load Factors)

설계 변수 를 확립하는데 필수적인 기초적 자료를(Design Parameters) GFRC Engineer

및 에게 제공하게 된다 노후화 에 따른 휨 대한 극한강도의Designer . (Weathering Aged)

저하 와 이에 의해 가정된 하중인자(reduced Aged flexural ultimate strength) (Factored

에 의거 설계응력 을 제한함에 따라 설계 시 적정한 안전율 이loads) (Safety Factor)

확립될 수 있다.

시공을 위한5. GFRC 책임 의무사항Engineering

� 일반적인 건축적인 에 관해 인정된 구조기술자에 의해Precast Concrete (PC)

구조설계가 행하여진다 의 의 작업은 실제 제품의. GFRC Designer Engineering

제조업체와 긴밀히 기술적으로 상호 교류 하여 그 제품 의 생산 제조방법과 각 재료의

배합설계 재료의 물리적 특성을 완전히 이해하는 것이 매우 중요한 것 이다 실제, .

의 제조업체는 그 제품의 실질적인 배합설계에 대한 시험결과 자료를 의GFRC GFRC

에게 상세하게 제시하여야 한다Designer .

9

� 구조접합부의 설계 간의 각 접합부상세 설치위치를 표기한 제작, GFRC Panel Joint ,

설치 상세도가 건축 외장 의 상세와 동일하게 필수적으로 요구된다PC(Precast Panel) .

특히 외장의 표장재가 석재판인 경우 석재의 두께 및 크기에 따른 석재의 물리적

기계적 물성과 석재를 긴결하는 에 대한 구조적인 안전성 확보와 변위에Anchor Dowel

대한 흡수체계 및 줄눈을 통해 침투한 우수의 집수 배수 등에 대한 건축적 기능의

표기가 명확히 표기되어야 한다 제품의 구조적 품질한계에 대한 인정 및 승인은. GFRC

제조업체의 자체적 품질에 대한 책임이 명확해야 하며 건축가와 에게, Engineer

제조업체로부터 사전 제공된 기술적 시험자료에 의해 명확하게 기록 증명 제시되어야

한다.

의 일반적인 물성GFRC Composite (Typical Range of GFRC Properties)

Note : 1 pcf=16.02 kg/m31psi=6.895 kPa 1MPa=1N/mm

2=145 psi

6. 소재의 노후 열화GFRC (Weathering Aging on GFRC)

의 시료는 의 테스트 방법에 따라 동해의 저항력GFRC sample ASTM C666, Procedure A

을 실시 검사하여야 하며 요구하는 조건에 따른 최소한의(Freeze-Thaw Resistance)

결과를 얻어야한다.

를 위한 시료는 먼저 가속 노후화 조건의 시험을 하는데Test Sample (Accelerated aging)

동결 해동 의 반복을 회 이상하도록 하여 최종적으로 휨에 대한(Freezing), (Thawing) 300

극한강도 시험을 한다.

시료의 시험은 의 보강이 된 의 상태에서 뿐만이 아니라 보강되지 않은Glass fiber Mortar

의 상태로도 시행하여 요구하는 결과 치를 얻어내어야 한다mortar .

회 이상의 동해시험 후 보강되지 않은 시료에서는 심하게 열화된 결과를 얻은 반면에200

로 보강된 시료의 은 회 이상 동해시험 후 시험한 결과에서도Glass Fiber Sample 300

외형의 표면 일반적으로 의 외장 외부면 에 미세한 부서진 조각의 박편 형상으로 밖에( Panel )

나타나지 않는다.

PROPERTY 28 DAYS (E) AGED (A)

Density (Dry) 120 to 140 pcf 120 to 140 pcf

Compressive Strength 7,000 to 12,000 psi 10,000 to 12,000 psiFlexural Yield (Fy)Ultimate strength (Fu)Modulus of elasticity

900 to 1,500 psi2,000 to 3,500 psi1.0x106 to 3.0x106 psi

1,000 to 1,600 psi1,300 to 2,000 psi2.5x106 to 4.0x106 psi

Direct Tension Yield (Ty)Ultimate strength (Tu)Strain to failure

700 to 1,000 psi1,000 to 1,600 psi0.6 to 1.2 %

700 to 1,100 psi725 to 1,100 psi0.03 to 0.08 %

Shear Inter - laminarIn - plane

400 to 800 psi1,000 to 1,600 psi

400 to 800 psi725 to 1,100 psi

Coefficient of Thermalexpansion

Approx. 12x10-6(in/in/ )℉

Approx. 12x10-6(in/in/ )℉

Thermal Conductivity 3.5 to 7.0(Btu/in/hr/ft2/ )℉

3.5 to 7.0(Btu/in/hr/ft2/ )℉

10

대부분의 다공질상의 재료는 이러한 격심한 실험을 한Cementation Weather cycling

후에는 상당히 심한 상태로 열화가 되는 까닭에 그 결과는 또한 동일한 조건하에서GFRC

동해 순환시험 하에서는 종국적으로 동일한 결과를 나타낼(Freeze-Thaw Cycles Test)

것이다 그러므로 물을 머물게 하는 공간이 존재하는 의 외부 표면으로부터 우수를. GFRC

방어하며 적절히 배수시키는 좋은 은 의 소재 또한 동해환경에 처해진, Design GFRC

조건에서 어떠한 다른 재료와 같이 보다 좋은 열화에 대응하는Cementation Cladding ,

환경조건을 만든다.

즉 다시 말하면 모든 다공질의 재료는 우수에 노출되지 않도록 하여 동해를Cementation

입지 않아야 함을 의미한다.

의 열전도율 은 구성소재의 비중과 습기의 함량에 의해GFRC (Thermal conductivity)

좌우된다 열전도율의 범위 는 에서. (Conductivity ranges) 3.5 7.0 BTU/in./hr./ft.2/deg.F

정도이다.

소재의 투과성 은 모체의 재료적 특성과 경화정도GFRC Water Vapour (Permeability)

치밀성 에 좌우된다 이에 대한 실험실에서의 투수시험은(Consolidation), (Compaction) .

다른 재료와 연관하여 비교해 볼 때 소재도 의 풍속에 물을Cementation , GFRC 75mph

분사하는 조건으로 실험을 한다 여기서의 의 습기의 흡수시험 결과 값은 중량비로. GFRC

평균 에서 의 흡수율 을 나타낸다8% 16% (Absorption ratio) .

의 소재의 열화에 의한 하자사례 와 원인분석7. GFRC

� 좌측그림 및 도해는 이라는PTL

생산업체의 생산도해이다GFRC .

여기서 보듯이 통상 두께가

정도이며 별도의10mm-15mm

에서 제시하는GFRC manual

긴결부의 구조적 설치공법은 전혀

적용되질 못하고 석재의 설치 긴결

방법과 같은 외장소재 자체의 Kerf

및 에 의한 긴결법을Drill Hole

사용하고 있다 이는 여타.

외장재와 마찬가지로 근본적으로

소재의 물성 중 흡수율 공극률 및,

휨에 대한 응력과 긴결부의

국부적인 전단파단내력이

우선적으로 확보되어야 한다.

� 국내에서 시공된 이러한 외장건축소재는 시공 후 불과 년 이내에 다공질의 높은2-3

흡수율에 의해 표면이 극심히 오염되어 외장적인 하자가 발생되고 최근의 폭설과 동해에

의한 재료의 열화 파송 붕괴 탈락되는 사고가 빈번히 발생되는 것이 조사되고 있다, .

이러한 하자의 원인은 먼저 설계를 하는 건축사가 설계에 적합한 재료공학적인

선별지식이 미흡하며 생산자의 기술적 영업에 기인하여 무분별하게 선택 시공됨이

원인이다 그러므로 우선적으로 외장재의 물성에 대한 정확한 요구 성능과 환경적 응력.

특히 동하중 및 우수 동해와 열응력 및 흡습에 의한 재료의 열화에 대한 기준을 정확히,

인지해야 한다.

11

� 의 열화 붕괴 하자요인과 책임소지GFRC

원인분석과 책임 담장 의 열화 붕괴는 소재의 다공질의 높은: Pier Column Post Coping

흡수율에 의한 불량제품의 사용에 기인한 것이다 특히 물 흘림 이 용이하지 못한. (Drainage)

넓은 부위라는 설계적인 점도 있으나 우선적으로 소재의 선정이 잘못된 것이다Coping .

다공질소재인 소재는 단기적인 장식용일 뿐 장기적인 외장소재로는 흡수에 의한Cementation

오염이나 열화에 의한 붕괴는 이러한 부실소재로는 하자를 방지할 수 가 없다 이의

책임소재는 분명 이러한 외장소재로써의 물성에 대한 판단 없이 선정한 설계자나 건축주의

책임이라 할 수 있으며 건설 시공사 역시 이의 사전 기술적 조사를 통한 품질관리

부실책임을 면할 수 없을 것이다 제품 공급자 역시 의 생산 품질관리에 자격이 없는. GFRC

제조업체임이 분명하며 사전 업체 선정 시 상기 항목에서 지적한 의 품질준수조건에GFRC

적격한지의 판단이 우선적으로 수행되었어야 했다.

배수가 잘되지 않는 부위의 집중적인 열화와 누수에 의해 벽체 재 의 오염 붕괴Cladding GFRC

다공질 불량소재의 사용에 따른 하자

소재의 열화정도는 물과 직접적인 관계를 가진다 즉 다공질의 흡수율이 높은 소재를GFRC .

물 흘림 이 불충분하여 우수의 고임이 발생되는 부위를 우선적으로 동해 및 열화(Drainage)

붕괴가 발생되는 것이다 또한 적설에 의한 하중과 반복되는 동해의 열화상태 결빙 시. ,

발생되는 결정 압 빙결 압 에 의한 부풀림 등은( : Freezing Pressure) (Volume Expansion)

물을 쉽게 흡수할 수밖에 없는 다공질의 불량소재에 대한 필연적인 결과이다.

12

배수가 잘되지 않는 부위의 집중적인 열화 누수에 의한 부위의 집수와 이로 인한Soffits

의 열화 붕괴GFRC Panel

배수가 잘되지 않는 부위의 집중적인 열화와 적설 및 침수에 의해 의 오염 붕괴Coping GFRC

결론D.

� 외장소재의 선정 은 외장재의 재료적 적정성 과(Selection of Facade Materials) (Suitability)

구조적 안정성 환경에 잘 견디는 내후성(Structural Stability), (Weather Resistance),

장기적인 견고함 을 오랫동안 유지할 수 있는 내구성 그리고 의장성과(Stability) (Durability)

시공성 적절한 원가 에 있다(Workability) (Suitable Cost) .

� 상기 소재는 품질관리가 전혀 되어있지 않은 미 자격 제조사인 것으로 판명되며GFRC

비록 잘 품질 관리된 일 경우라도 설계 시 누수나 물 흘림에 문제가GFRC Cast Panel

없도록 설계되어야 하며 외부의 열악한 환경을 잘 견딜 수 있는 적절한 소재이어야 한다.

그러나 단기간의 의방적인 목적으로 사용되는 위락시설과 같은 표장재가 아닌 다음에야

우리나라와 같이 아직 제도적으로 품질관리의 기준이 재대로 확립되어있지 않은 경우

이러한 소재의 사용으로 내구연한을 년이 넘게 확보해야하는 건축물에는 추천할만한50

소재가 아니다 건축주나 설계자가 이러한 불합리한 조건임에도 불구하고 사용을 원할.

경우에는 상기 에서 요구하는 의 품질관리기준을 필히 지키도록 해야 할PCI manual GFRC

책임을 져야한다.

� 이는 건축외장의 하자뿐만이 아니라 탈락에 의한 안전사고의 위험이 동시에 따르기

때문이다.

끝