라임스톤 유지관리 방법

탄산칼슘이 주성분인 대부분의 라임스톤은 규소가 주성분인 화강석이나 샌드스톤에 비해 경도가 약하고 다공성이 매우 크며 물기 흡수률도 높다. 이런 라임스톤은 마치 스폰지 처럼 석재 표면으로부터 물기를 빠른 시간 내에 흡수하고 이렇게 흡수된 물기는 라임스톤 본래의 색상을 변하게 하거나 제거하기 힘든 얼룩을 발생시킨다. 또한, 천연의 석재 조직 결합력을 약하게 하고 백화와 같은 불용성 염들을 생성시켜 결국에는 석재가 쪼개지거나 파손된다. 게다가 다공성이 큰 관계로 미세한 먼지나 입자들의 침투가 쉽고 침투된 이물질이 누적되어 석재의 통기성이 저하된다.

이런 까닭으로 라임스톤은 시공시에 완전한 방수 및 표면 발수코팅을 하는 것이 기본이다. 하지만 근본적인 문제의 발생을 억제하기 위해서는 라임스톤 전용의 전문적인 관리 기술과 약품으로 유지관리를 하지 않으면 안 된다. 따라서 유지관리에 따른 경제적인 부담을 고려해야만 한다.

일단 오염된 라임스톤을 재생하는 데는 오랜 시간과 많은 비용, 그리고 꾸준한 노력이 필요하다. 또한 오염전의 상태로 회복하는 것은 불가능하므로 철저한 일상관리를 통해 오염을 예방하는 것이 매우 중요하다.

라임스톤의 일상관리는 라임스톤 사용의 기본 요건이며 이 요건을 충족시키기 위해 다음과 같은 유지관리 체계로 철저하게 관리하여야 한다.

1. 일상관리 : 먼지제거와 중성의 전용 세척제를 사용한 젖은 걸레질로 석재표면을 항상

깨끗하게 유지한다.

2. 주간관리 : 보행이 빈번한 곳은 1회/주일 주기로 따뜻한 물과 중성의 전용 세척제로

세정한다.

3. 분기관리 : 전체적인 생활공간에 대해서는 1회/분기 주기로 따뜻한 물과 전용 세척제로

세정한다.

4. 연간관리 :

1) 세척과 동시에 석재를 완전히 건조한 후 1회/년 주기로 표면을 발수 보호하여

기공에 미세한 먼지나 이물질, 물기의 침투를 방지한다.

2) 빈번한 보행으로 표면 광택이 손상을 입은 경우에는 연마방법으로 원래의 광택을

재생하여야 한다. 일반적으로 1회/2년 정도의 주기로 광택을 재생한다.

(광택 재생시 세척 및 표면 발수보호를 동시에 실시한다)

라임스톤 세척시에는 라임스톤 전용의 세척제를 사용해야 하며 산성이나 알카리성 세척제를 사용해서는 안 된다. 또한 세척제 성분이 잔류하거나 과도한 물을 사용하는 세척 방법은 피해야 한다.

☞ 주의

라임스톤 표면에 주방용 세척제나 섬유용 세척제를 사용하면 세척제

잔류성분으로 2차 오염이 발생될 수 있다.

라임스톤의 일상관리는 전문 담당자를 선정하여 라임스톤 관리에 필요한 제반사항을 숙지하고 이행하는 것이 가장 이상적인 방법이며 필수 요건이다.

나. 알카리 용액에 의한 얼룩

알카리 얼룩은 담황색 라임스톤에서는 갈색이나 혹은 적갈색으로, 회색의 라임스톤에서는 회갈색 현상으로 나타납니다.

알카리 얼룩은 대개 시공중이나 혹은 시공직후에 나타나며 백화현상 과 비슷한 원인으로 즉, 물기에 의해서 나타납니다.

알카리 얼룩의 발생은 그 원인이 불완전한 설계, 부실한 시공, 불가항력적인 작업환경 등으로 발생되며, 수분의 존재 양에 의해 발생면적의 넓이가 결정됩니다.

알카리 얼룩은 라임스톤에 적합한 시공에 의해 완전 방지가 가능하며, 일단 오염이 되면 반드시 오염의 원인을 제거해야 합니다. 얼룩의 원인을 제거하면 더 이상의 얼룩은 형성되지 않으며, 진행의 정도가 미약한 경우 원인 제거에 의해 어느 정도의 회복이 가능합니다. 그러나 장시간 오염이 진행된 경우에는 별도의 작업을 통해 얼룩을 제거해야 합니다.

수용성 알카리는 주로 칼륨(K)과 나트륨(Na)의 화합물로 모든 시멘 트의 주성분이며, 이들이 빗물이나 기타 습기에 의해 용해되어 라임 스톤에 침투하면 얼룩이 발생됩니다. 때로는 모르터의 수분이 라임 스톤에 흡수되어 얼룩이 발생하기도 합니다.

다량의 수분침투에 의해서만 심한 알카리 얼룩이 발생되지만 이것은 단지 외관상의 문제이며 석재 자체에는 별 무리가 없습니다.

라임스톤의 시공시 방수처리가 되지 않은 상태로 작업이 이루어지면 대부분의 경우 얼룩이 발생합니다. 이 때 발생하는 얼룩의 정도는 심하거나 미약할 수도 있습니다만, 양쪽 모두 건축물의 미관에 심각한 손상을 주게 됩니다. 또 시공 중에 현장 관리가 미흡할 경우 자연 환경이나 공사 현장의 상황에 의해 오염이 발생될 가능성도 있습니다. 예를 들면 설치작업이 마무리 되지않았거나 덮개가 없는 벽체, 미완성된 창틀, 콘크리트 작업, 모르터에서 흡수된 수분 등에 의해 얼룩이 발생 하기도 합니다.

모르터에서 흡수된 수분의 양은 미미하여 아주 엷은 색의 얼룩이 발생되지만 다량의 수분공급으로 발생한 얼룩은 그 정도가 심하며 오랜 시간 동안 지속됩니다. 일례로, 미완성된 창틀이나 비 보호된 벽체로 많은 양의 빗물이 흡수된 경우에 라임스톤에 발생되는 알카리 얼룩은 미관에 심각한 문제를 야기합니다.

오래된 건물의 창문이나 벽체 연결부를 통해 장기간 침투한 수분은 여러 가지 농도의 얼룩을 발생시킵니다. 이 경우 건물을 세밀하게 조사하여 수분의 침투장소를 찾아내야만 합니다. 또한, 공조기기의 덕트에서 짧은 시간 동안 발생하는 응축수도 얼룩을 만들 수 있습니다. 이처럼 수분의 침투원을 찾아 제거하는 일은 상당한 전문성과 경험을 있어야 가능한 작업입니다.

일반적으로 알카리 얼룩은 그 원인 제공요소를 찾아 제거하고, 포울티스의 방법으로 얼룩을 제거하거나, 미미한 경우 그대로 건조 시키는 것이 최선의 방법입니다. 햇빛과 강우에 노출되도록 하여 자연적인 기후작용으로 얼룩을 제거하는 것이 가장 효과적 입니다.

알카리 얼룩을 포울티스의 방법으로 제거할 필요가 있을 경우에는 새로 생긴 엷은 얼룩은 전용 세척제로 세척하거나 라임스톤용 포울티스로 작업하고 역시 전용의 세척제로 세척합니다. 오래되고 찌든 얼룩은 전문가의 기술이 필요합니다.

3. 지표면으로부터 수분흡수

건물과 지표면이 접촉된 라임스톤 하단 부분 등에 발생한 얼룩은 건물내부 또는 건물외부의 수분에 의해서 발생합니다. 방수,방습작업이 불완전하거나 혹은 전혀 이루어지지 않은 경우 이런 얼룩은 반드시 발생됩니다. 또한, 콘크리트 포장면이 라임스톤 면에 인접한 경우, 시멘트 모르터에 의해서 얼룩이 발생됩니다. 이런 시멘트 모르터에 의한 얼룩은 습한 날씨에 쉽게 확인될 수 있고, 이 경우에는 라임스톤과 콘크리트와의 접촉이 전용의 방수재에 의해 차단되어야 하며, 콘크리트 접촉면에 일정한 경사를 부여해 라임스톤 방향으로 물이 흐르지 않도록 해야 합니다.

라임스톤 벽체의 방수처리가 불충분한 경우 얼룩의 발생은 당연시 해야 합니다. 이미 발생된 얼룩의 해결에는 많은 어려움과 경제적 손실이 있으며 숙련된 기술이 요구됩니다. 또 심한 백화 현상인 엑스호리에이션(exfoliation)에 의해 발생된 얼룩은 라임스톤의 구조적인 손상을 야기할 수 있으므로 즉시 보수 되어야 합니다.

벽체 내부의 수분은 수직면의 조인트 하부에 배수구(weep tube)를 설치하여 제거하거나 설계에 반영되지 않은 별도의 공기 통풍구 등을 설치해 공기의 흐름을 원할히 하여 방습 효과를 얻을 수도 있습니다. 또한 기존에 설치된 배수구를 점검하여 문제가 있으면 재설치 내지는 청소 등을 통해 완전한 수분의 흐름을 유도함으로써 고여지는 수분을 제거할 수 있습니다. 경우에 따라서는 방습 처리제를 배면에 주입하여 이런 문제들을 해결할 수 있습니다만 비용과 그 효과에 대한 불확실성으로 인해 특수한 상황이 아니면 실행하는 것이 어렵습니다.

원래 설계상에서 방수처리가 불완전하거나 방습처리작업이 불충분하면 포장도로면 (paving), 벤취(bench), 연석(curbing), 계단(step), 치크월(cheekwall) 등에 수분으로 인해서 발생되는 얼룩을 막을 수 없습니다. 이런 곳에서는 보통 알카리도가 높지만 지표면으로부터 흡수되는 여러 가지 원인에(염, 비료, 유기성분) 의해서 얼룩이 더욱 심해집니다.

가. 염 (salt) = 소금

동절기에 얼음이나 눈을 녹이기 위해서 라임스톤 주변에서 염화물을 사용하는 것은 가급적 피해야 합니다. 일반적인 염화나트륨(NaCl)이나 이를 함유한 염화물은 석재 표면 아래에서 재결정화를 일으키며 백화(efflorescence)를 발생시킵니다. 특히, 지표면과 접촉된 부분이나 하단부 석재의 모르터나 씰란트 조인트에서 발생됩니다.

통행면에 백화현상(efflorescence/exfoliation)이 특히 심한 경우에는 동절기 건축물 관리 프로그램을 재점검할 필요가 있습니다.

라임스톤에 흡수된 염은 그 자체로는 얼룩을 형성하지 않지만 염이 용해된 수분이 석재내부로 이동되거나 이로 인한 백화의 발생은 오히려 미래에 심각한 문제를 발생시킬 수 있습니다.

수분에 의해 흡수된 염들은 삼투압 현상에 의해 900 ∼ 1200 mm 높이까지 침투할 수 있으며 이런 사실은 건조한 기후임에도 불구하고 석재면이 습하고 짙게 보이는 것으로 쉽게 알 수 있습니다. 이런 현상은 대기중의 수분이 흡수된 염과 반응하여 발생되는 것입니다.

대부분의 투명한 발수제(clear water repellent)가 이런 현상을 방지하기 위해 사용되지만 그 효과가 미미하며 라임스톤 배면을 방수,방습 처리하는 것이 가장 효과적이며 이 경우 수분의 침투를 50 ∼ 75 mm 까지 방지할 수 있습니다

라임스톤의 방수에 시중에 나와 있는 일반 방수제의 사용은 곤란합니다. 일반 방수제는 오히려 방수제에 의한 얼룩을 발생시킬 위험이 있습니다. 특히 석재의 방수와 접착에 많이 사용되고 있는 에폭시의 경우 얼룩이 발생되지 않는 제품을 선택해 사용해야 합니다. 라임스톤에 적합한 방수제를 사용하는 것은 매우 중요합니다.

나. 비료 (fertilizer)

건축물 외부의 하단이 토양에 접한 경우 비료성분이 많이 녹아있는 수분침투로 석재면에 금속성 염이 침투하게 됩니다. 또 보통 이런 하단 석재는 대개 슬라브 바닥 또는 콘크리트 구조물 위에 설치되는데 그 결과 유해 성분으로부터 이중의 악영향을 받게 됩니다.

건축물 신축시 화단 접촉면은 반드시 방수.방습처리를 하여야 하며, 기존 건물의 경우에는 문제가 발생되면 방수.방습 보수공사를 하여야 합니다. 또한 하단 석재를 지지하는 지표 밑의 콘크리트면에도 방수처리가 되어 있어야 합니다.

하단석재의 비노출면과 화단토양의 높이보다 약간 높은 위치까지의 라임스톤 면에는 전용의 방수제로 방수처리가 이루어져야 하고 지표면의 콘크리트에도 시멘트계의 방습처리제로 처리되어야 합니다.

일반적인 발수제는 지표 밑의 석재면이나 석재 배면의 방습처리제로 사용될 수 없습니다.

알카리 얼룩을 방지하기 위해서는 하단석재를 지지하는 하부구조물이 방수 처리되어 있더라도 석재와 콘크리트의 모든 조인트부분을 방수처리 하여야 합니다.

다. 유기성분의 오염

건축 쓰레기, 공사먼지, 진흙 등에 의한 얼룩은 석재 하부면에 오염원이 접촉하여 발생되며, 오염에 의한 변색은 그 자체만으로는 확산되지는 않습니다. 그러나 수분과 만나는 경우 심각한 오염의 확산이 이루어질 수 있습니다. 그러므로 이런 종류의 얼룩은 일반적으로 쉽게 제거할 수 있는 초창기에 제거하는 것이 효과적입니다.

건물 신축시 주변이 토양에 노출되는 경우 지면의 공사먼지 얼룩을 방지하기 위해서 간단한 자갈 트랜치를 지면과 접촉되는 부분에 만들거나 신축 작업 중에는 500 ∼ 900 mm 정도의 높이로 보양덮개를 합니다.

대부분의 먼지 얼룩은 브러쉬를 이용해 가볍게 털어내고, 전용의 세척제를 이용해 제거하면 간단히 제거할 수 있습니다. 그러나 얼룩이 장시간 진행되어 점착된 경우 보다 강력한 세척방법이 요구되므로 이 때는 별도의 비용과 작업 공정을 계획해야 하는 문제가 발생됩니다. 따라서 얼룩 발생의 예방에 만전을 기하는 것이 가장 효율적인 얼룩제거 방법입니다.

4. 외부로부터 수분침투

가. 발수제 (Water Repellent)

발수제는 석재면으로 수분흡수를 지연시키고 습한 기후에서도 석재가 건조한 외관(dry look)을 유지하도록 도와줍니다. 또한 대기오염에 의한 얼룩 및 먼지가 석재에 침투하는 것을 감소시킵니다.

발수제의 효과는 수분의 침투를 감소시키는 것입니다. 발수제는 석재의 표면에 도막을 형성하는 것이 아니고, 기공 내로 침투하여 석재가 호흡할 수 있게 증기를 통과시키는 역할을 합니다. 라임스톤의 표면 보호에 사용되는 발수제는 라임스톤 본래의 색상을 변화 시키지 않는 제품이어야 합니다. 발수제로 인하 변색은 라임스톤 본래의 색상을 상실함은 물론 오히려 먼지의 흡착 등, 부가적인 문제를 야기하는 경우가 많습니다.

발수제는 방수제가 아닙니다. 발수제는 수분의 흡수를 감소시켜 건축물의 내부를 건조하게 유지시키는데 도움을 주지만 조인트의 모르타르나 씰란트의 갈라진 틈을 메워주지는 못합니다.

발수제는 영구적인 조치가 아닙니다. 따라서 재시공 기간을 확인하여 항상 발수력을 유지할 수 있도록 조치 합니다.

효과적인 발수시공을 위해서 제조업자와 시공업자는 작업현장에서 작업 절차를 함께 협의해야 하며, 제조업자는 제품사용에 관한 제반사항 및 주변의 물질에 대한 유해성여부나 보호, 작업안정성을 지도해야 합니다. 일반적으로 유리창이나 기둥에 묻은 발수제는 닦아내기가 힘들며 조인트 씰란트 등은 발수제의 용제에 의해서 손상을 입을 수 있습니다.

발수제는 성능에 따라 대기오염에 의한 얼룩방지, 곰팡이 억제, 백화방지 및 각종 먼지나 기름에 의한 얼룩을 방지합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 발수제를 그대로 라임스톤에 적용하면 변색의 우려가매우 높습니다. 따라서 제조업자와 협의하여 라임스톤에 가장 적합한전용의 발수제를 사용해야 합니다.

나. 낙수얼룩

순수한 물 그 자체로는 라임스톤에 변색을 주지 않습니다. 그러나 빗물은 건물에 부착된 먼지와 오염원을 벽체 상부에서 하부로 운반하면서 건물 하부면에 자국을 만듭니다. 빗물에 의해 운반된 오염원은 물의 흐름이 차단되거나 감속된 부분에서 누적되어 최종적으로 검게 색을 형성하는 것이 보통입니다.

이러한 검댕이나 먼지의 누적은 외관상에 심각한 손상을 초래합니다. 그러나 석재의 구조에 직접적인 손상을 입히지는 않습니다. 하지만 대기 중의 아황산가스나 질산염들이 많으면 산성비(황산)에 의해 석재가 손상됩니다. 일반적인 먼지, 검댕에 의한 손상은 상대적으로 가벼우며 제거가 가능합니다.

빗물받이, 방호턱, 역구배 등으로 주의 깊게 설계하면 대부분의 낙수자국은 생기지도 않고 누적되지도 않습니다. 하지만 우리나라의 경우 봄철 황사현상 등, 바람에 의한 대기중의 먼지가 일정한 얼룩을 만들 수도 있습니다.

알루미늄이나 동판, 스텐레스의 금속부분 등이 접속되는 부분에서는 기울기가 부족하거나 잘못 시공되어 금속의 표면에 쌓인 먼지와 금속의 부식에 의한 낙수얼룩이 발생 될 수 있습니다. 또한, 패인 곳에 쌓인 먼지가 비가 오면 빗물이 넘치면서 먼지를 이동시켜 라임스톤 표면에 얼룩을 발생시킵니다.

먼지의 누적 및 낙수얼룩은 일정한 유지관리와 정기적인 세척으로 제거될 수 있으며, 적절한 발수제를 도포하여 낙수자국 피해를 줄일 수 있습니다. 그러나 설계와 시공단계에서 충분히 예방할 수 있는 부분입니다.