KR101913280B1 - 탄소섬유발열 갱폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소섬유발열 갱폼에 관한 것으로, 갱폼의 철판부재 배면에 다수개의 탄소섬유발열체가 부착되되, 갱폼의 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 부착되며, 철판부재의 온도를 감지하는 온도감지장치와 탄소섬유발열체에 전기를 공급하여 제어하는 제어장치를 포함함으로써, 조립된 갱폼에 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동절기 동해 방지나 콘크리트의 초기 수화시간을 단축 시킬 수 있는 갱폼에 관한 것이다.

Description

탄소섬유발열 갱폼{gang form by carbon fiber heating}

본 발명은 탄소섬유발열 갱폼에 관한 것으로, 갱폼의 철판부재 배면에 다수개의 탄소섬유발열체가 부착되되, 갱폼의 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 부착되며, 철판부재의 온도를 감지하는 온도감지장치와 탄소섬유발열체에 전기를 공급하여 제어하는 제어장치를 포함함으로써, 조립된 갱폼에 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동절기 동해 방지나 콘크리트의 초기 수화시간을 단축 시킬 수 있는 갱폼에 관한 것이다.

일반적으로 갱폼이란, 거푸집의 한 종류로서, 주로 고층 아파트와 같이 평면상 상하가 동일한 벽식 구조 건축물에서 외부 벽체를 형성하는 거푸집으로 사용되는데, 콘크리트 타설에 따라 거푸집 조립과 분해를 자주 반복하지 않고, 한번의 조립으로 한 평면의 거푸집 전체 설치를 완료한 후, 콘크리트 타설과 양생한 다음, 상부로 인양하여 다시 콘크리트를 타설과 양생하는 거푸집이다.

이에 갱폼은 거푸집의 면에 해당하는 패널과 이 패널의 보강 및 인양을 위해 수직부재와 수평부재가 일정간격 반복 구성되며, 주로 갱폼의 패널은 철판부재로 구성되어 수직·수평부재와 용접으로 결합된다.

그리고 콘크리트 시공에 있어서, 콘크리트의 양생이 콘크리트 구조물의 공사에 큰 영향을 미치는데, 특히 동절기이나 우천시와 같이 콘크리트가 양생되는 환경의 온도가 낮을 경우 양생 시간이 더 오래 걸릴뿐더러, 동절기의 동해로 인한 콘크리트의 품질이 저하되는 문제가 있기에, 동절기 및 우천 시, 갱폼의 보온을 위한 천막이나 보양 및 난방자재 등이 많이 사용되어 왔다.

여기서 콘크리트 시공에 사용되는 보양 및 난방자재로, 종래에는 거푸집에 함입되어 전기에 의해 발열하는 전열선, 기름과 같은 가연성 재료에 의해 가열하여 거푸집 표면을 가열하는 열풍기, 거푸집 외면에 부착되는 단열재 등이 이용되어 왔는데, 이러한 종래의 보양 및 난방자재보다 성능이나 편의성을 향상하는 기술들이 개발되고 있다.

그 예로, 대한민국특허등록 제1271397호에서는 (a) 마이크로파 발생기; 상기 마이크로파 발생기로부터 마이크로파를 전달받아 하우징 내부로 전달하는 도파관; 상기 도파관으로 전달된 마이크로파를 난반사 시키는 하우징; 및 상기 난반사 되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부를 포함하여 구성되며, 상기 도파관은 하우징의 외부에 연결되고 상기 발열부는 하우징의 내부에 장착되어 설치되되, 상기 발열부의 일방은 대상 콘크리트의 표면을 가열시키고 타방은 하우징 내부에 장착된 형태로 모듈화되도록 구성되고, 상기 발열부는 Fe2O3, Fe3O4 및 FeO 중 하나 이상의 산화철 화합물을 4 중량% 이상 포함하는 금속산화물 함유 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열거푸집을 시공 현장에서 교량 기초 시공용 강재 거푸집의 파티션에 설치하거나 직접 교량 기초 시공용 거푸집으로 설치하는 단계; (b) 상기 설치된 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계; (c) 상기 마이크로파에 의해 발열되는 발열 거푸집에 전원을 공급하여 발열시키는 단계; (d) 상기 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 및 (e) 상기 설치된 마이크로파에 의해 발열되는 발열 거푸집을 제거하는 단계를 포함하는 "마이크로파에 의해 발열되는 발열 거푸집을 이용한 콘크리트 교량 기초의 건설 방법"이 게시되어 있다.

등록번호/일자 1012713970000 (2013.05.30)

그러나 대한민국특허등록 제1271397호의 "마이크로파에 의해 발열되는 발열 거푸집을 이용한 콘크리트 교량 기초의 건설 방법"의 경우, 갱폼에 적용 시, 마이크로파 발생기, 도파관, 하우징에 의해 일반적인 갱폼보다 두께가 두꺼워져, 갱폼 주변에서 작업하시는 분들의 공간이 협소해지거나, 갱폼에 결합되는 발판용 케이지 등이 더 넓은 면적으로 결합될 뿐만 아니라, 갱폼 주변에서 작업하시는 분들은 마이크로파 발생기에서 발생하는 전자파에 노출되는 문제점이 있었다.

또, 동절기 콘크리트의 동해를 입거나 수화반응이 늦어지는 것을 방지하기 위해 거푸집에 함입되는 전열선의 경우, 거푸집에 전열선을 함입시키는 것이 용이하지 않은데, 특히 갱폼의 경우, 콘크리트가 타설된 평면 전체의 갱폼에 전열선 함입하고 전기공급하는 것이 용이하지 않을뿐더러, 한층의 콘크리트가 양생된 후, 갱폼을 상부 인양 시 연결된 전열선과 전기선이 파손될 위험이 있었다.

또한, 동절기 콘크리트 시공 시, 열풍기를 이용하는 종래의 방법에서는, 주로 콘크리트가 타설되는 실내에 열풍기가 위치하게 됨으로써, 콘크리트가 양생되는 내벽은 열풍기에 의해 가열되나 콘크리트가 양생되는 외벽은 영하의 외기에 노출되어 동해를 입거나 수화반응이 늦어지는 문제점이 있을뿐더러, 열풍기 관리 및 가연성 재료의 관리가 소홀해 질 경우, 화재의 위험이 있었다.

따라서 전술된 문제점을 해결하고자, 본 발명은 갱폼의 철판부재 배면에 다수개의 탄소섬유발열체가 부착되되, 갱폼의 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 부착되며, 철판부재의 온도를 감지하는 온도감지장치와 탄소섬유발열체에 전기를 공급하여 제어하는 제어장치를 포함함으로써, 조립된 갱폼에 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동절기 동해 방지나 콘크리트의 초기 수화시간을 단축 시킬 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 탄소섬유발열 갱폼은 탄소섬유발열체가 철판부재에 부착됨으로써, 동절기 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동해를 방지하며, 콘크리트의 초기 수화시간을 단축시킬 수 있을뿐더러, 갱폼의 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 부착되어, 갱폼의 수직부재를 따라 형성되는 갱폼의 폼타이홀이나 타이볼트홀 및 이 홀로 관통하는 타이와 탄소섬유발열체가 접하거나 간섭받지 않으며, 온도감지장치와 제어장치에 의해 탄소섬유발열체가 특정온도 이상으로 올라가지 않도록 제어되어 안전하게 사용되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 예시에 따른 탄소섬유발열 갱폼의 사시도.
도 2는 본 발명의 예시에 따라 철판부재에 탄소섬유발열체가 부착되는 사시도.
도 3은 본 발명의 예시에 따라 철판부재에 수평부재가 용접되는 사시도.
도 4는 본 발명의 예시에 따라 철판부재에 수직부재가 용접되는 사시도.
도 5는 본 발명의 예시에 따른 탄소섬유발열체와 제어장치의 사시도.

본 발명은 탄소섬유발열 갱폼에 관한 것으로, 갱폼의 철판부재 배면에 다수개의 탄소섬유발열체가 부착되되, 갱폼의 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 부착되며, 철판부재의 온도를 감지하는 온도감지장치와 탄소섬유발열체에 전기를 공급하여 제어하는 제어장치를 포함함으로써, 조립된 갱폼에 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동절기 동해 방지나 콘크리트의 초기 수화시간을 단축 시킬 수 있는 갱폼에 관한 것이다.

본 발명의 탄소섬유발열 갱폼을 설명하기 앞서 통상의 갱폼 구조를 간단히 설명 한 후, 본 발명의 특징이 되는 탄소섬유발열체와 온도감지장치와 제어장치를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 갱폼(100)은 정면이 거푸집의 면이 되는 철판부재(110)와, 이 철판부재(110)의 배면에 일정 높이간격마다 용접되는 수평부재(120)와, 수평부재(120)에 일정 너비간격마다 용접되는 수직부재(130)를 포함한다.

여기서 수직부재(130)는 소폭 떨어진 두 철골조가 한 세트로 용접되되, 이 두 철골조 사이 공간의 철판부재(100)에 폼타이홀 및 타이볼트홀이 천공된다.

또, 철판부재(110)는 다른 갱폼(100)과의 결합을 위해 테두리를 따라 플랜지가 형성되고, 철판부재(110) 상단에 갱폼(100)의 상부 인양을 위한 인양고리가, 하단에 설치된 갱폼(100)을 지지하기 위한 지지골조가, 배면으로 작업자들이 디딜 수 있는 발판용 케이지가 결합된다.

다음, 탄소섬유발열체(140)는 길이방향으로 길게 구성된 탄소섬유와, 이 탄소섬유 좌우양단에 구성되어 전기를 통전하는 통전판과, 이 탄소섬유와 통전판 전체를 감싸는 코팅막을 기본으로 하는 면상 구조이며, 배면에 보온재 및 단열재가 구성될 수도 있다.

여기서 탄소섬유발열체(140)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 철판부재(110) 배면에 철판부재(110) 하단에서 상단에 이르는 길이로 다수 열 부착되는데, 갱폼(100)의 수직부재(130)와 배면 상 겹치지 않도록 인접한 두 수직부재(130) 사이마다 일 열 또는 다수 열로 부착된다.

그리고 탄소섬유발열체(140)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 철판부재(110)에 수평부재(120)나 수직부재(130)가 용접하기 전에 부착되는데, 탄소섬유발열체(140)가 부착되는 위치는 앞서 설명과 같이, 수직부재(130)가 철판부재(110)에 결합되는 위치와 겹치지 않도록 하는데, 이는 후에 천공될 폼타이홀이나 타이볼트홀과 겹치지 않도록 하기 위함이며, 철판부재(110)에 부착되는 탄소섬유발열체(140)의 총 면적은 철판부재(110)의 면적의 60~70%이다.

그리고 온도감지장치(141)는 탄소섬유발열체(140)의 배면에 일정 길이 간격마다 부착되어 탄소섬유발열체(140) 및 철판부재(110)의 온도를 감지하며, 제어장치(142)는 온도감지장치(141)와 탄소섬유발열체(140)의 각 통전판과 연결되어 탄소섬유발열체(140)의 전기 공급 및 가열 온도 제어를 한다.

여기서, 온도감지장치(141) 및 제어장치(142)는 탄소섬유발열체(140)의 온도가 화재를 유발할 온도까지 오르면 탄소섬유발열체(140)의 전원을 끊는 바이메탈 식 온도감지장치(141) 및 제어장치(142)로 구성될 수 있다.

또, 탄소섬유발열체(140)는 통전되어 철판부재(110)를 가열 시, 상온에서 40℃까지 3분 안에 도달하며, 1시간 내에 도달하는 발열 최고온도가 60~80℃이고, 영하 10~20℃의 환경에서도 철판부재(110)의 표면온도를 9~10시간 동안 20~30℃로 유지하도록 구성되어 제어장치(142)에 의해 제어된다.

또한, 탄소섬유발열체(140)는 원적외선을 90~95% 방출하며, 소비전력은 1m²당 180~220W 인것이 바람직 하다.

이와 같은 탄소섬유발열 갱폼(100)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 철판부재(110)의 배면에 탄소섬유발열체(140)를 부착하고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 탄소섬유발열체(140)가 부착된 철판부재(110)에 수평부재(120)를 용접하되, 수평부재(120)와 철판부재(110)가 용접되는 위치는 탄소섬유발열체(140)와 접하거나 간섭되지 않는 위치에서 용접한다.

그 후, 도 4에서 도시한 바와 같이, 수평부재(120)가 용접된 철판부재(110) 배면에 수직부재(130)를 용접하되, 탄소섬유발열체(140)와 접하거나 간섭되지 않는 위치에 수직부재(130)가 배치되면서 수평부재(120) 배면에 수직부재(130)가 용접되며, 그 후 철판부재(110) 정면에 폼타이홀이나 타이볼트홀을 천공 및 줄눈, 면귀를 부착을 한다.

이러한 탄소섬유발열 갱폼(100)은 탄소섬유발열체(140)가 철판부재(110)에 부착됨으로써, 동절기 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체(140)로 철판부재(110)를 가열하여 동해를 방지하며, 콘크리트의 초기 수화시간을 단축시킬 수 있을뿐더러, 갱폼(100)의 수직부재(130)와 배면 상 겹치지 않도록 부착되어, 갱폼(100)의 수직부재(130)를 따라 형성되는 갱폼(100)의 폼타이홀이나 타이볼트홀 및 이 홀로 관통하는 타이와 탄소섬유발열체(140)가 접하거나 간섭받지 않으며, 온도감지장치(141)와 제어장치(142)에 의해 탄소섬유발열체(140)가 특정온도 이상으로 올라가지 않도록 제어되어 안전하게 사용되는 특징이 있다.

100: 갱폼 110: 철판부재 120: 수평부재
130: 수직부재 140: 탄소섬유발열체 141: 온도감지장치
142: 제어장치

Claims (5)

1. 다수개의 수평부재와 수직부재가 철판부재의 배면에 결합되는 갱폼에 있어서,
   철판부재의 배면에 철판부재 면적의 60~70%으로 부착되는 다수개의 탄소섬유발열체;
   철판부재의 온도를 감지하는 온도감지장치와 탄소섬유발열체에 전기를 공급하여 제어하는 제어장치;를 포함하되,
   탄소섬유발열체는 수직부재와 배면 상 겹치지 않도록 길이가 긴 면상 구조의 가 다수 열로 부착되며,
   다수개의 수평부재는 탄소섬유발열체가 부착된 후, 탄소섬유발열체와 접하거나 간섭되지 않는 위치에서 철판부재에 용접으로 결합되며,
   다수개의 수직부재는 탄소섬유발열체와 접하거나 간섭되지 않는 위치에 배치되면서 수평부재 배면에 용접으로 결합됨으로써,
   조립된 갱폼에 콘크리트 시공 시, 탄소섬유발열체로 철판부재를 가열하여 동절기 동해 방지나 콘크리트의 초기 수화시간을 단축 시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 탄소섬유발열 갱폼.
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