KR101346560B1 - Analyzing method of concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 분석방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 시료를 타설한 후 콘크리트의 단열온도상승량과 역학적 특성을 예측할 수 있는 콘크리트 분석방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a concrete analysis method, and more particularly, to a concrete analysis method that can predict the thermal insulation temperature rise and mechanical properties of the concrete after placing the concrete sample.
일반적으로 콘크리트는 수경성 재료로서 경화과정의 화학반응에 의해 많은 열(시멘트 1g당 약 120cal)이 발생되며, 이를 수화열이라 부른다. In general, concrete is a hydraulic material, and a large amount of heat (about 120 cal per g of cement) is generated by a chemical reaction during hardening, which is called a heat of hydration.
콘크리트의 내부에서 수화열이 발생되면 새로 타설되는 부재의 크기가 큰 경우에는 열이 외기로 빠르게 소산되는 부재의 표면과 아직 소산되지 않은 부재 내부 사이에 온도차이가 생겨 부재의 표면에 인장응력(내부구속에 의한 온도응력)이 발생되며, 새로 타설되는 부재가 기존의 구조물과 맞닿아 있는 경우에는 수화열 발생 초기에는 부재 전체에 압축응력이 발생되다가 부재의 온도가 감소하기 시작하는 시점부터 서서히 인장응력(외부구속에 의한 온도응력)이 증가하는 경향을 보인다. When the heat of hydration is generated inside the concrete, if the size of the newly cast member is large, there is a temperature difference between the surface of the member where the heat is quickly dissipated to the outside and the inside of the member that has not yet been dissipated. Temperature stress) is generated, and when the newly cast member is in contact with an existing structure, the compressive stress is generated in the entire member at the beginning of the heat of hydration, and then the tensile stress (external) gradually decreases when the temperature of the member starts to decrease. Temperature stress due to restraint) tends to increase.
이러한 온도응력의 크기가 콘크리트의 인장강도보다 크면 콘크리트에 균열이 발생되며, 유발되는 온도응력의 크기는 콘크리트의 수화발열 특성과 밀접한 관련이 있다.When the magnitude of the temperature stress is greater than the tensile strength of the concrete, cracking occurs in the concrete, and the magnitude of the temperature stress induced is closely related to the hydration heating characteristics of the concrete.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2003-0072057호(2003.09.13 공개, 발명의 명칭 : 콘크리트 강도 추정을 위한 인공지능 시스템)에 개시되어 있다.
On the other hand, the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0072057 (2003.09.13 publication, name of the invention: artificial intelligence system for concrete strength estimation).
콘크리트의 수화발열 특성은 단열온도상승실험(콘크리트를 단열조건에 놓고 타설온도로부터 상승되는 온도를 측정하는 실험)을 통해 측정하는 것이 가장 정확하나, 실험비용이 매우 고가여서 일반 현장에서는 1입방미터 정도의 모형 부재를 타설하여 간이 단열온도상승실험을 실시하는 것이 일반적이다. The hydration heating characteristics of concrete are most accurately measured through adiabatic temperature rise test (an experiment to measure the temperature rising from the placing temperature with concrete), but the test cost is very expensive, so it is about 1 cubic meter in general sites. It is common to perform a simple adiabatic temperature rise experiment by pouring a model member of.
그러나, 간이실험은 완전한 단열조건이 아니기 때문에 설사 부재 정중앙의 온도이력을 측정한다 해도 외부로 손실되는 열만큼 콘크리트의 수화발열량을 과소평가하게 되는 문제가 있다. However, since the simple test is not a complete insulation condition, even if the temperature history of the center of the diarrhea member is measured, there is a problem of underestimating the amount of heat of hydration of concrete as much as heat lost to the outside.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 간이 단열온도상승실험으로부터 획득한 온도상승량에 열손실량을 보정함으로써 단열온도상승실험에서 획득할 수 있는 결과에 상응하는 정확도로 콘크리트의 수화발열량을 예측하고, 수화발열량을 토대로 콘크리트의 강도와 같은 역학적 특성을 예측할 수 있는 콘크리트 분석방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to improve the above problems, by hydrating calorific value of concrete with an accuracy corresponding to the results that can be obtained in the thermal insulation temperature rise experiment by correcting the heat loss amount obtained from the simple thermal insulation temperature rise experiment The purpose of this study is to provide concrete analysis methods that can predict the mechanical properties such as strength of concrete based on the amount of hydration calories.
본 발명의 일측면에 따른 콘크리트 분석방법은 원기둥 형상의 시료 온도를 측정하는 단계; 외부온도를 측정하는 단계; 열손실계수를 추정하는 단계; 상기 시료 온도와 외부온도 및 열손실계수를 통해 예측된 단열온도상승량을 표시하는 단계; 및 상기 단열온도상승량을 통해 상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Concrete analysis method according to an aspect of the present invention comprises the steps of measuring the sample temperature of the cylindrical shape; Measuring an external temperature; Estimating a heat loss coefficient; Displaying the adiabatic temperature rise predicted through the sample temperature, the external temperature, and the heat loss coefficient; And predicting a mechanical property of the sample through the adiabatic temperature rise.
상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계는 겉보기 활성화에너지를 결정하는 단계; 및 상기 겉보기 활성화에너지를 이용하여 상기 시료의 역학적 특성을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Predicting the mechanical properties of the sample includes determining an apparent activation energy; And deriving a mechanical property of the sample using the apparent activation energy.
상기 겉보기 활성화에너지를 결정하는 단계는 겉보기 활성화에너지의 초기값과 반응지수의 초기값을 가정하는 단계; 상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 반응지수의 초기값을 이용하여 등가재령을 계산하는 단계; 상기 등가재령에 대한 시간 그래프를 도출하는 단계; 상기 등가재령에 대한 시간 그래프로부터 회귀분석을 실시하여 겉보기 활성화에너지의 결과값과 반응지수의 결과값을 결정하는 단계; 상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위의 만족 여부에 따라 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값이 상기 겉보기 활성화에너지로 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The determining of the apparent activation energy may include: assuming an initial value of an apparent activation energy and an initial value of a reaction index; Calculating an equivalent age using the initial value of the apparent activation energy and the initial value of the reaction index; Deriving a time graph for the equivalent age; Determining a result of the apparent activation energy and a result of the response index by performing a regression analysis from the time graph for the equivalent age; The resultant value of the apparent activation energy depends on whether an error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy is satisfied, and whether the error range between the initial value of the response index and the resultant value of the reaction index is satisfied. Characterized in that it is determined by the apparent activation energy.
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위가 만족되지 못하는 경우, 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값이 상기 겉보기 활성화에너지의 초기값으로 재가정되고, 상기 반응지수의 결과값이 상기 반응지수의 초기값으로 재가정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.If the error range between the initial value of the apparent activation energy and the result value of the apparent activation energy and the error range between the initial value of the reaction index and the result value of the reaction index are not satisfied, the result value of the apparent activation energy is Reappearing to the initial value of the apparent activation energy, characterized in that it further comprises the step of recalculating the resulting value of the reaction index to the initial value of the reaction index.
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위는 0.1% 미만인 것을 특징으로 한다.The error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy, and the error range between the initial value of the reaction index and the resultant value of the reaction index is less than 0.1%.
상기 시료의 역학적 특성을 도출하는 단계는 역학적 특성 예측 모델식에 의해 구현되는 것을 특징으로 한다.Deriving the mechanical properties of the sample is characterized in that implemented by the mechanical properties prediction model equation.
상기 역학적 특성 예측 모델식은 적산온도를 이용하는 것을 특징으로 한다.The mechanical characteristic prediction model equation is characterized by using the integration temperature.
상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계는 상기 시료의 압축강도, 인장강도, 탄성계수를 예측하는 것을 특징으로 한다.
Predicting the mechanical properties of the sample is characterized by predicting the compressive strength, tensile strength, elastic modulus of the sample.
본 발명에 따른 콘크리트 분석방법은 온도상승량에 열손실량을 보정함으로써, 단열온도상승실험에서 획득할 수 있는 결과에 상응하는 정확도로 콘크리트의 수화발열량을 예측하는 효과가 있다.Concrete analysis method according to the present invention has the effect of predicting the hydration calorific value of concrete with accuracy corresponding to the results obtained in the thermal insulation temperature rise experiment by correcting the heat loss amount in the temperature rise.
본 발명에 따른 콘크리트 분석방법은 단열온도상승 곡선을 이용하여 콘크리트의 수화 정도를 추정하고, 수화도를 바탕으로 콘크리트의 역학적 특성을 예측할 수 있는 효과가 있다.
Concrete analysis method according to the present invention has the effect of estimating the degree of hydration of concrete using the thermal insulation temperature rise curve, and can predict the mechanical properties of the concrete based on the degree of hydration.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치를 개략적으로 도시한 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치의 조립 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 열손실계수 추정과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 시료의 역학적 특성을 예측하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 겉보기 활성화에너지를 결정하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치를 통해 콘크리트의 단열온도상승량을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법을 검증하기 위해 기준온도에서 콘크리트의 겉보기 활성화에너지를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법과 실험을 통해 도출되는 콘크리트의 상대 압축강도를 표시한 도면이다.1 is an exploded view schematically showing a concrete analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an assembled cross-sectional view of the concrete analysis device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a concrete analysis method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a heat loss coefficient estimating process in a concrete analysis method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart schematically showing a method for predicting the mechanical properties of a sample in a concrete analysis method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically illustrating a method of determining an apparent activation energy in a concrete analysis method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the thermal insulation temperature rise of the concrete through the concrete analysis device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the apparent activation energy of concrete at a reference temperature to verify the concrete analysis method according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the relative compressive strength of the concrete derived through the concrete analysis method and the experiment according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 분석방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a concrete analysis method according to the present invention. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치를 개략적으로 도시한 분해도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치의 조립 단면도이다.1 is an exploded view schematically showing a concrete analysis device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an assembly cross-sectional view of the concrete analysis device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치(100)에는 케이스부(110), 삽입부(120), 내부온도센서부(130), 외부온도센서부(140), 전송부(150), 제어부(160) 및 표시부(170)가 구비된다.1 and 2, the
삽입부(120)에는 콘크리트인 시료(10)가 타설되어 케이스부(110)에 내장되고, 내부온도센서부(130)는 타설된 시료(10)의 온도를 측정하며, 외부온도센서부(140)는 외부온도를 측정한다.Inserting
전송부(150)는 내부온도센서부(130), 그리고 외부온도센서부(140)와 연계되어 측정된 온도값을 수신한다. 전송부(150)는 제어부(160)와 연계되어 수신된 온도값을 제어부(160)로 전송한다.The
제어부(160)는 수신된 온도값을 분석하여 단열온도상승값을 산출하고, 표시부(170)는 산출된 단열온도상승값을 알려준다.The
케이스부(110)는 외관을 형성하며, 타설된 시료(10)가 내장된다. 이러한 시료(10)의 온도변화를 최소화하도록 케이스부(110)는 단열재질을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부(110)에는 하부케이스(111)와 상부케이스(112) 및 결합부(113)가 구비된다.The
하부케이스(111)는 일측면이 개구되어 장착홈(114)이 형성된다. 이러한 장착홈(114)으로 삽입부(120)가 삽입된다. 상부케이스(112)는 하부케이스(111)의 일측면을 커버한다. 결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 결합시킨다.One side of the
결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)에 개별적으로 구비되어 서로 결합되는 부품으로써, 둘 중 어느 하나에는 걸림돌기(113a)가 형성되고, 다른 하나에는 회전되어 걸림돌기(113a)에 걸리는 회전돌기(113b)로 이루어진다. 그 외 결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 필요에 따라 결합 또는 분리 가능한 다양한 부품 채택이 가능하다.Coupling portion 113 is provided in the
삽입부(120)는 시료(10)가 타설되는 용기 형상을 하며, 사용 후 폐기 처분이 가능하고 제조비용을 절약하도록 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 삽입부(120)에는 삽입통(121)과 손잡이(122)가 구비된다.
삽입통(121)은 장착홈(114)에 삽입되며 개구된 일측면으로 시료(10)가 타설된다. 삽입통(121)에는 원통홈(124)이 형성되어, 타설된 시료(10)는 원기둥 형상을 한다.
손잡이(122)는 삽입통(121)에 탈부착되는 것으로서, 사용자는 손잡이(122)를 삽입통(121)에 결합시킨 다음, 손잡이(122)를 파지하여 상방으로 이동시켜 줌으로써, 삽입통(121)을 하부케이스(111)에서 인출한다.The
손잡이(122)는 양단부에 나사체결돌기(123)가 구비되어 삽입통(121)에 체결되거나 분리된다. 또한, 손잡이(122)는 삽입통(121)에 결합되어 회전되며, 하부케이스(111)와 상부케이스(112)가 결합될 때, 손잡이(122)가 삽입통(121)에 삽입되어도 무방하다. 그 외, 손잡이(122)는 삽입통(121)과 결합되거나 분리되기 위한 다양한 형상 채택이 가능하다. The
손잡이(122)가 삽입통(121)에 탈부착되는 경우, 시료(10)의 분석이 완료된 삽입통(121)은 폐기 처분되지만, 손잡이(122)는 분석이 필요한 새 시료(10)에 재사용된다.When the
내부온도센서부(130)는 시료(10)의 온도를 측정하는 것으로서, 제1내부온도센서(131), 제2내부온도센서(132) 및 지지체(133)가 구비된다.The internal
제1내부온도센서(131)는 삽입통(121)의 중심 내측면에 구비된다. 이러한 제1내부온도센서(131)는 타설된 원기둥형상의 시료(10) 표면과 접촉되어 시료(10)의 온도를 측정한다.The first
제2내부온도센서(132)는 삽입통(121)의 중심에 위치되고, 지지체(133)는 제2내부온도센서(132)가 삽입통(121)의 중심에 위치되도록 지지한다. 이러한 제2내부온도센서(132)는 타설된 원기둥형상의 시료(10) 내부에 내장되어 시료(10) 중심 온도를 측정한다. 이때, 시료(10)의 중심은 높이와 지름의 중심을 말한다.The second
외부온도센서부(140)는 상부케이스(112)의 외주면에 구비되어 외부온도를 측정한다.The external
전송부(150)는 내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 온도값을 제어부(160)로 전송하는 것으로서, 제1내부단자(151), 제2내부단자(152), 제1연결단자(153), 제2연결단자(154), 하부단자(155), 상부단자(156), 하부전송케이블(157) 및 상부전송케이블(158)이 구비된다.The
제1내부단자(151)는 삽입통(121)의 외주면에 노출되며, 제1내부온도센서(131)와 연계되어 제1내부온도센서(131)의 측정값을 수신한다.The first
제2내부단자(152)는 삽입통(121)의 외주면에 노출되며, 지지체(133)와 연계되어 제2내부온도센서(132)의 측정값을 수신한다.The second
제1연결단자(153)와 제2연결단자(154)는 하부케이스(111)의 내측면으로 노출되어 제1내부단자(151)와 제2내부단자(152)에 각각 접촉된다.The
하부단자(155)는 하부케이스(111)의 일단부에 노출되고, 상부단자(156)는 상부케이스(112)의 일단부에 노출된다. 하부케이스(111)와 상부케이스(112)가 서로 결합될 때, 하부단자(155)와 상부단자(156)은 서로 접촉된다.The
하부전송케이블(157)은 제1연결단자(153)와 제2연결단자(154)에 일단부가 연계되고 하부단자(155)에 타단부가 연계된다. The
따라서, 하부전송케이블(157)은 제1내부온도센서(131)와 제2내부온도센서(132)에서 측정된 값을 하부단자(155)로 전송한다. 이러한 하부전송케이블(157)은 하부케이스(111)에 내장된다.Accordingly, the
상부전송케이블(158)은 외부온도센서부(140)와 상부단자(156)에 일단부가 연계되고 제어부(160)에 타단부가 연계된다.The
따라서, 상부전송케이블(158)은 외부온도센서부(140)를 통해 전송되는 외부온도값과, 내부온도센서부(130)를 통해 전송되는 시료(10)의 온도값을 제어부(160)로 전송한다.Therefore, the
삽입통(121)의 외주면에는 고정돌기(129)가 돌출되어 형성되고, 장착홈(114)에는 고정홈(119)이 연통된다. 이때, 고정돌기(129)는 고정홈(119)에 삽입된다.The fixing
따라서, 삽입통(121)이 하부케이스(111)의 장착홈(114)에 삽입되는 과정에서, 고정돌기(129)가 고정홈(119)에 삽입되어 삽입통(121)의 회전이 제한되고, 이로 인해 제1내부단자(151)와 제1연결단자(153), 제2내부단자(152)와 제2연결단자(154)는 서로 접촉된 상태를 유지한다.Therefore, in the process of inserting the
제어부(160)는 시료(10)의 온도상승량과 열손실량을 보정하여 시료(10)의 단열온도상승값을 산출한다. 또한, 제어부(160)는 산출된 시료(10)의 단열온도상승값을 통해 시료(10)의 역학적 특성을 도출한다. 이러한 제어부(160)는 표시부(170)에 내장되는 것이 바람직하다.The
표시부(170)는 상부케이스(112)에 결합되고, 제어부(160)에서 산출한 단열온도상승값을 시각적으로 표시해준다. 또한 표시부(170)는 제어부(160)에서 도출한 시료(10)의 역학적 특성을 표시한다. 이때, 시료(10)의 역학적 특성에는 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 탄성계수 등이 포함된다.The
사용자의 편의를 위해 표시부(170)에는 터치스크린 방식이 적용되고, 장치 전반에 대한 조작이 가능한 컨트롤러가 구비된다.For the convenience of the user, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치(100)에는 배터리부(180)가 더 구비된다. 이러한 배터리부(180)는 표시부(170)에 내장되어 표시부(170) 또는 제어부(160)에 전원을 공급한다. 배터리부(180)의 사용으로 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치(100)는 휴대 사용이 가능하다.On the other hand, the
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석장치의 사용예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the use of the concrete analysis device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 분석할 콘크리트 시료(10)를 삽입통(121)에 타설하여 원기둥 형상을 만들고, 시료(10)를 포함하는 삽입통(121)을 하부케이스(111)에 내장한다. First, the
이때, 제1내부단자(151)는 제1연결단자(153)와 접촉되고, 제2내부단자(152)는 제2연결단자(154)와 접촉된다.In this case, the first
그런 다음, 하부케이스(111)의 상단부에 상부케이스(112)를 위치시키고, 결합부(113)를 통해 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 결합시킨다. 이때, 하부단자(155)와 상부단자(156)는 접촉된다.Then, the
상기한 상태에서, 제1내부온도센서(131)를 통해 측정된 시료(10)의 표면 온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전달되고, 제2내부온도센서(132)를 통해 측정된 시료(10)의 중심온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전달된다. 또한, 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 외부온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전송된다.In the above state, the surface temperature value of the
그리하면, 제어부(160)는 전송된 측정값을 이용하여 시료(10)의 단열온도상승값을 추정하고, 표시부(170)는 이를 시각화한다. 또한 제어부(160)는 시료(10)의 단열온도상승값을 통해 시료(10)의 역학적 특성을 도출하고, 표시부(170)는 이를 시각화한다.Then, the
한편, 시료(10) 분석이 완료되면, 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 분리시킨 다음, 손잡이(122)를 삽입통(121)에 결합시킨다. 그런 다음, 손잡이(122)를 파지하여 삽입통(121)을 하부케이스(111)에서 인출하여 폐기한다.
On the other hand, when the analysis of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 열손실계수 추정과정을 도시한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 시료의 역학적 특성을 예측하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법에서 겉보기 활성화에너지를 결정하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a concrete analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a flowchart showing a heat loss coefficient estimation process in the concrete analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 In a concrete analysis method according to an embodiment of the invention is a flow chart schematically showing a method for predicting the mechanical properties of the sample, Figure 6 is a schematic view showing a method for determining the apparent activation energy in the concrete analysis method according to an embodiment of the present invention It is a flowchart represented by.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 분석방법은 다음과 같다. 이때, 도 1과 도 2에 도시된 콘크리트 분석장치(100)를 참조하여 설명한다.3 to 6, the concrete analysis method according to an embodiment of the present invention is as follows. At this time, it will be described with reference to the
먼저, 내부온도센서부(130)를 통해 원기둥 형상의 시료(10) 온도를 측정하고(S10), 외부온도센서부(140)를 통해 외부온도를 측정한다(S20). First, the temperature of the
내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 값은 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전송되고, 제어부(160)는 전송된 측정값을 이용하여 열손실계수를 추정한다(S30).The value measured by the internal
이때, 내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 값은 순서에 무관하게 제어부(160)로 전송된다.In this case, the values measured through the internal
제어부(160)는 열손실계수를 추정하여 시료(10)의 단열온도상승값을 예측하고, 표시부(170)는 이를 표시하여 사용자에게 알려준다(S40).The
그리고, 제어부(160)는 단열온도상승값을 이용하여 시료(10)의 역학적 특성을 예측한다(S50). 이러한 제어부(160)는 예측된 시료(10)의 역학적 특성을 표시부(170)에 전송하고, 표시부(170)는 시료(10)의 역학적 특성을 사용자에게 알려준다.In addition, the
이때, 제어부(160)는 단열온도상승곡선을 이용하여 시료(10)의 수화 정도를 추정하고, 수화도를 바탕으로 시료(10)의 역학적인 특성(압축강도, 인장강도, 탄성계수 등)을 예측한다.At this time, the
한편, 시료(10)의 온도를 측정할 때, 제1내부온도센서(131)와 제2내부온도센서(132)를 통해 시료(10)의 표면과 중심 온도를 측정한다.Meanwhile, when measuring the temperature of the
이때, 시료(10)의 높이/지름 비가 2 내지 3이 되도록 삽입통(121)을 설계하며, 삽입통(121)은 열손실을 억제하도록 단열재에 둘러싸여 준단열 상태를 유지한다.At this time, the
한편, 시료(10)가 타설된 시간에 따라 열손실계수를 추정하는 방식이 달라진다. 왜냐하면, 시료(10) 수화반응은 타설 후 소정시간이 지나면 전체 반응의 98% 이상이 완료된 것으로 간주할 수 있다.Meanwhile, the method of estimating the heat loss coefficient varies according to the time the
시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는지 여부를 판단하여(S31), 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는 경우 시료(10)의 수화발열량을 무시한다(S32).It is determined whether the
반면, 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는지 여부를 판단하여(S31), 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 이하하는 경우 시료(10)의 수화발열량을 산정한다(S33).On the other hand, it is determined whether the
또한, 시료(10)의 수화발열량을 산정한 다음, 원기둥 형상의 시료(10) 상하단부에 대한 추가 열손실을 산정한다(S34).Further, after calculating the hydration calorific value of the
이때, 소정일자는 콘크리트의 종류에 따라 가변되며, 일반콘크리트일 경우 5일이고, 저발열 콘크리트일 경우 7일이다.At this time, the predetermined date is variable according to the type of concrete, 5 days in the case of general concrete, 7 days in the case of low heat concrete.
시료(10)의 역학적 특성을 예측하는 방법은 겉보기 활성화에너지를 결정하고(S51), 결정된 겉보기 활성화에너지를 이용하여 시료(10)의 역학적 특성을 도출한다(S52)(도 5 참조).The method of predicting the mechanical properties of the
이때, 겉보기 활성화에너지를 결정하는 방법은 다음과 같다(도 6 참조).At this time, the method of determining the apparent activation energy is as follows (see Fig. 6).
먼저, 겉보기 활성화에너지의 초기값과 반응지수의 초기값을 가정하고(S511), 가정된 겉보기 활성화에너지의 초기값과 반응지수의 초기값을 이용하여 등가재령을 계산(S512)한 후, 계산된 등가재령에 대한 시간 그래프를 도출한다(S513).First, the initial value of the apparent activation energy and the initial value of the reaction index are assumed (S511), and the equivalent age is calculated using the initial value of the assumed apparent activation energy and the initial value of the reaction index (S512), and then calculated A time graph for the equivalent age is derived (S513).
그리고, 도출된 등가재령에 대한 시간 그래프로부터 회귀분석을 실시하여 겉보기 활성화에너지의 결과값과 반응지수의 결과값을 결정(S514)한 후, 겉보기 활성화에너지의 초기값과 겉보기 에너지의 결과값간의 오차범위와, 반응지수의 초기값과 반응지수의 결과값간의 오차범위를 비교한다(S515).Then, regression analysis is performed from the time graph for the derived equivalent age to determine the result value of the apparent activation energy and the response index (S514), and then the error between the initial value of the apparent activation energy and the result value of the apparent energy. The error range between the range and the initial value of the reaction index and the resultant value of the reaction index is compared (S515).
만일, 겉보기 활성화에너지의 초기값과 겉보기 에너지의 결과값간의 오차범위와, 반응지수의 초기값과 반응지수의 결과값간의 오차범위가 만족되면, 겉보기 활성화에너지의 결과값이 겉보기 활성화에너지로 결정된다(S516).If the error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent energy and the error range between the initial value of the response index and the resultant value of the reaction index are satisfied, the resultant value of the apparent activation energy is determined as the apparent activation energy. (S516).
한편, 겉보기 활성화에너지의 초기값과 겉보기 에너지의 결과값간의 오차범위와, 반응지수의 초기값과 반응지수의 결과값간의 오차범위가 만족되지 못하면, 겉보기 활성화에너지의 결과값이 겉보기 활성화에너지의 초기값으로 재가정되고, 반응지수의 결과값이 반응지수의 초기값으로 재가정(S517)되어 등가재령을 계산하는 단계(512)로 리턴된다.On the other hand, if the error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent energy and the error range between the initial value of the response index and the result value of the reaction index are not satisfied, the result of the apparent activation energy is the initial value of the apparent activation energy. The value is reassumed, and the resultant value of the reaction index is reassumed to an initial value of the reaction index (S517) and the process returns to step 512 of calculating an equivalent age.
이때, 오차범위는 0.1% 미만으로 설정한다. 즉, 겉보기 활성화에너지의 초기값과 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위가 0.1%미만이고, 반응지수의 초기값과 반응지수의 결과값간의 오차범위가 0.1%미만인 경우, 오차범위가 만족되어 겉보기 활성화에너지가 결정된다.At this time, the error range is set to less than 0.1%. That is, if the error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy is less than 0.1% and the error range between the initial value of the response index and the result value of the reaction index is less than 0.1%, the error range is satisfied. The activation energy is determined.
시료(10)의 역학적 특성을 도출하는 단계(S52)에서는 역학적 특성 예측 모델식에 의해 구현되고, 역학적 특성 예측 모델식은 적산온도를 이용한다.
In the step S52 of deriving the mechanical properties of the
아래에서는 시료(10)의 역학적 특성을 예측하기 위한 이론적 배경을 설명한다. 이때, 시료(10)는 콘크리트로 칭하고, 콘크리트의 단열온도상승 예측을 가능케 하는 이론은 등록특허공보 제10-1101411호(등록일 : 2011.12.26, 발명의 명칭 : 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법)에 기재되어 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The theoretical background for predicting the mechanical properties of the
본 발명은 콘크리트 분석장치(100)로부터 콘크리트의 수화반응에 의해 정확하게 예측된 단열온도상승 곡선을 이용하여, 콘크리트의 수화 정도를 추정하고, 수화도를 바탕으로 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 탄성계수 등 역학적인 특성을 예측하는 것이다.The present invention estimates the degree of hydration of concrete, using the thermal insulation temperature rise curve accurately predicted by the hydration reaction of concrete from the
단열온도상승량을 콘크리트 수화 정도로 평가하는 이유는 아래와 같다. 아울러 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 탄성계수 등은 모두 콘크리트의 수화 정도에 밀접한 관련이 있는 값이다. The reason for evaluating the thermal insulation temperature rise is the following. In addition, compressive strength, tensile strength, and modulus of elasticity of concrete are all closely related to the degree of hydration of concrete.
수화도는 시멘트의 반응 정도에 따라 수학식 1과 같이 정의할 수 있으나, 시멘트의 반응 정도를 정량적으로 구하기는 어렵다. The degree of hydration may be defined as in
따라서, 일반적으로 수화반응에 기인한 발열량(Q)이나 결합수량(W n )의 크기로 수학식 2와 같이 간접적으로 수화도를 표현하여 실제 수화도를 근사적으로 추정한다.Therefore, in general, the actual degree of hydration is approximated by expressing the degree of hydration indirectly as shown in
여기서, : 시간에 따른 수화발열량here, : Hydration calorific value with time
: 최고 수화발열량 : Maximum hydration calorific value
: 시간에 따른 결합수량 : Combined quantity over time
: 최고 결합수량
: Maximum combined quantity
양생 온도에 따른 콘크리트의 역학적인 특성을 예측할 때는 적산온도라는 개념이 도입되어야 한다. When estimating the mechanical properties of concrete with curing temperature, the concept of integration temperature should be introduced.
수화열에 의한 열응력 해석에서 적산온도 이론이 필요한 이유는 동일한 시점에 타설이 된 콘크리트라고 하더라도 각 위치마다 수화열에 의한 온도 이력이 다르기 때문에 특성 발현도 달라지기 때문이다. The reason why cumulative temperature theory is needed in thermal stress analysis by hydration heat is that even if concrete is poured at the same time, the characteristic expression is also different because the temperature history by hydration heat is different in each position.
1900년대 이전부터 콘크리트의 역학적인 특성은 여러 가지 조건이 동일할 경우 양생온도에 따라 영향을 받게 되는 것이 여러 연구자에 의해 밝혀졌다. Since the 1900s, several researchers have found that the mechanical properties of concrete are affected by curing temperatures under the same conditions.
이와 같이 콘크리트의 특성 발현은 양생온도와 양생 기간에 의해 결정되며, 이러한 개념을 콘크리트의 역학적 특성 예측에 이용하기 위해 도입한 것이 적산온도 함수다. As such, the manifestation of the characteristics of concrete is determined by curing temperature and curing period, and it is a function of integration temperature that this concept is introduced to predict the mechanical properties of concrete.
적산온도 함수는 수학식 3과 같이 온도 이력 함수와 시간의 곱에 대한 적분값으로 표현된다.The integrated temperature function is expressed as an integral value for the product of the temperature history function and time, as shown in Equation 3.
여기서, : 적산온도 함수 (℃-day)here, : Integration temperature function (℃ -day)
: 온도이력 함수 (℃-day) : Temperature history function (℃ -day)
: 양생온도 (℃) : Curing temperature (℃)
한편, 적산온도를 이용하여 콘크리트 압축강도(인장강도, 탄성계수에도 적용 가능)를 예측하는 모델식 중에는 수학식 4에 나타낸 반응률상수 모델이 있다.On the other hand, among the model equations for estimating the compressive strength of concrete (applicable to tensile strength and modulus of elasticity) using integration temperature, there is a reaction rate constant model shown in
여기서, 는 강도에 대한 함수로 Bernhardt("Hardening of Concrete at Different Temperature", RILEM Symposium on Winter Concreting, Copenhagen, Danish, 1956)가 제안한 수학식 5로 표현할 수 있다. here, Can be expressed as Equation 5 proposed by Bernhardt ("Hardening of Concrete at Different Temperature", RILEM Symposium on Winter Concreting, Copenhagen, Danish, 1956) as a function of strength.
수학식 4를 적분하면 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Integrating
수학식 6에서 우변은 적산온도와 동일한 개념을 갖는다. 적산온도를 나타내는 함수로는 Nurse-Saul 함수, 아레니우스 함수 등이 있지만 현재까지 가장 정확하게 예측한다고 알려진 아레니우스 함수 역시 장기재령에서는 오차가 커진다는 단점이 있다. In
따라서 한상훈("콘크리트의 역학적 성질에 미치는 온도와 재령의 효과", 한국과학기술원 박사학위 논문, 2000)은 적산온도 함수를 아레니우스 함수로 표현하였지만 기존 함수의 단점을 극복하기 위하여 겉보기 활성화에너지가 시간에 따라 변화하는 함수로 가정하여 반응률상수 모델을 수학식 7 내지 수학식 9와 같이 수정하였다.Therefore, Han Sang-hoon ("The Effect of Temperature and Spirit on the Mechanical Properties of Concrete", Ph.D. Thesis, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 2000) has expressed the integrated temperature function as an Arrhenius function, but the apparent activation energy Assuming that the function changes over time, the reaction rate constant model was modified as in Equations 7 to 9.
여기서, : 초기 겉보기활성화에너지 (J/mole)here, : Initial apparent activation energy (J / mole)
: 반응지수 : Reaction Index
: 비례상수 : Proportional constant
이를 수학식 4와 동일한 형태로 적분하면, 수학식 10과 같이 나타나며, 수학식 10의 우변은 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.If this is integrated in the same form as in
이때, 콘크리트의 양생온도가 일정하다면 수학식 11은 근사적으로 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.At this time, if the curing temperature of the concrete is constant Equation 11 can be expressed as shown in Equation 12.
수학식 10에 수학식 12를 대입하여 전개하면 다음과 같은 수학식 13과 수학식 14를 구할 수 있다. By substituting Equation 12 into
수학식 14에서 상수 r은 문영호("양생온도와 양생시점에 따른 콘크리트 강도예측에 관한 연구", 한국과학기술원 박사학위 논문, 1999)의 연구결과를 바탕으로 3으로 채택하였고, 최종적으로 수학식 15와 같은 역학적 특성 예측 모델식을 유도할 수 있다.In equation (14), the constant r was chosen to be 3 based on the results of Moon Young-ho ("Study on the Prediction of Concrete Strength According to Curing Temperature and Curing Time", Ph.D. Thesis, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 1999). It is possible to derive a model for predicting mechanical properties such as
여기서, : 시간 에서의 콘크리트 역학적 특성here, : time Mechanical properties at
: 시간 28일에서의 콘크리트 역학적 특성 : Concrete mechanical properties at time 28 days
: 시간 28일에서의 역학적 특성값에 대한 시간 ∞에서의 극한값의 비 () = Ratio of the extreme value at time ∞ to the mechanical characteristic value at time 28 days ( )
, : 겉보기 활성화에너지와 관련된 상수로써, 는 초기 겉보기 활성화에너지이고, 는 반응지수 , : Constant associated with the apparent activation energy, Is the initial apparent activation energy, Is the response index
: 기체상수 (8.3144 J/moleㆍK) : Gas constant (8.3144 J / moleK)
: 양생온도 (Kelvin) : Curing temperature (Kelvin)
: 각각의 역학적 특성에 대한 상수 : Constant for each mechanical property
: 시멘트의 초기 반응 지연 시간 (day)
: Initial reaction delay time of cement (day)
아래에서는 간이 수화열을 측정할 수 있는 콘크리트 분석장치(100)에 의해 예측된 콘크리트의 단열온도상승량 및 콘크리트의 역학적 특성을 검증하기 위한 실험을 기재한다. 배합설계는 표 1과 같으며, 표 2와 같은 등온 양생을 변수로 두고 실험을 실시하였다. 이때, 측정된 압축강도 결과는 표 3과 같다.
The following describes an experiment for verifying the thermal insulation temperature rise of the concrete and the mechanical properties of the concrete predicted by the
한편, 콘크리트의 겉보기 활성화에너지를 결정하기 위해서는 단열온도상승 곡선이 필요하며, 콘크리트 분석장치(100)에 의해 표시된 초기온도 20℃에서 콘크리트의 단열온도상승 곡선은 도 7과 같다.On the other hand, in order to determine the apparent activation energy of the concrete is required a heat insulation temperature rise curve, the heat insulation temperature rise curve of the concrete at the
도시된 단열온도상승 곡선을 통해 수학식 16과 수학식 17을 구할 수 있다.Equations 16 and 17 can be obtained through the adiabatic temperature rise curve shown.
여기서, : 시간 에서의 양생온도here, : time Curing temperature at
: 시간 에서의 단열온도상승량 : time Insulation Temperature Rise at
: 최대 단열온도상승량 : Maximum insulation temperature rise
: 상수 : a constant
: 시간 에서의 수화도 : time Hydration degree in
한편, 기존함수의 단점을 극복하기 위하여 겉보기 활성화에너지가 시간에 따라 변화하는 함수로 가정한 반응률 상수 모델식인 수학식 5와 수학식 7은 수화도()로 표현할 수 있다.On the other hand, in order to overcome the shortcomings of the existing functions, equations 5 and 7, which are reaction rate constant model equations in which the apparent activation energy is assumed to change with time, are expressed as hydration degrees ( ).
수학식 17을 수화도로 표현된 수학식 5와 수학식 7에 대입하게 되면 수학식 18, 수학식 19 및 수학식 20을 얻을 수 있다.Substituting Equation 17 into Equation 5 and Equation 7 represented by a sign language, Equation 18, Equation 19, and
이때, 임의의 온도에서는 아래와 같은 수학식 21과 수학식 22를 구할 수 있다.In this case, the following Equations 21 and 22 can be obtained at any temperature.
한편, "등가재령일 때 콘크리트의 수화도가 같고 동일한 수화도에서는 겉보기 활성화에너지는 같다."라는 기본적인 가정하에 수학식 23과 수학식 24는 임의의 양생온도에서 겉보기 활성화에너지를 결정하는데 사용될 수 있다.On the other hand, Equation 23 and Equation 24 can be used to determine the apparent activation energy at any curing temperature under the basic assumption that "the equivalent degree of hydration of concrete is the same and the apparent activation energy is the same at the same degree of hydration at the same age." .
수학식 23을 계산하기 위해서는 의 값이 필요하다. 값은 콘크리트 역학적 특성의 증가율을 나타내는 값이므로 각각의 특성마다 다른 값을 가진다. 그 이유는 수화도 증가율과 역학적 특성의 증가율의 비가 다르기 때문이다.To calculate (23) The value of is required. Since the value represents the rate of increase of the concrete mechanical properties, each property has a different value. The reason is that the ratio of the increase rate of hydration rate and the increase rate of mechanical properties is different.
따라서, 콘크리트의 역학적 특성은 수화반응이 진행됨에 따라 발현되므로 수화도의 함수로 나타낼 수 있다. Therefore, the mechanical properties of concrete can be expressed as a function of the degree of hydration because it is expressed as the hydration reaction proceeds.
값은 단열온도상승곡선에서 가정하였다. 이때의 값은 한상훈이 콘크리트 압축강도로부터 제안된 과 같은 값을 사용하였는데, 이는 콘크리트의 압축강도와 수화도가 선형적인 관계가 있기 때문이다. 역학적 특성에 대한 값은 표 4와 같다. Values are assumed in the adiabatic temperature rise curve. The value at this time was suggested by Han Sang-hoon The same value is used because the compressive strength and hydration of concrete have a linear relationship. For mechanical properties The values are shown in Table 4.
따라서, 겉보기 활성화에너지를 구하는 과정은 다음과 같이 요약할 수 있다.Therefore, the process of obtaining the apparent activation energy can be summarized as follows.
(1) 임의의 를 가정한다.(1) any Assume
(2) 수학식 23을 이용하여 등가재령 ()를 계산한다.(2) The equivalent age using (23) ).
(3) 등가재령의 시간 그래프를 그린다.(3) Draw time graph of equivalent age.
(4) (3)의 그래프로부터 회귀분석을 실시하여 를 결정한다.(4) Perform regression analysis from the graph in (3). .
(5) (1)과 (4)번에서 를 반복 비교하여 오차범위의 만족 여부에 따라 를 결정한다.
(5) From (1) and (4) Is compared repeatedly according to whether the error range is satisfied. .
위 방법을 적용하기 위해서 앞서 실시한 시험 데이터를 분석하였다. 회귀분석 결과 =48.1(℃), =0.94, =0.81, =0.42 (day)의 값을 구했다.In order to apply the above method, we analyzed the test data. Regression analysis = 48.1 (° C), = 0.94, = 0.81, = 0.42 (day) was obtained.
위 방법을 적용하기 위해서는 임의의 양생온도에서 를 가정해야 한다. 는 다양한 데이터를 분석하여 최적화된 수학식 25를 사용하였다. To apply the above method, at any curing temperature, Should be assumed. Equation 25 was used to analyze various data.
여기서 는 양생온도이다.here Is the curing temperature.
한편, 겉보기 활성화에너지를 구하는 과정 (1)∼(5)을 통해 각 기준온도에서 를 결정하였으며 이는 표 5에서 정리하였다. On the other hand, at each reference temperature through the process (1) to (5) to obtain the apparent activation energy Was determined and summarized in Table 5.
표 5에 의해, 각 기준온도 별로 결정되는 겉보기 활성화에너지를 재령에 따라 그림으로 표현하면 도 8과 같다.According to Table 5, the apparent activation energy determined for each reference temperature is represented as a figure according to the age as shown in FIG.
도 9는 위의 겉보기 활성화에너지를 역학적 특성 예측 모델식인 수학식 15에 적용하고 실제 압축강도 데이터와 비교한 도면이다.FIG. 9 is a diagram comparing the apparent activation energy applied to Equation 15, which is a model for predicting mechanical properties, and comparing it with actual compressive strength data.
도 9에 도시된 바와 같이, 콘크리트 분석장치(100)로 예측된 콘크리트 단열온도상승량을 이용하여 도출되는 콘크리트의 상대 압축강도는 실제 측정되는 콘크리트의 압축강도와 비교적 정확하게 일치되고 있음을 알 수 있다. As shown in FIG. 9, it can be seen that the relative compressive strength of concrete derived using the concrete thermal insulation temperature increase predicted by the
따라서, 콘크리트 분석장치(100)로부터 콘크리트의 정확한 단열온도상승량이 예측된다면 수화도에 따른 콘크리트의 강도나 탄성계수, 인장강도 등 콘크리트의 전반적인 역학적 특성 예측이 가능하므로, 휴대용 콘크리트 분석장치(100)의 활용성이 증대될 수 있다.
Therefore, if the accurate thermal insulation temperature rise of the concrete is predicted from the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.
110 : 케이스부 111 : 하부케이스
112 : 상부케이스 120 : 삽입부
121 : 삽입통 122 : 손잡이
130 : 내부온도센서부 140 : 외부온도센서부
150 : 전송부 160 : 제어부
170 : 표시부 180 : 배터리부110: case portion 111: lower case
112: upper case 120: insertion portion
121: insertion tube 122: handle
130: internal temperature sensor unit 140: external temperature sensor unit
150: transmission unit 160: control unit
170: display unit 180: battery unit
Claims (8)
외부온도를 측정하는 단계;
열손실계수를 추정하는 단계;
상기 시료 온도와 외부온도 및 열손실계수를 통해 예측된 단열온도상승량을 표시하는 단계; 및
상기 단열온도상승량을 통해 상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계를 포함하고,
상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계는
겉보기 활성화에너지를 결정하는 단계; 및
상기 겉보기 활성화에너지를 이용하여 상기 시료의 역학적 특성을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.Measuring a sample temperature in a cylindrical shape;
Measuring an external temperature;
Estimating a heat loss coefficient;
Displaying the adiabatic temperature rise predicted through the sample temperature, the external temperature, and the heat loss coefficient; And
Predicting the mechanical properties of the sample through the adiabatic temperature rise,
Predicting the mechanical properties of the sample
Determining an apparent activation energy; And
Concrete analysis method comprising the step of deriving the mechanical properties of the sample using the apparent activation energy.
겉보기 활성화에너지의 초기값과 반응지수의 초기값을 가정하는 단계;
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 반응지수의 초기값을 이용하여 등가재령을 계산하는 단계;
상기 등가재령에 대한 시간 그래프를 도출하는 단계;
상기 등가재령에 대한 시간 그래프로부터 회귀분석을 실시하여 겉보기 활성화에너지의 결과값과 반응지수의 결과값을 결정하는 단계;
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위의 만족 여부에 따라 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값이 상기 겉보기 활성화에너지로 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.The method of claim 2, wherein determining the apparent activation energy
Assuming an initial value of an apparent activation energy and an initial value of a reaction index;
Calculating an equivalent age using the initial value of the apparent activation energy and the initial value of the reaction index;
Deriving a time graph for the equivalent age;
Determining a result of the apparent activation energy and a result of the response index by performing a regression analysis from the time graph for the equivalent age;
The resultant value of the apparent activation energy depends on whether an error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy is satisfied, and whether the error range between the initial value of the response index and the resultant value of the reaction index is satisfied. Concrete analysis method comprising the step of determining the apparent activation energy.
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위가 만족되지 못하는 경우,
상기 겉보기 활성화에너지의 결과값이 상기 겉보기 활성화에너지의 초기값으로 재가정되고,
상기 반응지수의 결과값이 상기 반응지수의 초기값으로 재가정되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.The method of claim 3, wherein
If the error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy and the error range between the initial value of the reaction index and the resultant value of the reaction index are not satisfied,
The resulting value of the apparent activation energy is reassumed to the initial value of the apparent activation energy,
Concrete analysis method, characterized in that further comprising the step of re-assume the result of the reaction index to the initial value of the reaction index.
상기 겉보기 활성화에너지의 초기값과 상기 겉보기 활성화에너지의 결과값간의 오차범위와, 상기 반응지수의 초기값과 상기 반응지수의 결과값간의 오차범위는 0.1% 미만인 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.The method of claim 3, wherein
The error range between the initial value of the apparent activation energy and the resultant value of the apparent activation energy, and the error range between the initial value of the reaction index and the resultant value of the reaction index is less than 0.1%.
상기 시료의 역학적 특성을 도출하는 단계는 역학적 특성 예측 모델식에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.3. The method of claim 2,
Deriving the mechanical properties of the sample concrete analysis method, characterized in that implemented by the mechanical properties prediction model equation.
상기 역학적 특성 예측 모델식은 적산온도를 이용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.The method according to claim 6,
The mechanical characteristic prediction model formula is concrete analysis method characterized in that using the integration temperature.
상기 시료의 역학적 특성을 예측하는 단계는 상기 시료의 압축강도, 인장강도, 탄성계수를 예측하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 분석방법.3. The method of claim 2,
Predicting the mechanical properties of the sample concrete analysis method, characterized in that for predicting the compressive strength, tensile strength, elastic modulus of the sample.
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