거푸집의 역할 및 요구조건 확인하기

거푸집은 콘크리트를 부어 넣어 강도가 발현될 때까지 일정한 형상과 치수로 유지 시켜주는 가설구조물로써 콘크리트에 직접 면하는 거푸집널, 부속 자재와 이것을 정확한 위치로 유지하는 동바리, 즉 지지틀을 총칭한다. 거푸집 계획에 있어서 가장 중요한 것은 콘크리트 부어 넣기 시의 하중에 저항할 수 있는 강도와 강성을 가질 수 있도록 거푸집널의 두께, 멍에·장선·동바리 부재의 크기 및 간격을 검토하는 것이다.

거푸집의 역할은 콘크리트 부어 넣기 시의 충격과 압력에 견디고, 콘크리트를 일정한 형상과 치수로 유지해준다. 경화에 필요한 수분의 누출을 방지하고 외기의 영향을 방지하여 콘크리트를 적절히 양생한다. 거푸집공사는 전체 공사비에 대한 비율이 전체 공사비의 10~15%, 철근 콘크리트 공사비의 20~30%를 차지하는 중요한 공사이며, 마감공사를 포함한 건물 전체의 품질, 공정 및 비용에 많은 영향을 미친다. 강도는 거푸집에는 콘크리트 부어 넣기 시의 고정하중, 작업 하중 및 콘크리트 측압에 대하여 파괴되지 않고, 일정 이상의 변형이 발생하지 않는 구조적 강도를 가져야 한다. 정확성은 거푸집은 치수 오차 허용 범위 내에서 조립되고, 동바리에 의해 콘크리트 부어 넣기 후의 이동 및 변형이 발생하지 않도록 강성을 가지고 있어야 한다. 경화된 콘크리트가 그 자체로 마감 면이 되는 노출 콘크리트의 경우와 미장 바탕 면이 되는 경우에는 요구조건이 다르다. 그러나 어떠한 경우에도 밀실하고 기포·곰보가 없는 콘크리트 표면이 요구된다. 작업을 능률적으로 진행하기 위해 거푸집의 형태를 단순화하여 가공하기 쉽고, 조립, 해체가 쉬워야 한다. 거푸집과 동바리의 전용 회수를 늘리고 조립인력을 적절히 편성함으로써 공사비를 절감할 수 있다.

 

거푸집 부재는 콘크리트에 직접 접하는 거푸집널과 거푸집널을 소정의 위치와 치수로 고정하고 콘크리트 부어 넣기 시의 각종 하중에 견딜 수 있도록 보강해주는 부속 자재와 거푸집 자체를 안전하게 정확한 위치로 유지해주는 동바리로 구성된다.

 

거푸집널 선정의 콘크리트 표면의 품질, 전용 회수, 경제성에 따라 결정되며 목재, 합판, 합성수지판, 금속판, 유로폼 등이 있다. 합판은 5매 이상의 박판을 5,7,9매 등의 홀수로 섬유방향이 적교하도록 접착제를 붙여 만들며 최근 거푸집널은 대부분 합판이 사용된다. 합판은 양호한 재료이기 때문에 장기적으로 사용할 수 있으나 조립 시 구멍, 모서리부의 파손 등이 발생하기 때문에 보수가 필요하며 전용 회수는 10회 정도가 된다. 강재틀 합판 거푸집 패널은 일면 유로폼으로 면판이 콘크리트 거푸집용 합판이고 보강재가 강제로 되어 있는 패널로 파손이 잘 안되고 별도의 장비가 없이 조립 해체가 간단하다. 강재틀 합판 거푸집 패널은 1982년 부터 국내에 도입되어 초기에는 무게가 무거워 주로 토목용으로 사용하던 것을 1990년대에 제품을 개선하여 현재에 건축용으로 보편화되어 있다. 강재틀 합판 거푸집 패널의 장점은 내수 합판과 강제로 만들어져, 파손이 잘 안되고 조립이 용이하고 거푸집널 교체가 가능하다. 하나의 패널로 기둥·벽·슬래브의 조립이 가능하여 다양한 단면 형태로 설치가 용이하다. 양중장비 없이 손이나 간단한 크레인으로 조립할 수 있다. 단점은 부재의 크기가 작고 해체, 조립을 반복하므로 인력 소모가 많다. 곡면 시공이 어렵고 거푸집 이음 부위가 많아 시멘트 페이스트의 누출이 많고 이음부의 면 처리 비용이 많이 든다. 높은 측압에 약하다.

강재 거푸집은 강재·알루미늄 재가 있다. 강재 거푸집은 무거워서 현장에서 잘 쓰이지 않으며 현재는 사용되는 경우가 거의 없다. 알루미늄 재의 경우 가볍고 전용 회수가 높지만 기존의 거푸집 패널과 호환되지 못하고 부속류도 강재의 경우보다 약하며, 가격 면에서 기존의 제품에 비해 높은 단점이 있다.

합성수지판은 현재 가장 많이 사용되고 있는 합판이나 강재틀 합판 거푸집 패널을 대체하는 형태로 사용되고 있다. 높은 성형성 및 마감 면이 깨끗하고 견고하고 가볍다. 전용성이 우수하고 내식성이 우수하다.

합성수지 패널은 콘크리트 거푸집용 합성수지판의 면판과 보강재로 된 패널로 주로 벽체에 사용된다. 종류는 면판과 마구리 보강재가 일체로 구성된 일체식과 면판에 금속 보강재를 덧대어 구성한 덧대기식이 있다.

긴결재란 콘크리트를 부어 넣을 때 거푸집을 정확한 위치와 치수로 유지하기 위하여 사용하는 것으로 폼타이, 격리재, 기둥밴드, 못, 철선 등을 사용한다.

폼타이는 격리재와 조합시켜 사용하는 긴결재로 벽·기초벽의 거푸집에 콘크리트를 부어 넣을 때 거푸집이 벌어지거나 우그러들지 않게 연결, 고정하는 것이다. 유로폼의 경우에는 평 타이만을 이용하여 폼타이와 격리재의 역할을 동시에 수행한다.

격리재는 기둥, 벽체, 보 거푸집을 설치할 때 양편의 거푸집 상호 간에 일정한 간격을 유지하기 위한 것이다. 볼트형 세퍼레이터는 양단이 볼트로 되어 있고, 융각너트가 부속품으로 되어 있는 일반형과 플라스틱 원추형의 콘이 부착된 노출 콘크리트용이 있다. 거푸집을 제거한 후에는 볼트 부분을 꺾어 제거할 수 있는 것도 있다.

기둥 밴드는 기둥에 사용되는 체결형 도구 고정핀을 박아 넣는 방식으로 고정하기 때문에 간단히 체결할 수 있다. 박리제는 콘크리트 부어 넣기 후 거푸집널과 콘크리트 표면이 붙지 않고 떼어내기 쉽게 하기 위하여 미리 거푸집널에 바르는 기름으로 동식물유, 증유, 석유와 아마유, 파라핀, 합성수지, 비눗물 등을 사용한다. 거푸집널에 박리제를 바를 경우에는 철근을 배근하기 전에 바른다.