KR101249118B1 - 콘크리트 압송성 평가 시스템 - Google Patents

콘크리트 압송성 평가 시스템 Download PDF

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KR101249118B1 KR1020100139043A KR20100139043A KR101249118B1 KR 101249118 B1 KR101249118 B1 KR 101249118B1 KR 1020100139043 A KR1020100139043 A KR 1020100139043A KR 20100139043 A KR20100139043 A KR 20100139043A KR 101249118 B1 KR101249118 B1 KR 101249118B1
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현대건설주식회사
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    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
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Abstract

본 발명은 공급된 콘크리트를 폐루프 형태로 순환시키도록 배치되는 순환배관과, 상기 순환배관 내에서 콘크리트를 이송시키는 동력을 제공하는 콘크리트 펌프 및 상기 순환배관으로부터 이송되는 콘크리트를 샘플링하여, 상기 콘크리트의 시간에 따른 물성 또는 유동성을 분석하는 콘크리트 특성 분석장치를 포함하는 콘크리트 압송성 평가 시스템을 제공한다.
따라서, 콘크리트를 순환시키면서 물성 또는 유동성을 측정하므로, 콘크리트를 순환시키는 순환배관의 길이가 짧아지고, 사용 콘크리트의 양이 크게 감소된다. 또한, 콘크리트가 이송되는 시험배관이 이동하는 힘을 측정하여 시험배관에 가해지는 콘크리트의 마찰력 측정이 가능하다. 더욱이, 콘크리트 펌프 압송성의 정량적 평가 및 예측을 위한 시스템 구축 및 데이터를 확보할 수 있기 때문에, 다양한 콘크리트 배관 및 펌프의 운용 데이터가 확보될 수 있다.

Description

콘크리트 압송성 평가 시스템{Evaluation system for concrete pumping performance}
본 발명은 콘크리트 압송성 평가 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트를 펌프로 압송할 때 시간에 따른 이송 콘크리트의 물성 또는 유동성을 분석하기 위한 콘크리트 압송성 평가 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트를 타설하기 위해서는 통상적으로 펌프카를 이용하나, 펌프카를 이용한 콘크리트 타설 시 도달할 수 있는 높이와 거리에 한계가 있다.
펌프카가 들어갈 수 없는 장소나 높은 고층건물의 경우에는 배관을 연결하고, 연결된 배관을 통하여 펌프카에서 공급되는 콘크리트를 사용하여 타설하는 방법이 주로 사용된다.
배관을 통한 콘크리트 공급 시, 압송 압력과 관내 마찰력 등으로 인해 콘크리트의 물성 또는 유동성이 변화될 가능성이 높은데, 이를 알지 못할 경우 건물의 강도, 품질 등에 문제가 발생될 수 있다.
더욱이, 콘크리트는 시멘트와 자갈과 모래가 혼합되어 있어서 콘크리트를 펌프 압송하는 경우, 배관 내부에서 마찰력이 발생되는데, 이러한 마찰력에 의해 콘크리트를 이송하기 위해 펌프카에서 공급되는 압력이 손실됨으로 인하여, 충분한 거리까지 콘크리트가 공급되지 않거나, 과도한 펌프 압력을 필요로 하게 된다.
한편, 시멘트와 자갈과 모래의 혼합비에 따라 배관에 가해지는 마찰력의 정도가 달라지게 되는데, 콘크리트의 혼합비에 따라 발생되는 마찰력의 정도에 대한 정확한 데이터가 없이 작업자의 경험에 의존하는 방법을 사용함으로 인하여 콘크리트 펌프 압송 시, 배관이나 배관 구조물이 마찰력을 견디지 못하고 파손되거나, 시멘트와 자갈과 모래가 일정하게 혼합된 콘크리트가 이송되는 것이 아니라 재료가 분리되어 일부만 이송되어 지고 배관이 막히는 문제점이 있었다.
또한, 배관의 길이에 따라 손실되는 압력에 대한 데이터가 없어 펌프카에서 공급되는 콘크리트가 타설 지점까지 이동할 때, 배관에 의한 압력 손실에 의해 콘크리트 공급속도가 감소하고 콘크리트 공급에 시간이 많이 소요되는 문제 및 타설 지점까지 콘크리트를 공급할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 콘크리트를 펌프로 압송할 때 시간에 따른 이송 콘크리트의 물성 또는 유동성의 경시변화를 분석하기 위한 콘크리트 압송성 평가 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 공급된 콘크리트를 폐루프 형태로 순환시키도록 배치되는 순환배관과, 상기 순환배관 내에서 콘크리트를 이송시키는 동력을 제공하는 콘크리트 펌프 및 상기 순환배관으로부터 이송되는 콘크리트를 샘플링하여, 상기 콘크리트의 시간에 따른 물성 또는 유동성을 분석하는 콘크리트 특성 분석장치를 포함하는 콘크리트 압송성 평가 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 콘크리트 평가 시스템의 콘크리트 특성 분석장치는 슬럼프 및 플로우 일정거리 도달시간과, L-flow 일정거리 도달시간과, V-lot 시간과, 모르타르 및 콘크리트 유동학(Rheology) 특성과, 공기량, 콘크리트 온도와, 콘크리트 압축강도로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 측정할 수 있고, 콘크리트 압송성 평가 시스템은 콘크리트 펌프와 상기 순환배관 내의 콘크리트 압력을 측정하는 하나 이상의 압력계 및 상기 순환배관 상에 설치되어, 상기 콘크리트 펌프에 의하여 이송되는 콘크리트의 유량을 측정하는 유랑계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 순환배관 상에 설치되는 호퍼를 더 포함할 수 있고, 상기 호퍼로는 외부로부터 콘크리트가 공급될 수 있고, 상기 호퍼로부터 콘크리트가 샘플링되어, 상기 콘크리트 특성 분석장치에 의해 분석될 수 있으며, 상기 순환배관 상에 설치되며, 상기 순환배관으로 이송되는 콘크리트 관내부의 마찰저항력을 측정하는 마찰저항 시험장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 압송성 평가 시스템의 마찰 저항 시험장치는, 프레임과, 상기 순환배관 상에 직렬 설치되되, 일 단부가 상기 순환배관과 제1슬라이딩 결합수단에 의하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 순환배관으로부터 콘크리트가 공급되고, 타 단부가 상기 순환배관에 제2슬라이딩 결합수단에 의하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 콘크리트가 유출되는 시험배관과, 상기 시험배관의 양측면에 배치되어, 상기 시험배관이 양측 방향으로 흔들리는 것을 방지하는 흔들림 방지모듈과, 상기 프레임의 상부와 상기 시험배관을 연결하며, 상기 시험배관의 하방 처짐 및 상하 흔들림을 방지하는 처짐 방지모듈 및 상기 시험배관 내의 콘크리트 이동 시, 상기 시험배관이 콘크리트와의 마찰로 인하여 이동하는 힘을 측정하는 마찰력 측정모듈을 포함할 수 있다.
상기 관내 마찰저항 시험장치는 일 단부가 상기 시험배관의 일 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관에서 상기 시험배관의 일 단부의 대향면에 삽입 고정되는 제1실링부재 및 일 단부가 상기 시험배관의 타 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관에서 상기 시험배관의 타 단부의 대향면에 삽입 고정되는 제2실링부재를 더 포함할 수 있고, 상기 시험배관으로 유입되는 콘크리트의 압력을 측정하는 제3압력계 및 상기 시험배관에서 유출되는 콘크리트의 압력을 측정하는 제4압력계를 더 포함할 수 있다.
또한, 콘크리트 압송성 평가 시스템은 상기 압력계에 의해 측정된 압력과 상기 유량계에 의해 측정된 유량 및 상기 마찰저항 시험장치에 의해 측정된 마찰력의 데이터를 동시에 수집하고 저장할 수 있는 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 압송성 평가 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 콘크리트를 순환시키면서 물성 또는 유동성을 측정하므로, 콘크리트를 순환시키는 순환배관의 길이가 짧아져 재원의 낭비를 막을 수 있으며, 사용 콘크리트의 양이 크게 감소되고, 폐기물 발생이 줄어든다.
둘째, 시간에 따른 물성 또는 유동성이 변화하는 것을 측정할 수 있다.
셋째, 콘크리트가 이송되는 시험배관이 이동하는 힘을 측정하여 시험배관에 가해지는 콘크리트의 마찰력 측정이 가능하다.
넷째, 콘크리트 펌프의 실린더와 마찰저항 시험장치의 전후에 압력계를 설치하여 콘크리트가 이송되면서 손실되는 압력과 시험배관에 전달되어 감소하는 콘크리트의 압력 측정이 가능하다.
다섯째, 콘크리트 펌프 압송성의 정량적 평가 및 예측을 위한 시스템 구축 및 데이터를 확보할 수 있어서, 다양한 콘크리트 배관 및 펌프의 운용 및 효율 검증 데이터가 확보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 압송성 평가 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마찰저항 시험장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 3은 도 2의 흔들림 방지 모듈에 시험배관이 접지된 상태를 확대한 확대도이다.
도 4는 도 2의 시험배관에 결합된 처짐 방지모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 순환배관과 시험배관에 제1실링부재가 삽입되어 고정된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 시험배관이 순환배관 상에서 슬라이딩 이동할 때 제1실링부재가 변형되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 제1실링부재가 배관 내부의 압력에 의해 변형되어진 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 제1실링부재의 비교예에 따른 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 시험배관이 순환배관 상에서 슬라이딩 이동될 때 실링부재가 변형되는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 실링부재가 배관 내부의 압력 및 시간이 경과함에 따라 변형되어진 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 도 1에 도시된 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치의 동작 관계를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 압송성 평가 시스템을 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 압송성 평가 시스템(100)은, 순환배관(110)과, 콘크리트 펌프(120)와, 콘크리트 특성 분석장치(130), 제1압력계(142)와, 제2압력계(144)와, 유량계(146)와, 호퍼(150)와, 마찰저항 시험장치(160)와, 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치(170)를 포함한다.
상기 순환배관(110)은 호퍼(150)로 공급된 콘크리트를 이송시켜 다시 상기 호퍼(150)로 공급되도록 상기 콘크리트를 순환시키며, 상기 순환배관(110)은 폐루프 형태로 배치된다.
따라서, 콘크리트의 연속 순환이 가능해지기 때문에 상기 순환배관(110)의 길이를 감소시킬 수 있고, 사용되어진 콘크리트를 폐기하지 않음으로 인하여 사용되는 콘크리트의 양을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서는 폐루프 형태의 순환배관(110)을 도시하고 설명하였으나, 상기 순환배관(110)이 폐루프 형태로만 배치되는 것은 아니며, 작업 환경 등에 의해 개루프 형태로 변경되어 사용될 수 있다.
상기 콘크리트 펌프(120)는 상기 순환배관(110) 내에서 콘크리트를 이송시키는 동력을 제공하는 역할을 하며, 상기 콘크리트 펌프(120)와 상기 순환배관(110) 내의 콘크리트 압력을 측정하는 하나 이상의 압력계가 구비된다.
도 1를 참조하면, 상기 콘크리트 펌프(120)의 전후에는 상기 순환배관(110) 내의 콘크리트 압력을 측정하는 제1압력계(142)와 제2압력계(144)가 구비된다.
상기 제1압력계(142)는 상기 순환배관(110)으로 콘크리트를 공급시키는 상기 콘크리트 펌프(120)의 실린더 유압실(미도시)의 압력을 측정하고, 상기 제2압력계(144)는 콘크리트를 순환시키는 순환배관(110)의 콘크리트 유입부 및 끝단에 설치되어, 상기 순환배관(110)으로 이송되는 콘크리트의 압력을 측정한다.
상기 제1압력계(142)와 상기 제2압력계(144)의 차이를 비교하면, 상기 순환배관(110)에 의해 손실되는 압력을 구할 수 있다.
상기 콘크리트 특성 분석장치(130)는 상기 순환배관(110)으로 이송되는 콘크리트를 샘플링하여, 상기 콘크리트의 시간에 따른 물성 또는 유동성을 분석하는 장치이다.
상기 콘크리트 특성 분석 장치(130)는 슬럼프 및 플로우 일정거리 도달시간과 L-flow 일정거리 도달시간 및 V-lot 시간을 측정할 수 있다. 또한, 모르타르 및 콘크리트 유동학(Rheology) 특성과 공기량 및 콘크리트 온도와 콘크리트 압축강도 및 콘크리트의 펌핑 전후의 물성을 측정할 수 있다.
상기 콘크리트 특성 분석 장치(130)는 상기의 항목 중 적어도 하나를 측정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수개의 항목을 측정할 수도 있으며, 5분 내지 10분 간격으로 상기 호퍼(150)에서 공급되어 상기 호퍼(150)으로 다시 순환되는 콘크리트의 시료를 채취하여 샘플링 및 분석한다.
상기 순환배관(110)에는 유량계(146)와 호퍼(150)가 설치된다. 상기 유량계(146)는 상기 콘크리트 펌프(120)에 의하여 상기 순환배관(110)으로 이송되는 콘크리트의 유량을 측정하고, 상기 호퍼(150)는 외부에서 공급되는 콘크리트가 콘크리트 펌프(120) 실린더로 유입되기 전에 임시 저장하는 역할을 한다.
상기 호퍼(150)에 임시 저장된 콘크리트는 상기 콘크리트 펌프(120)에 의해 상기 순환배관(110)으로 이송되면서 순환하여 다시 상기 호퍼(150)로 공급된다.
상기 순환배관(110) 상에는 상기 순환배관(110)으로 이송되는 콘크리트의 마찰저항을 측정하는 마찰저항 시험장치(160)가 설치된다.
상기 마찰저항 시험장치(160)는 프레임(161)과, 시험배관(162)과, 흔들림 방지모듈(163)과, 처짐 방지모듈(164)과, 마찰력 측정모듈(165)을 포함한다.
상기 프레임(161)은 직사각형 형상으로 제1기둥부(161-1)와 제2기둥부(161-2) 및 천장기둥(161-3)으로 이루어지며, 상기 순환배관(110)은 상기 프레임(161)의 양측에 고정되고, 상기 순환배관(110)으로는 상기 호퍼(150)에서 공급되는 콘크리트가 이송된다.
상기 시험배관(162)은 상기 순환배관(110) 상에 직렬 설치되며, 양 단부는 상기 순환배관(110)과 제1슬라이딩 결합수단(166) 및 제2슬라이딩 결합수단(167)에 의해 슬라이딩 가능하게 결합된다.
상기 제1슬라이딩 결합수단(166)은 제1슬라이딩 슬리브(166-1)를 포함하는데, 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 일 단부가 상기 제1슬라이딩 슬리브(166-1)의 양 단부에 삽입되어 결합된다.
상기 제2슬라이딩 결합수단(167)은 제2슬라이딩 슬리브(167-1)를 포함하는데, 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 타 단부가 상기 제2슬라이딩 슬리브(167-1)의 양 단부에 삽입되어 결합된다.
상기 프레임(161)에는 흔들림 방지모듈(163)이 구비되는데, 상기 흔들림 방지모듈(163)은 제1브라켓(163-1)과 제2브라켓(163-2) 및 제1롤러(163-3)와 제2롤러(163-4)로 구성된다.
상기 제1브라켓(163-1)은 상기 프레임(161)의 제1기둥부(161-1)에 고정되고, 상기 제2브라켓(163-1)은 상기 프레임(161)의 제2기둥부(161-2)에 고정되며, 상기 제1브라켓(163-1)과 상기 제2브라켓(163-2)에는 각각 제1롤러(163-3)와 제2롤러(163-4)가 구비된다. 상기 제1롤러(163-3)와 상기 제2롤러(163-4)는 각각 상기 시험배관(162)의 양 측면과 접촉하여, 상기 시험배관(162)이 좌우로 흔들리는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 프레임(161)에는 처짐 방지모듈(164)이 구비되는데, 상기 처짐 방지모듈(164)은 제3브라켓(164-1)과 제1결합부(164-2) 및 제2결합부(164-3)와 연결와이어(164-4)로 구성된다.
상기 제3브라켓(164-1)은 상기 시험배관(162)의 상부에 설치되며, 상기 제3브라켓(164-1)에는 상기 제3브라켓(164-1)과 회전 가능하게 축 결합되는 제1결합부(164-2)가 형성된다. 상기 제2결합부(164-3)는 상기 프레임(161)의 천장 기둥(161-3)에 설치되고, 상기 제1결합부(164-2)와 상기 제2결합부(164-3)는 연결와이어(164-4)에 의해 연결되어, 상기 시험배관(162)이 상기 프레임(161)에 고정되어 상기 시험배관(162)으로 유입되는 콘크리트의 이송 압력에 의해 상기 제1슬라이딩 결합수단(166)과 상기 제2슬라이딩 결합수단(167) 사이에서 슬라이딩 이동하게 된다.
상기 처짐 방지모듈(164)은 상기 시험배관(162)의 양측단 상부에서 상기 천장 기둥(161-3)으로 설치되는 것이 바람직하다. 상기 처짐 방지모듈(164)이 상기 시험배관(162)의 양측단 상부에 설치됨으로 인하여 상기 시험배관(162)의 균형을 유지하고 하부로 처지는 현상을 방지할 수 있다.
상기 처짐 방지모듈(164)은 콘크리트의 이송압력에 의해 슬라이딩 이동되는 상기 시험배관(162)의 이동을 단속하는 역할을 한다. 상기 천장 기둥(161-3)과 상기 시험배관(162)을 연결하는 연결와이어(164-4)가 콘크리트의 이송압력에 의해 슬라이딩 이동되는 상기 시험배관(162)의 이동을 단속한다.
상기 프레임(161)의 내측에는 상기 시험배관(162)이 이송되는 콘크리트와의 마찰로 인하여 이동되는 힘을 측정하는 마찰력 측정모듈(165)이 구비된다.
상기 마찰력 측정모듈(165)은 상기 프레임(161)의 내측에서 상기 시험배관(162)의 상부에 설치되는 것이 바람직하며, 상기 시험배관(162)의 상부에 돌출된 돌기가 상기 마찰력 측정모듈(165)에 콘크리트가 이송되면서 상기 시험배관(162)이 받게 되는 마찰력을 상기 마찰력 측정모듈(165)에 전달하게 된다.
상기 마찰력 측정모듈(165)로는 시중에 널리 사용되고 있는 로드 셀(Load cell)이 사용되는 것이 바람직한데, 상기 로드 셀(Load cell)은 정밀도와 직진성 및 응답성이 좋으며, 측정과 기록이 쉬운 장점이 있다.
상기 마찰저항 시험장치(160)는 제1실링부재(168)와 제2실링부재(미도시)를 더 포함하는데, 상기 제1실링부재(168)는 일 단부가 상기 시험배관(162)의 일 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관(110)에서 상기 시험배관(162)의 일 단부의 대향면에 삽입 고정된다.
그리고, 상기 제2실링부재(미도시)는 일 단부가 상기 시험배관(162)의 타 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관(110)에서 상기 시험배관(162)의 타 단부의 대향면에 삽입 고정된다.
상기 제1실링부재(168)와 상기 제2실링부재(미도시)는 상기 시험배관(162)과 상기 순환배관(110)에 삽입 고정되어, 상기 시험배관(162)과 상기 순환배관(110)으로 이동하는 콘크리트가 배출되는 것을 방지하는 역할을 하며, 상기 제1실링부재(168)와 상기 제2실링부재(미도시)는 고무재질 등으로 형성될 수 있다.
상기 제1실링부재(168)와 상기 제2실링부재(미도시)가 고무재질로 형성됨으로 인하여, 상기 순환배관(110) 상에 설치되어 이송되는 콘크리트의 이송압력에 의해 슬라이딩 이동되는 상기 시험배관(162)과 상기 순환배관(110)의 마찰로 인하여 상기 시험배관(162)과 상기 순환배관(110)의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.
도 6과 도 7을 참조하면, 상기 시험배관(162)이 상기 순환배관(110) 상에서 슬라이딩 이동할 때 제1실링부재(168)는 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 사이에서 압착되어 상부와 하부로 볼록하게 돌출된다. 이송되는 콘크리트에 의해 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)이 지속적으로 슬라이딩 이동하게 됨으로 인하여 상기 제1실링부재(168)는 변형되어 상부로 볼록하게 돌출되게 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 사이에 구비되게 된다.
도 6과 도 7에서는 상기 제1실링부재(168)가 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)이 슬라이딩 이동됨으로 인하여 변형되는 상태를 도시하였으나, 제2실링부재(미도시)도 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)이 슬라이딩 이동함으로 인하여 상기 제1실링부재(168)와 동일하게 변형되게 된다.
상기 제1실링부재(168)와 상기 제2실링부재(미도시)가 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)에 삽입 고정되어, 상기 제1실링부재(168)와 상기 제2실링부재(미도시)에 의해 연결되는 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)을 밀폐시킴으로 인하여 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 내측으로 이송되는 콘크리트가 외부로 유출되는 것을 차단시키게 된다.
도 8 내지 도 10에서는 상기 제1실링부재(168)의 설치 구조의 비교예에 따른 도면들이 도시되어 있다. 여기에서, 제1실링부재(168)는 상기 순환배관(110)의 단부에만 삽입되어 설치된 상태를 나타낸다. 설치 초기에는, 상기 제1실링부재(168)가 상기 시험배관(162)과 접촉되면서 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)으로 이송되는 콘크리트가 유출되는 것을 방지하나, 상기 제1실링부재(168)가 상기 시험배관(162)의 슬라이딩 이동에 의하여 상기 시험배관(162)의 이동압력에 의해 상부와 하부로 블록하게 돌출된다. 이송되는 콘크리트에 의해 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)이 지속적으로 슬라이딩 이동하게 됨으로 인하여 상기 제1실링부재(168)는 상부로 꺽여지게 변형되어 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)의 사이에 구비된다. 상기 제1실링부재(168)가 상부로 꺽여지게 변형됨으로 인하여 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)이 슬라이딩 이동하게 되면, 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162) 사이가 밀폐되지 않고 조금 벌어지게 되며, 벌어진 공간으로 이송되는 콘크리트가 유출되는 문제점이 발생한다.
상기와 같이, 본 실시예의 제1실링부재(168)의 설치구조가 비교예에 따른 제1실링부재(168)의 설치구조에 비하여, 실링 성능이 크게 향상된다.
상기 마찰저항 시험장치(160)에는 제3압력계(162-1)와 제4압력계(162-2)가 구비되는데, 상기 제3압력계(162-1)는 상기 시험배관(162)으로 유입되는 콘크리트의 압력을 측정하고, 상기 제4압력계(162-2)는 상기 시험배관(162)에서 유출되는 콘크리트의 압력을 측정한다. 상기 제3압력계(162-1)와 상기 제4압력계(162-2)는 각각 상기 시험배관과 연결되는 상기 순환배관(110) 상의 상기 제1슬라이딩 결합수단(166)의 전단과 상기 제2슬라이딩 결합수단(167)의 후단에 위치한다.
상기 제3압력계(162-1)와 상기 제4압력계(162-2)의 압력을 측정하여 상기 제3압력계(162-1)와 상기 제4압력계(162-2)의 차이와 상기 마찰력 측정모듈(165)의 측정값을 분석하고, 상기 제1압력계(142)와 상기 제2압력계(144)의 압력을 측정하여 콘크리트가 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)으로 이송되면서 손실되는 압력을 산출할 수 있어, 콘크리트 배합비율, 콘크리트 공급압력, 콘크리트 공급유량, 콘크리트 배관의 종류에 따른 콘크리트 배관의 마찰저항 관계식과 배관 내의 콘크리트가 이송될 때의 특성이 도출된다. 즉, 콘크리트의 배합비율, 콘크리트의 공급압력, 콘크리트의 공급유량, 콘크리트 배관의 종류 등을 변경하여 실험함으로써 이에 대한 데이터베이스를 확보하게 되고, 상기 데이터베이스 및 일반적인 역학 관계식, 유체 관계식을 이용하여 마찰저항 관계식과 순환배관 전체에 대하여 손실되는 압력(△P)에 대한 관계식이 도출되며, 압력의 상관 관계는 다음과 같다.
△P = ｆ(λ, V, L, d, h,δ)
상기 상관 관계에서 λ는 마찰계수, V는 펌핑 속도, L은 배관의 길이, d는 배관의 직경, h는 배관의 수직높이,δ는 밀도를 나타내며 마찰계수, 펌핑 속도, 배관의 길이와 직경 및 높이, 밀도가 압력과 관련되는 것을 알 수 있다. 상기 관계식은 다양한 실험을 통하여 도출되며, 상기 관계식이 완성되면 향후 다양한 콘크리트의 이송에 직접 이용될 수 있다.
그리고, 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)에 의해 순환되는 콘크리트의 물성 및 특성을 순환되기 전과 순환된 후를 비교하면, 콘크리트가 순환되면서 변화되는 것을 도출해 낼 수 있다. 따라서, 현장에서 콘크리트 배관의 종류, 배합비율, 콘크리트 배관의 길이, 건물의 높이, 콘크리트 공급 유량 등이 결정되면, 콘크리트 공급압력이 파악되고, 콘크리트 배관이 받는 힘을 파악할 수 있다. 따라서, 현장에서 주먹구구식으로 행해지던 콘크리트 펌프의 사양 선정이 해결되고, 최적의 콘크리트 공급이 가능해 진다.
도 11을 참조하면, 상기 순환배관 상에 구비되는 상기 제1압력계(142)와 상기 제2압력계(144), 상기 제3압력계(162-1), 상기 제4압력계(162-2) 및 상기 유량계(146)와 상기 마찰저항 시험장치(160)는 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치(170)와 연결된다.
상기 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치(170)는 제어부(170-1)와 메모리부(170-2) 및 디스플레이부(170-3)를 포함한다.
상기 제어부(170-1)는 상기 제1압력계(142), 상기 제2압력계(144), 상기 제3압력계(162-1), 상기 제4압력계(162-2)와 유량계(146) 및 상기 마찰저항 시험장치(160)에서 측정된 압력과 유량 및 마찰 정보를 수집하는 역할을 하고, 상기 메모리부(170-2)는 상기 제어부(170-1)에서 수집한 데이터를 저장하는 역할을 하며, 상기 디스플레이부(170)는 상기 제어부(170-1)에서 수집한 데이터의 값을 수치로 환산하여 작업자가 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 호퍼(150)에서 공급되는 콘크리트는 상기 순환배관(110)과 상기 시험배관(162)을 거쳐 다시 상기 호퍼(150)로 순환되어, 콘크리트의 낭비 없이 콘크리트의 마찰저항과 콘크리트의 물성 및 유동성을 1개의 시스템으로 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 콘크리트 평가 시스템 110 : 순환배관
120 : 콘크리트 펌프 130 : 콘크리트 특성 분석장치
142 : 제1압력계 144 : 제2압력계
146 : 유량계 150 : 호퍼
160 : 마찰저항 시험장치
170 : 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치

Claims (9)

  1. 공급된 콘크리트를 폐루프 형태로 순환시키도록 배치되는 순환배관;
    상기 순환배관 내에서 콘크리트를 이송시키는 동력을 제공하는 콘크리트 펌프; 및
    상기 순환배관으로부터 이송되는 콘크리트를 샘플링하여, 상기 콘크리트의 시간에 따른 물성 또는 유동성을 분석하는 콘크리트 특성 분석장치를 포함하고,
    상기 순환배관 상에 설치되며, 상기 순환배관으로 이송되는 콘크리트의 관내 마찰저항력을 측정하는 마찰저항 시험장치를 더 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘크리트 특성 분석장치는,
    슬럼프와, 플로우 일정거리 도달시간과, L-flow 일정거리 도달시간과, V-lot 시간과, 콘크리트 및 모르타르 유동학(Rheology) 특성과, 공기량과, 콘크리트 온도와, 콘크리트 압축강도로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 측정하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘크리트 펌프와 상기 순환배관 내의 콘크리트 압력을 측정하는 하나 이상의 압력계; 및
    상기 순환배관 상에 설치되어, 상기 콘크리트 펌프에 의하여 이송되는 콘크리트의 유량을 측정하는 유랑계를 더 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환배관 상에 설치되는 호퍼를 더 포함하고,
    상기 호퍼로는 외부로부터 콘크리트가 공급되며,
    상기 호퍼로부터 콘크리트가 샘플링되어, 상기 콘크리트 특성 분석장치에 의해 분석되는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰 저항 시험장치는,
    프레임;
    상기 순환배관 상에 직렬 설치되되, 일 단부가 상기 순환배관과 제1슬라이딩 결합수단에 의하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 순환배관으로부터 콘크리트가 공급되고, 타 단부가 상기 순환배관에 제2슬라이딩 결합수단에 의하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 콘크리트가 유출되는 시험배관;
    상기 시험배관의 양측면에 배치되어, 상기 시험배관이 양측 방향으로 흔들리는 것을 방지하는 흔들림 방지모듈;
    상기 프레임의 상부와 상기 시험배관을 연결하며, 상기 시험배관의 하방 처짐 및 상하 흔들림을 방지하는 처짐 방지모듈; 및
    상기 시험배관 내의 콘크리트 이동 시, 상기 시험배관이 콘크리트와의 마찰로 인하여 이동하는 힘을 측정하는 마찰력 측정모듈을 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1슬라이딩 결합수단은 제1슬라이딩 슬리브를 포함하고,
    상기 시험배관의 일 단부 및 상기 순환배관은 제1슬라이딩 슬리브의 양 단부에 각각 삽입되어 결합되고,
    상기 제2슬라이딩 결합수단은 제2슬라이딩 슬리브를 포함하고,
    상기 시험배관의 타 단부 및 상기 순환배관은 제2슬라이딩 슬리브의 양 단부에 각각 삽입되어 체결되며,
    상기 마찰저항 시험장치는,
    일 단부가 상기 시험배관의 일 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관에서 상기 시험배관의 일 단부의 대향면에 삽입 고정되는 제1실링부재; 및
    일 단부가 상기 시험배관의 타 단부에 삽입 고정되고, 타 단부가 상기 순환배관에서 상기 시험배관의 타 단부의 대향면에 삽입 고정되는 제2실링부재를 더 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 마찰저항 시험장치는,
    상기 시험배관으로 유입되는 콘크리트의 압력을 측정하는 제3압력계; 및
    상기 시험배관에서 유출되는 콘크리트의 압력을 측정하는 제4압력계를 더 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
  9. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 6, 청구항 7, 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘크리트 펌프의 전후에 각각 설치되어, 상기 순환배관 내의 콘크리트 압력을 측정하는 제1압력계와 제2압력계; 및
    상기 순환배관 상에 설치되어, 상기 콘크리트 펌프에 의하여 이송되는 콘크리트의 유량을 측정하는 유랑계를 더 포함하고,
    상기 제1,2,3,4압력계에 의해 측정된 압력과 상기 유량계에 의해 측정된 유량 및 상기 마찰저항 시험장치에 의해 측정된 마찰력 정보를 저장하고 이를 디스플레이하는 콘크리트 압송성 평가시험 데이터 수집 및 분석장치를 더 포함하는 콘크리트 압송성 평가 설비.
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