KR101747192B1 - 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈 - Google Patents
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Abstract
드릴비트 및 드릴헤드를 구비한 해머드릴에 체결되어 콘크리트 구조체의 탄산화 깊이 측정 시험을 수행하는 탄산화 깊이 측정 모듈로서, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정을 위한 눈금 게이지바 및 삭공가로 가이드를 해머드릴에 일체화시킴으로써 탄산화 깊이 측정을 간편하게 수행할 수 있고, 또한, 눈금 게이지바를 설치함으로써 드릴링 구멍의 내부로 직접 진입시키지 않고도 탄산화 깊이를 간편하고 정확하게 측정할 수 있고, 시험용액 분무기 및 삭공가루 가이드부를 설치함으로써 작업자가 육안으로 탄산화 여부를 용이하게 확인할 수 있는, 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈이 제공된다.
Description
본 발명은 콘크리트 탄산화 깊이 측정에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 콘크리트 구조체의 탄산화 깊이(Carbonation Depth)를 측정할 수 있도록 해머드릴(Drill)에 체결되는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조체의 성능저하 중에서 가장 빈번하고 광범위하게 발생하는 것은 콘크리트 내부에 보강재로 삽입된 철근의 부식 과정이다. 정상적인 조건인 경우, 콘크리트 구조체에 사용된 시멘트의 약 30%가 수산화칼슘으로 변하게 되므로, 콘크리트 내부의 철근은 
11 이상의 강한 알칼리성 분위기에 놓이게 된다. 이러한 경우, 철근 표면에는 철산화물 피막과 같은 부동태 피막이 형성되어 철근의 부식을 방지하게 된다.
그러나 내재염분 또는 외래염분으로 인하여 염화물 이온이 존재하게 되거나, 이산화탄소(CO2)가 시멘트 기공 내에 수산화칼슘과 반응하여 콘크리트 내의 알칼리도를 떨어뜨리는 콘크리트 탄산화(또는 중성화) 현상이 발생하게 되면, 철근 표면의 부동태 피막이 파괴되면서 철근이 부식된다.
이러한 철근의 부식 과정에서, 콘크리트 탄산화 현상은 콘크리트 구조체 외부의 이산화탄소가 콘크리트 내부 및 외부의 농도차에 의한 기체 확산 과정에 의해 콘크리트 내부로 침투함으로써 발생된다. 즉, 콘크리트 내부로 침투한 이산화탄소는 내부의 수산화칼슘과 반응하여 콘크리트 내부의 
를 8.5 이하로 떨어뜨리게 되고, 이에 의해 철근 표면의 부동태 피막이 파괴되어 부식이 발생한다.
도 1은 일반적인 콘크리트 구조체의 탄산화 과정에 관한 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 콘크리트 구조체의 탄산화는 이산화탄소가 철근콘크리트 구조체(1)의 표면으로부터 내부로 서서히 침투하여 일정 깊이(D)에 배근된 철근(2)에 이르렀을 때 발생하며, 이러한 이산화탄소가 철근(2)에 이르기까지의 시간 및 속도가 대단히 중요한 변수가 된다.
이러한 콘크리트 탄산화에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 철근콘크리트의 주재료 가운데 하나인 시멘트는 
13 내지 
15정도의 강알칼리성으로 일반적인 환경에서 콘크리트 구조체(1) 내부에 존재하는 철근(2)에 부식이 발생하지 않는다. 그러나 콘크리트 구조체(1) 내의 철근(2)이 부식 환경에 놓일 수 있는데, 특히, 대기중의 이산화탄소에 의한 탄산화를 들 수 있다. 다시 말하면, 근래 도시가 발달함에 따라 일산화 및 이산화탄소의 배출량이 증가하면서 주요 건물들의 탄산화가 촉진되고 있다. 특히, 콘크리트 구조체(1) 내부의 공극량은 이산화탄소의 침투속도와 밀접한 관계에 있기 때문에 콘크리트 구조체(1)의 잔존수명을 결정하는데 가장 핵심적인 영향요소로 작용된다.
이러한 콘크리트 구조체(1) 내의 철근은 
11 이상의 환경 하에서 부동태 산화피막으로 덮여 있어 콘크리트 내부에 산소가 존재하여도 철근에 부식이 발생하지 않지만, 탄산화가 철근(2) 위치까지 도달하여 
11보다 낮아지면 철근에 부식이 발생한다. 이때, 탄산화가 철근 위치까지 도달하는데 걸리는 시간은 콘크리트의 공극량에 절대적으로 비례한다. 공극량이 많으면 그만큼 도달속도가 커지게 된다. 일반적으로 공극량은 물-시멘트비(W/C)가 높을수록 많아지지만, 화재와 같은 특수한 상황에 노출될 경우, 공극량이 기하급수적으로 증가하기 때문에 탄산화에 따른 콘크리트 구조체(1)의 내구수명이 단축된다.
한편, 콘크리트 구조체 내에 매입된 철근을 부식시킬 수 있는 탄산화를 측정하기 위해서 사용하는 시약은 페놀프탈레인 1g를 95% 에틸알콜 90㎖로 용해하고, 증류수를 첨가하여 100㎖로 제조한 페놀프탈레인 1% 용액을 사용한다. 또한, 탄산화시험 방법은 여러 가지가 있는데 일반적으로 실무에 가장 많이 적용하는 방법은 코어 채취에 의한 방법과 드릴에 의한 방법이 있다.
도 2는 종래의 기술에 따른 콘크리트 탄산화 시험을 위한 코어 채취 방식에 따라 채취된 코어를 예시하는 사진이다.
이러한 코어채취에 의한 방법의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄산화 시험만을 목적으로 코어를 채취하는 경우, 코어 직경은 굵은골재 최대 치수의 3배 이상으로 하고, 코어 길이는 철근의 피복두께 정도로 하는 것이 적절하다. 이후, 이러한 코어 공시체를 할열하고, 할열면을 측정대상 쪽으로 하여 탄산화 깊이를 측정한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 드릴에 의한 콘크리트 탄산화 깊이 측정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 종래의 기술에 따른 드릴 방식에 의해 콘크리트 탄산화 깊이를 측정한 콘크리트 구조체를 나타내는 사진이다.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 드릴에 의한 콘크리트 탄산화 깊이 측정 방법은, 드릴본체(11), 드릴비트(12), 드릴헤드(13) 및 방아쇠(14)로 이루어진 해머드릴(10)을 사용하여 콘크리트 구조체(21)에 드릴링을 실시한다.
예를 들면, 10㎜ 직경의 드릴비트(22)에 의해 채취되는 콘크리트 삭공가루(22)를 이용하여 탄산화 깊이를 시험하는 방법으로서, 드릴링에 의해 발생되는 콘크리트 삭공가루(22)가 페놀프탈레인 1% 용액을 적신 원형시험지(23)에 떨어져 변색되는 시점을 탄산화 깊이로 정한다.
즉, 상기 원형시험지(23)에 분무기 등으로 페놀프탈레인 1% 용액을 분무하여 흡수시킨다. 이때, 삭공 개시 전에 원형시험지(23)를 삭공가루(22)가 떨어지는 위치에 유지하고, 콘크리트 구조체(21)의 대상면에 수직으로 천천히 삭공한다.
다시 말하면, 드릴에 의한 탄산화 깊이 측정은, 콘크리트 구조체(21)에 구멍을 일정의 깊이로 형성한 다음, 형성된 구멍의 내면에 탄산화 검출 용액을 분무하여 탄산화 부분을 검출한 후, 검출된 탄산화 부분의 깊이를 계측하는 순으로 진행된다.
예를 들면, 탄산화 검출 용액으로는 페놀프탈레인(Phenolphthalein) 1% 용액이 이용될 수 있고, 이러한 페놀프탈레인 1% 용액은 알칼리 성분과 접촉되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 적색 내지 적자색으로 발색하므로, 비탄산화 부분은 변색되지만, 탄산화 부분은 변색되지 않는다. 이때, 탄산화 부분에 대한 깊이 측정에는 통상적으로 버니어 캘리퍼스(vernier calipers)가 이용된다.
이러한 탄산화 깊이를 측정하는 작업자는 탄산화 깊이 측정을 위하여 형성한 구멍의 입구를 통하여 구멍의 내부 영역을 육안으로 들여다보면서 검출된 탄산화 부분을 확인하여야 하고, 버니어 캘리퍼스를 구멍의 내부로 직접 진입시켜 탄산화 부분의 깊이를 측정하게 된다.
그러나 구멍의 크기가 작은 데다, 구멍의 내부가 어두운 편이기 때문에, 작업 여건, 작업자의 숙련도 등에 따라 측정 오차가 발생되는 등 탄산화 깊이를 정확히 측정하기 어렵다는 문제점이 있다.
종래의 기술에 따르면, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정용 버니어 캘리퍼스, 해머드릴, 원형시험지 등 다수의 분리된 장비를 각각 운용 및 이동시켜야 하므로 매우 번거롭다는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정을 위한 눈금 게이지바 및 삭공가로 가이드를 해머드릴에 일체화시킴으로써 탄산화 깊이 측정을 간편하게 수행할 수 있는, 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 눈금 게이지바를 설치함으로써 드릴링 구멍의 내부로 직접 진입시키지 않고도 탄산화 깊이를 간편하고 정확하게 측정할 수 있고, 시험용액 분무기 및 삭공가루 가이드부를 설치함으로써 작업자가 육안으로 탄산화 여부를 용이하게 확인할 수 있는, 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈은, 드릴비트 및 드릴헤드를 구비한 해머드릴에 체결되어 콘크리트 구조체의 탄산화 깊이 측정 시험을 수행하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 있어서, 결합부 본체 및 결합 고정나사를 포함하고, 상기 결합 고정나사를 사용하여 상기 결합부 본체가 상기 해머드릴의 드릴헤드 외주면에 체결되는 결합부; 상기 결합부 본체의 상부에 체결되는 눈금 게이지바 및 눈금 게이지바 받침대를 포함하며, 상기 해머드릴의 드릴비트가 콘크리트 구조체를 드릴링하여 삭공가루를 낙하시킬 때, 상기 드릴비트의 드릴링 깊이에 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체를 관통하여 연장되는 상기 눈금 게이지바의 눈금을 통해 탄산화 깊이를 측정하는 탄산화 깊이 측정부; 상기 결합부 본체의 하부에 체결되고, 시험용액 분사노즐을 통해 시험용액인 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루에 분사하는 시험용액 분무기; 및 컨베이어 형태로서, 상기 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루를 받기 위해 상기 시험용액 분사노즐의 하단에 설치되는 삭공가루 가이드부를 포함하되, 상기 시험용액 분무기는, 상기 결합부 하단에 설치되어 시험용액인 페놀프탈레인 1% 용액을 저장하는 시험용액 용기; 상기 페놀프탈레인 1% 용액을 공급할 수 있도록 상기 시험용액 용기 내부에 삽입되는 분무기 호스; 상기 결합부 하단에 설치되어 공기 주입을 통한 용액 분사가 가능하도록 페놀프탈레인 1% 용액의 분사펌프 역할을 하는 압력식 수동 용액분사 스위치; 및 상기 분무기 호스를 통해 공급되는 페놀프탈레인 1% 시험용액을 상기 삭공가루에 분사하는 시험용액 분사노즐을 포함하되, 상기 콘크리트 구조체로부터 삭공가루가 낙하할 경우, 상기 압력식 수동 용액분사 스위치를 누르면, 상기 시험용액 분사노즐이 상기 분무기 호스를 통해 공급되는 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루에 분사하며; 그리고 상기 결합부는 상기 해머드릴의 외주면에 체결되고, 상기 결합부 상부에 상기 탄산화 깊이 측정부가 체결되며, 상기 결합부 하부에 상기 시험용액 분무기가 체결되고, 상기 시험용액 분무기에 상기 삭공가루 가이드부가 체결됨으로써, 상기 결합부, 탄산화 깊이 측정부, 시험용액 분무기 및 삭공가루 가이드부가 상기 해머드릴과 일체형으로 거동되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 탄산화 깊이 측정부는, 눈금이 표시된 바 형상으로서, 일측이 상기 콘크리트 구조체에 고정되며, 타측이 상기 결합부 본체를 관통하여 연장되고, 상기 드릴비트의 드릴링 깊이를 확인할 수 있도록 상기 결합부 본체의 상부에 체결되며, 상기 드릴비트의 드릴링 깊이에 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체를 관통하여 연장되는 눈금 게이지바; 상기 눈금 게이지바가 상하로 흔들리지 않도록 상기 눈금 게이지바를 감싸서 지지하는 눈금 게이지바 받침대; 상기 눈금 게이지바의 측면에 나사산이 형성된 플라스틱 랙바; 및 상기 플라스틱 랙바의 나사산에 치합하여 상기 플라스틱 랙바를 회전시키는 제1 피니언기어를 포함하되, 상기 해머드릴이 상기 콘크리트 구조체를 드릴링하도록 전진함에 따라 상기 플라스틱 랙바의 나사산에 체결된 상기 제1 피니언기어의 회전에 따라 상기 눈금 게이지바가 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체를 관통하여 이동할 수 있다.
삭제
여기서, 상기 시험용액 용기의 상부는 나선형 나사산이 형성됨으로써 상기 결합부 본체의 하부에 회전식으로 탈착 및 부착이 가능한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 압력식 수동 용액분사 스위치는 공기 주입에 의한 압력을 제공하도록 손잡이 상에 버튼 형식으로 설치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 삭공가루 가이드부는, 컨베이어 벨트 역할을 하며, 상기 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루를 받아서 작업자 쪽으로 가이드하는 삭공가루 가이드; 상기 삭공가루 가이드가 작업자 쪽으로 이동할 수 있도록 상기 삭공가루 가이드와 체결되어 회전시키는 제2 피니언기어; 상기 삭공가루 가이드의 단부에 설치되어 상기 제2 피니언기어를 수동으로 회전시키는 수동 회전 손잡이; 및 상기 삭공가루 가이드의 탈부착이 가능하도록 상기 삭공가루 가이드를 상기 시험용액 분사노즐의 하부에 고정하는 가이드 고정나사를 포함하되, 상기 수동 회전 손잡이를 수동으로 회전시킴으로써 상기 삭공가루의 변색을 용이하게 확인할 수 있도록 상기 삭공가루 가이드를 작업자 쪽으로이동시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 콘크리트 구조체의 드릴링에 의해 낙하하는 삭공가루가 삭공가루 가이드 방향으로 낙하하면, 상기 분사된 페놀프탈레인 1% 용액과 만나 반응하고, 상기 콘크리트 구조체 표면의 삭공가루는 탄산화 부분으로 무색이고, 상기 콘크리트 구조체 내부의 삭공가루는 알칼리 부분으로 적색 또는 적자색으로 변하게 되며, 작업자는 상기 삭공가루가 무색에서 적색 또는 적자색으로 변함과 동시에 드릴링을 중지하여, 상기 눈금 게이지바를 통해 드릴링 깊이를 측정할 수 있다.
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본 발명에 따르면, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정을 위한 눈금 게이지바 및 삭공가로 가이드를 해머드릴에 일체화시킴으로써 탄산화 깊이 측정을 간편하게 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 눈금 게이지바를 설치함으로써 드릴링 구멍의 내부로 직접 진입시키지 않고도 탄산화 깊이를 간편하고 정확하게 측정할 수 있고, 시험용액 분무기 및 삭공가루 가이드부를 설치함으로써 작업자가 육안으로 탄산화 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
도 1은 일반적인 콘크리트 구조체의 탄산화 과정에 관한 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정을 위한 코어 채취 방식에 따라 채취된 코어를 예시하는 사진이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 드릴에 의한 콘크리트 탄산화 깊이 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 드릴 방식에 의해 콘크리트 탄산화 깊이를 측정한 콘크리트 구조체를 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈이 해머드릴에 체결된 것을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 B 부분의 상세도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 설치된 눈금 게이지바에 의해 탄산화 깊이를 측정하는 것을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에서 페놀프탈레인 1% 용액을 분사하는 것을 구체적으로 예시하는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정을 위한 코어 채취 방식에 따라 채취된 코어를 예시하는 사진이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 드릴에 의한 콘크리트 탄산화 깊이 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 드릴 방식에 의해 콘크리트 탄산화 깊이를 측정한 콘크리트 구조체를 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈이 해머드릴에 체결된 것을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 B 부분의 상세도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 설치된 눈금 게이지바에 의해 탄산화 깊이를 측정하는 것을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에서 페놀프탈레인 1% 용액을 분사하는 것을 구체적으로 예시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈(100)]
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈이 해머드릴에 체결된 것을 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 단면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 B 부분의 상세도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈(100)은, 크게, 결합부(110), 탄산화 깊이 측정부(120), 시험용액 분무기(130) 및 삭공가루 가이드부(140)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈(100)은, 콘크리트 탄산화 깊이를 측정하기 위해서, 드릴본체(210), 드릴비트(220), 드릴헤드(230) 및 방아쇠(240)로 이루어진 해머드릴(200)과 체결되어 일체화시킴으로써, 종래의 기술에 따른 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정용 버니어 캘리퍼스, 해머드릴, 원형 시험지 등 다수의 서로 분리된 장비를 운용 및 이동의 번거로움을 해소할 수 있다.
결합부(110)는 상기 해머드릴(200)의 드릴헤드(230) 외주면에 체결되어 탄산화 깊이 측정부(120) 및 시험용액 분무기(130)가 상기 결합부(110)에 결합될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 탄산화 깊이 측정 모듈(100)을 해머드릴(200) 앞 부분에 설치하도록, 상기 결합부(110)는 상기 해머드릴(200)의 드릴헤드(210)의 외주면에 4개의 결합 고정나사(112)를 사용하여 체결 고정된다.
구체적으로, 상기 결합부(110)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 결합부 본체(111) 및 결합 고정나사(112)를 포함하고, 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 결합 고정나사(112)에 의해 결합부 본체(111)가 상기 해머드릴(200)의 드릴헤드(230) 외주면에 체결된다. 또한, 상기 결합부 본체(111)의 상부에 탄산화 깊이 측정부(120)가 체결되고, 상기 결합부 본체(111)의 하부에 시험용액 분무기(130)가 체결된다.
탄산화 깊이 측정부(120)는, 상기 해머드릴(200)의 드릴비트(220)가 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하여 삭공가루(310)를 낙하시킬 때, 상기 드릴비트(220)의 드릴링 깊이에 대응하여 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체(111)를 관통하여 연장되는 눈금 게이지바(121)의 눈금에 따라 탄산화 깊이를 측정한다.
구체적으로, 상기 탄산화 깊이 측정부(120)는, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 눈금 게이지바(121), 눈금 게이지바 받침대(122), 플라스틱 랙바(123) 및 제1 피니언기어(124)를 포함한다.
상기 탄산화 깊이 측정부(120)의 눈금 게이지바(121)는 눈금이 표시된 바(Bar) 형상으로 일측이 상기 콘크리트 구조체(300)에 고정되며, 타측이 상기 결합부 본체(111)를 관통하여 연장되고, 상기 결합부 본체(111)의 상부에 체결되고, 상기 드릴비트(220)의 드릴링 깊이를 확인할 수 있다. 이때, 상기 눈금 게이지바(121)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 측면에 플라스틱 랙바(Rack Bar: 123)를 형성하여 내부의 제1 피니언기어(124)가 회전함으로써 상기 눈금 게이지바(121)의 부자연스러운 이동을 잡아주고, 미세한 길이를 용이하게 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 눈금 게이지바(121)는 3㎜ 두께로 형성될 수 있다.
상기 탄산화 깊이 측정부(120)의 눈금 게이지바(121)의 하단에는 알루미늄 소재의 눈금 게이지바 받침대(122)를 설치하여 상기 눈금 게이지바(121)가 상하로 흔들리지 않도록 상기 눈금 게이지바(121)를 감싸서 지지한다. 이때, 상기 눈금 게이지바(121)는 상기 눈금 게이지바 받침대(122)의 상부에서 상기 눈금 게이지바 받침대(122)에 의해 지지된 상태로 수평 방향으로 이동하게 된다.
상기 탄산화 깊이 측정부(120)의 플라스틱 랙바(123)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 눈금 게이지바(121)의 측면에 나사산이 형성되고, 상기 해머드릴(200)이 상기 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하도록 전진함에 따라 상기 플라스틱 랙바(123)의 나사산에 체결된 제1 피니언기어(124)의 회전에 따라 상기 눈금 게이지바(121)가 부드럽게 이동할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 피니언기어(124)는 10㎜ 직경으로 형성될 수 있다.
시험용액 분무기(130)는 시험용액(132)인 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)에 분사한다.
구체적으로, 상기 시험용액 분무기(130)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 시험용액 용기(131), 시험용액(132), 분무기 호스(133), 압력식 수동 용액분사 스위치(134), 손잡이(135) 및 시험용액 분사노즐(136)을 포함한다.
상기 시험용액 분무기(130)의 시험용액 용기(131)는 시험용액(132)인 페놀프탈레인 1% 용액을 저장하는 플라스틱 소재의 용기로서 상기 결합부(110) 하단에 설치되고, 이때, 상기 시험용액 용기(131)의 상부는 나선형 나사산이 형성됨으로써 상기 결합부 본체(111)의 하부에 회전식으로 탈착 및 부착이 가능하다.
상기 시험용액 분무기(130)의 시험용액(132)은 페놀프탈레인 1% 용액으로서, 상기 시험용액 용기(131) 내에 저장된다.
상기 시험용액 분무기(130)의 분무기 호스(133)는 상기 페놀프탈레인 1% 용액을 공급할 수 있도록 상기 시험용액 용기(131) 내부에 삽입된다.
상기 시험용액 분무기(130)의 압력식 수동 용액분사 스위치(134)는 상기 결합부(110) 하단에 설치되어 공기 주입을 통한 용액 분사가 가능하도록 페놀프탈레인 1% 용액(132)의 분사펌프 역할을 한다. 이때, 상기 압력식 수동 용액분사 스위치(134)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 손잡이(135) 상에 버튼 형식으로 설치되며, 이러한 버튼에 의한 분사 방식은 기존 분무기와 같이 공기 주입에 의한 압력을 제공한다. 이에 따라 상기 시험용액 용기(131)의 페놀프탈레인 1% 시험용액(132)은 분무기 호스(133)를 통해 공급되어 시험용액 분사노즐(136)에 의해 분사된다.
상기 시험용액 분무기(130)의 시험용액 분사노즐(136)은 상기 압력식 수동 용액분사 스위치(134)를 누름으로써 상기 분무기 호스(133)를 통해 공급되는 시험용액(132)인 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)에 분사한다.
도 5를 다시 참조하면, 삭공가루 가이드부(140)는 컨베이어 형태로서, 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)를 받기 위해 상기 시험용액 분사노즐(136)의 하단에 설치된다.
구체적으로, 상기 삭공가루 가이드부(140)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 삭공가루 가이드(141), 제2 피니언기어(142), 수동 회전 손잡이(143) 및 가이드 고정나사(144)를 포함한다.
상기 삭공가루 가이드부(140)의 삭공가루 가이드(141)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트 역할을 하며, 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)를 작업자 쪽으로 가이드하며, 이때, 상기 삭공가루 가이드(141)는 두 개의 제2 피니언기어(142)를 통한 수동 회전식으로 동작한다. 예를 들면, 상기 삭공가루 가이드(141)는 130㎜의 길이 및 150㎜의 폭으로 형성될 수 있고, 상기 제2 피니언기어(142)는 20㎜ 직경으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 삭공가루 가이드(141)는 가이드 고정나사(144), 예를 들면, 2개의 볼트를 사용하여 상기 시험용액 분사노즐(136)의 하부에 고정할 수 있고, 또한, 상기 삭공가루 가이드(141)의 단부에는 상기 시험용액 분사노즐(136)로부터 분사된 시험용액(132)에 의한 삭공가루(310)의 변색을 원활하게 식별할 수 있도록 상기 삭공가루를 작업자 쪽으로 이동시키는 수동 회전 손잡이(143)를 설치한다. 즉, 수동 회전 손잡이(143)는 상기 삭공가루 가이드(141)의 단부에 설치되고, 상기 두 개의 제2 피니언기어(142) 중 작업자와 인접한 제2 피니언기어(142)의 중심축과 체결되어 상기 제2 피니언기어(142)를 수동으로 회전시키고, 이에 따라 삭공가루를 작업자 쪽으로 이동시킬 수 있고, 상기 삭공가루 가이드(141)의 이동에 따라 상기 삭공가루(310)의 변색을 용이하게 확인할 수 있다.
구체적으로, 콘크리트 드릴링에 의해 삭공가루(310)가 삭공가루 가이드(141) 방향으로 낙하하면, 전술한 바와 같이 분사된 페놀프탈레인 1% 용액(132)과 만나 반응하게 된다. 이때, 상기 콘크리트 구조체(300) 표면의 삭공가루(310)는 탄산화 부분으로 무색이고, 상기 콘크리트 구조체(300) 내부의 삭공가루(310)는 알칼리 부분으로 적색 또는 적자색으로 변하게 되며, 작업자는 상기 삭공가루(310)가 무색에서 적색 또는 적자색으로 변함과 동시에 드릴링을 중지하여, 상기 눈금 게이지바(121)를 통해 드릴링 깊이를 측정할 수 있다.
따라서 상기 결합부(110)는 상기 해머드릴(200)의 외주면에 체결되고, 상기 결합부(110) 상부에 상기 탄산화 깊이 측정부(120)가 체결되며, 상기 결합부(110) 하부에 상기 시험용액 분무기(130)가 체결되고, 상기 시험용액 분무기(130)에 상기 삭공가루 가이드부(140)가 체결됨으로써, 상기 결합부(110), 탄산화 깊이 측정부(120), 시험용액 분무기(130) 및 삭공가루 가이드부(140)가 상기 해머드릴(200)과 일체형으로 거동된다.
따라서 상기 결합부(110)는 상기 해머드릴(200)의 외주면에 체결되고, 상기 결합부(110) 상부에 상기 탄산화 깊이 측정부(120)가 체결되며, 상기 결합부(110) 하부에 상기 시험용액 분무기(130)가 체결되고, 상기 시험용액 분무기(130)에 상기 삭공가루 가이드부(140)가 체결됨으로써, 상기 결합부(110), 탄산화 깊이 측정부(120), 시험용액 분무기(130) 및 삭공가루 가이드부(140)가 상기 해머드릴(200)과 일체형으로 거동된다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 설치된 눈금 게이지바에 의해 탄산화 깊이를 측정하는 것을 예시하는 도면으로서, 도 8의 a)는 드릴링 전의 초기 상태를 나타내는 단면도이고, 도 8의 b)는 드릴링에 대응하여 눈금 게이지바에 의해 탄산화 깊이를 확인하는 것을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈(100)의 경우, 상기 해머드릴(200)의 드릴비트(220)가 상기 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하기 전에는, 도 8의 a)에 도시된 바와 같이, 눈금 게이지바(121)의 눈금이 19㎜인 것으로 도시되고, 이후, 도 8의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 해머드릴(200)의 드릴비트(220)가 상기 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하고 페놀프탈레인 1% 용액(132)을 분사함으로써 상기 삭공가루(310)가 무색에서 적색 또는 적자색으로 변하는 시점에서 상기 눈금 게이지바(121)의 눈금이 50㎜가 되며, 이에 따라 탄산화 깊이(D)가 31㎜인 것을 알 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에서 페놀프탈레인 1% 용액을 분사하는 것을 구체적으로 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈(100)의 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 시험용액 용기(131), 시험용액(132), 분무기 호스(133), 압력식 수동 용액분사 스위치(134), 손잡이(135) 및 시험용액 분사노즐(136)을 포함하는 시험용액 분무기(130)가 상기 결합부 본체(111)의 하부에 결합하여 페놀프탈레인 1% 용액을 드릴링에 의해 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)에 분사하는 것을 나타낸다.
이때, 상기 삭공가루 가이드(141), 제2 피니언기어(142), 수동 회전 손잡이(143) 및 가이드 고정나사(144)를 포함하는 삭공가루 가이드부(140)는 현장 여건에 따라 상기 시험용액 분사노즐(136)의 하부로부터 분리하여 사용할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 드릴비트 및 드릴헤드를 구비한 해머드릴에 체결되어 콘크리트 구조체의 탄산화 깊이 측정 시험을 수행하는 탄산화 깊이 측정 모듈로서, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정을 위한 눈금 게이지바 및 삭공가로 가이드를 해머드릴에 일체화시킴으로써 탄산화 깊이 측정을 간편하게 수행할 수 있다. 또한, 눈금 게이지바를 설치함으로써 드릴링 구멍의 내부로 직접 진입시키지 않고도 탄산화 깊이를 간편하고 정확하게 측정할 수 있고, 시험용액 분무기 및 삭공가루 가이드부를 설치함으로써 작업자가 육안으로 탄산화 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 탄산화 깊이 측정 모듈
110: 결합부
120: 탄산화 깊이 측정부
130: 시험용액 분무기
140: 삭공가루 가이드부
111: 결합부 본체
112: 결합 고정나사
121: 눈금 게이지바
122: 눈금 게이지바 받침대
123: 플라스틱 랙바
124: 제1 피니언기어
131: 시험용액 용기
132: 시험용액
133: 분무기 호스
134: 압력식 수동 용액분사 스위치
135: 손잡이
136: 시험용액 분사노즐
141: 삭공가루 가이드
142: 제2 피니언기어
143: 수동 회전 손잡이
144: 가이드 고정나사
200: 해머드릴
210: 드릴본체
220: 드릴비트
230: 드릴헤드
240: 방아쇠
300: 콘크리트 구조체
310: 삭공가루
110: 결합부
120: 탄산화 깊이 측정부
130: 시험용액 분무기
140: 삭공가루 가이드부
111: 결합부 본체
112: 결합 고정나사
121: 눈금 게이지바
122: 눈금 게이지바 받침대
123: 플라스틱 랙바
124: 제1 피니언기어
131: 시험용액 용기
132: 시험용액
133: 분무기 호스
134: 압력식 수동 용액분사 스위치
135: 손잡이
136: 시험용액 분사노즐
141: 삭공가루 가이드
142: 제2 피니언기어
143: 수동 회전 손잡이
144: 가이드 고정나사
200: 해머드릴
210: 드릴본체
220: 드릴비트
230: 드릴헤드
240: 방아쇠
300: 콘크리트 구조체
310: 삭공가루
Claims (8)
- 드릴비트(220) 및 드릴헤드(230)를 구비한 해머드릴(200)에 체결되어 콘크리트 구조체(300)의 탄산화 깊이 측정 시험을 수행하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에 있어서,
결합부 본체(111) 및 결합 고정나사(112)를 포함하고, 상기 결합 고정나사(112)를 사용하여 상기 결합부 본체(111)가 상기 해머드릴(200)의 드릴헤드(230) 외주면에 체결되는 결합부(110);
상기 결합부 본체(111)의 상부에 체결되는 눈금 게이지바(121) 및 눈금 게이지바 받침대(122)를 포함하며, 상기 해머드릴(200)의 드릴비트(220)가 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하여 삭공가루(310)를 낙하시킬 때, 상기 드릴비트(220)의 드릴링 깊이에 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체(111)를 관통하여 연장되는 상기 눈금 게이지바(121)의 눈금을 통해 탄산화 깊이를 측정하는 탄산화 깊이 측정부(120);
상기 결합부 본체(111)의 하부에 체결되고, 시험용액 분사노즐(136)을 통해 시험용액(132)인 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)에 분사하는 시험용액 분무기(130); 및
컨베이어 형태로서, 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)를 받기 위해 상기 시험용액 분사노즐(136)의 하단에 설치되는 삭공가루 가이드부(140)
를 포함하되, 상기 시험용액 분무기(130)는,
상기 결합부(110) 하단에 설치되어 시험용액(132)인 페놀프탈레인 1% 용액을 저장하는 시험용액 용기(131);
상기 페놀프탈레인 1% 용액을 공급할 수 있도록 상기 시험용액 용기(131) 내부에 삽입되는 분무기 호스(133);
상기 결합부(110) 하단에 설치되어 공기 주입을 통한 용액 분사가 가능하도록 페놀프탈레인 1% 용액(132)의 분사펌프 역할을 하는 압력식 수동 용액분사 스위치(134); 및
상기 분무기 호스(133)를 통해 공급되는 페놀프탈레인 1% 시험용액(132)을 상기 삭공가루(310)에 분사하는 시험용액 분사노즐(136)
을 포함하되,
상기 콘크리트 구조체(300)로부터 삭공가루(310)가 낙하할 경우, 상기 압력식 수동 용액분사 스위치(134)를 누르면, 상기 시험용액 분사노즐(136)이 상기 분무기 호스(133)를 통해 공급되는 페놀프탈레인 1% 용액을 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)에 분사하며; 그리고
상기 결합부(110)는 상기 해머드릴(200)의 외주면에 체결되고, 상기 결합부(110) 상부에 상기 탄산화 깊이 측정부(120)가 체결되며, 상기 결합부(110) 하부에 상기 시험용액 분무기(130)가 체결되고, 상기 시험용액 분무기(130)에 상기 삭공가루 가이드부(140)가 체결됨으로써, 상기 결합부(110), 탄산화 깊이 측정부(120), 시험용액 분무기(130) 및 삭공가루 가이드부(140)가 상기 해머드릴(200)과 일체형으로 거동되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈. - 제1항에 있어서, 상기 탄산화 깊이 측정부(120)는,
눈금이 표시된 바(Bar) 형상으로서, 일측이 상기 콘크리트 구조체(300)에 고정되며, 타측이 상기 결합부 본체(111)를 관통하여 연장되고, 상기 드릴비트(220)의 드릴링 깊이를 확인할 수 있도록 상기 결합부 본체(111)의 상부에 체결되며, 상기 드릴비트(220)의 드릴링 깊이에 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체(111)를 관통하여 연장되는 눈금 게이지바(121);
상기 눈금 게이지바(121)가 상하로 흔들리지 않도록 상기 눈금 게이지바(121)를 감싸서 지지하는 눈금 게이지바 받침대(122);
상기 눈금 게이지바(121)의 측면에 나사산이 형성된 플라스틱 랙바(123); 및
상기 플라스틱 랙바(123)의 나사산에 치합하여 상기 플라스틱 랙바(123)를 회전시키는 제1 피니언기어(124)
를 포함하되,
상기 해머드릴(200)이 상기 콘크리트 구조체(300)를 드릴링하도록 전진함에 따라 상기 플라스틱 랙바(123)의 나사산에 체결된 상기 제1 피니언기어(124)의 회전에 따라 상기 눈금 게이지바(121)가 드릴링 방향의 반대 방향으로 상기 결합부 본체를 관통하여 이동하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 시험용액 용기(131)의 상부는 나선형 나사산이 형성됨으로써 상기 결합부 본체(111)의 하부에 회전식으로 탈착 및 부착이 가능한 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 압력식 수동 용액분사 스위치(134)는 공기 주입에 의한 압력을 제공하도록 손잡이(135) 상에 버튼 형식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈. - 제1항에 있어서, 상기 삭공가루 가이드부(140)는,
컨베이어 벨트 역할을 하며, 상기 콘크리트 구조체(300)로부터 낙하하는 삭공가루(310)를 받아서 작업자 쪽으로 가이드하는 삭공가루 가이드(141);
상기 삭공가루 가이드(141)가 작업자 쪽으로 이동할 수 있도록 상기 삭공가루 가이드(141)와 체결되어 회전시키는 두 개의 제2 피니언기어(142);
상기 삭공가루 가이드(141)의 단부에 설치되고, 상기 두 개의 제2 피니언기어(142) 중 작업자와 인접한 제2 피니언기어(142)의 중심축과 체결되어 상기 제2 피니언기어(142)를 수동으로 회전시키는 수동 회전 손잡이(143); 및
상기 삭공가루 가이드(141)의 탈부착이 가능하도록 상기 삭공가루 가이드(141)를 상기 시험용액 분사노즐(136)의 하부에 고정하는 가이드 고정나사(144)
를 포함하되,
상기 수동 회전 손잡이(143)를 수동으로 회전시킴으로써 상기 삭공가루(310)의 변색을 용이하게 확인할 수 있도록 상기 삭공가루 가이드(141)를 작업자 쪽으로이동시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈. - 제6항에 있어서,
상기 콘크리트 구조체(300)의 드릴링에 의해 낙하하는 삭공가루(310)가 삭공가루 가이드(141) 방향으로 낙하하면, 상기 분사된 페놀프탈레인 1% 용액(132)과 만나 반응하고, 상기 콘크리트 구조체(300) 표면의 삭공가루(310)는 탄산화 부분으로 무색이고, 상기 콘크리트 구조체(300) 내부의 삭공가루(310)는 알칼리 부분으로 적색 또는 적자색으로 변하게 되며, 작업자는 상기 삭공가루(310)가 무색에서 적색 또는 적자색으로 변함과 동시에 드릴링을 중지하여, 상기 눈금 게이지바(121)를 통해 드릴링 깊이를 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈.
- 삭제
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