미장재료의 경화 원리는 크게 두 가지로 분류한다. 수경성(또는 수화경화)은 물과의 화학반응, 즉 수화반응을 통해 굳는 재료를 뜻한다. 시멘트계와 석고계 재료는 대표적인 수경성 재료로, 물의 존재가 경화의 필수 조건이 된다.
기경성은 대기 중의 이산화탄소와 접촉해 탄산염으로 전환되면서 굳는 재료를 뜻한다. 돌로마이트 플라스터나 소석회류는 대기 중 탄산가스와 만나 탄산염을 형성하며 시간이 지나면서 단단해지는 성질을 보인다. 문제에서는 '공기 중의 탄산가스'라는 키워드가 기경성을 식별하는 단서가 된다.
석고 플라스터는 수화 반응 시 부피 팽창 특성을 나타내어 무수축 경화 특성이 있고, 내부의 결합수가 증발할 때 흡열 작용으로 인해 내화성에 기여하는 특징을 가진다. 이러한 물성 차이는 경화 방식에 따른 결과로 이해해야 한다.
현장 조사와 분석에서는 재료의 주성분과 경화 매개체를 먼저 확인하여 수경성인지 기경성인지를 구분한다. 기경성·수경성 구분은 재료 선택, 시공 조건, 건조 시간 관리 등 실무적 판단에 직접적인 영향을 미치므로 시험에서도 빈번히 다뤄진다.
예제
문제 유형: "대기 속 CO2와 접촉해 화학적 변화를 겪어 굳는 것은 무엇인가?"라는 문항이 출제되면 '대기 중 CO2와 접촉해 경화'라는 표현을 기준으로 기경성 재료를 찾으면 정답을 고른다. 제시된 보기들 중 시멘트·석고류가 포함되어 있으면 이들은 물과의 수화로 경화하는 수경성이므로 소거하고, 돌로마이트 플라스터나 소석회와 같은 후보를 선택하면 된다.
물성 비교 문제에서는 '석고는 경화 시 팽창하여 무수축이고 화재 시 결합수 증발로 흡열 작용을 하여 내화성을 가진다'는 점을 근거로 석고를 구별한다. 반대로 시멘트계는 수축 경향을 보인다는 설명을 통해 오답을 판별한다.
대표 기출 3문항
미장재료 중 기경성에 해당되는 것은?
돌로마이트플라스터
시멘트모르타르
석고플라스터
시멘트리신
정답과 해설 보기
정답 ① · 미장재료는 공기 중의 수분이나 이산화탄소와 반응하여 경화하는 기경성(기체경화성), 물을 가하여 수화반응으로 경화하는 수경성, 그리고 공기 중에서 산화 중합하여 굳어지는 비수경성 등으로 나뉩니다. 돌로마이트 플라스터는 돌로마이트를 주원료로 하며, 소성 후 물을 혼합하여 사용하더라도 본질적으로 경화 과정에서 공기 중의 이산화탄소를 흡수하는 기경성 반응을 주로 일으키는 대표적인 재료입니다.
기경성은 공기 중 이산화탄소와 반응해 경화하는 성질로, 돌로마이트플라스터가 해당된다.
다음의 미장재료 중에서 공기 중의 탄산가스와 반응하여 화학변화를 일으켜 경화하는 것은?
돌로마이트 플라스터
시멘트 모르타르
혼합석고 플라스터
경석고 플라스터
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 어떤 미장재료가 공기 중의 탄산가스와 반응하여 경화하는지를 묻고 있다. 공기성 경화재는 물이 아니라 공기 중의 CO2와 반응하여 탄산염을 형성하면서 굳는 재료인데, 돌로마이트 플라스터는 이러한 반응으로 탄산칼슘류로 변해 경화하는 전형적인 공기성 재료이다.
석고 플라스터는 수분과 반응하여 경화하는 반면, 돌로마이트 플라스터는 공기 중의 이산화탄소와 반응하여 탄산칼슘으로 경화하는 공기성 경화재이다.
다음의 미장재료에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
석고플라스터는 물과 결합하여 경화하기 때문에 경화 속도가 늦고 수축률이 크다.
돌로마이트 플라스터는 공기 중의 탄산가스와 결합하여 경화한다.
회반죽 바름은 일반적으로 연악하고 비내수성이다.
시멘트 모르타르는 시멘트를 결합재료 하고 모래를 골재로하여 이를 물과 혼합하여 사용하는 수경성 미장 재료이다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 여러 미장 재료의 경화 특성·부피 변화에 관한 설명 중 옳지 않은 것을 찾는 문제이다. 석고는 수화과정에서 결정 성장에 의해 부피 팽창을 보이는 특성이 있어 수축률이 크다는 진술은 잘못되었다.