KR101865748B1 - 전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법 - Google Patents

전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료를 거푸집 내측에 타설하여 양생할 때 전극이 설치된 거푸집이 콘크리트 재료에 탄력적으로 밀착된 상태를 유지함으로써 전극과 콘크리트 재료의 탈락이 방지되고, 상기 전극에 전원이 인가되어 콘크리트 재료가 Joule 발열하면서 촉진양생될 수 있도록 한 전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전도성 콘크리트 제조장치는, 내부에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료가 타설되는 고정 거푸집; 상기 고정 거푸집의 내측에 고정 거푸집에 대해 상대 이동 가능하게 설치되는 가동 거푸집; 상기 가동 거푸집의 내측면에 설치되어 콘크리트 재료의 외면에 접촉하며, 외부의 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 된 전극; 및, 상기 고정 거푸집과 가동 거푸집 사이에 설치되어 가동 거푸집에 고정 거푸집의 내측으로 탄성력을 가하는 탄성유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법{Apparatus for Manufacturing Conductive Concrete And Method for Manufacturing Conductive Concrete Using the Same}
본 발명은 전도성 콘크리트를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시멘트에 탄소나노튜브와 같은 전도성 재료를 혼합한 콘크리트 재료를 전극이 설치된 거푸집 내부에 타설하고 양생하여, 일측면에 전극이 밀착된 상태를 유지하면서 전원이 인가될 수 있도록 하여 Joule 발열에 의한 촉진양생이 가능하게 한 전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.
근래들어 탄소섬유, 흑연, 강섬유 등의 전도성 물질을 시멘트에 혼입하여 자기 발열성을 갖는 전도성 콘크리트를 제조하고, 이 재료에 전압을 인가함으로써 joule 발열에 의해 촉진양생할 수 있는 기술들이 개발되었다.
대한민국 등록특허 제10-0328539호에는 전도성 재료로서 고가의 탄소섬유나 다량의 흑연을 사용하지 않고, 감수제를 사용하지 않으면서, 발열체로서 적합한 정도의 전기저항을 가지며, 강도 및 내구성이 우수한 발열성 시멘트 모르타르 또는 콘크리트 조성물, 발열체 및 그의 제조방법이 개시되어 있다.
또한 대한민국 등록특허 제10-0234577호에는 흑연을 전도성 물질로 사용하여 전기 전도 시 발열효율이 우수하고 고온에서 콘크리트의 물리적 성질이 변화하지 않는 안정성을 갖추고 있으며, 장기간 동안 가열과 냉각이 반복되더라도 내구성이 뛰어나고 지속적으로 발열성이 유지될 수 있는 전기전도성 발열 콘크리트가 개시되어 있다.
그리고 대한민국 공개특허 제2013-0072942호에는 탄소나노튜브를 이용하여 열전도도가 향상되고 적절한 압축강도를 가진 시멘트 융설체가 개시되어 있다. 탄소나노튜브를 혼입한 시멘트 발열 복합체의 경우 재료 자체의 물리·화학적 내구성이 뛰어나며, 다른 발열성능 재료와 비교하여 월등히 뛰어난 전기 전도 성능을 발휘하고, 복합체의 제작과 시공이 쉽고 도로의 기존 구조물과 일체화가 쉬운 이점이 있다. 또한 NTC(negative temperature coefficient) 특성을 가지고 있어 뛰어난 발열효율을 발휘한다.
그러나, 상술한 것과 같은 강섬유, 탄소섬유, 흑연, 탄소나노튜브 등의 전도성 재료를 시멘트에 혼입한 전도성 콘크리트는 제조 과정에서 전기를 인가하여 joule 발열시킴으로써 촉진양생을 수행하는 것이 바람직하며, 이러한 발열을 통한 촉진양생을 위해서는 거푸집 내에 타설된 콘크리트 재료에 전압인가용 전극을 설치하는 것이 필수적인데, 콘크리트 내부에 이를 설치할 경우 응력 집중에 의한 역학적 성능 손실이 발생할 수 있고, 외부에 전극을 설치할 경우에는 콘크리트의 수축으로 인해 전극과 전도성 콘크리트 사이에 이격이 발생하여 저항이 급격하게 증가하는 현상이 발생하고, 이러한 저항의 급증은 Joule 발열의 효율을 현저히 저하시키게 된다.
대한민국 등록특허 제10-0234577호 대한민국 공개특허 제2013-0072942호 대한민국 등록특허 제10-0234577호 대한민국 공개특허 10-2004-0049165
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료를 거푸집 내측에 타설하여 양생할 때 전극이 설치된 거푸집이 콘크리트 재료에 탄력적으로 밀착된 상태를 유지함으로써 전극과 콘크리트 재료의 탈락이 방지되고, 상기 전극에 전원이 인가되어 콘크리트 재료가 Joule 발열하면서 촉진양생될 수 있도록 한 전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도성 콘크리트 제조장치는, 내부에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료가 타설되는 고정 거푸집; 상기 고정 거푸집의 내측에 고정 거푸집에 대해 상대 이동 가능하게 설치되는 가동 거푸집; 상기 가동 거푸집의 내측면에 설치되어 콘크리트 재료의 외면에 접촉하며, 외부의 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 된 전극; 및, 상기 고정 거푸집과 가동 거푸집 사이에 설치되어 가동 거푸집에 고정 거푸집의 내측으로 탄성력을 가하는 탄성유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치를 이용하여 전도성 콘크리트를 제조하는 방법은,
(a) 고정 거푸집과 가동 거푸집 사이의 공간에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료를 타설하는 단계;
(b) 상기 탄성유닛이 가동 거푸집에 고정 거푸집 내측으로 탄성력을 가하여 전극을 콘크리트 재료의 일면에 밀착시키는 단계; 및
(c) 상기 전극에 전원을 인가하여 콘크리트 재료를 발열시키면서 촉진양생하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가동거푸집이 탄성유닛에 의해 고정거푸집 내측으로 탄성력을 받아서 가동거푸집 내측에 설치된 전극이 콘크리트 재료에 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서 전도성 콘크리트 재료의 촉진양생 과정에서 전도성 콘크리트 재료의 건조 수축이 발생하더라도 전극이 콘크리트 재료의 면에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 촉진양생 과정에서 전극과 콘크리트 재료 간의 이격으로 인한 저항의 급증이 발생하지 않아 발열 효율 저하를 방지할 수 있다.
특히 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치는 탄성유닛이 외력을 받으면 수축되어 고정된 상태와 고정 상태가 해제되어 신장되는 상태로 전환이 가능하게 구성되므로, 양생이 시작되기 전에 가동거푸집과 고정거푸집이 이루는 공간의 크기를 실제 시공 계획 크기와 일치하게 할 수 있으므로 전도성 콘크리트 구조물을 정확한 크기로 시공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 콘크리트 제조장치의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전도성 콘크리트 제조장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전도성 콘크리트 제조장치의 탄성유닛을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 탄성유닛의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 탄성유닛의 종단면도이다.
도 6은 도 3의 탄성유닛의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7a 내지 도 7f는 도 3의 탄성유닛의 작동례를 순차적으로 나타낸 투영도이다.
도 8은 도 3의 탄성유닛의 다른 작동례를 순차적으로 나타낸 투영도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 전도성 콘크리트 제조장치를 이용하여 전도성 콘크리트를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전도성 콘크리트 제조장치 및 이를 이용한 전도성 콘크리트의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 콘크리트 제조장치를 나타낸 것으로, 먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치는, 내부에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료가 타설되는 고정 거푸집(10)과, 상기 고정 거푸집(10)의 내측에 고정 거푸집(10)에 대해 상대 이동 가능하게 설치되는 가동 거푸집(20), 상기 가동 거푸집(20)의 내측면에 설치되어 콘크리트 재료의 외면에 접촉하며, 외부의 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 된 전극(30), 상기 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이에 설치되어 가동 거푸집(20)에 고정 거푸집(10)의 내측으로 탄성력을 가하는 탄성유닛(100)을 포함한 구성으로 이루어진다.
상기 고정 거푸집(10)은 상부면이 개방된 통 형태로 이루어져, 개방된 상부면을 통해 콘크리트 재료가 타설된다. 상기 고정 거푸집(10)의 하부는 바닥판(11)에 의해 폐쇄된다. 상기 콘크리트 재료는 시멘트나 플라이애쉬, 바텀애쉬와 같은 바인더 재료에 탄소나노튜브, 탄소섬유, 흑연, 강섬유 등의 전도성 재료가 물과 함께 혼합되어 만들어진다. 상기 고정 거푸집(10)의 양측면에는 전극(30)을 전원공급장치(40)와 전기적으로 연결하기 위한 전선(41)이 통과하는 구멍(12)이 형성될 수 있다.
상기 가동 거푸집(20)은 평판 형태로 되어 상기 고정 거푸집(10)의 양측단부에 서로 마주보게 설치되며, 고정 거푸집(10)에 대해 일정 거리 슬라이딩 가능하게 설치되어, 가동 거푸집(20)과 고정 거푸집(10)이 이루는 공간 내측으로 타설되는 콘크리트 재료의 측압 및 탄성유닛(100)의 탄성력에 의해 고정 거푸집(10)에 대해 소정 거리만큼 이동한다. 이 실시예에서는 2개의 가동 거푸집(20)이 고정 거푸집(10)의 양측에 이동 가능하게 배치되지만, 이와 다르게 하나의 가동 거푸집(20)만 이동 가능하게 구성할 수도 있을 것이다.
상기 가동 거푸집(20)의 내측면에는 콘크리트 재료로 전원을 인가하기 위한 전극(30)이 설치된다. 상기 전극(30)은 전도성이 우수한 구리와 같은 금속으로 이루어진다. 상기 가동 거푸집(20)에도 전극(30)을 전원공급장치(40)와 전기적으로 연결하기 위한 전선(41)이 통과하는 구멍(22)이 형성된다.
상기 탄성유닛(100)은 상기 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이에 복수개가 배치되어 고정 거푸집(10)에 대해 가동 거푸집(20)에 탄성력을 제공함으로써 콘크리트 재료의 양생 과정에서 콘크리트 재료의 건조 수축이 발생하더라도 가동 거푸집(20)에 설치된 전극(30)이 콘크리트 재료의 외면에 일정한 탄성력으로 밀착된 상태를 유지할 수 있게 하는 작용을 한다.
상기 탄성유닛(100)은 상기 가동 거푸집(20)을 고정 거푸집(10) 쪽으로 밀면 수축된 후 고정된 상태를 유지하다가 가동 거푸집(20)과 고정 거푸집(10) 사이의 공간으로 콘크리트 재료가 타설되면 콘크리트 재료의 측압에 의해 고정 거푸집(10) 쪽으로 밀리면서 고정 상태가 해제되어 가동 거푸집(20)에 탄성력을 가할 수 있도록 구성된다.
이를 위한 상기 탄성유닛(100)은, 상기 고정 거푸집(10) 또는 가동 거푸집(20)에 고정되게 결합되는 제1연결판(110), 상기 제1연결판(110)과 대향되게 상기 가동 거푸집(20) 또는 고정 거푸집(10)에 고정되게 결합되는 제2연결판(120), 상기 제1연결판(110)에 고정되며 내부가 빈 통 형태로 된 실린더(130), 상기 실린더(130)의 내면에 형성되는 제1가이드캠(151) 및 제2가이드캠(152)과 클램핑홈(153)으로 이루어진 복수의 고정캠유닛(150), 상기 제2연결판(120)에 고정되며 상기 실린더(130) 내측으로 삽입되어 실린더(130)에 대해 슬라이딩 이동하는 플런저(140), 상기 실린더(130)의 내부에 상기 제1연결판(110)과 상기 플런저(140) 사이에서 회전 가능하게 설치되며 외주면에 상기 제1가이드캠(151) 및 제2가이드캠(152)의 경사진 끝단부를 따라 슬라이딩하는 경사단부(162)가 형성된 복수의 작동캠(161)이 형성되어 있는 가동캠유닛(160), 상기 제1연결판(110)과 가동캠유닛(160) 사이에 설치되어 가동캠유닛(160)을 제2연결판(120) 쪽으로 가압하는 탄성력을 부여하는 탄성부재(170)를 포함한 구성으로 이루어진다.
이해를 돕기 위해서 탄성유닛(100)의 각 구성의 위치(상하 및 좌우)는 도 3 내지 도 8에 도시된 것을 기준으로 하여 설명하지만, 탄성유닛(100)이 설치되는 위치에 따라 그 위치는 달라질 수 있다.
이 실시예에서 상기 제1연결판(110)은 고정 거푸집(10)의 내면에 나사나 볼트와 같은 체결수단에 의해 고정되게 결합되며, 상기 제2연결판(120)은 가동 거푸집(20)의 외면에 나사나 볼트와 같은 체결수단에 의해 고정되게 결합된다. 이를 위해 상기 제1연결판(110) 및 제2연결판(120)의 네 모서리 부분에는 체결수단이 관통하면서 체결되는 복수의 체결공(111, 121)이 관통되게 형성된다.
상기 실린더(130)는 상부면이 개방된 원통형으로 이루어지며, 그 내주면에 상기 고정캠유닛(150)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. 상기 실린더(130)의 상단부에는 반경방향 내측으로 스톱퍼링(132)이 돌출되게 형성된다.
상기 고정캠유닛(150)은 상기 실린더(130)의 내주면에 돌출되게 형성되고, 하단부가 일방향으로 경사지게 형성된 제1가이드캠(151) 및 제2가이드캠(152)과, 상기 제1가이드캠(151)과 제2가이드캠(152) 사이에 상측으로 오목하게 형성된 클램핑홈(153)으로 이루어진다. 상기 고정캠유닛(150)은 복수개가 실린더(130)의 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성되어 고정캠유닛(150) 사이의 공간은 상기 가동캠유닛(160)의 작동캠(161)이 삽입되면서 플런저(140)가 실린더(130)에 대해 축방향으로 가장 외측으로 이동한 상태, 즉 신장된 상태가 되게 한다.
상기 고정캠유닛(150)의 클램핑홈(153)은 상기 가동캠유닛(160)의 작동캠(161)이 삽입되면서 가동캠유닛(160)이 실린더(130)에 대해 수축된 상태로 고정되게 하는 작용을 하게 된다.
상기 플런저(140)는 상부면이 상기 제2연결판(120)에 고정되게 형성되며, 상기 실린더(130) 내측에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 플런저(140)의 외주면 하부에는 상기 실린더(130)의 내주면 내측으로 삽입되어 플런저(140)가 최대로 신장되었을 때 상기 실린더(130) 상단의 스톱퍼링(132)에 걸리면서 이동이 제한되어 플런저(140)가 실린더(130)에서 이탈되는 것을 방지하는 복수의 이탈방지돌기(141)가 원주방향을 따라 배열된다.
그리고 상기 플런저(140)의 하단부에는 상기 가동캠유닛(160)의 작동캠(161)의 경사단부(162)와 접촉하는 웨이브 형태의 회동캠(142)이 원주방향을 따라 형성된다. 상기 회동캠(142)은 삼각형 형태로 된 돌기가 원주방향을 따라 연속적으로 형성된 웨이브 형태를 갖도록 되어, 플런저(140)의 하측에 배치되는 가동캠유닛(160)이 플런저(140)와 함께 하강했을 때 가동캠유닛(160)을 일정량 회전시킴으로써 작동캠(161)의 경사단부(162)가 고정캠유닛(150)의 제1가이드캠(151) 또는 제2가이드캠(152) 하단의 경사면(152a)과 접촉하여 안내될 수 있도록 하는 작용을 한다.
상기 가동캠유닛(160)의 외주면에 형성된 작동캠(161)은 가동캠유닛(160)의 원주방향을 따라 복수개가 일정 간격으로 돌출 형성된다. 상기 작동캠(161)의 상단부에는 상기 제1가이드캠(151)과 제2가이드캠(152) 하단의 경사면(151a, 152a)과 대응하는 각도로 경사진 경사단부(162)가 형성되어, 상기 작동캠(161)이 제1가이드캠(151)과 제2가이드캠(152) 하단의 경사면(151a, 152a)과 접촉하게 되면 작동캠(161)의 경사단부(162)가 제1가이드캠(151) 또는 제2가이드캠(152)의 경사면(151a, 152a)을 따라 자연스럽게 슬라이딩하면서 상승 및 회전 운동 하게 된다.
상기 탄성부재(170)는 하단이 실린더(130)의 하부면에 지지되고 상단이 상기 가동캠유닛(160)의 하부면에 지지되어 가동캠유닛(160) 및 플런저(140)에 상측으로 탄성력을 가하는 압축코일스프링으로 이루어질 수 있다. 상기 탄성부재(170)는 콘크리트 재료의 측압보다 작은 탄성력을 가지며, 탄성부재(170)의 탄성력으로 인하여 콘크리트 재료 큰 외력이 작용하여 변형이 생기는 것을 방지할 수 있을 정도의 탄성력을 갖는 것을 사용한다.
상술한 것과 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치를 이용하여 전도성 콘크리트를 제조하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 고정 거푸집(10)을 설치하고, 고정 거푸집(10)의 내측에 전극(30)이 장착된 가동 거푸집(20)을 설치한다. 그리고, 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이에 상기 탄성유닛(100)들을 설치한다. 이 때, 상기 탄성유닛(100)은 초기에 플런저(140)가 실린더(130)에 대해 신장된 상태이다.
그리고 도 9에 도시된 것과 같이 상기 가동 거푸집(20)을 외측 방향, 즉 고정 거푸집(10) 쪽으로 밀면, 도 7a에 도시한 것과 같이 탄성유닛(100)의 플런저(140)가 실린더(130)에 대해 압축되어 실린더(130) 내측으로 이동한다. 이에 따라 가동캠유닛(160)이 하측으로 이동하게 되고, 작동캠(161)이 고정캠유닛(150) 사이의 홈(154) 내측에서 하측으로 이동하게 된다. 이 때, 작동캠(161)은 어느 한 고정캠유닛(150)의 제1가이드캠(151)과 다른 한 고정캠유닛(150)의 제2가이드캠(152)에 의해 회전이 제한되므로 하강 운동만 하게 된다.
상기 가동캠유닛(160)이 최하측까지 이동하여 작동캠(161)이 회전 가능한 상태가 되면, 작동캠(161)의 경사단부(162)가 플런저(140)의 회동캠(142)의 경사진 면을 따라 슬라이딩하여 가동캠유닛(160)이 일정량 회전하게 된다(도 7b 및 도 7c참조).
이어서 가동 거푸집(20)을 이동시키는 힘이 제거되면, 도 7d 및 도 7e에 도시한 것처럼 탄성부재(170)의 탄성력에 의해 가동캠유닛(160)이 상측으로 밀리면서 작동캠(161)의 경사단부(162)가 제1가이드캠(151)의 경사면(151a)과 접촉하여 슬라이딩하게 되고, 가동캠유닛(160)이 회전 및 상승 운동하면서 작동캠(161)이 클램핑홈(153) 내측에 삽입되고(도 7f 참조), 이에 따라 가동캠유닛(160) 및 플런저(140)가 수축된 상태에서 고정된다.
이와 같이 탄성유닛(100)이 압축된 상태에서 가동 거푸집(20)과 고정 거푸집(10)이 이루는 공간의 크기는 실제 시공 계획 크기와 일치하게 된다(도 10 참조).
이 상태에서 도 11에 도시한 것과 같이, 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이의 공간에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료를 타설한다. 상기 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이의 공간에 전도성의 콘크리트 재료가 정해진 양만큼 타설됨에 따라 가동 거푸집(20)에 측압이 발생하게 된다. 이에 따라 가동 거푸집(20)이 탄성유닛(100)을 다시 고정 거푸집(10) 쪽으로 압축시키게 된다.
이와 같이 상기 탄성유닛(100)이 다시 압축력을 받게 되면, 도 8에 도시한 것과 같이 플런저(140)(도 5 참조) 및 가동캠유닛(160)이 하강하여 작동캠(161)이 클램핑홈(153) 내측에서 빠져 나오게 되고, 플런저(140) 하단의 회동캠(142)과 작동캠(161) 간의 작용에 의해 가동캠유닛(160)이 일정량 회전하며 탄성부재(170)의 탄성력에 의해 상승하게 된다.
그리고 작동캠(161)의 경사단부(162)가 제2가이드캠(152)의 경사면(152a)과 접촉하여 안내되면서 제2가이드캠(152) 외측으로 빠져 나와 고정캠유닛(150)과 고정캠유닛(150) 사이의 공간에 위치된다. 이에 따라 플런저(140)가 신장된 상태가 되면서 가동 거푸집(20)에 탄성력을 가하게 되고, 가동 거푸집(20) 내측의 전극(30)이 콘크리트 재료와 밀착된 상태가 된다.
상기 탄성유닛(100)에 콘크리트 재료의 측압보다는 작은 탄성력이 가해지면서 전극(30)이 콘크리트 재료에 밀착된 상태를 유지하게 되면, 콘크리트의 건조 수축이 발생하더라도 전극(30)이 콘크리트의 면에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 이러한 양생 과정에서 고정 거푸집(10) 및 가동 거푸집(20)을 통해 전극(30)에 전원공급장치(40)의 전선을 연결하고, 전원을 인가하여 콘크리트 재료를 발열시켜 촉진양생을 한다.
물론, 양생 과정에서 전원공급장치(40)를 전극(30)에 연결하지 않고, 콘크리트 타설 전에 미리 전원공급장치(40)를 전극(30)에 연결해둘 수도 있을 것이다.
상술한 것과 같은 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치 및 방법에 따르면, 가동 거푸집(20)이 탄성유닛(100)에 의해 고정 거푸집(10) 내측으로 탄성력을 받아서 가동 거푸집(20) 내측에 설치된 전극(30)이 콘크리트 재료에 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다. 따라서 전도성 콘크리트 재료의 촉진양생 과정에서 전도성 콘크리트 재료의 건조 수축이 발생하더라도 전극(30)이 콘크리트 재료의 면에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 촉진양생 과정에서 전극(30)과 콘크리트 재료 간의 이격으로 인한 저항의 급증이 발생하지 않아 발열 효율 저하를 방지할 수 있다.
특히 본 발명의 전도성 콘크리트 제조장치는 탄성유닛(100)이 외력을 받으면 수축되어 고정된 상태와 고정 상태가 해제되어 신장되는 상태로 전환이 가능하게 구성되므로, 양생이 시작되기 전에 가동 거푸집(20)과 고정 거푸집(10)이 이루는 공간의 크기를 실제 시공 계획 크기와 일치하게 할 수 있으므로 전도성 콘크리트 구조물을 정확한 크기로 시공할 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 고정 거푸집 20 : 가동 거푸집
30 : 전극 40 : 전원공급장치
41 : 전선 100 : 탄성유닛
110 : 제1연결판 120 : 제2연결판
130 : 실린더 132 : 스톱퍼링
140 : 플런저 141 : 이탈방지돌기
142 : 회동캠 150 : 고정캠유닛
151 : 제1가이드캠 152 : 제2가이드캠
153 : 클램핑홈 160 : 가동캠유닛
161 : 작동캠 162 : 경사단부
170 : 탄성부재

Claims (8)

  1. 내부에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료가 타설되는 고정 거푸집(10);
    상기 고정 거푸집(10)의 내측에 고정 거푸집(10)에 대해 상대 이동 가능하게 설치되는 가동 거푸집(20);
    상기 가동 거푸집(20)의 내측면에 설치되어 콘크리트 재료의 외면에 접촉하며, 외부의 전원공급장치(40)와 전기적으로 연결되는 전도성 재질로 된 전극(30); 및,
    상기 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이에 설치되어, 가동 거푸집(20)을 고정 거푸집(10) 쪽으로 밀면 수축된 후 고정된 상태를 유지하다가 가동 거푸집(20)과 고정 거푸집(10) 사이의 공간으로 콘크리트 재료가 타설되면 콘크리트 재료의 측압에 의해 고정 거푸집(10) 쪽으로 밀리면서 고정 상태가 해제되어 가동 거푸집(20)에 탄성력을 가하는 탄성유닛(100);
    을 포함하고,
    상기 탄성유닛(100)은,
    상기 고정 거푸집(10) 또는 가동 거푸집(20)에 고정되게 결합되는 제1연결판(110);
    상기 제1연결판(110)과 대향되게 상기 가동 거푸집(20) 또는 고정 거푸집(10)에 고정되게 결합되는 제2연결판(120);
    상기 제1연결판(110)에 고정되며 내부가 빈 통 형태로 된 실린더(130);
    상기 실린더(130)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배열되고, 상기 제1연결판(110)을 향한 끝단부에 일방향으로 경사진 경사면(151a)이 형성된 제1가이드캠(151) 및 제2가이드캠(152)과, 상기 제1가이드캠(151)과 제2가이드캠(152) 사이에 제2연결판(120) 쪽으로 오목하게 형성된 클램핑홈(153)으로 이루어진 복수의 고정캠유닛(150);
    상기 제2연결판(120)에 고정되며 상기 실린더(130) 내측으로 삽입되어 실린더(130)에 대해 슬라이딩 이동하는 플런저(140);
    상기 실린더(130)의 내부에 상기 제1연결판(110)과 상기 플런저(140) 사이에서 회전 가능하게 설치되며, 외주면에 상기 제1가이드캠(151) 및 제2가이드캠(152)의 경사면(151a, 152a)을 따라 슬라이딩하는 경사단부(162)가 형성된 복수의 작동캠(161)이 일정 간격으로 형성되어 있는 가동캠유닛(160); 및
    상기 가동캠유닛(160)을 제2연결판(120) 쪽으로 가압하는 탄성력을 부여하는 탄성부재(170);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 플런저(140)의 외주면 하부에 상기 실린더(130)의 내주면 내측으로 삽입되어 플런저(140)가 실린더(130)에서 이탈되는 것을 방지하는 복수의 이탈방지돌기(141)가 원주방향을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트 제조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플런저(140)의 하단부에 상기 가동캠유닛(160)의 작동캠(161)의 경사단부(162)와 접촉하는 웨이브 형태의 회동캠(142)이 원주방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트 제조장치.
  6. 제1항 및 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 전도성 콘크리트 제조장치를 이용하여 전도성 콘크리트를 제조하는 방법으로서,
    (a) 고정 거푸집(10)과 가동 거푸집(20) 사이의 공간에 전도성 재료가 혼입된 콘크리트 재료를 타설하는 단계;
    (b) 상기 탄성유닛(100)이 가동 거푸집(20)에 고정 거푸집(10) 내측으로 탄성력을 가하여 전극(30)을 콘크리트 재료의 일면에 밀착시키는 단계; 및
    (c) 상기 전극(30)에 전원을 인가하여 콘크리트 재료를 발열시키면서 촉진양생하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (a) 단계를 수행하기 전에 상기 가동 거푸집(20)을 고정 거푸집(10) 쪽으로 이동시켜 탄성부재(170)를 수축시킨 상태로 일시 고정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 콘크리트 재료를 타설하면 콘크리트 재료의 측압에 의해 탄성유닛의 고정 상태가 해제되어 상기 (b) 단계로 자동으로 이행되는 것을 특징으로 하는 전도성 콘크리트의 제조방법.
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