내화공사

1. 목적

건축시행령제56조 및 건축물의피난및방화구조등의기준에관한규칙 제3조제8호 및 내화구조의인정및 관리기준(건교부 고시 제2000-93호, 2000.4.20)의 규정에 의거 한국건설기술연구원장이 성능을 인정한 내화구조에 대하여 공사감리자가 현장에서 시공자가 인정받은 내용대로 시공여부를 확인하여 내화구조의 품질향상 도모

2. 현장품질확인의 시기 및 내용

내화구조를 시공하는 경우 감리자는 그 공정에 따라 초기, 중간, 완료시점에 품질검사체크리스트에 따른 품질확인을 하여야 한다.
○ 초기검사 : 내화구조 공사 착공 전 준비(사용재료 및 장비 등 확인, 인정내용 숙지 및 검토 등)
○ 중간검사 : 내화구조 시공 50% 시점에서 시공 및 양생 상태 확인
○ 완료검사 : 내화구조 시공 완료 시점에서 시공물량, 시공상태 등 확인
○ 재 검 사 : 재시공 및 보완작업 후 적정여부 확인

3. 현장품질확인의 실시

① 내화구조의 인정 및 관리기준(이하”기준”이라 한다)에 따라 내화구조의 인정을 받은 자(이하 “인정업체”라 한다)는 시공자 및 감리자에게 인정 받은 내화구조의 내용과 현장시공방법 및 검사방법을 제출토록 규정되어 있으므로 감리자는 동내용에 따라 적정한 시공과 현장품질관리가 이루어 질 수 있도록 감리 하여야 한다.
② 감리자는 내화구조 공사착공 전에 공사물량, 시공부위, 시공방법 및 검사방법에 대하여 충분한 검토를 하여 시공 및 검사계획을 수립하고, 이에 따라 시공자가 시공을 하도록 조치하여야 한다.
③ 감리자는 내화구조로 시공되는 제품에 대하여 한국건설기술연구원장이 내화구조로 인정한 제품인지의 여부를 확인하여야 하며, 인정업체로부터 공사물량에 대한 내역을 제출받아 인정내용에 따른 적정량이 사용되는 지의 여부를 확인하여야 한다.
④ 감리자는 초기, 중간, 완료 공정시 품질확인 체크리스트에 따라 검사를 실시하고, 검사결과를 기록•보관하여야 하며, 건축허가기관, 발주기관, 한국건설기술연구원등에서 검사결과의 제출요청이 있는 경우 이를 제출하여야 한다.

4. 현장품질확인에 따른 조치

① 내화구조에 대해 초기, 중간 품질확인을 실시한 결과 부적정한 것으로 확인되었을 경우 감리자는 시공자가 완료검사 이전에 보수공사를 하도록 조치하여야 한다.
② 감리자는 완료검사 결과 인정내용과 상이하게 시공되는 등 부적정한 것으로 확인된 경우에는 시공자에게 보수공사 등 필요한 시정조치를 명하도록 하고, 인정업체의 품질관리 등 인정 내화구조 자체에 문제가 있는 것으로 판단되는 때에는 이를 한국건설기술연구원에 통보하여 필요한 조치를 요구할 수 있다.
③ 감리자는 현장의 품질검사를 실시함에 있어 특히 필요한 경우 국 공립시험기관 및 건설기술관리법에 의한 품질검사전문기관, 한국건축내화협회등에 시험을 의뢰할 수 있다.

5. 내화구조별 현장품질확인 체크리스트

5.1 내화뿜칠재

철골내화피복재의 일종으로 무기질 등이 혼합된 제품을 철골에 일정 두께로 피복한 구조이며, 그 종류는 다음과 같다.
1) 반습식 (암면계) : 원재료 + 시멘트 + 물
2) 습 식 (암면계, 질석계, 퍼라이트계 등) : 원재료 + 물5.1.1 품질확인 항목

5.1.2 품질확인 기기

1) 두께측정용 게이지(Guage) 바늘과 슬라이딩디스크(Sliding Disk)로 구성되며, 핀의 길이는 두께를 측정할 수 있도록 충분한 길이여야 하고, 슬라이딩 디스크는 측정시료 표면에 완전히 밀착될 수 있도록 한다.

2) 밀도측정용 절취기 밀도측정용 절취기는 상부가 톱니로 되어 있어 측정시료를 파손 없이 절취를 할 수 있어야 하며, 지름은 8㎝가 되도록 한다. 절취된 시료는 돌림판을 돌려 밀어낸다.

3) 전자저울 측정범위 500g～10㎏, 정밀도 0.1g이상

4) 스프링 저울 측정범위 1㎏～100㎏, 정밀도 0.1g이상

5.1.3 품질확인 내용

1) 외관 : 육안으로 색깔, 표면상태, 균열, 박리 등을 검사한다.
2) 두께 : 부위•성능별로 측정개소는 매 층마다 좌우 5m 간격으로 하여 10개소 이상을 측정한다.
3) 밀도 : 부위•성능별로 측정개소는 매 층마다 1개소 이상을 측정한다.
4) 부착강도 : 부위•성능별로 측정개소는 매 층마다 1개소 이상에 중간검사시에 일정부위에 시험편을 부착하여 완료검사 시에 검사한다.
5) 배합비는 원재료, 시멘트 및 물 배합시 매 층마다 1회 이상을 확인한다.

5.1.4 품질확인 방법

1) 외관확인
① 인정 내화구조의 외관은 지정표시 확인, 포장상태, 재질, 평활도, 균열 및 탈락의 유무를 육안으로 검사한다.
② 재질은 인정내화구조 재료 견본과 비교하여 이상여부를 검사한다.

2) 두께확인
① 두께측정을 위해 선정한 부분은 구조체 전체의 평균두께를 확보할 수 있는 대표적인 부위를 설정한다.
② 두께측정기를 피복재에 수직으로 하여 핀을 구조체 피착면 바닥까지 밀어 넣어 두께를 측정한다. 핀이 피착면에 닿았을 때 피복재 표면이 평면이 되도록 충분한 힘을 주어서 슬라이딩 디스크를 밀착시킨 다음 디스크가 움직이지 않도록 유의하면서 빼내어 두께 지시기를 읽어 1㎜단위로 두께를 측정한다.
③ 기둥•보의 설정된 두께측정 1개소에서 한 변의 길이가 500㎜가 되도록 구역을 설정하고, 이 구역에서 무작위(균등하게)로 10군데(플랜지 5군데, 웨이브 5군데)의 두께를 측정하여 그 중 최소값을 그 부분의 두께로 기록한다.

3) 밀도확인
① 밀도 측정부위는 두께측정 부위 중 정상 두께에 가까운 부분을 절취하여 보•기둥의 경우 1군데를 임의 정한다.
② 밀도 측정은 밀도측정용절취기로 떼어 낸 다음 손실이 안되게 유의하면서 시료 봉투에 담아 시험실 건조기에서 상대습도 50%이하, 온도 50℃로 함량이 될 때까지 건조 후 중량을 측정한다.
③ 밀도 계산 : 다음 식에 의해 밀도를 계산한다.
D = W / ( K × T )
여기에서 D = 밀 도 (g/㎤), K = 시료의 면적(㎠), T = 시료의 두께(㎝), W = 건조후의 무게(g)

4) 부착강도 확인
부착강도는 훅크가 달린 금속접시, 에폭시수지(2액형), 저울을 이용하여 응력을 가중시켜 시료가 탈락하는 순간의 값을 측정하는 것으로 피복재와 구조체의 피복면과 부착력, 혹은 내화 뿜칠재 자체의 부착력을 측정한다.

① 검사에 필요한 자재는 금속 접시(직경 83㎜, 깊이 12㎜, 면적 5.41×10-3㎡의 금속 원통형 접시의 중앙에 훅크가 부착)와 에폭시수지(2액형)
② 현장에서의 부착강도 검사를 위하여 검사자는 부착강도 검사용 금속접시를 중간검사시 일정부위에 부착하고, 이를 관리하여 정해진 검사일자에 측정한다.
③ 시험실적 측정은 아연도금 철판(300㎜×300㎜)에 내화 피복재를 시공하여 실내온도(20℃)와 대기조건에서 28일 동안 양생한 후 측정한다.
④ 시공현장 측정은 현장에 시공된 가장 적절한 부위에 빔(Beam)이나 만곡 덱크판(Fluted deck)부위에 길이는 300㎝, 폭은 빔 혹은 만곡 덱크판의 폭을 시험면적으로 하여 시방서에 따라 대기조건에서 완전 건조하여 충분한 기간 동안 양생한다.
⑤ 금속접시에 2액형 에폭시수지를 25㎤가량 섞어서 즉시 내화 뿜칠재의 표면에 부착시킨다.
⑥ 금속접시를 시료표면에 밀착시키고 용기밖으로 흘러나온 수지는 깨끗하게 정리한다. 수지가 완전히 경화될 때까지(24시간 이상) 금속접시를 고정시킬 수 있는 조치를 취한다
⑦ 시험실 측정 : 최소한 250㎜이상의 경간을 갖게 지지하고 내화 뿜칠재 시공면을 밑으로 하여 시료를 설치한다.
⑧ 용수철 저울을 훅크(hook)에 걸어 분당 약 5kg의 힘을 균일하게 혹은 단계적으로 힘을 주어(시료의 수직으로)시료가 탈락할 때의 수치를 읽는다.
⑨ 부착강도 계산 : 시험한 결과를 가지고 아래와 같이 부착강도를 계산한다.
CA = F / A
여기에서 CA = 부착강도(㎏/㎠), A = 금속접시의 면적(㎠), F = 기록된 힘의 수치(㎏)
⑩ 측정된 탈락부위는 동일 재료로 마무리를 한다.
5.1.5 체크리스트

5.2 내화도료

내화도료는 희석재의 종류에 따라 유성과 수성, 주 원료의 종류에 따라 유기 도료와 무기도료로 등으로 구분하며, 도장한 표면이 일정온도가 되면 도막두께의 약 25～30배 정도로 발포층한 구조이다.

5.2.1 품질확인 항목

5.2.2 품질확인 기기

1) 버니어 캘리퍼스 (디지탈 및 일반) – 사용범위 : 0～ 300㎜ – 눈금단위 : 0.01㎜ – 정 밀 도 : 1/100㎜

2) 도막두께 측정기(측정정밀도: 1/100mm, 측정허용범위 : 0～ 300㎜)
내화도료의 건조도막의 두께는 도막두께측정기를 사용한다. 현장에 장비가 없는 경우에는 시공자 또는 인정업체의 장비를 활용할 수 있다. 단, 교정검사가 된 장비인지 여부를 확인한 후 사용한다.

3) KS F 4715-1992 5.8 에 따른 시험장비

5.2.3 확인내용

1) 외관 : 인정 내화구조의 외관은 보관상태, 재질, 도장상태 등을 육안으로 검사하며, 재질은 인정 내화구조(재료) 견본과 비교하여 이상유무를 검사한다.

2) 두께
① 두께 측정을 위해 선정된 부분은 구조체 전체의 평균두께를 확보할 수 있는 대표적인 부위를 육안으로 검사한다.
② 기둥 및 보의 두께검사는 1개소에서 한 변의 길이가 500mm가 되도록 구역을 정하고, 이 구역에서 균등하게 10군데(플랜지 5군데, 웨이브 5군데)의 두께를 측정하여 그 중 최소 값을 그 부분의 두께로 한다.
③ 도막두께측정기를 피복도막에 수직으로 센서를 구조체 도막면 바닥에 밀착하여 두께를 측정한다. 이때 정밀도는 1/100mm로 한다.

3) 부착강도 : 인정내용과 상이한 하도 및 상도 사용시 현장에 적용하고자 하는 하도 및 상도를 도장한 상태로 KS F 4715-1992 5.8 에 따른 시험을 실시하여 그 결과가 인정내용상의 부착강도 이상으로 확보되는지 여부를 확인한다.

4) 재도장시간 : 인정내용 상의 재도장 가능시간 및 양생기간 준수 여부 확인

5.2.4 체크리스트