거푸집 해체

왜 배우는가: 거푸집 해체는 구조물의 안전과 공정을 함께 좌우하는 작업이라서 시험에서 반복해 출제된다. 해체 시기를 강도와 온도 이력으로 판단하는 방법을 알아야 1교시 용어 문제와 2~4교시 논술 문제에 모두 답할 수 있다.

출제 이력: 제133회 2교시 6번, 제129회 1교시 11번, 제114회 1교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

거푸집 해체란 콘크리트가 자중과 시공 중 하중을 지지할 수 있는 강도에 이른 뒤 거푸집과 동바리를 제거하는 작업이다.

이 정의는 답안 첫 줄에 그대로 쓸 수 있다. 해체는 날짜가 아니라 강도 확보 여부를 기준으로 정하는 작업이므로, 정의의 핵심은 강도 확보에 있다. 해체 시기를 설명할 때는 다음 키워드를 함께 쓴다.

• 거푸집: 굳지 않은 콘크리트를 설계된 형상과 치수로 담아 지지하는 가설 구조물이다.
• 동바리: 거푸집과 콘크리트 하중을 바닥이나 하부 지반으로 전달하는 지지 부재이다.
• 존치기간: 거푸집과 동바리를 해체하지 않고 유지해야 하는 최소 기간이다.
• 압축강도: 해체 가능 여부를 판단하는 콘크리트 강도 지표이다.
• 적산온도: 양생 온도와 시간을 곱해 강도 발현 정도를 나타내는 지표이다.
• 재령: 타설 후 경과한 일수이며, 강도 시험과 존치기간 산정의 기준이 된다.

2. 개념 풀이

거푸집 해체는 콘크리트가 자기 무게와 시공 중에 가해지는 하중을 견딜 수 있는 강도를 확보한 뒤에 진행하는 작업이다. 강도가 부족한 상태에서 해체하면 구조체가 설계 하중을 받기 전에 처짐과 균열이 생기고, 심하면 붕괴로 이어진다. 따라서 해체 시기는 타설 후 경과한 날짜보다 실제 강도 발현 정도를 기준으로 판단한다.

이 원리는 시멘트의 수화반응에 근거한다. 타설 직후 콘크리트는 소성 상태여서 하중을 지지하지 못하고, 수화가 진행되면서 조직이 치밀해져 압축강도가 시간에 따라 증가한다. 강도 증가 속도는 온도에 크게 좌우되므로, 같은 재령이라도 기온이 낮으면 강도 발현이 늦고 기온이 높으면 빨라진다. 이 차이를 반영하기 위해 재령과 온도를 함께 고려한 적산온도로 해체 시기를 보정한다.

구조 설계에서 콘크리트 강도는 일반적으로 표준 양생한 재령 28일 압축강도를 기준으로 한다. 현장에서는 28일을 기다릴 수 없으므로 재령 7일 등 중간 시점의 강도 시험으로 28일 강도를 추정한다. 이 추정값이 해체 가능 강도에 도달했는지를 판단하는 것이 현장 해체 절차의 출발점이다.

해체 시기는 날짜가 아니라 콘크리트의 실제 강도로 정한다.

거푸집은 받는 하중의 성격에 따라 두 부류로 나누어 생각해야 한다. 측면 거푸집은 기둥과 벽의 옆면을 지지하며 콘크리트 자중을 직접 받지 않으므로, 표면과 모서리가 손상되지 않을 정도의 강도가 확보되면 먼저 해체한다. 반면 저면 거푸집은 슬래브와 보의 밑면을 받치며, 콘크리트가 자중을 스스로 지지할 때까지 동바리와 함께 존치해야 한다. 저면 거푸집은 설계기준강도가 확보된 뒤 해체한다.

저면 부재에서 존치기간은 하중을 분담하는 동바리를 얼마나 유지할지 정하는 기간이다. 보와 슬래브는 자중이 크고 휨모멘트가 크게 작용하므로, 해체 후 하중이 바로 걸리면 처짐이 커진다. 따라서 존치기간은 강도 발현 상태와 하중 조건을 함께 보고 정한다.

3. 등장 배경과 필요성

공사 기간을 줄이고 거푸집을 빨리 회수해 재사용하려는 요구가 커지면서 해체 시기를 앞당기려는 경향이 생겼다. 그러나 강도가 확보되지 않은 구조체에 하중이 걸리면 균열과 처짐이 발생하고, 내구성과 사용성이 떨어진다. 해체 시기를 명확한 기준으로 정할 필요가 생긴 배경은 이 공기와 안전 사이의 상충에 있다.

법령도 이 기준을 요구한다. 산업안전보건기준에 관한 규칙 제334조는 사업주가 콘크리트 타설작업을 할 때 설계도서상의 콘크리트 양생기간을 준수하여 거푸집 및 동바리를 해체하도록 규정한다. 건설현장에서는 이 규정과 함께 콘크리트 표준안전 작업지침의 해체 규정을 따라, 해체 구역 출입 통제, 비와 눈 등 기상이 나쁠 때 작업 중지, 낙하와 충격에 대비한 버팀목 설치 등을 함께 시행한다.

기온이 낮은 환경에서는 강도 발현이 느리므로 재령만으로는 해체 시기를 정할 수 없다. 이 때문에 양생 온도 이력을 반영하는 적산온도 방식이 필요하며, 한중 콘크리트에서는 양생 및 거푸집 해체 시기를 적산온도로 결정한다. 이 방식은 같은 재령이라도 시공 환경에 따라 해체 시기가 달라지는 이유를 설명해 준다.