4장. 블록 구조 (개 론)

1. 블록 구조의 분류

블록 구조는 모르타르 또는 콘크리트 블록을 만들어 벽돌과 같은 방법으로 쌓아 올려 벽체를 구성하는 조적식 구조법의 하나이다. 블록 구조도 오래전부터 간단한 구조물에 이용되었지만 근래에 와서는 철근콘크리트로 보강하여 주택 저장고 공장 기타 벽체가 많은 건물에 널리 쓰이게 되었다. 구미 각국에서는 이미 보편화되어 조직적인 이론과 실제 실험 검토도 완성되어 상당한 발전을 보이고 있다. 블록건물의 특징은 건물의 대량생산 경량 불연 구조로서 시공이 간편하여 공기단축 경비절약 등의 장점이 있고 목재의 절약에도 큰 성과가 있는 것이다. 시멘트 블록을 이용한 구조에는 다음과 같이 네 가지로 나눌 수 있다. 그러나 구조 및 시공방법은 거의 동일하고 다만 블록의 처리 보강법이 다를 뿐이다. 

 

(1) 조적식 블록조

볼록을 단순히 모르타르로 접착하여 쌓아올려 벽체를 구성하는 것이고 바닥 지붕 등은 목조 철골조 또는 철골콘크리트조로 한다. 건물 내부에 간막이로 쌓는 블록벽은 비내력벽이고 자립할 수 있으면 라멘체내에서는 어느 층이라도 가능하다. 이벽은 상부에서 오는 하중을 받아 기초에 전달하는 내력벽으로서 소규모 건물 2층 정도를 한도로 하고 큰 건물에는 부적당하다.

 

(2) 보강 블록조

블록의 빈 속에 철근과 콘크리트를 부어 넣어 보강한 것으로 수직하중 수평하중에 견딜 수 있는 구조로 가장 이상적인 블록 구조이다. 이것은 3층은 물론 4~5층까지도 능히 할 수 있다.

 

(3) 거푸집 블록조

거푸집 블록이란 볼록을 ㄱ자형, ㄷ자형 T 자형 ㅁ자형 등으로 살두께가 적고 속이 없는 블록을 말한다. 이것은 콘크리트의 거푸집으로 쓰고 그 안에 철근을 배근하여 콘크리트를 부어 넣어 라멘체로 할 수도 있고 보통 조적식 블록조로도 할 수 있다. 

 

2. 블록의 종류

블록은 모래와 잔자갈을 써서 만드는 것이 원칙이고 이것을 콘크리트블록이라 하지만 우리나라에서는 특수한 때 외에는 자갈을 쓰지 않고 모래만을 써서 속이 비게 만들기 때문에 속빈시멘트블록이라 통칭한다. 블록 속에 수직구멍을 2~3개를 두어 비게 만든 것을 속빈시멘트블록이라 하고 구멍 없이 2~3개를 만든 것을 속찬시멘트블록이라 한다. 부피 비중이 1.8 이하의 속빈블록을 경량블록이라 하고 그 이상의 속빈블록을 중량블록이라 한다. 경량블록으로서 고압증기양생한 것을 ALC블록이라 하며 부피 비중은 약 0.55 압축강도는 40kg/cm² 전후이다. 중량블록으로 중량골재로 중정석 자철광 등을 써서 만든 차폐용블록은 속찬블록으로 부피 비중은 3.5~4.0 정도이다. 블록을 대별하면 다음과 같은 종류가 있고, 각기 기본형 이형 특수형 블록이 있다.

 

(1) 보통 블록의 형식

형식에는 BI형 BM형 BS형 및 재래형이 있으며 BI형 외에는 전혀 쓰이지 않고 있다.

 

(2) 보도블럭 

도로 지면 포장 등에 쓰이는 보도블록도 있다. 이것은 크기 30cm 각 두께 5cm 정도의 시멘트판으로 성형한 것이며 표면에 색모르타르 또는 무늬를 새겨 넣은 것도 있다. 또 이 종류에 큐빅블록이라 하여 크기는 12~20cm 각 두께는 10cm 이상으로 두껍게 만든 것도 있으며 서로 물리어지거나 대판으로 의장하여 만든 것도 있다. 포도블록이라고도 한다.

 

(3) 종 류

블록은 골재 배합 중량 강도 및 보양 정도에 따라 다음과 같이 분류한다

* 비중 :  중량블록, 일반블록, 경량블록으로 분류하며 경량골재에는 천연경량재와 인공경량재가 있으며, 천연경량재에는 화산자갈 경석 용암 등이 있고 인공경량재로서는 흑요석 진주암 질석의 소성품과 공업부산물인 석탄재강 슬래그 등이 있다.

 

* 강도 : 블록은 강도상으로 3종으로 나눈다. 경량골재를 쓰고 비중이 1.8 이하이면 경량블록으로 한다. 중량블록은 중량골재를 써서 속이 차게 만들어 방사능 차폐용으로 쓰이는 것이며 비중은 2.0 이상이다. 일반적으로 비중이 1.8 이상이면 중량블록이라 한다.

 

(4) 호칭

블록은 그 비중 강도상으로 구분하고 치수 모양에 따라 구별한다. 비중으로는 중량블록과 경량블록으로 하고 강도상으로는 1급 2급 등으로 한다. 블록에는 강도 표시를 하고 A B 등의 부호를 넣는 것이 좋다. 모양으로서는 각기 기본형 외에 반장형 평마구리형 및 이형 특수용 블록과 철근삽입용 블록이 있다. 블록은 그 두께에 따라 19cm 블록 10cm 블록 등으로 호칭한다. 기본 블록의 치수는 대략 길이 390mm 높이 190mm 두께 360~75mm의 각종이 있으나 보통 190*150*100mm 가 쓰인다. 이것은 대개 줄눈너비를 가산하지 아니한 블록 자체의 치수이고 반장형은 길이만이 기본블록의 길에서 줄눈너비를 뺀 것의 반이다. 평마구리형은 모서리 창문 옆 또는 붙임기둥 등에 쓰이는 것으로서 한쪽 마구리만 편평하게 된 하마구리블록과 양마구리가 편평하게 된 양마구리블록이 있다. 특수용 블록은 창문 위에 철근콘크리트로 보강할 수 있게 된 인방블록으로서 채양이 조금 달린 것과 테두리보에도 쓸 수 있는 것으로서 가로 쓰게 된 것과 세로 쓰게 된 것이 있다. 또 반 장으로 된 것도 있다. 

 

3. 재 료

(1) 치수

블록의 치수는 다음과 같고 치수 차는 길이와 두께 ±2mm 높이 ±3mm를 한도로 한다.

블록살의 두께는 보통 25mm 정도이고 전면살은 25mm 이상으로 하며, 빈속의 최소 지름은 60mm 이상으로 한다. 

 

(2) 품 질

블록은 성형 제작 후 보양을 잘하여 치수 차가 적고 흠집 비틀림 갈램금 등이 없는 것으로서 개개의 강도 차가 적고 전부가 균일한 것이 좋다. 볼록의 간단한 품질판별방법으로서는 치수 무게 흡수율 흡수 상태 등이 거의 일정하게 되면 좋은 것이다. 기건 상태의 체적 비중이 1.8 이상은 중량블록, 1.8 이하는 경량블록이라한다.

 

(3) 강 도

불록의 강도는 블록의 상하면에 두께 10mm의 순시멘트 모르타르를 바른 후 24시간 수중보양을 하고 시험기에 걸어 매초 2kg/cm²의 속도로 가압하여 붕괴될 때까지의 압력을 최대하중으로 한다. 장막벽용 블록은 밖 벽에 사용할 때, 또는 운반 도중의 파손이 고려되고 벽 자체의 소요강도가 있으면 될 것이다. 강도는 블록 전단면적에 대하여 40kg/cm² 이상으로 한다. 블록의 전단면적이라 함은 블록의 전 길이와 전 너비를 곱한 것이고 각도는 정확히 90도가 되어야 한다.

 

(4) 블록 제작

골재 알의 크리는 살두께의 1/3이하 살두께 25mm 이면 8.3mm 이하로 하고 용적배합비는 시멘트 : 골재 = 1:7 이내로 하되 시멘트 사용량은 실체적에 대하여 1급 220kg/m³ 이상으로 한다. 물시멘트비는 40% 이하이면 충분하다. 제작원료 혼합은 비빔기계를 쓰고 성형은 진동 또는 진동가압하여 찍어낸다. 진동수 매분 4,000~5,000 진폭 0.5~1.0mm 7~10 초간 진동시키고 한 시간에 100~120개를 제작할 수 있다. 초기보양은 습도 100%의 실내에서 보존하여 500℃ 로 유지한다. 야적시간을 통산하여 4,000℃ 이상 습윤보양한다. 단 4,000℃ 에는 상온으로 10일간 정도이고 그때의 강도는 재령 28일 강도의 70~80%에 달한다. 5,000℃ 이내의 증기보양으로 할 때에 주의할 사항은 다음과 같다.

*온도를 급격히 변화시키지 말 것

*온도는 1시간에 15℃ 이하의 온도비로 전 실내에 균등하게 상승하도록 할 것

*최고온도는 65℃를 넘지 말 것 

*보양실에서 꺼낼 때에는 온도를 서서히 내린 다음 할 것