내화 피복 시공하기 ㅣ 철골공사 실무

출처: NCS학습모듈, " 강구조시공 내화피복",교육부(20??)

 

내화 피복 시공하기

 

1) 내화 피복 재료 반입, 보관

구분	내용
재료의 반입 및 하역	● 내화 피복 재료의 현장 반입은 재료의 종류에 따라 다르다.  ● 뿜칠 공법의 재료는 시멘트, 플라스터, 록울 등은 트럭 또는 콘테이너의 수송으로 반입하면 기중기(fock lift), 핸드 포크(hand fock)로 재료 하치장과 압송 기계로 하역한다. ● 자재 반입 시간은 시간을 지정하여 가능한 적기에 반입토록 유도한다. 또한 재료 수송에 있어서 빗물에 젖지 않도록 시트로 보양하여야 한다.
선정 자재와 동일한 자재 여부 확인	● 제조업자의 상표가 부착된 포장 상태로 현장에 반입해야 하며, 상표에는 제조업자명, 자재 명, 제조연월일, 유효 기간을 명기해야 한다. ● 또한 내화 피복재 반입 시 공사 감독원 입회하에 재료의 규격, 품질이 해당 공사 시방서의 기준에 일치하여 선정된 자재인지 검수를 받고 현장에 반입한다. 또한 자재의 송장과 입고량이 일치하는지 여부를 확인한다.
재료의 보관	● 내화 피복 재료가 비를 맞지 않도록 보관 장소는 우수의 영향이 없어야 하고, 손상, 오염의 해가 없고 통풍이 좋아야 하며 기타 공사에 지장이 없는 곳을 선택한다. ● 재료의 스토크야드는 20~30㎡ 정도가 적당하며 외부의 경우는 건물 내의 일부로 예를 들면 1층의 차가 근접하는 장소에 비계 1단 정도의 구대를 제작하는 것이 재료 반입이 쉬우며 뿜칠 공법의 플랜트 재료 투입에도 편리하다.
	● 재료의 운반 및 보관

 

2) 플랜트 설치, 자재 운반

구분	내용
플랜트 설치	● 내화 피복에 소요되는 장비는 뿜칠기, 믹서기, 핸드 파렛트, 이동 비계, 고소작업대(수직,굴절 렌탈 장비) 등이 필요하다. ● 뿜칠 공법에 의한 반건식, 습식 공법의 경우, 혼합재를 압송 펌프로 펌프업하는 방법이 취해진다. 건물의 1층에 재료 보관을 겸한 혼합용의 플랜트를 설치한다.  ● 플랜트 설치에 있어서 압송 펌프 능력, 대수, 재료의 1일 사용량, 재료의 필요 스토크량, 운반차의 동선, 전력 급배수 및 기타 공사의 작업과 관계를 고려하여 플랜트의 위치와 규모를 정해야 한다. ● 재료의 스토크량은 약 10ton에 대하여 60~70㎡ 정도의 스토크야드가 필요하다.
자재의 운반 및 양중	● 자재는 지게차, 핸드 파렛트, 손수레 등을 이용하여 소운반한다. ● 자재 양중은 공사 초기에는 주간에 양중하며 후속 공정 영향 시 야간 양중을 고려할 수 있다.

 

3)  내ㆍ외부를 보양, 확인

       내화 피복에는 뿜칠 공법의 재료, 공법에 따라 작업 중에 먼지량 발생이 많고 먼지가 외부로 날아가는 것을 방지하기 위하여 보양이 필요하다. 

       보양을 실시하고 각 층별 보양 상태를 검사 후 작업을 실시한다. 미비한 부위는 보완 조치 후 작업을 진행한다. 먼지가 외부로 날리는 것을 방지하기 위해서는 외부 주위에 성형판, PC판을 사용하기도 하며, 공정상 외부주위의 샤시, 유리 등을 시공 후 내화 피복 작업을 하는 경우도 있다. 공법, 공정상, 외부 주위를 개방할 때에 뿜칠 작업을 하는 경우, 외부 비계에 방사 네트를 설치한다.

       뿜칠 작업에는 윗층에서 아래층으로 하여 개방부에 방사 네트를 설치하여 보양한다.

구분	내용
내부 보양	● 커튼월 시공 부위(커튼월 후행 시)        청시트 및 필름지를 이용하여 내화 피복재로 인한 오염을 철저히 방지한다. ● 코어 옹벽 및 안전난간대 부위        필름지를 이용, 피복재로 인한 오염 및 피복 두께 확보에 만전을 기한다. ● 전기 Tray, 천정 달대 볼트, 기둥 타 작업 부위 등       선공정 부위는 필름지 등을 이용하여 Tape로 보양 작업을 실시한다.
외부 보양	● 커튼월 미시공 부위(커튼월 선행 시)        외부 메쉬 방염 천막을 설치한다. 작업층 윗층 안전 난간대에 결속하고 작업층 바닥안전 난간대에 결속시켜서 외부 비산 방지에 만전을 기한다.

 

4) 작업 여건을 확인, 뿜칠용 비계 설치

구분	내용
가설물 설치 검토	●  뿜칠 부위를 아래 세 가지로 구분할 수 있으며 작업 조건에 맞는 가설물 설치를 검토해야 한다. ▷ 일반부: 시공성이 양호한 내부 주요 면적을 차지하는 곳으로 기둥 등으로 마감하는 바탕을 겸한 경우(보 하부의 천장에 노출하는 경우도 있다.)는 시공 정밀도가 요구된다. 기타 부재에 적합한 덕트와 파이프의 보관통 및 간막이 벽 등이 있다. ▷ 코어부: 코어부는 철골 부재가 작은 종류가 대부분이며 엘리베이터 샤프트 등의 바닥개구부가 있으면 시공성이 나쁘다. 내진벽, 설비 배관, 가설 설비에 대한 내화 피복의 시공 순서, 마무리를 검토하여 공사를 해야 한다. ▷ 외부: 외측의 철골면에 대한 내화 피복 공사는 건물 외부의 작업을 위해 안전한 공법(비계)이 요구된다. 또 재료의 날림에 의한 인근의 영향과 하층 마감재(알루미늄 커튼월 등)의 영향에 주의해야 한다. 또 공사 중의 강우로 쉽게 떨어지는 재료로 해서는 안된다. 이런 관점에서 외장 부재를 선행하여 외장 PC판과 합성 내화 피복 공법(개별 지정 공법)을 검토해야 한다.
비계선정	● 층고가 4ｍ 이상은 파이프 비계 등으로 하며, 설치 시는 시공면에서 30㎝ 이상 떨어지지 않게 한다. 4ｍ 이하는 롤링 타워(rolling tower) 또는 발목 비계로 한다. ▷ 롤링 타워        내부에서 사용하며 시공 순서에 따라 이동한다. 안전을 확보하기 위하여 반드시 높이 75㎝ 이상의 난간, 제동 장치가 있는 것을 사용한다. 제동 장치는 작업 중에는 반드시 작동시켜야 하며, 사람이 탄 채로 이동하여서는 안된다. ▷ 파이프 비계       주로 샤프트 내에 사용한다. ▷ 내민 비계       가동형으로 샤프트 내 또는 건물의 외주부에 사용한다. 비계의 전도 또는 미끄러짐을 방지하기 위하여, 샤프트 내 또는 건물의 외주부로 내민 반대 부분을 상부의 보에 고정하거나 중량물을 설치하도록 한다. ▷ 말목 비계       내부 공사에 이용된다.
발판선정	● 기둥의 상부와 보의 내화 피복 공사에는 발판이 필요하다.  ● 내화 피복 공사 중에 기타의 작업과 공동 작업에 무리가 있어서 어느 정도까지는 발판을 만들고 바닥의 면적이 큰경우에는 그 유니트 전체를 이동하는 방식이 좋다.  ● 특히 뿜칠 공법의 경우, 발판이 넓으면 쉬우나 좁은 발판은 능률이 나쁘다.
	● 내화 피복 공사용 비계(내민 비계)
	● 내화 피복 공사용 비계(말목 비계)

 

5) 내화 피복 뿜칠면의 바탕 처리

       시공면의 바탕 처리는 뿜칠에 앞서 철골면에 들뜬 녹, 부착 기름 및 도막의 벗겨짐 등 뿜칠에 지장이 있는 것을 청소한다. 도장의 철골 방청 처리가 적절하지 않으면 뿜칠 내화 피복재의 시멘트분과 기성품용 접착재의 알칼리분이 도막을 이탈시켜서 접착력을 저하시키는 경우도 있다. 이런 경우를 방지하기 위하여 내알칼리성의 방청 도장을 하여야 한다.
       원가 및 시공 실적 등을 판단하여 KS 제품인 페인트(용접한 철골 부분에 적합하지 않다) 또는 아산화연 페인트 등이 적당하다. 또 공기 조화된 사무실 등에는 철골의 녹이 진행되지 않는 철골에 녹방지 도장을 하지 않는 경우도 있다. 상자형 뿜칠 등 라스 바탕이 필요한 경우는 원형 철근을 최대 간격 450㎜로 용접한 후 라스(KS F 4551 와이어 라스, KS F4552 메탈라스에 규정하는 것 또는 동등품 이상의 것)를 설치하고 결속선으로 긴결한다.

       또한 아래 문제에 주의하여야 한다.

• 공사 중에 분진이 현저하게 진행되면 내화 피복재의 접착에 나쁜 영향을 준다.
• 공사 중에 분진이 날리면 인근에 영향을 준다.
• 하부층의 마무리재가 상층의 녹물로 오염이 된다.

바탕 처리

 

6) 내화 피복용 자재의 규격 및 시방에 따른 배합

      적합한 용수를 사용하고 시방 기준에 따라 적당한 중량비 배합 여부를 확인하며 배합한다.

보양	재료 배합

 

7) 내화 피복 뿜칠 재료 압송

       뿜칠 내화 피복의 반건식, 습식 공법의 시공은 믹서로 반죽된 재료를 시공하는 모든 층의 높이와 펌프 압송의 능력 관계에서 다음과 같은 방법으로 시공한다.

• 압송, 뿜칠 겸용 펌프에 있어서 시공층까지 압송하여 그 대부분은 뿜칠 시공한다.
• 압송 펌프로 시공하는 각층에 설치된 뿜칠 전용 펌프로 뿜칠 시공한다.

       또한 펌프의 압송 한계를 넘는 층에 재료를 압송하는 경우 중간층에 중계용 펌프를 설치하고 뿜칠 시공한다. 건식 공법의 시공은 시공층에서 반죽하여 그층에 설치된 뿜칠 전용 펌프로 뿜칠 시공한다. 최근 압송 펌프 능력에서 건식 공법은 중층 건물까지 대부분 사용하며, 중고층, 초고층 건물로는 습식, 반건식 공법이 주류를 이룬다.

암면을 사용하는 뿜칠 시스템 비교

 

8) 내화 피복 뿜칠 실시

       뿜칠 후 비를 맞으면 박락, 바탕 처리가 부실하면 박락, 한번에 너무 두껍게 뿜칠하면 박락현상 등에 유의하여 시공한다. 1회 뿜칠 두께는 30㎜ 이하로 하고 그 이상일 경우 2회뿜칠한다. 

       뿜칠 공법의 경우 두께의 관리 및 부피 비중의 확보, 균열, 탈락 방지가 중요하다. 건식의 경우 두께가 적정해도 부피 비중이 나오기 위해서는 누름 시공이 필요하다. 습식의 경우 부피 비중은 별 문제가 없으므로 두께를 시공의 포인트로 관리한다.

구분	내용
건식 뿜칠 공법 (공장 배합 방식)	● 시멘트와 암면을 공장에서 섞은 재료를 공기 압송하여 노즐선단에서 분무수와 함께 뿜칠하는 공법으로 비용이 가장 적게 들며 형상의 자유도가 높으며 다음과 같은 특징이 있다. ▷ 재료의 비산, 뿜칠 시의 손실, 양생에 대한 대책이 필요하다. ▷ 시공 후의 표면이 부드럽고, 부스러지기 쉽기 때문에 설비 샤프트나 엘리베이터 샤프트에는 부적절하다. ▷ 수직 압송 능력이 떨어져 뿜칠기를 시공 층에 두기 때문에 재료의 양중이 필요하다. ▷ 흙손 누름의 정도에 따른 비중의 불균일함이 생기기 쉬운 결점이 있다. ● 건식 뿜칠 공법 공장 배합 방식 시공의 흐름
	● 주재료 ▷주재: 암면(중량비 60~75%) ▷점결재: 보통 포트랜드 시멘트 또는 고로 슬래그 시멘트(중량비 25~40%) ● 부재료        직접 뿜칠의 경우는 철물을 사용하지 않으나 다음과 같은 경우는 강재와의 부착효과를 높이기 위하여 보강 철물을 사용한다. ▷ 상자형 뿜칠의 경우 : 보강 원형근과 메탈 라스류를 바탕 철물로 사용한다. ▷ 보 밑면 피복재의 낙하 방지를 위한 경우 : 하부 플랜지 밑면 피복재의 낙하 방지를 위해 메탈 라스 등을 보강재로 사용한다.
	▷ 뿜칠 두께가 두껍고 진동 등이 가해지는 경우        뿜칠 층이 두꺼우며, 항상 진동을 받을 염려가 있는 부분(공조실, 공장 등)은 필요에 따라 블록 앵커(block anchor)를 설치하여 보강한다. 수량은 5~6개/㎡로 한다.
	● 직접 뿜칠
	● 상자형 뿜칠
	● 보강 바탕
	● 블록 앵커에 의한 보강
	● 뿜칠 ▷ 주재료를 압송 장치의 호퍼에 투입하여 공기와 혼합한 상태로 내압 호스를 통해 압송한다. ▷ 압축 공기에 의하여 접착제 등을 포함한 혼합수가 노즐 선단 주위에서 분무되어, 주재료와 혼합되어 강재면에 뿜칠된다. ▷ 뿜칠 시의 노즐 토출구와 시공면과의 거리는 약 30~50㎝ 정도로 약간 경사지게 한다. ▷ 필요에 따라 흙손 누름을 하는 경우도 있다. ▷ 자연 건조에 의해 경화할 때까지 약 5일간을 요한다. ▷기건 상태에 달할 때까지의 표준 소요 일수는 아래 표와 같다.
	● 자연 건조에 의해 기건 상태에 달할 때까지의 표준 소요 일수
건식 뿜칠 공법 (현장 배합 방식)	● 습식 뿜칠 공법과 같이 구성 재료를 적하장 부근에 설치한 압송기로 시공층까지 수직 배관으로 압송하는 방법을 사용하므로 각 층마다 구성 재료의 양중은 불필요하나, 시공층이변할 때마다 수직 배관의 연장이 필요하다. 이 공법은 암면을 풀어서 압송함과 동시에 별도의 계통으로 시멘트 슬러리를 압송하여 노즐 선단부에서 합류시켜 뿜칠하는 방식으로 다음과 같은 특징을 가진다. ▷ 미리 시멘트를 습식화하기 때문에 시멘트의 부유진분(浮遊塵粉)이 매우 적다. ▷ 시멘트 슬러리가 암면과 노즐 선단에서 혼합되므로 균일하며 또한 충분하게 부착되기 때문에 안정된 뿜칠 층을 형성한다. ▷ 뿜칠 후 표면에 시멘트 슬러리만을 뿜칠할 수 있어 표면의 경화 처리가 가능하며, 비산 및 낙하 방지가 가능하다. ▷ 수직 압송 능력이 크기 때문에, 높은 층일수록 시공 능률이 크다. ▷ 주재료 : 공장 배합 방식과 동일하다. ▷ 부재료 : 공장 배합 방식과 동일하다.
	● 건식 뿜칠 공법 현장 배합 방식 시공의 흐름
	●  뿜칠 ▷ 시멘트 슬러리의 배합은 물 80~120L에 대하여 시멘트 40㎏의 비율로 하여 충분히 교반한다.  ▷ 암면을 압송 장치의 호퍼에 투입하여 개면 장치를 거친 후 공기와 혼합 상태로 하여 직경이 큰 압송 파이프로 압송한다.  ▷ 암면과 시멘트 슬러리의 토출량은 중량비로 약 1:1.5~2.0이 되도록 조정하여 압송한다.  ▷ 뿜칠은 시공면에 크게 요철이 생기지 않도록 균일하게 하고, 필요에 따라 흙손누름을 한다.  ▷ 건조는 공장 배합과 동일하다. ● 양생 : 공장 배합 방식과 동일하다.
습식 뿜칠 공법	● 이 공법은 시공업자마다 사용 재료 및 그 구성비가 다르나, 주된 재료는 암면, 보통 포틀랜드시멘트 및 석고 프라스터 등으로 각각의 재료와 물을 믹서에서 비빈 후 압송 뿜칠기로 뿜칠하는 방식으로, 건식 뿜칠 공법에 비해 비용은 많이 드나, 다음과 같은 장점을 가진다.
	● 뿜칠 시의 손실이나 바람에 의한 비산이 매우 적다. ● 경화 후의 표면이 딱딱하여 표면에서의 비산이 거의 없다. ● 수직 압송 능력이 높기 때문에 양중의 필요가 없어 작업능률이 높다. ● 흙손 마감을 함으로써 치장 마감에도 사용할 수 있다. ● 주재료 ▷주재: 암면을 주종으로 하여, 규조토, 질석 및 퍼라이트 등 무기질 재료를 일부 혼합하는 경우도 있다. ▷점결재: 보통 포틀랜드 시멘트로 하여 그 일부에 석고 플라스터를 사용하는 경우도 있다. ▷혼화제: 점성 효과와 방진 효과를 높이기 위한 것으로, 유기질 재료가 사용된다. ● 부재료 건식 뿜칠 공법과 동일하다. ● 뿜칠 ▷ 주재료의 소정량을 믹서에 투입하여 건비빔한 후, 소요량의 물을 가하여 규정된 시간비빈다.  ▷ 이 경우 필요 수량은 미리 정한 노즐 토출 시의 플로값에 따라 정하고, 1시간 이내에 뿜칠하도록 한다. 뿜칠은 강재면에 직각으로 하여 균일한 두께가 되도록 한다. ▷ 노즐의 토출구와 강재면과의 거리는 약 30~50㎝ 정도로 하는 것이 표준이다. ▷ 1회의 뿜칠 두께는 시공 시의 박락 방지를 고려하여 20~30㎝로 하고 그 이상의 경우는 하향 뿜칠과 상향 뿜칠로 나누어 2회로 한다. 하향 뿜칠과 상향 뿜칠의 시간 간격은 하향뿜칠이 경화하기에 충분한 시간으로 하며, 24시간 경과 후 상향 뿜칠하는 것이 일반적이다.  ▷ 보 및 기둥의 뿜칠 순서는 아래 그림과 같으며, 경화 후에 보의 하부 플랜지 밑면의 박리, 낙하를 방지하기 위하여, 플랜지를 감싸듯이 하여 뿜칠하는 것이 중요하다. 보의 관통 부분은 라스를 이용한다. ▷ 자연 건조에 의해 5~7일에 필요 강도에 도달하며, 기건 상태가 되기까지는 약 3주 정도 소요된다. ●  양생 건식 공법과 동일하다
	● 습식 뿜칠 공법 시공의 흐름
	● 보의 뿜칠 순서
	● 기둥의 뿜칠 순서
	● 뿜칠 SPRAY
마무리	● 공법별 뿜칠 시공을 완료하면 시공 계획서의 공정 순서에 따라 다음 작업장으로 이동해야 하는 경우 가설 작업대를 점검하고 안전하게 이동하며 작업반장의 지시에 따라 작업한다.