KR101668332B1

KR101668332B1 - 스팀양생이 필요없는 프리케스트 콘크리트 양생장치

Info

Publication number: KR101668332B1
Application number: KR1020150025035A
Authority: KR
Inventors: 박영식; 조기현
Original assignee: (주)서원산업
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2016-10-24
Also published as: KR20160102673A

Abstract

본 발명은 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 타설하여 PC콘크리트 제품을 제조하는 양생장치로서, PC콘크리트 제품을 타설하기 위한 몰드(10)와; 상기 몰드 외측을 감싸 보온하는 커버(20)와; 상기 몰드(10)의 외측면에는 상하부가 개방된 수직통풍로(31)를 일정간격으로 형성하고, 상기 커버의 상부 내 측에는 몰드의 수직통풍로(31)와 맞춤 결합되는 상부통풍로(32)를 형성하며, 각각의 상부통풍로가 모아지는 커버 내측 상부에는 몰드 상층부 공기를 흡입하여 각각의 상부통풍로로 송풍하는 흡기팬(33)을 설치한 구조의 온도균일화장치(30);가 포함됨으로서, 양생 과정에서 발생하여 몰드 상부로 모아지는 고온의 공기를 수직통풍로를 경유하여 몰드하부로 배출하는 통풍 순환에 의해 몰드 상하부 온도차를 해소하는 것을 특징으로 한다.

Description

스팀양생이 필요없는 프리케스트 콘크리트 양생장치{CONCRETE MOLD OF PRECAST CONCRETE PRODUCT UNNECESSARY FOR STEAM CURING}

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 양생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양생 공정에서 스팀양생을 실시하지 않고서도 조기탈형강도를 발현할 수 있도록 발열 콘크리트 조성물을 적용하여 프리캐스트 콘크리트 제품을 생산함에 있어서 단열 보온에 의해 발열온도 상승효과를 얻을 수 있고, 국부적인 온도편차를 해소하여 균일 양생이 이루어지도록 구성함으로서 조기탈형강도를 발휘하도록 구성한 스팀양생이 필요없는 프리캐스트 콘크리트 양생장치에 관한 것이다.

프리캐스트 콘크리트(Precast concrete)는 공장에서 미리 제작된 후 건설/토목현장으로 운반하여 조립 설치하는 콘크리트제품으로 맨홀, 집수정, 벤치플륨관 등 다양한 목적으로 활용되며, 현장타설하지 않고 일반 공업제품과 같이 부품화하여 공장에서 생산함으로써 품질의 균등화를 확보하면서도 반복, 대량생산에 의해 비용절감을 얻을 수 있다.

이들 제품은 일정한 형태의 내외 1조로 이루어져 조립되는 몰드(이하 폼,벤치플륨관용 거푸집 등과 동일한 용어로 사용한다) 내에 철근을 설치 한 후 콘크리트 조성물을 타설하고 이를 일정시간 이상 양생한 다음 몰드를 분리하는 탈형하는 공정 등을 거쳐 제작되는 것이 일반적이다. 이때, 양생공정에서는 양생시간을 단축하면서도 충분한 탈형 강도를 확보하기 위해 증기양생이 필수적으로 요구되고 있다.

그러나, 이러한 증기양생공정은 에너지를 소비하여 생산한 열을 이용함으로 과다한 이산화탄소의 배출로 인해 환경문제를 유발하고, 고가의 보일러 설비와 에너지 비용은 생산단가를 증가시키는 요인이 된다.

또한 기존 프리캐스트 콘크리트는 증기 양생 시에 탈형강도에 이르는 시간이 대략 10시간 이상 소요됨으로서 몰드의 회전율이 1회/일 정도로 생산성이 낮고 몰드 및 생산설비의 가동 효율이 낮은 문제점이 있었다.

이러한 문제점 때문에 선행 발명에 의해 콘크리트의 물성에 변화가 없으면서도 보일러 등의 스팀양생을 실시하는 것 없이도 0℃ 이하의 저온에서 양생 6시간 이내에 10MPa 이상의 압축강도를 확보할 수 있는 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트조성물을 제공한바 있다(10-2014-0006543,10-2014-0006544,10-2013-0165787).

이것은 조강시멘트에 적용되고, 스팀양생을 실시하는 것 없이 양생 6시간 이내에 10MPa 이상의 압축강도를 발현하기 위한 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물로서, 조강시멘트 100 중량부에 대하여, 경화촉진제가 5 ~ 8 중량부로 첨가되고, 상기 경화촉진제는 중량%로, 질산칼륨 : 1 ~ 70%, 알루미나 시멘트 : 5 ~ 10%, 형 반수석고 :0.1 ~ 10%, 티오시안산나트륨 : 0.1 ~ 3%, 칼슘 포메이트 : 1 ~ 5% 및 석회석분말: 5 ~ 20%를 포함하는 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 제시하였다.

또한, 실시 예로서, 규사, 탄산칼슘, 소포제, 수축저감제, 메틸셀룰로우즈(methyl cellulose) 및 메틸에틸셀룰로우즈(methyl ethyl cellulose)를 더 포함하되,상기 조강시멘트 : 25 ~ 30 중량%, 규사 : 35 ~ 45 중량%, 탄산칼슘 : 15 ~25 중량%, 소포제 : 0.05 ~ 0.10 중량%, 조강 촉진제 0.5 ~ 4.0%, 수축저감제 :0.1 ~ 5 중량%, 메틸셀룰로우즈(methyl cellulose) : 0.001 ~ 0.005 중량% 및 메틸에틸셀룰로우즈(methyl ethyl cellulose) : 0.001 ~ 0.005 중량%로 조성되는 조강시멘트 조성물을 제시하였다.

상기에 의한 PC콘크리트 조성물은 콘크리트의 물성에 변화가 없으면서도 보일러 등의 스팀양생을 실시하는 것 없이도 0℃ 이하의 저온에서 양생 6시간 이내에 10MPa 이상의 강도를 확보할 수 있는 결과를 제공하여 스팀양생에 필요한 보일러 등의 설비가 생략될 수 있을 뿐만 아니라, 근무시간을 연장하지 않고도 2회/일 이상 몰드 가동율을 제공하여 생산성을 향상할 수 있고, 이산화탄소 배출이 감소하여 친환경적인 작업이 가능해질 수 있는 이점을 제공하였다.

상기한 조성물을 적용한 양생은 몰드를 보온재로 감싸는 등의 보온 조치에 의해 자체 발열 온도가 50~70℃ 유지되어 양생시간은 더욱 단축할 수 있고, 겨울철에도 스팀양생 없이 조기 탈형강도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

그러나 통상 겨울철에 실시되는 보온조치는 몰드 상하부에서 발생하는 대략 20℃ 내외의 온도차 때문에 몰드 상하부 양생조건에 차이가 발생하고, 그로 인해 최종 제품 품질균일성이 감소되는 결과로 이어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 타설하여 PC콘크리트 제품을 제작하는데 있어서, 몰드 외부를 감싸는 보온 커버에 의해 보온 단열하에서 양생이 이루어지도록 하여 조기에 탈형강도에 도달하도록 하고, 몰드와 커버에 적용하는 온도균일화 장치에 의해 상하부 양생온도 차이를 해소함으로서 품질 균일성을 확보할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 타설하여 PC콘크리트 제품을 제조하는 양생장치로서, PC콘크리트 제품을 타설하기 위한 몰드와, 상기 몰드 외측을 감싸 보온하는 커버로 이루어지고; 상기 몰드의 외측면에는 상하부가 개방된 수직통풍로를 일정간격으로 형성하고, 상기 커버의 상부 내 측에는 몰드의 수직통풍로와 맞춤 결합되는 상부통풍로를 형성하며, 각각의 상부통풍로가 모아지는 커버 내측 상부에는 몰드 상층부 공기를 흡입하여 각각의 상부통풍로로 송풍하는 흡기팬을 설치함으로서 고온의 상부공기가 수직통풍로를 경유하여 몰드하부로 배출되는 통기 순환에 의해 몰드의 상하부 온도차를 해소하는 온도균일화장치;가 적용된 것을 특징으로 하는 스팀양생이 필요없는 프리케스트 콘크리트 양생장치를 제시한다.

본 발명은 몰드 외측으로 보온 커버가 씌워짐으로서 조기강도 발현용 콘크리트 조성물에 의한 발열 양생과정에서 발생하는 열을 유지하여 양생에 활용함으로서 0℃ 이하의 저온에서도 별도의 스팀 양생없이 양생이 가능하고, 조기강도 발현용 콘크리트 조성물의 특성에 의해 조기에 10MPa 이상의 탈형 강도를 확보할 수 있음으로서 스팀양생에 필요한 보일러 등의 설비가 생략될 수 있을 뿐만 아니라, 근무시간을 연장하지 않고도 2회/일 이상 몰드 가동율을 제공하여 생산성을 향상할 수 있고, 이산화탄소 배출이 감소하여 친환경적인 작업이 가능해질 수 있는 이점을 제공한다.

또한 온도균일화 장치에 의해 몰드 상하부 공기의 소통 순환이 이루어져 상하부에서 온도차가 해소됨으로서 품질 균일성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 분해 구성도
도 2는 본 발명의 분해 구성도
도 3은 본 발명에 의한 공기 순환 상태도

이하 첨부된 도면에 의한 실시 예의 의해 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 구성도이고, 도 3는 본 발명에 의한 공기 순환 상태를 도도시한 것으로서, 본 발명은 스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 타설하여 PC콘크리트 제품을 제조하는 양생장치로서, PC콘크리트 제품을 타설하기 위한 몰드(10)와; 상기 몰드 외측을 감싸 보온하는 커버(20)와; 상기 몰드(10)의 외측면에는 상하부가 개방된 수직통풍로(31)를 일정간격으로 형성하고, 상기 커버의 상부 내 측에는 몰드의 수직통풍로(31)와 맞춤 결합되는 상부통풍로(32)를 형성하며, 각각의 상부통풍로가 모아지는 커버 내측 상부에는 몰드 상층부 공기를 흡입하여 각각의 상부통풍로로 송풍하는 흡기팬(33)을 설치한 구조의 온도균일화장치(30);가 포함됨으로서, 양생 과정에서 발생하여 몰드 상부로 모아지는 고온의 상부공기가 수직통풍로를 경유하여 몰드하부로 배출됨으로서 상하부 통풍 순환에 의해 몰드 상하부 온도차를 해소하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 몰드(10)는 제조되는 PC콘크리트 제품에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 내측몰드(10a)와 외측몰드(10b) 및 형태에 따라 받침(10c)이 외측몰드로부터 분리되는 형태로 추가되어 1조를 이루어 조립되고, 조립전 또는 조립 후에 내부에 철근을 배근 한 후 콘크리트를 타설함으로서 PC콘크리트를 제작할 수 있게 된다.

각각의 몰드는 철판(11)과 철판을 유지하기 위한 프레임(12)으로 이루어지고, 조립을 위한 체결구(13)와 크레인 작업을 위한 견인고리(14), 지게차 작업을 위한 지게발 삽입구(15) 등이 구비되며, 몰드(10)의 외측면에는 상하부가 개방된 수직통풍로(31)가 일정간격으로 형성된다.

상기 수직통풍로(31)는 각관을 적용하여 공기 통로와 프레임의 기능을 부여할 수 있으며, 상단부는 수직으로 개방되도록 구성하여 후술하는 바와 같이, 커버의 상부통풍로(32)와 맞춤 결합되도록 구성하고, 하단부는 측부에 공기배출구(311)를 형성하여 수직통풍로(31)를 타고 흡입되는 상층부 더운 공기가 공기배출구(311)를 통하여 하부로 배출 확산되도록 함으로서 커버 내부 공간에서의 온도 균일성이 유지된다.

도시된 실시례에 의한 몰드는 바닥판에 대하여 측판이 힌지에 의해 접철조립되는 구조를 도시한 것이며, 상기 구조에 의해 내측몰드와 외측몰드의 조립, 콘크리트타설 및 탈형공정의 성력화를 이룰 수 있다.

받침(10c)은 멀드 조립 후 콘크리트 타설시 몰드를 지지하고, 필요에 따라 이동하며, 커버(20)를 씌울 때 받침부를 구성하여 커버가 결합된 상태에서 이를 지지한다.

커버(20)는 콘크리트가 타설된 상태의 몰드 외측을 감싸 수화열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 금속 골조에 보온천이나 두꺼운 비닐을 덧댄 구조로 실시하여 상온 양생시에 적용할 수 있고, 몰드와 맞춤 결합되는 금속재의 하드 구조로 내구성을 높여 상온 또는 저온기에 범용으로 사용할 수 있다.

온도균일화장치(30)는 양생과정에서 몰드 상부와 하부에서의 온도차를 해소하기 위한 장치이다. 전술한 스팀양생이 필요없는 프리케스트 콘크리트 조성물은 수화반응열을 발생하여 몰드가 대기에 노출된 상태에서 50℃ 내외의 온도를 유지하고, 커버가 씌워져 보온되는 상태에서 몰드 상부는 70℃ 내외의 온도로 상승하여 대략 20℃ 내외의 상하부 온도차가 생긴다. 이러한 온도차는 몰드 상부와 하부간에 수화반응 속도차를 가져와 품질 균일성을 저해시키는 요인이 된다.

온도균일화장치(30)는 몰드(10)의 외측면에 형성되는 수직통풍로(31)와, 커버의 상부 내 측에 형성되는 상부통풍로(32)와, 상부통풍로(32)의 흡기구(321)에 설치되는 흡기팬(33)으로 구성된다.

수직통풍로(31)는 사각 파이프를 사용하여 그 자체로서 몰드의 프레임을 구성할 수 있고, 프레임과 별도로 설치할 수 있으며, 상하부가 각기 개방된 구조로서 몰드의 외측벽에 일정한 간격으로 형성한다.

도시된 실시 예는 사각파이프를 사용하여 몰드의 각 외측벽에 2개씩 나란하게 몰드와 일체로 형성하고, 하단부에는 측면에 공기배출구(311)를 두고, 상단부에는 상단에 수직개방구(312)를 둔 구조이다.

상부통풍로(32)는 커버의 상부 내 측 벽에 중심에서 각각의 수직통풍로(31)와 짝을 이루어 맞춤되도록 " ┏ " 형태로 방사상으로 형성되며, 몰드에 콘크리트를 타설한 후 커버를 조립할 때 상부통풍로(32) 말단이 수직통풍로(31)에 맞춤 결합됨으로서 상부통풍로(32)에서 수직통풍로(31)로 연속되는 공기통로가 형성되는 구조이다.

흡기팬(33)은 상기한 상부통풍로(32) 시점부에 형성되며, 몰드 상부 공기를 흡입하여 각각의 상부통풍로(32)로 불어 넣어줌으로서 몰드 상부에서 하부로 연속적인 공기 순환이 이루어지도록 구성된다.

상기 구성에 의한 온도균일화장치(30)에 의해 커버는 기본적인 보온 기능을 발휘하여 겨울철에도 스팀 양생 없이 PC콘크리트의 양생을 효과적으로 수행할 수 있도록 하고, 조기에 탈형강도에 이르게하여 PC콘크리트 제품의 생산성을 향상 할 수 있게 한다.

또한, 전원공급에 의해 흡기팬(33)이 작동하면 커버 내부에서 상층부로 모아지는 더운 공기가 흡입되어 커버 하부로 방출되는 내부 공기 순환에 의해 커버 내부에서 상하부 온도차가 해소된다.

그에 따라 PC콘크리트 제품은 균일한 온도에서 양생이 이루어져 품질 균일 성을 확보할 수 있게 된다.

10: 몰드 10a: 내측몰드 10b: 외측몰드
10c: 받침 11: 철판 12: 프레임
13: 체결구 14: 견인고리 15: 지게발삽입구
16 : 힌지
20: 커버
30: 온도균일화장치
31: 수직통풍로 311:공기배출구
32: 상부통풍로 321: 흡기구
33: 흡기팬

Claims

스팀양생이 불필요한 조기강도 발현용 콘크리트 조성물을 타설하여 PC콘크리트 제품을 제조하는 양생장치로서, PC콘크리트 제품을 타설하기 위한 몰드(10)와; 상기 몰드 외측을 감싸 보온하는 커버(20)와; 상기 몰드(10)의 외측면에는 상하부가 개방된 수직통풍로(31)를 일정간격으로 형성하고, 상기 커버의 상부 내 측에는 몰드의 수직통풍로(31)와 맞춤 결합되는 상부통풍로(32)를 형성하며, 각각의 상부통풍로가 모아지는 커버 내측 상부에는 몰드 상층부 공기를 흡입하여 각각의 상부통풍로로 송풍하는 흡기팬(33)을 설치한 구조의 온도균일화장치(30);가 포함됨으로서, 양생 과정에서 발생하여 몰드 상부로 모아지는 고온의 공기를 수직통풍로를 경유하여 몰드하부로 배출하는 통풍 순환에 의해 몰드 상하부 온도차를 해소하는 것을 특징으로 하는 스팀양생이 필요없는 프리케스트 콘크리트 양생장치.