내화 피복 시공
철골이 여러모로 편리하고 우수한 재료임에는 분명하지만 화재에는 대단히 취약하다. 불이 났을 때 진화 시까지 죄소 1시간 내지 3시간 정도가 소요됨을 감안하여 그때까지 충분히 견딜 수 있도록 내화 조치를 해야 한다. 철골의 인장강도는 100℃에서는 약간 내려가다가 250~300℃에서는 오히려 올라간다. 그러다 600℃가 되면 급격히 떨어져 보통 때의 1/3로 떨어져 구조체로서는 제구실을 할 수가 없게 된다. 불이 나면 보통 600°℃ 이상이 될 때가 많다.
건축구조기준에서 기둥이나 벽체, 슬래브 등 화기(火氣)가 접하는 부위에 따라 견더야하는 시간을 각각 달리 정하고 있다. 최소한 그 시간까지는 견딜 수 있는 내화재료를 피복함으로써 안전을 확보해야 한다. 건축법에서 정하는 내화기준에 적합하기 위해서는 통상 1시간에서 3시간까지 견딜 수 있는 재료를 사용해야 한다. 철골기둥은 두께 5cm 이상의 콘크리트로 덮거나 두께 6cm 이상의 철망모르타르를 발라야 한다. 철골벽체는 두께 4cm 이상의 철망모르타르를 양면으로 발라야 하며, 철골보의 경우 두께 6cm 이상의 철망모르타르를 바르거나 두께 5cm 이상의 콘크리트를 덮도록 되어 있다.
철골 내화 피복 시공 시 주의사항
- 내화피복 작업 시 분진방지를 위하여 건물 외벽에 방풍막을 견고하게 설치하며 작업 중 떨어진 낙진의 원활한 제거를 위해 깔판을 깔고 작업한다.
- 1회에 뿜칠되는 적정 뿜칠 두께는 최대 30mm까지로 하고 재뿜칠 시에는 최소 36시간 이상 충분히 양생을 한 뒤 시공하며, 장비가 작동할 수 있는 정격전압과 충분한 전기용량을 사전에 확보해야 한다.
- 깨끗하며 이물질 등이 혼합되지 않은 공업용수 기준에 적합한 놀을 사용하고 표면 뿜칠상태 및 두께 등을 작업원이 조정할 수 있도록 300Lux 이상의 조도를 확보한다.
- 동절기 공사 시 작업장소의 온도와 피착면의 온도가 작입 및 양생건조되는 기간 동안 4°℃ 이상 유지되도록 한다.
- 뿜칠 록울(rock wool)공법은 반건식 공법으로서 시공 시 분진이 비산되어 현장작업 환경을 악화시키므로, 습윤된 상태에서 뿜어 붙이는 습식 록울, 세라믹계 뿜칠을 이용하여 분진의 발생을 억제한다. 블랭(blanket) 휘감는 공법, 성형판 부착공법은 절단 시 이외에는 분진발생이 적다.
- 내화피복 시공 후 부착력 손실로 인한 박리는 절대적으로 불가하다. 뿜칠 록울공법은 부착력이 기대되지 않으므로 라스(lath)의 병용 등 기계적인 보강이 필요하다.
- 철골과의 부착성 개선을 목적으로 개발된 세라믹계 선부착 공법을 적용한다.
- 내화피복의 부착성 문제, 박리 방지상 녹막이 광명단 도장을 하지 않는다. 철골 녹발생의 진행에 따라 내화피복재의 부착력이 손실되어 내화성상의 문제의 소지가 우려되므로 유의한다. 내화피복 시공 전까지 철골 녹발생 억제, 또 충분히 제거 후 시공하는 품질관리가 요망된다. 필요 시 철골 녹방지 페인트도장 후 내화피복을 실시한다.
철골 내화 피복 공법의 종류 및 특성
타설공법
주로 보통, 경량콘크리트, 기포콘크리트계에 한하며 시공은 종래의 콘크리트공사와 변함이 없다. 내화피복두께의 확보 및 균열발생에 주의를 요한다.
뿜칠공법
석면, 질석, 암면 등의 재료를 강재에 뿜칠하여 피복
- 건식 : 주재료, 부재료를 뿜칠할 때 노즐 끝에서 물 분사
- 습식 : 공장에서 배합한 시멘트, 질석 등의 재료에 물을 가하여 믹서에 혼합하여 뿜칠 용기로 압송하여 뿜어 붙이는 방법
- 시공장비의 능률이 나쁘고 재료의 시산량이 많아 방지책이 필요하고 기둥형, 보형의 모서리 내기가 곤란하고 마무리 재료로는 적당치 않다.
- 재료의 양중량이 많고 피복두께, 비중의 품질관리가 어려움
조적공법
코크리트 블록, 벽돌, 석재 등으로 조적하는 공법
충격, 박리에 비교적 강하나 시공기간이 길고 상대적으로 무거우며 진동 등에 의한 미세 균열의 우려가 있다.
PC판 공법
유닛 치수가 크고 철골과 이격하여 피복 자체가 자립되는 방식
- 판두께가 두껍고 강도가 있으며 용접 또는 볼트조임을 하므로 견고함.
- 화재 시 열변형이 커 일반 PC 부착보다도 철골에서의 지지간격을 짧게 함.
- 접합부의 줄눈 틈이 없도록 고려할 필요가 있음.
ALC(auto calved light weight concrete)판공법
경량으로 충격에 약하며 접합부 틈새 처리 문제가 있다.
규산 칼슘판공법
- 유닛 치수가 작고 강도가 없으므로 열변형을 고려하여 접합부 줄눈 틈이 작고 접착제를 사용하므로 접합부 응력이 작다.
- 접착제는 규산나트륨을 주성분으로 단섬유 석면 등의 내화재료를 배합한 것으로 접착제는 물에 녹으므로 시공 시 빗물이 시공면에 닿지 않도록 양생 조치해야 한다.
- 판의 맞춤이 나쁘면 접착제의 도포량이 많아지므로 판과 판이 잘 밀착되도록 한다.
세라믹계 뿜칠공법
- 종래의 섬유질 중심의 조성이 아니라 수산화알루미늄이나 탄산칼슘의 가열하에서의 흡열반응에 착안한 재료
- 습식 록울공법과 같은 순서로 습윤상태의 재료를 뿜어 불이는 공법
- 철골과의 부착성이 우수해서 내화피복 선부착공법이 가능
복합공법
하나의 복합제품으로 2개의 기능을 충족시키는 공법으로 외부 커튼월과 내화피복, 천장
공사의 천장마감 내화피복 기능을 충족하는 공법이다.
- 외벽 ALC 패널(외벽 마감과 내화피복 성능)
- 천장, 멤브레인공법(흡음성과 내화피복공법)
내화도장공법
- 일반시설, 주거시설, 산업시설 및 위험물시설의 철골 보 및 기농의 1시간용 내화다료로 도장시공 시의 기온은 반드시 5℃ 이상, 4℃ 이하이며, 만약 표면온도가 높으경우에는 건조가 너무 빨라 핀홀(pin hole), 퍼짐성 불량, 접작력 감소 등의 도막함이 발생될 수 있으며, 표면온도가 너무 낮아 습기나 서리가 있는 경우에는 불완전한 경화, 접착불량, 건조지연, cratering 현상 등 제반 물성을 나타낼 수 없게 됨을 유의해야 한다.
- 밀폐된 공간에서 도장은 작업자에게 유해하므로 도료도장 시나 건조과정 시 깨끗한공기를 공급해야 하며, 밀폐된 장소는 송풍기 등을 이용하여 강제환기시켜야 한다.
- 주위 여건상 화학물질이나 분진 등 오염될 수 있는 환경인 경우, 피도면의 오염은 세척을 해야 하며 최대한 도장간격을 줄여 오염을 방지해야 한다. 또한 철골구조물이 설치된 직후 도장하는 것이 바람직하다.
- 도장방법은 스프레이, 붓, 롤러 등으로 시공이 가능하나 후도막이 요구되는 내화도료는 균일한 도막두께 및 양호한 외관을 얻기 위해서는 에어레스-스프레이 도장방법을 원칙으로 하고, 부분적으로 현장사정상 공사가 곤란한 경우에는 붓, 롤러 등으로 시공할 수 있다.
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