KR101966694B1 - 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법에 있어서, 콘크리트 시편을 준비하는 단계; 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부에 장착하는 단계; 시험장치부로부터 상기 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하는 단계; 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법에 관한 것이다.
또한, 상기 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수를 시험할 수 있도록 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 콘크리트의 염소 이온에 대한 침투 저항성과 확산계수를 규격화된 시험 및 그 외의 시험을 위하여 사용자가 직접 인가전압과 시험기간 및 시험조건 등을 설정할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수를 시험할 수 있도록 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 콘크리트의 염소 이온에 대한 침투 저항성과 확산계수를 규격화된 시험 및 그 외의 시험을 위하여 사용자가 직접 인가전압과 시험기간 및 시험조건 등을 설정할 수 있다.
Description
본 발명은 콘크리트 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 철근 콘크리트 구조물에 염소이온의 침투성을 측정하는 것과 확산계수를 측정하는 것으로 나뉜다.
콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성을 측정하는 것은 기존의 콘크리트 구조물의 품질을 등급으로 평가하고 그 영향을 분석하여 염소이온의 침투예방 및 구조물의 관리를 위한 공법개발 및 유지 보수에 활용되고, 콘크리트 구조물의 염소이온 확산계수를 측정하는 것은 염소이온이 콘크리트 내부로 이동하는 속도를 측정하여 염소이온이 철근에 도달하는 시간을 예측하여, 구조물의 내구연한을 고려한 구조물 설계 공법에 활용하기 위한 염소이온의 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로, 염해 환경에 노출되어 있는 콘크리트 구조물에서 염소이온의 침투로 인하여 철근이 부식되어 구조물의 내구성에 문제가 생긴다.
물질이 외부로부터 콘크리트 내부로 침투하여 이동하는 메커니즘은 농도 차이에 의한 확산(Diffusion), 압력차에 의한 침투(Permeation)과, 모세관에 의한 흡수(Capillary suction)로 구분되지만, 염소이온이 콘크리트 중으로 침투하는 메커니즘은 주로 농도 차에 의한 확산 현상으로 해석하는 것이 일반적이다.
콘크리트 중에서의 염소이온 확산 특성을 평가하기 위해서는 많은 시간과 노력이 소요되므로 최근에는 '급속 염소이온 침투저항성 시험'과 '비정상 상태이동 시험'등 주로 전위차에 의하여 이온의 전기적 이동을 유도함으로서 이온의 이동을 촉진시켜 전기화학적 이론으로 해석하려는 시도에 초점이 맞춰져 있다.
염소이온 침투를 고려한 내구성 설계를 위하여 콘크리트 내부로 염소이온 침투속도와 콘크리트 내의 염소이온 함유량을 알아야 하는데, 이는 염소이온 확산계수에 의존한다. 이를 위해 실제 염소이온 침투 메커니즘과 유사한 환경에서의 실험을 통해 보다 정확한 염소이온 확산계수를 얻어야 한다.
그러나 기존에 수행되던 실험방식들은 실제 염소이온 침투 메커니즘을 정확히 재현하지 못하며 장기간의 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, (a) 콘크리트 시편을 준비하는 단계, (b) 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부에 장착하는 단계, (c) 시험장치부로부터 상기 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하는 단계, (d) 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 (a) 단계는, 원주형태의 수분이 포화된 상태의 지름 100mm, 두께 50mm로 된 콘크리트 시편을 준비하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 단계는, 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부의 + 전극부가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기와 - 전극부가 있는 염화나트륨 전위액 용기의 사이에 장착하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기의 + 전극부는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, - 전극부는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V) 의 전압을 인가하고, 6시간 기준으로 실험한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류량을 측정하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기의 + 전극부는 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, - 전극부는 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류를 측정한다. 확산가능성이 높은 콘크리트 일수록 더 많은 염화이온이 통과하며, 더 높은 전류 값이 측정된다. 상기 NT BUILD 492 측정 용기의 온도는 ±1℃에 따라, 전류는 ±1 mA(표시분해능 ±0.1mA)로 이루어지는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 단계는, 시험장치부로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부를 포함하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 입·출력부는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 시험 장치부는, 측정 용기부에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부로 구성되는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (d) 단계는, 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 입·출력부는, 시험 장치부와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성되는 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 상술한 본 발명의 시험방법을 구현하기 위하여 상기 시험장치는 측정 용기부, 시험 장치부 및 입·출력부로 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 콘크리트 시편을 측정 용기부의 + 전극부가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기와 - 전극부가 있는 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기의 사이에 장착되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 다른 목적은, 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 또 다른 특징은, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기의 + 전극부는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, - 전극부는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)입출력부로 하여 전류량을 측정되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기의 전극부는, 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, 전극부는, 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 시험장치부로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부를 포함하는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 입·출력부는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고 시험시간은 6시간을 기준으로 한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 시험 장치부는, 측정 용기부에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부로 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 인가된 전압 대비 전류량을 측정한다. 상기 입·출력부는, 시험 장치부와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법은, (a) 콘크리트 시편을 준비하는 단계, (b) 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부에 장착하는 단계, (c) 시험장치부로부터 상기 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하는 단계, (d) 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 다른 특징은, 상기 (a) 단계는, 원주형태의 수분이 포화된 상태의 지름 100mm, 두께 50mm로 된 콘크리트 시편을 준비한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 또 다른 특징은, 상기 (b) 단계는, 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부의 + 전극부가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기와 - 전극부가 있는 염화나트륨 전위액 용기의 사이에 장착한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 또 다른 특징은, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기의 + 전극부는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, - 전극부는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 6시간 기준으로 실험한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 또 다른 특징은, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기의 + 전극부는 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, - 전극부는 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류를 측정한다. 확산가능성이 높은 콘크리트 일수록 더 많은 염화이온이 통과하며, 더 높은 전류 값이 측정된다. 상기 NT BUILD 492 측정 용기의 온도는 ±1℃에 따라, 전류는 ±1 mA(표시분해능 ±0.1mA)로 이루어진다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 단계는, 시험장치부로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 입·출력부는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 상기 시험 장치부는, 측정 용기부에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 또 다른 특징은, 상기 (d) 단계는, 인가된 전압 대비 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 상기 입·출력부는, 시험 장치부와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 상술한 본 발명의 시험방법을 구현하기 위하여 상기 시험장치는 측정 용기부, 시험 장치부 및 입·출력부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 다른 특징은, 콘크리트 시편을 측정 용기부의 + 전극부가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기와 - 전극부가 있는 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기의 사이에 장착한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 또 다른 특징은, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기의 + 전극부는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, - 전극부는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 또 다른 특징은, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기의 + 전극부는, 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, - 전극부는, 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 또 다른 특징은, 시험장치부로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 입·출력부는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고 시험시간은 6시간을 기준으로 한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 상기 시험 장치부는, 측정 용기부에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 또 다른 특징은, 인가된 전압 대비 전류량을 측정한다. 상기 입·출력부는, 시험 장치부와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 콘크리트 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는 콘크리트 시편에 인위적으로 전압을 인가하여 염소이온의 콘크리트 침투성을 시험, 측정하도록 설계되어 있다. 따라서 콘크리트에 염소이온의 침투등급 및 염소이온 저항성과, 확산계수를 보다 빠르고 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 콘크리트 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는 시험 규격에 입각하여 총 9개의 채널로 설계되어 있다. 따라서 9개의 콘크리트 시편을 동시에 동일한 명령을 인가하여 측정할 수 있고, 실험 종류에 따라 시차 및 명령을 변경하여 각각 시험할 수 있어 작업 편의성이 매우 높다.
또한, 본 발명의 콘크리트 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는 인가전압 및 채널 수를 가변시킬 수 있다. 따라서 학교 실습실이나, 대학 연구실에서 연구목적으로 시험을 할 때 인가 전압을 변경하여 시험시간을 단축할 수 있는 장비의 생산이 가능하고, 채널 수를 줄여서 시험 장치를 경량화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 시험장치에 비해 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 작업을 실시하였다. 따라서 동일한 장비로 서로 다른 종류의 실험을 실시하거나, 동시에 서로 다른 실험을 진행하는 등 다양한 경우의 수에 대비하도록 구성되어, 타사 제품에 비해 경제적이다.
또한, 본 발명의 콘크리트 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는 주변 여건에 따라 불규칙한 공급전압을 정확한 직류전압으로 인가한다. 따라서 시험 장치에 안정적이고 지속적인 직류 전압이 인가됨으로 안정되고 신뢰성이 있는 데이터를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 소프트웨어의 개략적인 구성 및 흐름도이다.
도 2는 종래의 시험장치의 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이다.
도 3은 본 발명에 따라 업그레이드 된 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이다.
도 4는 본 발명에 따라 업그레이드 된 모니터 화면에 종류별 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 시험장치의 통신 프로토콜을 나타내는 그림이다.
도 6은 본 발명에 따른 시험장치의 데이터 출력을 위한 보고서 창을 나타내는 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 시험장치의 실험결과 보고서 창을 나타내는 그림이다.
도 8은 본 발명에 따른 시험장치의 ASTM C 1202 시험 중인 모습을 나타내는 모니터의 그림이다.
도 9는 본 발명에 따른 시험장치의 I/O 보드의 회로도이다.
도 10은 본 발명에 따른 시험장치의 마더보드 및 통신보드의 회로도이다.
도 11은 본 발명에 따른 시험장치의 전원보드의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 종래의 시험장치의 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이다.
도 3은 본 발명에 따라 업그레이드 된 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이다.
도 4는 본 발명에 따라 업그레이드 된 모니터 화면에 종류별 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 시험장치의 통신 프로토콜을 나타내는 그림이다.
도 6은 본 발명에 따른 시험장치의 데이터 출력을 위한 보고서 창을 나타내는 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 시험장치의 실험결과 보고서 창을 나타내는 그림이다.
도 8은 본 발명에 따른 시험장치의 ASTM C 1202 시험 중인 모습을 나타내는 모니터의 그림이다.
도 9는 본 발명에 따른 시험장치의 I/O 보드의 회로도이다.
도 10은 본 발명에 따른 시험장치의 마더보드 및 통신보드의 회로도이다.
도 11은 본 발명에 따른 시험장치의 전원보드의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 개략적인 전체 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 소프트웨어의 개략적인 구성 및 흐름도이고, 도 2는 종래의 시험장치의 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이고, 도 3은 본 발명에 따라 업그레이드 된 프로그램으로 구현되는 모니터의 배치도이고, 도 4는 본 발명에 따라 업그레이드 된 모니터 화면에 종류별 시험결과를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 시험장치의 통신 프로토콜을 나타내는 그림이고, 도 6은 본 발명에 따른 시험장치의 데이터 출력을 위한 보고서 창을 나타내는 그림이고, 도 7은 본 발명에 따른 시험장치의 실험결과 보고서 창을 나타내는 그림이고, 도 8은 본 발명에 따른 시험장치의 ASTM C 1202 시험 중인 모습을 나타내는 모니터의 그림이고, 도 9는 본 발명에 따른 시험장치의 I/O 보드의 회로도이고, 도 10은 본 발명에 따른 시험장치의 마더보드 및 통신보드의 회로도이고, 도 11은 본 발명에 따른 시험장치의 전원보드의 회로도이고, 도 12는 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치의 개략적인 전체 구성도이다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법은, (a) 콘크리트 시편(14)을 준비하는 단계(S100), (b) 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부(11)에 장착하는 단계(S200), (c) 시험장치부(12)로부터 상기 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하는 단계(S300), (d) 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (a) 단계(S100)는, 원주형태의 수분이 포화된 상태의 지름 100mm, 두께 50mm로 된 콘크리트 시편(14)을 준비한다.
도 12를 참고하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (b) 단계(S200)는, 콘크리트 시편(14)을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부(11)의 + 전극부(111)가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기(112)와 - 전극부(113)가 있는 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기(114)의 사이에 장착한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법에서, 콘크리트 염소이온 침투성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기(11-1)의 + 전극부(111)는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, - 전극부(113)는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 6시간 기준으로 실험한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법에서, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기(11-2)의 + 전극부(111)는 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, - 전극부(113)는 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류를 측정한다. 확산가능성이 높은 콘크리트 일수록 더 많은 염화이온이 통과하며, 더 높은 전류 값이 측정된다. 상기 NT BUILD 492 측정 용기(11-2)의 온도는 ±1℃에 따라, 전류는 ±1 mA(표시분해능 ±0.1mA)로 이루어진다.
이러한 본 발명의 측정 용기부(11)의 염화나트륨 전위액 용기(114) 측에는 전위 액의 온도를 측정하는 온도센서(115)가 설치되며, 측정온도는 0.1 ~ 99.9℃(±1℃)이다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (c) 단계(S300)는, 시험장치부(12)로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부(11)에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부(12)가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부(13)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 입·출력부(13)는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부(111, 113)에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 상기 시험 장치부(12)는, 측정 용기부(11)에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부(121)와, 상기 전원 공급부(121)로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부(122)로 구성된다.
이 때, 상기 전원 공급부(121)에는 교류전압 220V (60Hz), ±10%의 전압이 인가된다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (d)단계(S400)는, 인가된 전압 대비 전류량을 측정한다.
도 1에 도시한 바와 같이 이러한 본 발명의 상기 입·출력부(13)는, 시험 장치부(12)와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부(122)로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성된다. 또한, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 기본설정을 'ASTM C 1202 실험' 및 'NT BUILD 492 시험'으로 선택하도록 구성하며, 종래 기술의 실험값을 설정하는 실험 상태, 실제 전압(V), 실제 전류(mA), 온도(℃), 경과 시간(h:m), 예상 쿨롱(C), 예상 등급 및 쿨롱(C), 최종 등급을 포함하고, 전압(V), 전류(mA), 시간(H), 온도(℃), 시료명칭, 직경(mm), 두께(mm), 진공포수, 시편제작일, 의뢰기관 및 실험자를 더 설정하여 저장할 수 있도록 구성되며, 계속해서 →시험 시작→정지→보고서 출력순의 단계를 거치도록 구성된다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 상기 'NT BUILD 492 시험'으로 선택하면 ‘침투깊이’항목을 더 설정지정 하도록 구성된다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 데이터 출력을 위한 보고서 창에 전류, 온도 쿨롱 항목을 그래프로 나타내도록 조회 및 출력하도록 구성한다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 상기 시험장치의 ‘실험결과 보고서’를 모니터에 나타내고 출력하도록 구성한다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 상기 'NT BUILD 492 시험'으로 선택하면 ‘침투깊이’항목을 더 설정지정 하도록 구성된다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 데이터 출력을 위한 보고서 창에 전류, 온도 쿨롱 항목을 그래프로 나타내도록 조회 및 출력하도록 구성한다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법의 (e) 실험요소를 정밀 세분화하고, 출력되는 모니터의 화면을 변경하는 프로그램 업그레이드 하는 단계(S500)는, 상기 시험장치의 ‘실험결과 보고서’를 모니터에 나타내고 출력하도록 구성한다.
또한, 도 1 내지 도 12를 참고하여, 본 발명의 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치에 대해 설명하면, 상술한 본 발명의 시험방법을 구현하기 위하여 상기 시험장치는 측정 용기부(11), 시험 장치부(12) 및 입출력부(13)로 구성된다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 콘크리트 시편(14)을 측정 용기부(11)의 + 전극부(111)가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기(112)와 - 전극부(113)가 있는 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기(114)의 사이에 장착한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 콘크리트 시편이 장착된 ASTM C 1202 측정 용기(11-1)의 전극부(111)는, 수산화나트륨 0.3 N의 전위액을 채우고, 전극부(113)는, 3%의 염화나트륨 전위액이 채워지며, 규격으로 정해진 시험은 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류량을 측정한다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 콘크리트 시편이 장착된 NT BUILD 492 측정 용기(11-2)의 + 전극부(111)는, 0.3 N의 수산화나트륨 전위액을 채우고, - 전극부(113)는, 10%의 염화나트륨 전위액을 채워, 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 흐르는 전류량을 측정한다. 확산가능성이 높은 콘크리트 일수록 더 많은 염화이온이 통과하며, 더 높은 전류 값이 측정된다.
이러한 본 발명의 측정 용기부(11)의 염화나트륨 전위액 용기(114) 측에는 전위 액의 온도를 측정하는 온도센서(115)가 설치되며, 측정온도는 0.1 ~ 99.9℃(±1℃)이다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 시험장치부(12)로부터 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하도록 구성되며, 측정 용기부(11)에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부(12)가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입·출력부(13)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 입·출력부(13)는, 실험 종류에 따라 + - 전극부(111, 113)에 DC 1 ~ 65V(±0.1V)의 전압을 설정 인가하도록 구성된다. 즉, 콘크리트 염소이온 침투저항성 시험은 규격으로 정해진 DC 60V(±0.1V)의 전압을 인가하고 시험시간은 6시간을 기준으로 한다. 규격 외 연구목적의 시험에는 전압을 DC 1 ~ 65V(±0.1V)로 하여 전류를 측정한다. 그리고 콘크리트 염소이온 확산계수 시험은 규격으로 정해진 전압은 DC 30V(±0.1V)의 전압을 인가하고, 이 때 흐르는 전류를 측정한다.
이러한 본 발명의 상기 시험 장치부(12)는, 측정 용기부(11)에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부(121)와, 상기 전원 공급부(121)로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부(122)로 구성된다.
이 때, 본 발명의 상기 전원 공급부(121)에는 교류전압 220V (60Hz), ±10%의 전압이 인가된다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치는, 인가된 전압 대비 전류량을 측정한다. 도 1에 도시한 바와 같이 이러한 본 발명의 상기 입·출력부(13)는, 시험 장치부(12)와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 전류 측정부(122)로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하도록 구성된다.
10 : 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치
11 : 측정 용기부
11-1 : ASTM C 1202 측정 용기
11-2 : NT BUILD 492 측정 용기
111 : + 전극부
112 : 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기
113 : - 전극부
114 : 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기
115 : 온도센서
12 : 시험 장치부
121 : 전원 공급부
122 : 전류 측정부
13 : 입출력부
130 : 프로그램(S/W)
131 : 모니터
132 : 데이터베이스
14 : 콘크리트 시편
11 : 측정 용기부
11-1 : ASTM C 1202 측정 용기
11-2 : NT BUILD 492 측정 용기
111 : + 전극부
112 : 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기
113 : - 전극부
114 : 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기
115 : 온도센서
12 : 시험 장치부
121 : 전원 공급부
122 : 전류 측정부
13 : 입출력부
130 : 프로그램(S/W)
131 : 모니터
132 : 데이터베이스
14 : 콘크리트 시편
Claims (6)
- 콘크리트 구조물의 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법에 있어서,
(a) 콘크리트 시편(14)을 준비하는 단계(S100);
(b) 상기 콘크리트 시편을 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성 확산계수 시험장치의 측정 용기부(11)에 장착하는 단계(S200);
(c) 시험장치부(12)로부터 상기 장착된 콘크리트 시편에 적정 전압을 인가하는 단계(S300);
(d) 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 단계(S400);
(e) 실험요소를 정밀 세분화하고 출력되는 모니터의 화면이 변경되도록 프로그램을 업그레이드 하는 단계(S500);를 포함하며,
상기 (b) 단계(S200)에서 콘크리트 시편(14)은, + 전극부(111)가 있는 수산화나트륨(NaOH) 전위액 용기(112)와, - 전극부(113)가 있는 염화나트륨(NaCl) 전위액 용기(114)의 사이에 장착되며,
상기 (c) 단계(S300)는, 측정 용기부(11)에 인가될 전압을 설정하고, 상기 시험장치부(12)가 설정된 전압을 인가하도록 명령하는 입출력부(13)를 포함하며,
상기 시험 장치부(12)는, 측정 용기부(11)에 실험 종류에 따라 적정한 전압을 공급하는 전원 공급부(121)와, 상기 전원 공급부(121)로부터 인가된 전압 대비 전류량을 측정하는 전류 측정부(122)를 포함하며,
상기 입출력부(13)는, 실험 종류에 따라 +, - 전극부(111,113)에 DC 1 ~ 65V의 전압을 설정 인가하며, 상기 시험장치부(12)와 연결되어, 데이터 통신 및 제어 명령을 인가하고, 상기 전류 측정부(122)로부터 측정된 전류량으로 실험 종류에 따라 전하량, 시험시간 및 염화은 침투깊이를 연산하여 데이터를 저장, 출력, 통신하며,
상기 (e) 단계(S500)는, 기본설정을 'ASTM C 1202 실험' 및 'NT BUILD 492 시험'으로 선택하도록 구성하며, 전압(V), 전류(mA), 시간(H), 온도(℃), 시료명칭, 직경(mm), 두께(mm), 진공포수, 시편제작일, 의뢰기관 및 실험자를 포함하여 실험값을 설정하는 실험 상태, 실제 전압(V), 실제 전류(mA), 온도(℃), 경과 시간(h:m), 예상 쿨롱(C), 예상 등급 및 쿨롱(C), 최종 등급을 더 포함하며, 상기 'NT BUILD 492 시험'을 선택하면 ‘침투깊이’항목을 더 설정지정 하며, 데이터 출력을 위한 보고서 창에 전류, 온도 쿨롱 항목을 그래프로 나타내도록 조회 및 출력하며, 상기 모니터에 ‘실험결과 보고서’를 나타내고 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법.
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- 청구항 1의 방법으로 시험할 수 있도록 구성되는 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020170147340A KR101966694B1 (ko) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170147340A KR101966694B1 (ko) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101966694B1 true KR101966694B1 (ko) | 2019-04-08 |
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ID=66164059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170147340A KR101966694B1 (ko) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | 콘크리트 구조물 염소이온 침투저항성과 확산계수 시험방법 및 그 시험장치 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101966694B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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