KR101990589B1 - 인발시편, 인발시편 제조방법 및 인발 시험장치. - Google Patents
인발시편, 인발시편 제조방법 및 인발 시험장치. Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 섬유 보강 콘크리트 블록에 대한 것으로서, 섬유보강 콘크리트 시편, 시편의 제조방법, 섬유 인발 시험기에 대한 발명으로서, 구체적으로 일면 및 타면을 형성하며, 콘크리트로 이루어진 블록, 일측이 상기 블록에 삽입되며, 타측이 상기 블록 타면으로 돌출된 섬유를 포함하는 인발시편을 구성한다.
Description
본 발명은 섬유 보강 콘크리트 블록에 대한 것으로서, 섬유보강 콘크리트 시편, 시편의 제조방법, 섬유 인발 시험기에 대한 발명이다.
특허문헌 001은 인발 시험기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수개의 기어를 조합하고 기어의 회전력에 의해 볼트를 인발하도록 함으로써, 별도의 동력원 없이 사용 가능하고 1인에 의한 시험이 가능하며 제작 비용이 저렴한 특징이 있으며, 보관과 관리가 용이한 특징이 있다. 동력 전달부를 탈착 가능하도록 구현하고 지지대를 하우징 안으로 삽입할 수 있도록 하여 이동의 편리성에 목적을 두고 있다. 이를 위하여 특허문헌 001은 콘크리트 표면에 매입한 볼트를 인발 하며, 상기 콘크리트의 강도를 추정하는 인발 시험기로서, 복수개의 기어가 맞물린 기어 조립체, 상기 기어 조립체 중 일측 기어와 연결되어 회전 동력을 제공하는 동력 전달부, 상기 기어 조립체 중 타측 기어와 연결되어 슬라이드 운동함으로써 상기 볼트를 인발하는 인발부, 및 상기 기어 조립체를 수용하는 하우징을 포함한다.
특허문헌 002는 연성의 토목섬유 보강재를 감아서 고정시킬 수 있도록 인발 체결장치의 원형 클램프 및 지그를 형성함으로써 토목섬유 보강재를 용이하게 체결하여 인발할 수 있고, 토목섬유 보강재용 현장 인발 시험을 용이하게 수행할 수 있으며, 또한, 토목섬유 보강재에 대해 현장 인발 저항력과 정착성 유무를 평가할 수 있으며, 토목섬유를 사용하는 소일네일링 공법을 현장에 적용시킬 수 있는, 토목섬유 보강재용 현장 인발시험 장비 및 그 방법에 대한 것이다.
특허문헌 003은 우레탄수지 100중량부를 기준으로, 수산화알루미늄, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물로 이루어진 충진제 5 내지 50중량부; 현무암 섬유, 아라미드 섬유, 유리섬유, 탄소섬유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 인발 성형한 성형물 70 내지 90중량부; 경화제 5 내지 20중량부; 부착증진제 1 내지 10중량부; 및 저수축제 3 내지 15중량부를 포함하는 보수보강용 FRP 조성물에 관한 것이다. 특허문헌 003은 따른 FRP 조성물은 고강도 우레탄 수지를 현무암섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 메탈섬유 등을 인발 가공한 복합소재에 함침시킬 수 있도록 하여 기계적 성능, 내구성, 내충격성 및 강도 등을 향상, 성형성 향상, 생산공정의 단순화를 목적으로 한다.
특허문헌 004는 페놀수지 100중량부를 기준으로, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 25중량부; 수산화알루미늄, 황산칼슘, 카올린, 탈크 또는 이들의 혼합물 10 내지 300중량부; 소포제 0.1 내지 25중량부; 및 분산제 0.1 내지 25중량부를 포함하는 주제와, 페놀수지 100중량부를 기준으로, 경화제 5 내지 40중량부; 및 레조르시놀 수지 5 내지 100중량부를 포함하는 경화제 혼합물로 구성되는 페놀수지 조성물 10 내지 30중량%; 및 섬유소재 70 내지 90중량%를 포함하는 준불연 보강패널 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다. 특허문헌 004에 따른 준불연 보강패널 조성물은 열 및 화재발생시 일시에 연소되는 상황을 방지하여 2차 사고를 예방을 하며, 친환경적이며, 보수 및 보강성 향상을 목적으로 한다.
본 발명은 섬유 보강 콘크리트 블록에 대한 것으로서, 섬유보강 콘크리트 시편, 시편의 제조방법, 섬유 인발 시험기에 대한 발명이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 인발시편은 일면(101a) 및 타면(101b)을 형성하며, 콘크리트로 이루어진 블록(101);, 일측(102a)이 상기 블록(101)에 삽입되며, 타측(102b)이 상기 블록 타면으로 돌출된 섬유(102);를 포함한다.
본 발명의 인발시편 제조방법은 섬유 일측과 타측을 직선으로 고정하는 섬유고정단계(S100);, 섬유 중간측이 삽입되도록 콘크리트를 성형하는 블록성형단계(S200);, 상기 블록 타면(101b)에 평면을 형성하는 면취단계(S300);를 시계열적으로 포함한다.
본 발명의 인발시험장치는 앞에서 제시한 인발시편에 있어서, 블록 타면(101b)이 고정되는 로드셀(201);, 섬유 일측(102a)을 고정하는 제1그립(202);, 상기 제1그립 또는 로드셀을 이동시키는 엑츄에이터(203);, 상기 엑츄에이터 이동거리를 측정하는 변위센서(204);를 포함한다.
본 발명의 인발시험장치는 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1그립 또는 로드셀을 직선 이동시키는 이동구(402);로 이루어지는 위치보정기(400);를 포함한다.
본 발명의 인발시험장치는 앞에서 제시한 발명에 있어서, 내부에 수용공간을 형성하며, 상기 수용공간에 로드셀 및 상기 제1그립을 수용하는 챔버(501);, 상기 챔버 일면에 형성된 도어(502);를 포함한다.
본 발명은 콘크리트 내부에 부착된 섬유의 콘크리트 부착력을 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 인발시편은 콘크리트 내부 섬유를 직선 또는 다양한 각도로 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 콘크리트 블록과 시험기를 쉽고, 강하게 체결할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 인발시험장치는 시편 설치상태를 판단하여 오차 보정을 자동으로 수행할 수 있는 효과가 있으며, 항온항습 시험조건을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 시편체결을 신속하게 구현할 수 있는 효과가 있으며, 인발 방향을 다양하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 인발시편의 콘크리트 블록 및 섬유의 배치 사시도.
도 2는 본 발명 인발시편 제조공정에 따른 생산순서 개념도.
도 3은 본 발명 인발시험장치에 대한 사시도.
도 4는 본 발명 인발시험장치에 장착되는 인발시편의 정위치 보정 개념도.
도 5는 본 발명 인발시험장치의 챔버에 대한 구조도.
도 6은 본 발명 인발시험험장치의 다양한 인발 하중 발생 개념도.
도 2는 본 발명 인발시편 제조공정에 따른 생산순서 개념도.
도 3은 본 발명 인발시험장치에 대한 사시도.
도 4는 본 발명 인발시험장치에 장착되는 인발시편의 정위치 보정 개념도.
도 5는 본 발명 인발시험장치의 챔버에 대한 구조도.
도 6은 본 발명 인발시험험장치의 다양한 인발 하중 발생 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
(실시예 1-1) 본 발명의 인발시편은 일면(101a) 및 타면(101b)을 형성하며, 콘크리트로 이루어진 블록(101);, 일측(102a)이 상기 블록(101)에 삽입되며, 타측(102b)이 상기 블록 타면으로 돌출된 섬유(102);를 포함한다.
콘크리트 재질은 높은 취성을 가지고 있다. 따라서 인장하중을 받는 콘크리트 구조물은 쉽게 균열을 발생시키며 파손된다. 이러한 문제 해결을 위해, 인성이 증대되며, 취성이 감소되는 콘크리트 소재를 발명하였다. 개선된 콘크리트 소재는 내부에 다량의 미소섬유를 포함한다. 미소섬유는 콘크리트 소재의 연성을 증대시킨다. 따라서 콘크리트 구조물은 변형량이 증대되며, 이는 크랙 첨단부 응력집중 저하의 효과를 얻을 수 있다.
콘크리트 구조물 인성 크기는 미소섬유와 콘크리트 결합력에 영향을 받는다. 즉 콘크리트에 사용되는 재료와 미소섬유의 종류에 따라 결합력이 달라진다. 콘크리트의 높은 인성을 확보하기 위해 두 재료간의 결합력 크기를 측정해야 정확하고 경제적인 설계가 가능하다. 본 발명의 대상은 콘크리트와 미소섬유의 결합력을 판단하기 위한 인발시편이다. 본 발명의 인발시편은 블록형상의 콘크리트에 미소섬유가 일방향으로 부착되며, 미소섬유 인발시 소요되는 하중 및 인발량을 측정하여 인발력을 판단한다. 따라서 콘크리트 블록두께와 동일한 길이로 미소섬유를 부착하며, 미소섬유 그립을 위해 콘크리트 블록으로 미소섬유를 돌출시킨다.
(실시예 1-2) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유는 상기 블록의 타면과 수직으로 형성되는 것을 포함한다.
콘크리트 내부에 삽입된 미소섬유의 일방향 인발력 부여를 위해, 콘크리트 블록 일면에 돌출된 미소섬유의 일측과 콘크리트 블록에 삽입된 미소섬유의 타측은 일직선으로 유지하며, 이는 콘크리트 블록의 타면과 돌출된 미소섬유가 수직을 형성한다.
(실시예 1-3) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유 일측은 블록 일면 및 타면을 관통하는 것을 포함한다.
정확한 인발력 판단을 위해, 콘크리트 내부에 삽입된 미소섬유 길이가 정확하게 측정되어야 한다. 그러나 콘크리트 성형 중에는 미소섬유를 직선방향으로 삽입할 수 없는 문제가 있다. 따라서, 미소섬유가 직선방향으로 삽입된 상태에서는 콘크리트 블록두께로 미소섬유 길이를 판단할 수 있다. 결과적으로 콘크리트 블록의 일면과 타면을 직선으로 관통하는 미소섬유 조건을 충족해야 된다.
(실시예 1-4) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유는 PE, PP, PVA 중 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 포함한다.
콘크리트블록 내부에 삽입되는 미소섬유는 폴리머 재질을 사용한다. 바람직하게는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐알콜(PVA)을 사용하며, 앞에서 제시하지 않은 재질이어도 이와 동일한 목적을 발휘하며, 치환 시 효과를 예측할 수 있는 재질은 균등한 재질로서 포함된다.
(실시예 1-5) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유두께는 0.01mm 내지 0.1mm 직경이며, 균일두께로 형성되는 것을 포함한다. 바람직하게는 0.039mm의 직경을 형성한다.
미소섬유 인발시험 시, 미소섬유 중간에서 넥킹 현상이 발생되면 정확한 시험결과를 얻을 수 없다. 따라서 미소섬유는 균일한 두께로 형성되어야 한다. 미소섬유 두께가 0.06mm이상이면 콘크리트와 미소섬유 혼합의 효과가 저하되며, 미소섬유 두께가 0.1mm이하이면 미소섬유 생산에 영향을 미치게 된다. 따라서, 섬유두께 0.01mm 내지 0.1mm는 임계적 의미와 효과를 가지는 수치범위에 해당된다.
(실시예 1-6) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-1에 있어서, 상기 블록 일면에 형성되며, 복수로 형성되며, 균일간격으로 배치되며, 균일크기로 형성되는 접착홈(103)을 포함한다.
크기가 작은 인발시편은 인발시험기에 쉽게 고정할 수 없다. 인발시편과 시험기의 안정적 고정을 위해, 콘크리트블록 타면에 접착물질을 부착하여 시험기에 고정한다. 접착물질과 콘크리트블록의 접착효율 향상을 위해, 콘크리트 블록의 타면에는 복수의 홈을 형성하며, 상기 홈에 삽입된 접착물질은 콘크리트블록과 시험기의 안정적인 고정을 가능하게 한다.
(실시예 1-7) 본 발명의 인발시편은 실시예 1-6에 있어서, 상기 접착홈은 반구형상, 육면체형상, 4면체형상, 직선 또는 원형의 삼각산형상, 직선 또는 원형의반원형상, 직선 또는 원형의 사각형상으로 형성되는 것을 포함한다.
접착홈 내면적이 넓을수록 접착효율이 증대된다. 따라서 복수의 접착홈을 형성하는 것이 바람직하다. 반면, 접착홈 크기가 커질수록 인발하중에 대한 콘크리트블록의 변형우려가 발생될 수 있다. 접착홈 형성은 실시예 1-7에서 제시한 형상으로 형성한다.
(실시예 2-1) 본 발명의 인발시편 제조방법은 섬유 일측과 타측을 직선으로 고정하는 섬유고정단계(S100);, 섬유 중간측이 삽입되도록 콘크리트를 성형하는 블록성형단계(S200);, 상기 블록 타면(101b)에 평면을 형성하는 면취단계(S300);를 포함한다.
콘크리트블록에 삽입된 미소섬유 인발시편은 콘크리트 블록내부의 미소섬유가 일직선을 유지하며, 시험기와 부착되는 콘크리트 블록 타면은 미소섬유와 직각을 유지해야 된다.
이러한 조건의 시편제작은 미소섬유를 직선으로 유지하며, 이는 미소섬유의 일측과 타측을 고정하며, 적정한 하중으로 인장시키는 섬유고정단계를 요구한다.
미소섬유가 직선 유지된 상태에서 중간측에 거푸집을 형성하며, 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 블록 모양을 성형한다.
콘크리트블록이 성형된 이후에는 콘크리트 블록의 일면을 수평가공하며, 수평 가공시 미소섬유도 함께 절단된다.
(실시예 2-2) 본 발명의 인발시편 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 블록성형단계는 섬유관통 거푸집을 포함한다.
콘크리트 거푸집은 미소섬유를 관통한다. 따라서 거푸집은 미소섬유 관통홀을 사전에 형성한다.
(실시예 2-3) 본 발명의 인발시편 제조방법은 실시예 2-2에 있어서, 상기 섬유관통 거푸집은 콘크리트주입면 또는 콘크리트 주입구를 형성한다.
콘크리트 성형을 위해 거푸집은 콘크리트 주입면 또는 콘크리트 주입구를 형성한다. 안정적인 거부집 이탈을 위해 거푸집은 조립식으로 제작한다.
(실시예 2-4) 본 발명의 인발시편 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 섬유고정단계에서 섬유의 일측과 타측은 중력방향으로 직선을 형성된다.
미소섬유의 직진성, 콘크리트의 성형성을 고려해야 되며, 이를 위해 미소섬유는 직선으로 형성하며, 콘크리트 거푸집도 중력방향으로 형성하는 것이 바람직하다.
(실시예 2-5) 본 발명의 인발시편 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 면취단계 후, 블록타면에 홈을 가공하는 홈가공단계(S400)를 포함한다.
앞서서 제시한 바와 같이 시험기에 시편을 완전하게 고정하기 위해 시편의 타편에 홈을 가공한다. 홈가공은 면취가공 이후에 이루어진다.
(실시예 2-6) 본 발명의 인발시편 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 블록성형단계에 사용되는 거푸집은 블록의 측면을 형성하는 측면거푸집(521);, 블록의 일면을 형성하는 제1거푸집(522);, 블록의 타면을 형성하는 제2거푸집(523);으로 형성되며, 제1거푸집 및 제2거푸집은 측면거푸집의 개방부 일측 및 타측을 덮는다.
제1거푸집 및 제2거푸집 중심에는 미소섬유 관통공(524)을 형성하며, 상기 관통은 테이퍼 형상을 형성한다. 테이퍼 형상 중 작은 구멍은 미소섬유의 두께를 수용하며, 테이퍼 형상 중 큰 구멍은 미소섬유의 각도변화를 수용한다. 즉, 블록내부의 미소섬유가 반드시 수직으로 형성되는 것은 아니며, 경사를 형성할 수 있다. 블록내부에서 미소섬유가 경사부착 되려면 제1거푸집 및 제2거푸집 의 관통공을 연결하는 직선은 거푸집 내부에서 경사를 형성해야 된다. 또한 다양한 경사각도 구현을 위해, 제1거푸집 및 제2거푸집은 측면거푸집과 다양한 위치에 조립되어야 한다.
(실시예 3-1) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 1의 블록 타면(101b)이 고정되는 로드셀(201);, 실시예 1의 섬유 일측(102a)을 고정하는 제1그립(202);, 상기 제1그립 또는 로드셀을 이동시키는 엑츄에이터(203);, 상기 엑츄에이터 이동거리를 측정하는 변위센서(204);를 포함한다.
콘크리트 블록에 삽입된 미소섬유의 인발은 섬유방향과 동일한 방향으로 하중을 부여한다. 하중부여는 미소섬유의 일측에 고정된 엑츄에이터를 사용한다. 인발속도는 미소섬유에 동적 영향을 유발하지 않으며, 인발과정 중 미소섬유가 손상되지 않는 속도범위를 적용한다. 바람직하게는 0.01mm/min의 속도로 인발속도를 부여하는 것이 좋다.
미소섬유 일측과 엑츄에이터의 결합은 제1그립을 사용한다. 제1그립은 완전하게 미소섬유의 일측을 고정하며, 미소섬유에 손상을 발생시키지 않으며, 인발과정 중 미끄러짐이 발생되지 않아야 된다. 미소섬유의 하중 크기는 로드셀로 측정한다. 콘크리트블록으로부터 이탈되는 미소섬유의 인발량은 변위센서로 측정한다. 변위센서는 레이저 변위센서를 사용하는 것이 바람직하며, 또는 LVDT 등을 사용할 수 있다.
(실시예 3-2) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 로드셀 하중신호와 상기 변위센서의 변위신호를 입력 받으며, 상기 엑츄에이터를 구동시키는 제1제어기(205);를 포함한다.
앞서서 제시한 로드셀은 하중을 측정하며, 변위센서는 인발량을 측정한다. 하중과 인발량의 관계를 그래프로 제시한다. 제1제어기는 로드셀 및 변위센서의 전기적 신호를 측정하여 하중과 변위의 관계를 제시하며, 또한 엑츄에이터를 구동한다.
(실시예 3-3) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 일측이 상기 블록 타면(101b)과 결합되며, 타측이 상기 로드셀에 결합되는 시편고정부(300);를 포함한다.
통상의 실험은 복수의 실험으로 얻어지는 공통의 결과를 유용한 결과값으로 활용한다. 로드셀에 시편을 고정할 경우, 시험 효율성이 저하된다. 따라서 복수의 시편고정부를 시험편 별로 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명은 로드셀과 결합 및 분리가 용이한 시편고정부를 활용하였다. 즉, 복수의 시편고정부에 시험편을 고정하며, 시험과정에서 로드셀과 시편의 결합용이성을 신속하고 정확하게 확보할 수 있다.
(실시예 3-4) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-3에 있어서, 상기 시편고정부 일측은 평면으로 형성되는 것을 포함한다.
시편고정부는 콘크리트 블록과 고정된다. 즉, 콘크리트 블록의 타면과 평면을 유지해야 된다.
(실시예 3-5) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-3에 있어서, 상기 시편고정부는 로드셀과 결합되는 고정부(301); 및 상기 블록타면과 결합되는 시편고정판(302);을 구비하며, 상기 고정부 및 로드셀은 체결수단(303);으로 결합되는 것을 포함한다.
시편고정부 및 로드셀의 장착 편의성을 향상을 위해 상기 고정부와 로드셀은 체결수단으로 결합된다. 반면 시편고정부의 고정부 상대면은 콘크리트 블록과 평행결합을 위해 평면을 형성한다.
(실시예 3-6) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-5에 있어서, 상기 체결수단은 홈과 돌기결합(303a), 나사결합(303b), 마그네틱결합(303c)으로 형성되는 것을 포함한다.
앞서서 제시한 체결수단은 다음과 같이 다양한 구성을 적용한다. 홈과 돌기를 적용하여 정확한 위치에 고정부와 로드셀을 결합하며, 인발하중에 의해 이탈되지 않도록 형성하도록 고정장치를 적용한다. 그 예로서 나사결합에 의해 2개의 결합대상을 결합한다. 즉 고정부에 숫나사를 형성하며, 로드셀에 암나사를 형성하거나, 반대로 형성하여 나사결합을 한다. 또한 자석의 자력을 이용하여 고정부와 로드셀을 결합한다. 자석 결합시 극성이 다른 복수의 자석을 접촉면에 형성하여 정확하고 빠르게 위치를 확정한다.
(실시예 3-7) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-3에 있어서, 상기 시편고정부에 제2그립(311)이 형성되는 것을 포함한다.
시편고정부의 평면은 콘크리트 블록과 결합되며, 결합물질은 접착제를 사용하거나 제2그립을 사용할 수 있다. 제2그립은 콘크리트 블록을 고정하는 것으로서 클립, 집게, 클램프 등을 활용할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1그립 또는 로드셀을 직선 이동시키는 이동구(402);로 이루어지는 위치보정기(400);를 포함한다.
콘크리트 블록 일면에 돌출된 미소섬유는 콘크리트 볼록 내부 미소섬유와 직선을 유지해야 된다. 콘크리트 블록 타면과 시편고정판의 결합위치가 정확하지 않을 경우, 상기 일직선이 유지되지 않으며, 이는 정확한 시험결과를 얻을 수 없다. 즉 미소섬유의 일직선 형성을 위해 제1그립 또는 로드셀에는 위치이동이 가능한 위치보정기를 장착한다.
위치보정기는 복수로 형성되며, 바람직하게는 2개의 위치보정기를 사용하여 2개의 축에 대한 위치보정을 가능하게 한다. 위치보정기는 마이크로 미터기를 장착하여, 마이크로 단위로 위치를 보정할 수 있다.
(실시예 4-2) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 4-1에 있어서, 상기 블록 측면에 형성되는 카메라(401)를 포함한다.
위치보정기의 마이크로미터는 미소한 크기의 위치보정을 가능하게 한다. 그러나, 미소섬유의 비정상각도 크기를 육안으로 확인하는 것은 한계가 있다. 비정상각도의 정확한 측정을 위해 카메라 및 모니터를 장착한다. 카메라는 콘크리트 블록과 미소섬유의 위치를 촬영하며, 촬영된 영상을 모니터로 확인한다. 즉, 모니터에 나타난 영상을 확인하며, 마이크로미터를 조절하여 정확한 각도를 보정한다.
(실시예 4-3) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 4-2에 있어서, 상기 카메라의 화상신호로부터 블록 타면의 직선 및 섬유중심선의 각도를 판단하는 제2제어기(403);, 상기 제2제어기의 각도를 영상 및/또는 숫자로 표시하는 디스플레이(404);를 포함한다.
모니터에 투시된 형상으로부터 비정상각도를 판단하는 것은 육안식별이므로 정확성이 결여될 수 있다. 따라서 카메라의 영상정보로부터 콘크리트 블록 타면에 형성된 직선과 콘크리트블록 일면에 돌출된 미소섬유의 직선을 데이터로 추출하며, 추출된 데이터로부터 비정상 정도를 판단하며, 비정상 정도값을 마이크로미터를 이용하여 정확한 보정을 가능하게 한다. 앞에서 제시한 비정상 정도는 실시간으로 처리하는 것이 바람직하다.
(실시예 4-4) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 4-3에 있어서, 상기 제2제어기의 각도를 직각이 되도록 이동구(420)를 구동하는 제2엑츄에이터(405);를 포함한다.
제2엑츄에이터가 마이크로미터기에 장착되며, 비정상 정도가 제2제어기에서 계산되며, 제2제어기에서 계산된 보정값은 제2엑츄에이터로 전송되어 비정상값을 자동으로 보정할 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 내부에 수용공간을 형성하며, 상기 수용공간에 로드셀 및 상기 제1그립을 수용하는 챔버(501);, 상기 챔버 일면에 형성된 도어(502);를 포함한다.
시험과정 중 외부영향 감소를 위해 챔버를 구성하며, 챔버 내부에는 로드셀 및 시편을 수용한다. 또한, 시편설치의 용이성 확보를 위해, 챔버의 일면은 도어를 설치하며, 도어와 챔버는 체결장치로 고정된다.
(실시예 5-2) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 5-1에 있어서, 상기 수용공간에 형성된 열전소자(503);, 가습기(504);, 제습기(505);, 온도계(506);, 습도계(507);를 포함한다.
반복 실험 동안 동일한 실험 환경 유지를 위해, 챔버 내부의 온도 및 습도는 균일하게 유지한다. 또는 저온 및 고온 조건에 따른 변화를 판단하거나, 습도변화에 따른 판단을 위해 챔버 내부의 환경조건은 의도적인 가변 되어야 한다. 이를 위해, 챔버 수용공간에는 온도계와 습도계를 장착하여 실시간으로 온도 및 습도를 측정하며, 열전소자를 장착하여 온도를 제어하며, 가습기 및 제습기를 장착하여 습도를 제어한다.
(실시예 5-3) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 5-2에 있어서, 상기 온도계(506) 및 습도계(507)의 신호를 입력 받으며, 상기 열전소자 또는 가습기 또는 제습기를 제어하는 제3제어기(508)를 포함한다.
인발시험기에는 제3제어기를 장착한다. 제3제어기는 설정된 온도와 습도에 맞게 열전소자, 가습기, 제어기를 제어하며, 설정된 실험환경을 구현한다. 이는 실시간으로 피드백 되어 안정적인 환경조건을 구현한다.
(실시예 5-4) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 5-3에 있어서, 상기 온도계(506) 및 습도계(507)의 신호를 입력 받으며, 챔버 외부에 신호를 표시하는 디스플레이(509);를 포함한다.
제3제어기에 입력된 온도 및 습도는 실험자가 실시간으로 파악해야 되며, 이는 시험기 외부에 장착된 디스플레이를 통해서 확인 가능하다. 또한 열전소자, 가습기, 제습기의 작동상태를 동시에 파악할 수 있다.
(실시예 5-5) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 5-1에 있어서, 상기 챔버의 일면 및/또는 상기 도어에 형성된 투시창(510)을 포함한다.
챔버 내부에서 발생되는 시험상태를 육안으로 파악하기 위해 챔버에는 투시창을 설치한다.
(실시예 6-1) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 엑츄에이터(203)는 그립을 수직방향으로 이동시키는 제1엑츄에이터(601);, 그립을 수평방향으로 이동시키는 제2엑츄에이터(602);, 그립의 수직방향을 중심으로 회전되는 제3엑츄에이터(603); 중 어느 하나로 형성되는 것을 포함한다.
콘크리트 구조물 내부에 삽입된 미소섬유는 다량의 섬유가 다양한 각도와 다양한위치에 놓여있다. 즉 섬유가 일직선으로 형성되며 섬유 길이방향으로 하중이 작용되지 않는다. 콘크리트 구조물 내부 섬유는 방향과 위치에 따라 회전력을 받거나, 굽힘하중을 받거나, 압축하중을 받는다.
이를 판단하기 위해 콘크리트 블록에서 돌출된 미소섬유는 다양한 하중방향을 부여해야 된다. 구체적으로 수직하중뿐만 아니라, 수평하중, 비틀림 하중을 구현해야 된다.
본 발명은 3개의 엑츄에이터를 설치하였다. 제1엑츄에이터는 미소섬유의 수직방향 이동을 구현하며, 제2액추에이터는 미소섬유 돌출방향으로부터 수평 작동되며, 제3엑츄유에이터는 미소섬유 수직방향에서 비틀림 하중이 작용된다.
(실시예 6-2) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 엑츄에이터(203)는 그립을 수직방향으로 이동시키는 제1엑츄에이터(601);, 그립을 수평방향으로 이동시키는 제2엑츄에이터(602);, 그립의 수직방향을 중심으로 회전되는 제3엑츄에이터(603); 중 2개 또는 3개의 조합으로 형성되는 것을 포함한다.
콘크리트 구조물 내부에 삽입된 미소섬유는 2가지 이상의 하중이 복합적으로 작용될 수 있다. 이러한 조건을 실험적으로 만족시키기 위해 제1 내지 제3엑츄에이터는 2개 또는 3개를 동시에 작동한다.
(실시예 6-3) 본 발명의 인발시험장치는 실시예 6-1 또는 실시예 6-2에 있어서, 상기 로드셀 하중신호와 상기 제1엑츄에이터 내지 제3엑츄에이터의 변위센서 신호를 입력 받으며, 상기 엑츄에이터를 구동시키는 제4제어기(604);를 포함한다.
101 : 블록 102 : 섬유
103 : 접착홈 201 : 로드셀
202 : 제1그립 203 : 엑츄에이터
204 : 변위센서 205 : 제어기
301 : 고정부 302 : 시편고정판
303 : 체결수단 311 : 제2그립
400 : 위치보정기 401 : 카메라
402 : 이동구 403 : 제2제어기
404 : 디스플레이 405 : 제2엑츄에이터
521 : 측면거푸집 522 : 제1거푸집
523 : 제2거푸집 524 : 관통공
103 : 접착홈 201 : 로드셀
202 : 제1그립 203 : 엑츄에이터
204 : 변위센서 205 : 제어기
301 : 고정부 302 : 시편고정판
303 : 체결수단 311 : 제2그립
400 : 위치보정기 401 : 카메라
402 : 이동구 403 : 제2제어기
404 : 디스플레이 405 : 제2엑츄에이터
521 : 측면거푸집 522 : 제1거푸집
523 : 제2거푸집 524 : 관통공
Claims (5)
- 일면(101a) 및 타면(101b)을 형성하며, 콘크리트로 이루어진 블록(101);,
일측(102a)이 상기 블록(101)에 삽입되며, 타측(102b)이 상기 블록 타면으로 돌출된 섬유(102);,
상기 블록 일면에 형성되며, 복수로 형성되며, 균일간격으로 배치되며, 균일 크기로 형성되는 접착홈(103);,
섬유 일측과 타측을 직선으로 고정하는 섬유고정단계(S100), 섬유 중간측이 삽입되도록 콘크리트를 성형하는 블록성형단계(S200),상기 블록성형단계 후, 블록 타면에 평면을 형성하는 면취단계(S300)로 제조되어 상기 섬유 일측이 블록 일면 및 타면을 관통 형성되는 것; 을 포함하는 인발시편.
- 삭제
- 청구항 1의 블록 일면(101a)이 고정되는 로드셀(201);,
청구항 1의 섬유 타측(102b)을 고정하는 제1그립(202);,
상기 제1그립 또는 로드셀을 이동시키는 엑츄에이터(203);,
상기 엑츄에이터 이동거리를 측정하는 변위센서(204);,
상기 제1그립 또는 로드셀을 직선 이동시키는 이동구(402)로 이루어지는 위치보정기(400);,
상기 블록 측면에 형성되는 카메라(401);,
상기 카메라의 화상신호로부터 블록 타면의 직선 및 섬유중심선의 각도를 판단하는 제2제어기(403);,
상기 제2제어기의 각도를 영상 및/또는 숫자로 표시하는 디스플레이(404);를 포함하는 인발시험장치.
- 삭제
- 청구항 3에 있어서,
내부에 수용공간을 형성하며, 상기 수용공간에 로드셀 및 상기 제1그립을 수용하는 챔버(501);,
상기 챔버 일면에 형성된 도어(502);를 포함하는 인발시험장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020170029290A KR101990589B1 (ko) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 인발시편, 인발시편 제조방법 및 인발 시험장치. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170029290A KR101990589B1 (ko) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 인발시편, 인발시편 제조방법 및 인발 시험장치. |
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| KR20180102757A KR20180102757A (ko) | 2018-09-18 |
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| KR1020170029290A KR101990589B1 (ko) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | 인발시편, 인발시편 제조방법 및 인발 시험장치. |
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| KR101599432B1 (ko) | 2015-11-10 | 2016-03-03 | 청원화학 주식회사 | 페놀수지를 바인더로 인발 성형한 섬유소재를 이용한 준불연 보강패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강공법 |
-
2017
- 2017-03-08 KR KR1020170029290A patent/KR101990589B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Title |
|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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