기초공사

[어설픈터프가이]

 

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콘크리트는 기초, 땅을 파지 않고 바로 설치하는 지하실과 차고의 기초 등 여러 용도로 사용된다.

콘크리트 작업을 할 때, 작업을 쉽게 하려고 공사 현장에서 콘크리트에 물을 섞으면 안 된다. 강도가 낮아지고, 투수성이 높아져서 동해(凍害)에 대한 저항력이 약해지기 때문이다.

타설 작업을 할 때, 기온이 섭씨 5도 이하이거나 24시간 내에 그 온도 이하로 내려갈 것이 예상된다면, 작업을 중지하는 것이 바람직하다.

양생 과정에는 새로 타설한 콘크리트의 습도를 유지하고, 건조되면서 축소되는 것을 며칠간 방지하는 것이 포함된다. 콘크리트 벽체나 바닥에 생기는 균열은 양생을 잘못하면 발생한다. 콘크리트는 대부분 레미콘으로 공급된다. 일반적으로 레미콘은 단위 체적당 시멘트의 포대 수와 자갈의 최대 크기로 주문한다.

자갈의 크기는 위치별로 차이가 있는데, 작은 자갈을 사용할 경우에는 시멘트 추천 비율을 바꿀 필요가 있다. 일반적으로, 자갈의 최대 크기가 89밀리미터보다 작을 때 시멘트의 비율을 높이는 것이 좋다. 콘크리트는 연속적으로 부어 넣어야 하며, 부어 넣을 곳 전체에 걸쳐 수평을 유지하도록 한다. 기포를 제거하기 위하여 콘크리트를 막대로 젓거나 진동시키며, 거푸집의 구석까지 콘크리트를 밀어 넣어야 한다.

더운 날씨에는 콘크리트가 너무 빨리 건조되지 않도록 한다. 부어 넣은 후 며칠 동안 습윤한 상태로 보존해야 한다. 빨리 건조되면 강도가 유의하게 저하되고, 보도나 차도 쪽에 노출된 표면이 조기에 파괴되기도 한다. 매우 추운 날씨에는 양생될 때까지 콘크리트의 온도를 영상으로 유지해야 한다. 콘크리트가 양생되는 속도는 온도에 영향을 받는데, 고온에서보다 섭씨 4도 이하에서는 훨씬 느리다. 심하게 추운 날씨에는 양생 기간 동안 단열재를 설치하거나 가열해야 한다.

레미콘(Ready-Mixed Concrete)

레미콘은 대부분의 지역에서 쉽게 구할 수 있다. 푸팅, 내부 슬래브 및 기초 벽체에 사용할 레미콘은 최소 강도가 2200psi(15Mpa) 이상이 되는 것을 주문해야 한다. 차고와 간이차고(Carport), 외부 계단, 차량 진입로 등에는 최소 강도가 3600psi(25Mpa)인 기포 콘크리트(Air-Entrained Concrete)라고 명시해야 하며, 이 콘크리트에는 작은 공기세포가 들어 있어서 일반 콘크리트보다 작업성이 좋기 때문에 시공이 용이하다. 양생이 된 기포 콘크리트는 동해에 몇 배 더 강하기 때문에 외부용 콘크리트에는 반드시 사용해야 하며, 높은 작업성과 내구성이 필요한 그 밖의 용도에도 사용을 권장한다. 황산염 성분이 들어 있는 토양에서는 콘크리트를 보호하는 첨가제의 사용을 권장한다.

콘크리트의 현장 배합

작업을 쉽게 하려고 공사 현장에서 콘크리트에 물을 타서는 안 된다. 물을 타면 강도가 낮아지고, 투수성이 높아져서 동해에 대한 저항력이 약해진다. 작업성을 좋게 하려면 콘크리트 회사에 가소제를 첨가할 것을 주문하면 된다. 현장에서 콘크리트를 배합하려면, 물과 골재가 깨끗해야 하고, 콘크리트를 손상시키는 유기물질이나 그 밖의 이물질이 없어야 한다. 또한 골재는 규격에 맞고 일정해야 한다. 기포 첨가제는 제조회사의 사용법에 따라서 엄격히 사용한다.

첨가제를 너무 많이 넣으면 콘크리트의 강도가 약해지므로 제조회사에 연락하여 특정 용도에 대한 적절한 배합 비율을 알아본다. 기포 첨가제는 동력을 사용하는 배합기(Mixer)를 이용할 때만 사용할 수 있다. 푸팅과 기초 벽체에 사용하는 콘크리트는 시멘트 40킬로그램당 20리터 이상의 물을 사용해서는 안 된다. 그 밖의 콘크리트 작업에는 시멘트 40킬로그램 당 18리터 이하의 물을 사용해야 한다. 이 비율은 평균 수분 함량을 가진 골재를 기준으로 한 것이다.

잔 골재와 굵은 골재, 시멘트와 물의 배합 비율이 잘 맞아야 구석진 곳이나 모서리에서 재료가 뭉쳐지거나 표면에 물이 생기지 않게 작업을 할 수 있다. 여기에 사용하는 골재의 크기는 수직으로 세운 거푸집 간격의 5분의 1이상 되어서는 안 되며, 콘크리트 수평 두께의 3분의 1이상 되면 안 된다. 배합하는 콘크리트의 슬럼프(Slump)는 푸팅의 경우에는 150밀리미터, 땅 위에 직접 타설(Slab-on-ground) 하는 콘크리트의 경우에는 100밀리미터를 초과해서는 안 된다.

콘크리트의 타설

가능하면 언제나, 콘크리트는 거푸집 속에서 300∼450밀리미터의 높이로 수평이 되도록 계속해서 부어 나가야 한다. 재료가 분리되는 것을 방지하기 위해서 콘크리트는 1.5미터 이하의 높이에서 거푸집에 부어 넣어야 한다. 높은 곳에서 부어 넣어야 하는 경우에는 적절한 수직 파이프를 사용한다. 레미콘 트럭이 닿을 수 없는 곳에는 리어카, 외바퀴 수레 혹은 슈트(Chute)를 이용하여 콘크리트를 운반한다. 슈트는 금속으로 만들거나 내부를 금속으로 두른 것을 이용하며, 바닥이 둥글고, 구배는 1:2∼1:3이 되어야 한다.

콘크리트가 무더기로 쌓이도록 해서는 안 되며, 갈퀴질이나 삽질로 넓게 펼쳐서 수평이 되도록 해야 한다. 진동기(Vibrator)는 콘크리트를 견고하게 만드는 도구이며, 타설 도구로 사용해서는 안 된다. 만일에 적절한 장비만 구할 수 있다면, 펌프(Pump)를 사용하여 콘크리트를 타설할 수도 있다. 콘크리트 타설 작업을 중단해야 하는 경우에는, 거푸집 안의 콘크리트 표면을 수평이 되도록 하고, 약간 굳은 후 표면을 거칠게 만들어서 다음에 부을 콘크리트와 접착이 잘 되게 한다.

작업을 다시 시작할 때는, 콘크리트를 붓기 전에 표면을 깨끗이 청소하고 약간 물기가 있게 만든다. 접합제 혹은 시멘트와 모래의 비율을 1:2로 섞어서 만든 그라우트(Grout)를 거칠게 만든 표면 위에 12밀리미터 두께로 얹어서 그 위에 새로 붓는 콘크리트와 결합이 잘 되도록 만든다. 그라우트를 얹은 직후에 콘크리트를 부어야 한다. 콘크리트를 타설한 다음, 고르게 다지려면 손으로 두드리는 기구를 사용하거나 진동기를 사용하면 더 좋다.

기온이 섭씨 5도 이하이거나 24시간 내에 그 온도 이하로 내려갈 것이 예상된다면, 작업을 중지하는 것이 바람직하다. 콘크리트의 배합과 타설은 기온이 섭씨 10도∼25도일 때 가장 좋다. 양생이 되는 최소 72시간 동안에는 섭씨 10도 이하로 내려가서는 안 된다. 그와 같이 하려면 물을 데워서 콘크리트 배합에 사용해야 한다. 콘크리트를 얼은 땅 위에 타설해서는 안 되며, 얼음이나 눈이 거푸집 안에 들어 있으면 제거해야 한다.

콘크리트의 양생

양생 과정에는 새로 타설한 콘크리트의 습도를 유지하고, 건조되면서 축소되는 것을 며칠간 방지하는 것이 포함된다. 콘크리트 벽체나 바닥에 생기는 균열은 양생을 잘못하면 발생한다. 콘크리트가 원래의 강도를 유지하고, 방수가 잘 되며, 내구성을 갖기 위해서는 적절한 양생 절차를 따라야 한다. 양생이 잘 되게 하려면, 벽의 거푸집을 최소한 3일 이상 제거하지 말고 두어야 한다.

콘크리트의 온도가 섭씨 21도 이상 유지되면, 거푸집을 제거한 후에, 최소한 하루는 양생이 계속되도록 두어야 하며, 섭씨 10도∼21도 사이에서는 3일 동안 양생이 되도록 해야 한다. 양생을 잘 하려면 구멍 뚫린 호스를 벽 둘레를 따라서 벽 위에 올려놓고 물이 벽 위로 흘러내리게 한다. 만일에(예를 들어 날씨가 추워서) 물로 양생을 할 수 없는 경우에는 수분의 증발을 억제하는 양생제를 표면에 뿌릴 수도 있다.

벽체에 방습제를 발랐으면, 더 이상 벽체의 표면을 양생할 필요가 없다. 날씨가 더우면 콘크리트가 빨리 건조되지 않도록 보호해야 한다. 덥고 건조한 동안에는 목재 거푸집에 물을 뿌려서 너무 건조되지 않도록 한다.겨울의 추운 날씨에 타설한 콘크리트는 두꺼운 짚이나 보온 덮개로 보온을 해야 한다. 콘크리트에 외피를 두르고 난방기구를 사용하여 양생기간 동안 적정한 온도를 유지해도 된다.

땅을 파지 않고 땅 위에 직접 타설하는 콘크리트는 물을 뿌리거나, 물을 추긴 포대를 덮거나, 폴리에틸렌을 덮거나 그 밖의 방법으로 습기의 증발을 방지하여 양생한다. 콘크리트를 타설한 후, 일주일 정도 양생을 하지 않으면, 외부에 노출된 콘크리트 표면에 눈에 보이지 않는 균열이 생기거나 약해진다. 콘크리트를 잘 양생하는 것은 집 짓기 공정의 중요한 단계다. 유의해서 작업하면 비용이 많이 드는 하자를 예방할 수 있다. 田


자료협조 / 유재완
(우림목재인터내셔널 국제목구조 교육센터 대표)