알기쉬운 ALC - 3 편 ＜원재료＞

[비엔나커피]

1 - 2 . 원재료 및 제조 

    1) 원재료

ALC (Autoclaved Lightweight Concrete) 는 발포제에 의하여 콘크리트 내부에 무수한 기포를 독립적으로 분산시켜 중량을 가볍게 한 기포콘크리트의 일종으로 블록과 사전에 철근이 보강된 패널 형태로써 생산되고 있으며 경량콘크리트의 일반적인 장점인 경량성, 단열성, 내화성 및 시공성이 우수한 성능을 보이고 있습니다.

ALC는 석회질, 규산질 원료와 기포제 및 혼화제를 주원료로 물과 혼합하여 슬러리를 만든 후 고온, 고압 (180 도 / 10 kg/cm2) 의 오토클레이브 (Autoclave)에서 증기양생 과정을 거쳐 구조적으로 안정된 판상구조 (板狀構造)의 토버모라이트(Tobermorite) 결정을 이루는 과정으로 제조됩니다.

위 세장의 사진은 전자현미경으로 각각 3,000 배 / 5,000 배 / 10,000 배 확대해서 촬영한 구조적으로 안정된 판상구조 (板狀構造)의 토버모라이트(Tobermorite) 결정체 모습입니다. 그럼 이번에는 구성재료에 관해 구체적으로 알아보겠습니다. 

ALC의 구성재료는 알기 쉽게 <물질적 분석>과 <화학적 분석> 두 가지로 나눠서 볼 수 있습니다.

아래의 사진에서 보시듯 ALC 블록의 경우 구성비의 80%는 독립기포로 이루어져 있고 나머지 20%의 성분이 각종 원재료들로 구성되어 있습니다.

80%의 독립기포를 제외한 전체부피의 20%에 해당하는 각종 원재료를 물질적 분류로 나열해 보면 위 도표에서와 같이 규석 (Quartzite), 시멘트 (Cement), 생석회 (Lime), 석고(Gypsum), 기포제로 사용되는 알미늄 (Aluminium) 등이 해당 구성비대로 배합이 됩니다. 해당 조합비율은 ALC 제조회사 별로 조금씩 차이가 있으나 물리적∙화학적 성질에는 큰 차이가 없습니다. 

정리해보면 ALC의 원재료는 흔히 <차돌>이라고 불리는 유리의 재료인 규석 (SiO2 )을 주원료로하는 100% 천연재료입니다. 따라서 인체에 유해한 어떠한 물질도 배출하지 않습니다. 또한 ALC의 경우 80%가 미세한 기포로 형성되어 있기 때문에 원재료를 아주 적게 소모합니다. 즉, 1㎥의 원재료로 5㎥의 ALC를 생산할 수 있기 때문에 다른 건축자재에 비해 천연 자원도 아낄 수 있습니다.

위 사진은 ALC 제품을 화학적으로 분석해 본 분석표입니다.
전체 부피의 20%를 차지하는 원재료는 화학적으로 분석을 해보면 이산화 규소 SiO2 , 산화 알루미늄 Al2O3, 생석회 CaO, 산화마그네슘 MgO, 신화철 Fe2O3, 산화 칼륨 K2O, 산화 나트륨 Na2O, 삼산화 황 SO3 , 강열감량 L.O.I (Loss  Of  Ignition) ​등으로 구성이 됩니다.

이 밖에 ALC 패널에는 철근이 사용되는데 철근의 경우 KS D 3503 (일반구조용 압연강재), KS D 3504 (철근콘크리트용 봉강), KS D 3552 (철선) 등을 이용합니다.

사진은 광학현미경으로 50배 확대하여 촬영한 ALC 블럭의 독립기포 모습입니다.

사진에서 보시면 알 수 있듯이 전체 체적의 80%가 독립기포라는 사실을 누구나 확연히 아실 수 있을 겁니다. 이 독립기포들은 말 그대로 서로 독립되어 있어 물을 쉽게 흡수하지 않으며 ALC 블럭을 물에 넣었을 때 쉽게 가라앉지 않고 물에 뜨는 이유이기도 합니다.

​혹자는 ALC 자재가 스폰지처럼 물을 쉽게 빨아들여 습기에 약하다고 말씀하십니다만 전혀 그렇지 않으며, <내수 및 내습성능>편에서 자세히 설명 드리겠지만 실험결과 ALC의 물 흡수율이 시멘트 벽돌대비 1/5 수준이며 25시간 침투 시 ALC의 물 흡수량이 5 % (Vol. %) 밖에 안되는 이유이기도 합니다.

쌍용 ALC 기술연구소

1899 - 1728