도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 플로우 테스터에 대한 모식도이다. 도 2는 접점센서의 위치를 도시한 것이다. 도 3은 수밀성평판 위에 슬럼프콘이 배치된 상태에 대한 평면도로서, 접점센서 및 라인센서모듈의 배치상태를 도시한 것이다. 도 4는 다수개의 포토센서가 일렬로 배치된 라인센서 모듈의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 컨시스턴시 측정방법에 대한 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
Ⅰ. 콘크리트
플로우
테스터
본 발명은 수밀성평판(110); 상기 수밀성평판(110) 중심부에 정립(正立) 배치되는 슬럼프콘(120); 상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120)의 접촉부위에 장착되어, 상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120) 간의 접촉신호를 발신하는 접점센서(130); 상기 수밀성평판(110) 상면에 상기 슬럼프콘(120)을 중심으로 방사형으로 배치되어 콘크리트 플로우 정보를 발신하는 다수개의 라인센서 모듈(140); 상기 접촉신호가 끊어지면 상기 콘크리트 플로우 정보를 수신하여 콘크리트의 기준거리 도달시간을 도출, 저장하는 중앙처리부(150); 상기 중앙처리부(150)의 정보처리 결과를 디스플레이하는 디스플레이부(160); 및 상기 접점센서(130) 및 라인센서 모듈(140)을 작동시키는 전원을 공급하는 온-모드(On-mode)와 상기 전원을 차단하는 오프-모드(Off-mode)로 운용되는 전원제어부(170); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 플로우 테스터(100)를 제공한다(도 1 참조).
상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120)은 일반적인 콘크리트 슬럼프 테스트에 사용되는 것으로서, 상기 수밀성평판(110)은 보통 한 변의 길이가 70cm 전후이고, 두께가 3mm 가량인 판부재이다. 상기 슬럼프콘(120)은 내알칼리성이 있는 금속제로서 내면이 트여 있는 절두원추(切豆圓錐)형 부재로서, 콘크리트가 상단을 통해 투입되고 하단을 통해 쏟아지도록 구성된 것이며, 외주면에는 손잡이가 붙어 있는 것이 사용에 유리하다.
상기 접점센서(130)는 상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120)의 접촉부위에 장착되어, 상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120) 간의 접촉신호를 발신하는 구성요소이다(도 2 참조). 즉, 상기 접점센서(130)는 상기 슬럼프콘(110)과 수밀성평판(120)간의 밀착여부를 측정하는 것이며, 상기 접촉신호가 끊어짐은 곧 콘크리트 플로우 테스트가 시작됨을 의미하는 것이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 접점센서(130)는 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120)에 나누어 장착하여, 상기 수밀성평판(110)과 슬럼프콘(120)의 접점센서(131, 132)가 접한 상태에서는 전류가 흘러 그 전류의 흐름에 의해 접촉신호가 발신되고, 상기 슬럼프콘(120)이 들어올려지면 상기 전류의 흐름이 차단되어 상기 접촉신호 역시 끊기도록 구성할 수 있다,
상기 라인센서 모듈(140)은 상기 수밀성평판(110)에 내장된 센서로서, 상기 슬럼프콘(120)을 중심으로 방사형으로 배치되어 콘크리트 플로우 정보를 발신하는 구성요소이다. 상기 슬럼프콘(120)을 들어올리면 슬럼프콘의 내부에 넣어져 다져진 콘크리트가 자중에 의해 쏟아지면서 사방으로 퍼지게 되므로 콘크리트의 움직임을 감지할 수 있는 라인센서 모듈을 여러 방향으로 설치함으로서 콘크리트의 전체적인 퍼짐 상황에 대한 실시간 정보를 파악할 수 있게 된다. 도 3은 라인센서 모듈을 6개 라인으로 설치한 실시예이다.
상기 라인센서 모듈(140)은 다수개의 포토센서(141)가 일렬로 배치된 것으로 구성할 수 있다. 포토센서(141)는 외부빛을 받아 반응하는 소자로서, 상기 콘크리트의 흐름에 따른 명암상태에 의해 콘크리트 플로우 정보를 발신할 수 있게 된다. 도 4는 23개의 포토센서(141)로 구성한 라인센서 모듈(140) 및 이렇게 구성된 라인센서 모듈(140)로부터 읽어들인 정보(콘크리트 확산거리 및 도달시간)를 6비트의 2진 데이터값으로 변환시키는 장치를 함께 도시하였다. 이렇게 변환된 데이터값이 바로 '콘크리트 플로우 정보'로 발신되어 후술할 중앙처리부(150)에서 수신, 활용할 수 있게 되는 것이다.
상기 중앙처리부(150)는 상기 접촉신호가 끊어지면 상기 콘크리트 플로우 정보를 수신하여 콘크리트의 기준거리 도달시간을 도출, 저장하는 구성요소이다. 상기 기준거리는 일반적으로 슬럼프콘(120) 중심(수밀성평판의 중심부와 동일)으로부터 500mm 반경의 동심원상 거리가 관행적인 표준으로 자리잡았다. 다만, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 라인센서 모듈(140)의 구성에 의해 콘크리트가 도 3에 도시된 바와 같은 다양한 거리(300mm, 400mm)에 도달하는 시간도 함께 구할 수 있다. 상기 중앙처리부(150)는 일반적인 컴퓨터를 프로그래밍하여 사용할 수도 있으며, 본 발명의 실시만을 위한 별개의 CUP를 활용할 수도 있다.
상기 디스플레이부(160)는 상기 중앙처리부(150)의 정보처리 결과를 디스플레이하는 구성요소이다. 상기 디스플레이부(160)는 LCP, PDP, CRT 등의 어느 것이라도 적용할 수 있으며, 디스플레이 결과는 상기 중앙처리부(150)와 연계된 프린터 로 출력하도록 구성할 수 있다.
상기 전원제어부(170)는 상기 접점센서(130) 및 라인센서 모듈(140)을 작동시키는 전원을 공급하는 온-모드(On-mode)와 상기 전원을 차단하는 오프-모드(Off-mode)로 운용되는 구성요소이다. 상기 전원제어부(170)는 상기 중앙처리부(150)와 디스플레이부(160)의 전원도 함께 공급하도록 구성할 수도 있으나, 상기 중앙처리부(150)와 디스플레이부(160)는 별개의 전원 공급루트를 두어 본 발명 이외의 다른 용도로도 자유롭게 활용할 수 있도록 구성하는 것이 더욱 효율적이다.
상기 전원제어부(170)는 온-모드(On-mode)와 오프-모드(Off-mode)를 상호 변환시킬 수 있는 버튼이나 스위치를 구비토록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 플로우 테스터(100)는 상기 접속신호가 끊어짐과 동시에 카운트를 시작하여 설정된 시간 경과 후 카운트 만료 신호를 발신하는 타이머(180)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 타이머(180)는 상기 접점센서(130) 및 중앙처리부(150)와 연계된 것이며, 콘크리트의 퍼짐운동이 1~2분간 지속되는 점을 고려하여 상기 타이머(180)의 카운트 지속시간은 3~4분으로 넉넉히 설정해 두는 것이 바람직하다. 상기 타이머의 카운트가 만료되는 순간 상기 중앙처리부(150)는 방사형으로 배치된 각 라인센서 모듈(140)에 의해 콘크리트가 최대로 퍼진 거리 정보를 수신하여 콘크리트 최종확 산거리 평균치를 도출, 저장할 수 있다. 이 경우에는 물론 상기 디스플레이부(160)에서는 상기 콘크리트 최종확산거리 평균치도 함께 나타내게 된다. 상기 타이머 역시 상기 전원제어부(170)에 의해 전원을 제공받도록 구성할 수 있으며, 별도의 전원루트를 마련하거나 상기 중앙처리부(150)의 전원과 연계시키는 등으로 다양하게 구성할 수 있다.
Ⅱ. 콘크리트 컨시스턴시 측정방법
본 발명은 상기 콘크리트 플로우 테스터(100)를 이용한 콘크리트 컨시스턴시 측정방법을 함께 제공한다.
상기 콘크리트 컨시스턴시 측정방법은 상기 수밀성평판(110) 중심부에 상기 슬럼프콘(110)을 배치하고 굳지 않은 콘크리트를 상기 슬럼프콘(110)에 다져 넣는 제1단계; 상기 전원제어부(170)를 온-모드로 놓고, 상기 접점센서(130)에서 전송하는 접촉신호를 확인하는 제2단계; 상기 슬럼프콘(110)을 수직으로 끌어올려 상기 접점센서(130)의 접촉신호를 끊고, 상기 라인센서 모듈(140)에서는 콘크리트의 퍼짐에 따른 콘크리트 플로우 정보를 발신하는 제3단계; 상기 중앙처리부(150)에서 상기 콘크리트 플로우 정보를 수신하여, 콘크리트의 기준거리 도달시간을 도출, 저장하는 제4단계; 및 상기 디스플레이부(160)에서 상기 중앙처리부(150)의 정보처리 결과를 디스플레이하는 제5단계로 이루어진다(도 5 참조).
1. 제1단계
본 단계는 상기 수밀성평판(110) 중심부에 상기 슬럼프콘(120)을 배치하고 굳지 않은 콘크리트를 상기 슬럼프콘(120)에 다져 넣는 단계이다. 상술한 바와 같이 상기 콘크리트 플로우 테스터(100)를 이용하여 콘크리트 컨시스턴시를 측정하는 것으로는 고유동 콘크리트가 적합하며, 본 제1단계는 일반적인 콘크리트 슬럼프 테스트를 실시하기 위해 콘크리트를 슬럼프 내에 다져 넣는 방법과 동일하다.
2. 제2단계
본 단계는 상기 전원제어부(170)를 온-모드로 놓고, 상기 접점센서(130)에서 전송하는 접촉신호를 상기 디스플레이부(160)를 통해 확인하는 단계이다. 본격적인 콘크리트 플로우 테스트를 실시하기 전에 상기 접점센서(130)나 라인센서 모듈(140)이 작동하면 불측의 상황에 의해 테스트 결과의 오류가 발생할 수 있으므로 제1단계를 마친 후 상기 접점센서(130)와 라인센서 모듈(140)에 전원을 공급하는 것이 바람직하다.
상기 접촉신호는 별도의 램프로 확인하거나 상기 디스플레이부에서 확인할 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 본 콘크리트 컨시스턴시 측정방법에서 콘크리트 최대도달거리 평균치를 구하기 위해서는 상기 타이머(180)가 더 구비된 콘크리트 플로우 테스터(100)를 이용해야 하며, 본 제2단계에서는 상기 타이머(180)의 카운트 지속시간을 설정하는 과정을 더 포함해야 한다. 상기 타이머(180)는 상기 접속신호가 끊어짐과 동시에 카운트를 시작하여 설정된 시간 경과 후 카운트 만료 신호를 발신하는 구성요소로서 자세한 사항은 상술한 바와 같다.
3. 제3단계
본 단계는 상기 슬럼프콘(120)을 수직으로 끌어올려 상기 접점센서(130)의 접촉신호를 끊고, 상기 라인센서 모듈(140)에서는 콘크리트의 퍼짐에 따른 콘크리트 플로우 정보를 발신하는 단계이다.
상기 슬럼프콘(120)을 끌어올림으로서 슬럼프콘(120) 내에 다져져 있던 콘크리트가 자중에 의해 퍼지게 되며, 상기 라인센서 모듈(140)에서는 콘크리트의 움직임을 포착하여 이동한 거리와 이동시간에 대한 정보, 즉 '콘크리트 플로우 정보'를 발신하게 되는 것이다.
상기 제2단계에서 타이머(180)에 카운트 지속시간 설정을 한 경우에는 상기 슬럼프콘(120)을 끌어올림과 동시에 미리 설정된 시간의 카운트가 시작된다.
4. 제4단계
본 단계는 상기 중앙처리부(150)에서 상기 콘크리트 플로우 정보를 수신하여, 콘크리트의 기준거리 도달시간을 도출, 저장하는 단계이다.
한편, 상기 타이머(180)의 카운트가 진행되다가 미리 설정된 카운트 지속시 간이 만료되면 상기 타이머(180)에서는 카운트 만료 신호를 발신하고, 상기 중앙처리부(150)에는 상기 카운트 만료 신호를 수신한 순간의 콘크리트 플로우 정보들로부터 콘크리트 최종확산거리 평균치를 함께 도출, 저장한다.
5. 제5단계
본 단계는 상기 디스플레이부(160)에서 상기 중앙처리부의 정보처리 결과를 디스플레이하는 단계이다.
본 단계까지 완료하여 실험자는 콘크리트의 기준거리 도달시간 및 최종도달거리 평균치에 대한 정확한 측정값을 얻을 수 있고, 이러한 데이터에 의해 콘크리트 콘시스턴시를 파악할 수 있는 것이다.