📝 예상문제 & 모범답안
용어예상표면처리등급 Sa2.5에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
ISO 8501 규정에 따른 블라스트 표면처리 등급으로, 녹·이물질을 거의 완전히 제거(잔존 얼룩 5% 이하)한 상태를 말하며 철골 방청도장의 표준 처리등급이다.
2. 관리 유의
처리 후 대기 중 재발청을 막기 위해 4시간 이내 하도(프라이머) 도장을 완료해야 한다.
3. 참고
St2(동력공구)·St3(정밀 동력공구) 등급은 인력·동력공구 처리로 Sa등급보다 처리효과가 낮아 통상 보수도장 등 부분적용에 활용된다.
용어예상고력볼트 마찰면 도장관리에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 원칙
마찰접합부는 도장이 미끄럼계수를 저하시키므로 원칙적으로 도장을 제외하고 자연발청 또는 블라스트 상태로 시공한다.
2. 예외 및 유의사항
부득이 도장 시 무기질 아연말 도료 등 미끄럼계수 0.45 이상을 확보하는 전용 도료만 허용하며, 사전 시험으로 검증한다. 현장 도장 작업 시 마찰면이 실수로 도장되지 않도록 마스킹 관리가 필요하다.
용어예상내후성강(Weathering Steel)의 원리와 적용을 설명하시오. (10점)
1. 원리
Cu·Cr·Ni 등 합금원소를 첨가하여 표면에 치밀한 안정 녹층(보호녹)을 형성시켜 내부 부식 진행을 억제하는 강재이다.
2. 적용 및 유의
무도장 노출 철골(교량·조형물)에 적용되나, 상시 습윤·염분환경에서는 안정 녹층 형성이 어려워 적용이 제한된다.
서술형예상철골공사의 방청 및 도장관리(표면처리부터 도막두께 검사까지)에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
철골은 부식에 취약해 방청·도장관리가 미흡하면 단면감소·내구성 저하로 이어지므로 표면처리부터 검사까지 체계적 품질관리가 필요하다.
Ⅱ. 방식 원리(구조)
방청은 크게 두 원리로 작동한다. 도장·아연도금은 강재 표면을 대기·수분과 물리적으로 차단하거나(장벽효과), 아연이 철보다 먼저 부식되는 희생양극 작용으로 강재를 보호한다. 반면 내후성강은 표면에 형성된 치밀한 녹층 자체가 추가 부식을 억제하는 자기보호 메커니즘을 이용한다.
Ⅲ. 방청방식 종류 (두문자 아·징·도·내)
① 아연도금(HDG): 용융아연도금으로 희생방식 효과를 얻는다.
② 징크리치프라이머: 무기질 아연말 하도로 마찰면 겸용이 가능하다.
③ 도장: 하도-중도-상도의 다층 구성으로 방청·내후·마감 기능을 분담한다.
④ 내후성강: 안정 녹층으로 무도장 적용이 가능하다.
Ⅳ. 시공 절차 및 관리기준(대책)
① 표면처리: Sa2.5(블라스트) 등급으로 처리한다.
② 하도 시공: 처리 후 4시간 이내 하도를 도장해 재발청을 방지한다.
③ 중도·상도: 규정 순서에 따라 순차 시공한다.
④ 도막두께 측정: 습도막두께(WFT)로 시공 중 관리하고 건조 후 DFT 측정기로 규정두께를 확인한다.
⑤ 마찰면 관리: 고력볼트 마찰면은 도장을 제외한다.
⑥ 환경관리: 강우·고습도(85%↑)·저온 시 도장을 금지하고, 현장용접부는 재블라스트 후 재도장한다.
도막 방청성능은 도막두께에 비례하나 두께 과다는 균열·박리를 유발할 수 있어, 규정 DFT 범위 내 관리가 핵심이다. 부식속도는 습윤시간(TOW, Time of Wetness)과 염분농도에 크게 좌우된다.
해안 인접 현장에서 상도 도막두께 부족으로 준공 3년 내 광범위한 발청이 발생, 전면 재도장한 사례 — 환경조건(염해)을 고려한 도막두께 상향 설계가 필요했던 사례.
Ⅴ. 맺음말
방청·도장은 초기 시공품질이 유지관리 비용을 좌우하므로, 표면처리등급과 도막두께 검사기준을 명확히 하고 시공 전 시험시공으로 사전 검증해야 한다.
서술형예상철골 도장부의 조기 발청·박리 하자의 원인과 방지대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
준공 후 조기에 발청·박리가 발생하면 구조물 내구성 저하는 물론 유지관리 비용이 크게 증가하므로, 하자 원인을 시공단계별로 규명하고 예방하는 것이 중요하다.
Ⅱ. 발생 구조(원리)
도막은 강재와의 부착력, 도막 자체의 치밀성(핀홀·기공 없음), 규정 두께라는 세 조건이 모두 충족될 때 방청기능을 발휘한다. 표면처리가 불완전하면 부착력이 저하되고, 도막두께가 부족하면 수분·산소 투과를 막지 못해 국부적으로 조기 발청이 시작되며, 이 발청부가 확대되면서 도막 박리로 이어진다.
Ⅲ. 원인
① 표면처리 미흡: Sa2.5 기준 미달로 잔존 녹·이물질 위에 도장.
② 재발청: 표면처리 후 하도 도장까지 시간이 지연되어 대기 중 재발청 발생.
③ 도막두께 부족: 환경조건(염해·고습)을 반영하지 않은 설계두께 또는 시공 중 두께 미달.
④ 기후조건 무시: 강우·고습도·저온 상태에서 도장을 강행해 도막 경화불량 발생.
⑤ 용접부·손상부 재처리 미흡: 현장 용접부·운반 중 손상부를 재블라스트 없이 부분 보수.
Ⅳ. 방지대책
① 표면처리 검증: 시공 전 Sa등급을 육안·비교표준편으로 확인한다.
② 공정시간 관리: 표면처리 후 4시간 이내 하도를 완료한다.
③ 두께설계 강화: 염해·고습 환경은 설계 단계부터 도막두께를 상향한다.
④ 기후조건 준수: 강우·고습도·저온 시 도장을 금지하고 양생조건을 확보한다.
⑤ 손상부 전면 재처리: 용접부·손상부는 재블라스트 후 하도부터 재시공한다.
부식속도는 강재 표면의 습윤시간(TOW)과 염분농도에 크게 좌우되므로, 동일한 도막 사양이라도 해안·공업지역 등 부식 환경이 가혹한 곳에서는 표준 두께를 그대로 적용하면 조기 하자로 이어질 수 있다.
현장 용접부를 부분 보수도장만 하고 재블라스트를 생략해, 준공 후 해당 부위에서만 국부적으로 발청이 확산된 사례가 확인된 바 있다.
Ⅴ. 맺음말
도장 하자는 표면처리·공정시간·환경조건·손상부 재처리라는 네 요소를 모두 관리해야 예방되며, 특히 환경이 가혹한 현장은 설계 단계부터 두께 상향을 검토해야 한다.
📚 출처·근거
- KCS 14 31 xx (강구조공사 표준시방서)
- KDS 14 31 xx (강구조 설계기준)
- KS D (강재 규격)
※ 본 정리는 위 기준을 바탕으로 학습용으로 재구성한 것으로, 세부 수치·조항은 최신 개정본 확인 필요. 예상문제 출처는 "예상"이며, 실제 출제 회차는 기출 수집(/crawl) 후 표기됩니다.