KR102019276B1 - 콘크리트 재료분리 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트의 전기비저항 측정을 통해 해당 콘크리트의 재료분리 여부를 판독하기 위한 콘크리트 재료분리 측정 장치에 관한 것으로, 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집을 형성하는 다수 개의 몰드부; 원형 고리 형태로 형성되며, 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 상기 몰드부의 내측에 각각 장착 설치되는 다수 개의 링전극부; 및 상기 링전극부에 연결 설치되어 상기 링전극부에서 측정된 비저항값을 전달받아 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정하기 위한 측정부를 포함한다.
Description
본 발명은 콘크리트 재료분리 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트의 전기비저항 측정을 통해 해당 콘크리트의 재료분리 여부를 판독하기 위한 콘크리트 재료분리 측정 장치에 관한 것이다.
대표적 건설재료인 콘크리트의 시공 시 콘크리트의 배합 불량에 따라 콘크리트 타설 중 재료분리가 발생할 수 있다.
콘크리트(물, 시멘트, 골재 및 혼화재료)는 배합(믹싱) 후 거푸집에 타설하여 양생(굳음)과정을 거쳐 강도를 가지게 되는 건설재료인데, 물, 시멘트, 골재 및 혼화재료의 배합 상태 및 배합 비율 불량 시 여러 재료가 고루 분포되어있는 상태가 아닌 각 내부 재료가 분리되는 현상이 발생(각 재료의 밀도가 다르기 때문)할 수 있는 데, 이를 콘크리트의 재료분리라 한다.
따라서 콘크리트 배합 및 시공 시 적절한 배합 비율이 요구되며, 배합 불량 시 골재분리(혹은 재료분리라고 함)가 발생될 경우 시공 후 강도 불량 또는 원하는 건설 재료로의 역할을 할 수 없게 된다.
이에 따라, 재료분리 측정을 위해 사용된 기존의 측정법은, ASTM C 1610 측정법(3단 분리가 가능한 기둥 형식의 3층 원통에 굳기 전 콘크리트를 채우고 각 층에 분포하고 있는 굵은 골재량을 ??시빙(wet-sieving, 체가름 시험)을 통해 측정하여 재료분리를 판단)에 따라 원통 내부 타설 시 발생한 굵은 골재량 측정으로 이루어졌는데, 이러한 기존의 측정법은 많은 시간과 노동력이 요구되므로, 체가름 등 추가 시험 과정을 배제한 실시간 재료분리 측정법을 개발이 요구되어 왔다.
본 발명의 일측면은 콘크리트의 전기비저항 측정을 통해 해당 콘크리트의 재료분리 여부를 판독하기 위한 콘크리트 재료분리 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집을 형성하는 다수 개의 몰드부; 원형 고리 형태로 형성되며, 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 상기 몰드부의 내측에 각각 장착 설치되는 다수 개의 링전극부; 및 상기 링전극부에 연결 설치되어 상기 링전극부에서 측정된 비저항값을 전달받아 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 몰드부는, 원통형의 본체; 상기 링전극부를 내측에 안착시킬 수 있도록 상기 본체의 내측을 따라 돌출 형성되는 안착돌기; 및 상기 본체의 일측을 관통하여 형성되는 관통홀을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 본체는, 다른 본체의 상부에 체결되기 위해 하부 내측을 따라 하측 방향으로 돌출 형성되는 제1체결턱; 및 다른 본체의 하부를 체결하기 위해 상부 외측을 따라 상측 방향으로 돌출 형성되는 제2체결턱을 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1체결턱는, 상기 제2체결턱에 의해 형성된 내측 공간에 삽입 체결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 몰드부는, 상기 본체의 상하 체결 시 간극을 밀봉할 수 있도록 상기 본체의 상부 또는 하부에 형성되는 밀봉씰을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 밀봉씰은, 상기 제1체결턱의 하부 또는 상기 제2체결턱의 상부에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 링전극부는, 원형 고리 형태로 형성되며, 전극이 닿는 모든 위치의 비저항을 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 측정부는, 상기 링전극부에 각각 연결 설치되는 다수 개의 연결핀; 상기 연결핀을 각각 체결한 후 상기 연결핀을 통해 상기 링전극부로부터 비저항값을 각각 전달받는 다수 개의 연결클립; 및 상기 연결클립으로부터 전달되는 각각의 비저항값을 비교하여 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정하는 재료분리측정부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 재료분리측정부는, 비교된 각각의 비저항값들이 오차 범위 내인 경우 재료분리가 발생되지 아니한 것으로 판독하고, 오차 범위 밖인 경우 재료분리가 발생된 것으로 판독할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 재료분리측정부는, 상부에 위치한 링전극부로부터 전달되는 비저항값의 평균값과 하부에 위치한 링전극부로부터 전달되는 비저항값의 평균값을 비교하여 재료분리 여부를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 재료분리측정부는, 다수 개의 링전극부를 상부, 중부 및 하부의 3개의 구역으로 구분한 후, 각 구열별로 비저항값의 평균값을 산출한 후 각각의 평균값을 비교하여 재료분리 여부를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 재료분리측정부는, 최상단에 위치한 링전극부와 최하단에 위치한 링전극부의 비저항값의 편차와 중간에 위치한 링전극부와 링전극부의 비저항값의 편차를 비교하여 재료분리 여부를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 측정부는, 주의의 온도를 감지한 후 온도정보를 생성시켜 상기 재료분리측정부로 전달하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 몰드부의 상부 입구 및 하부 입구를 밀봉할 수 있도록 상기 몰드부의 상부 입구 및 하부 입구에 체결되는 두 개의 덮개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집을 형성하는 몰드부; 및 원형 고리 형태로 형성되며, 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 상기 몰드부의 내측에 장착 설치되는 링전극부를 포함한다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 콘크리트의 전기비저항 측정을 통해 해당 콘크리트의 재료분리 여부를 판독하기 위한 콘크리트 재료분리 측정 장치를 제공함으로써, 링 전극을 통해 원통 내부 전극이 닿는 모든 위치의 재료 특성을 반영할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 몰드부의 제1실시예를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 몰드부의 제2실시예를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 링전극부를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 측정부를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 7은 시멘트 입자의 수화에 의한 미세 구조 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 4-전극법을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 몰드부의 제1실시예를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 몰드부의 제2실시예를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 링전극부를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 측정부를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 7은 시멘트 입자의 수화에 의한 미세 구조 변화를 나타낸 도면이다.
도 8은 4-전극법을 설명하는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 다수 개의 몰드부(100), 다수 개의 링전극부(200) 및 측정부(300)를 포함한다.
각각의 구성들에 대한 상세한 설명하기에 앞서, 본 발명의 이론적 배경인 콘크리트의 수화과정에 따른 전기전도성 변화 원인은 다음과 같이 설명될 수 있다.
콘크리트의 초기 재령 양생 시 수화반응에 따라 경화(hardening) 및 재료의 고체화(solidification)가 진행되며, 수화반응 진행에 따른 시멘트 페이스트의 미세구조를 굳기 전후의 상변화(phase change)에 따라 구분하면 도 7과 같이 도식화할 수 있다. 도 7(a)는 시멘트 페이스트 배합 직후 수화반응 시작 상태로 공극 수의 네트워크(pore water network)가 형성된 fluid percolation 상태로 정의될 수 있다. 이는 응결 전 재료의 유동성과 점성이 충분한 소성 상태로 내부 공극수를 통해 재료 내 전기 전도성이 발생할 수 있다. 이 후 수화반응 진행에 따라 
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등의 이온이 용출되고, 이러한 이온들의 반응을 통해 수화물이 생성 된다. 생성된 수화물에 의해 시멘트 입자들의 응집(flocculation and aggregation)이 발생하며 최종적으로 도 7(b)와 같이 fluid depercolation 상태로 미세구조가 발전한다. 즉 공극수 감소에 따라 재료 내 전기 전도성 감소가 발생하며, 이는 수화물 증가에 따른 전자 흐름의 방해 때문인 것으로 설명될 수 있다. 따라서 재료 내 전기 저항 변화 측정으로 콘크리트의 수화물 생성 및 경화 과정을 나타낼 수 있다.
기존의 전기 비저항 측정은 주로 웨너의 4-전극법이 사용되었는데, 웨너의 4-전극법(Wenner's 4-electrode method)24)은 1915년 Frank Wenner가 제안한 비저항 측정 기법으로 전류 및 전압 전극을 동일한 간격으로 설치하여 대지 비저항(earth resistivity) 측정에 사용되어왔다. 도 8은 4-전극법을 도식화한 그림으로서, 직선상의 동일한 간격으로 4개의 전극(전류보조극: 외부 전극 2개, 전위보조극: 내부 전극 2개)을 설치하고, 외부 전극에 전류계를 연결해 흐르는 전류(I)를 측정한다. 내부 전극은 전압계와 연결하여 전극 간의 유도되는 전압(V)을 측정한다. 즉 외부 전극 사이 전원을 연결하여 전류를 흘리고, 전압계와 전류계의 측정 결과와 옴의 법칙(R=V/I)에 따라 접지저항이 산출된다. 따라서 전극의 간격을 a라 하면, 재료 내 전기비저항은 수학식 1로부터 산출이 되고, 산출된 전기비저항 값은 a깊이만큼의 평균 전기비저항을 나타낸다.
수학식 1에서, 
는 전기비저항, 
는 전극의 간격, 
는 접지저항을 나타낸다.
몰드부(100)는, 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집(1)을 형성하며, 내측에 링전극부(200)가 장착 설치되어 비저항을 측정하도록 한다.
일 실시 예에서, 몰드부(100)는, 타설되는 콘크리트의 양에 대응하여 지름 또는 높이를 다양하게 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 몰드부(100)는, 타설된 콘크리트가 누설되는 것을 방지하기 위해 하부의 개방된 공간을 밀폐하기 위한 하부덮개(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 몰드부(100)는, 투명 또는 반투명 재질로 형성됨으로써, 내부에 타설된 콘크리트의 타설 높이를 작업자가 육안으로 용이하게 확인하도록 함이 바람직하다.
링전극부(200)는, 원형 고리 형태로 형성되며, 거푸집(1)에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 몰드부(100)의 내측에 각각 장착 설치된다.
일 실시 예에서, 링전극부(200)는, 원통형의 거푸집(1) 내측에 층층이 삽입되는 구조로 형성될 수 있다.
측정부(300)는, 링전극부(200)에 연결 설치되어 링전극부(200)에서 측정된 비저항값을 전달받아 거푸집(1)에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정한다.
일 실시 예에서, 측정부(300)는, 다수 개의 몰드부(100)의 내측에 각각 장착 설치된 다수 개의 링전극부(200-1 내지 200-N)에서 측정된 비저항값을 전달받으며, 해당 전달받은 비저항값으로 콘크리트의 재료분리 여부를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 측정부(300)는, 최상단에 위치한 링전극부(200)로부터 전달되는 비저항값으로부터 최하단에 위치한 링전극부(200)로부터 전달되는 비저항값을 순차적으로 비교할 수 있다.
일 실시 예에서, 측정부(300)는, 상부에 위치한 링전극부(200)(예를 들어, 링전극부(200)가 총 10개 링전극부(200-1 내지 200-10) 형성된 경우에 있어, 링전극부(200-1)부터 링전극부(200-5)까지)로부터 전달되는 비저항값의 평균값과 하부에 위치한 링전극부(200)(예를 들어, 링전극부(200)가 총 10개 링전극부(200-1 내지 200-10) 형성된 경우에 있어, 링전극부(200-6)부터 링전극부(200-10)까지)로부터 전달되는 비저항값의 평균값을 비교할 수 있다.
일 실시 예에서, 측정부(300)는, 비교된 각각의 비저항값이 오차 범위 내인 경우 재료분리가 발생되지 아니한 것으로 판독하고, 오차 범위 밖인 경우 재료분리가 발생된 것으로 판독할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 최상단에 위치한 링전극부(200)로부터 최하단에 위치한 링전극부(200)까지 순차적으로 콘크리트의 비저항을 측정한 후 측정된 비저항값을 측정부(300)로 순차적으로 전달할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 콘크리트의 재료인 물, 시멘트, 골재 및 혼화재료의 비율에 따른 비저항값을 측정한 후, 해당 측정한 비저항값의 차이를 판독함으로써, 기존의 재료분리 측정법과 달리 전기비저항 측정을 통해 내부 골재 상태 및 재료분리 상태를 용이하게 판단할 수 있다.
일반적으로, 골재 함유량에 따라 비저항값이 증가하며, 굵은 골재에 비해 잔골재 함유량이 초기 비저항에 큰 영향을 미치며, 동일 배합 시 혼화제 사용은 초기 비저항 결과에 큰 영향을 주지 아니하며, 전기비저항의 급격한 상승시기 역시 재료의 구성성분 및 배합비율에 따라 결정된다.
또한, 골재 함유량 증가에 따라 상승시간 및 응결 시점이 단축되며, 동일 배합 시 응결 시점을 지연시키는 혼화제(AE제, 유동화제) 사용여부 역시 전기비저항 측정으로 판단 가능하다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 두 개의 덮개(설명의 편의상 도면에는 도시 하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
덮개는, 몰드부(100)의 상부 입구 및 하부 입구를 밀봉할 수 있도록 몰드부(100)의 상부 입구 및 하부 입구에 체결됨으로써, 몰드부(100)에 배합된 콘크리트를 타설할 시 또는 타설할 후 몰드부(100)로부터 콘크리트가 유출되는 것을 방지한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 콘크리트의 전기비저항 측정을 통해 해당 콘크리트의 재료분리 여부를 판독함으로써, 링전극부(200)을 통해 다수 개의 몰드부(100)에 의해 형성된 원통 형태의 거푸집(1)의 내부에서 링전극부(200)가 닿는 모든 위치의 재료 특성을 반영할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 몰드부의 제1실시예를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 몰드부(100)는, 본체(110), 안착돌기(120) 및 관통홀(130)을 포함한다.
본체(110)는, 원통형으로 형성되며, 내측 면을 따라 안착돌기(120)가 형성된다.
일 실시 예에서, 본체(110)는, 원통형의 부도체 재질(예를 드렁, 아크릴 통 등)로 형성되며, 내부에 도체인 링전극부(200)가 삽입되는 구조로 형성될 수 있다.
안착돌기(120)는, 링전극부(200)를 내측에 안착시킬 수 있도록 본체(110)의 내측을 따라 돌출 형성된다.
관통홀(130)은, 본체(110)의 일측을 관통하여 형성되어, 후술할 연결핀(310)이 삽입되도록 한다. 이때, 연결핀(310)은, 관통홀(130)을 통해 본체(110)를 관통한 후 링전극부(200)에 연결됨으로써, 링전극부(200)에서 측정된 비저항값을 전달받을 수 있다.
일 실시 예에서, 관통홀(130)은, 연결핀(310)의 두께에 대응하여 지름을 형성함으로써, 불필요하게 크게 형성되어 연결핀(310)이 삽입된 후에도 형성되는 공간으로 거푸집(1)에 타설된 콘크리트가 해당 공간을 통해 누설되는 것을 방지하도록 함이 바람직하다.
일 실시 예에서, 본체(110)는, 높이가 20mm로 형성될 수 있으며, 타설되는 콘크리트의 양에 대응하여 높이를 다양하게 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 몰드부(100)는, 본체(110)를 상하 방향으로 다수 개 체결시켜 높이 500mm의 원통형 거푸집(1)을 형성할 수 있으며, 타설되는 콘크리트의 양에 대응하여 높이를 다양하게 형성할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 몰드부의 제2실시예를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 몰드부(100)는, 본체(110), 안착돌기(120), 관통홀(130), 밀봉씰(140) 및 제1체결턱(150) 및 제2체결턱(160)을 포함한다. 여기서 본체(110), 안착돌기(120) 및 관통홀(130)은 도 2의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생락한다.
밀봉씰(140)은, 본체(110)의 상하 체결 시 간극을 밀봉할 수 있도록 본체(110)의 상부 또는 하부에 형성된다.
일 실시 예에서, 밀봉씰(140)은, 본체(110)의 상부면 또는 하부면을 따라 중간에 끊김 없이 형성됨으로써 본체(110)의 상부 또는 하부를 완전히 밀봉하도록 함이 바람직하다.
제1체결턱(150)은, 본체(110-1)의 하부 내측을 따라 하측 방향으로 돌출 형성되며, 다른 본체(110-2)의 상부 외측에서 상측 방향으로 돌출 형성된 제2체결턱(160)의 내측에 체결된다.
제2체결턱(160)은, 본체(110-2)의 상부 외측을 따라 상측 방향으로 돌출 형성되며, 본체(110-2)의 상측에 체결되는 본체(110-1)의 하부 내측에서 하측 방향으로 돌출 형성된 제1체결턱(150)을 내측에 형성된 공간에 삽입하여 체결되도록 한다.
일 실시 예에서, 밀봉씰(140)은, 제1체결턱(150)의 하부(140-2) 또는 제2체결턱(160)의 상부(140-1)에 이중으로 형성됨으로써, 거푸집(1)에 타설된 콘크리트가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 링전극부를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 링전극부(200)는, 원형의 고리 형태로 형성되며, 몰드부(100)의 내측에 형성된 공간에 장착 설치된다.
링전극부(200)는, 두께 2mm로 형성될 수 있으나, 측정환경(예를 들어, 콘크리트의 양, 또는 배합 비율 등)에 대응하여 두께를 다양하게 형성할 수 있다.
링전극부(200)는, 원형 고리 형태의 전극이 닿는 모든 위치의 비저항을 측정할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 링전극부(200)는, 통상적인 전극을 통한 비저항측정법과 달리, 원형 고리 형태의 전극을 형성하여 전극이 닿는 모든 위치에서의 비저항을 측정함으로써, 거푸집(1)에 타설된 콘크리트의 비저항을 보다 효과적으로 측정할 수 있다.
도 5는 도 1에 있는 측정부를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 측정부(300)는, 다수 개의 연결핀(310), 다수 개의 연결클립(320) 및 재료분리측정부(330)을 포함한다.
연결핀(310)은, 관통홀(130)을 통해 삽입되어 링전극부(200)에 연결 설치되며, 관통홀(130)에 삽입되지 아니한 부분이 연결클립(320)에 의체 체결되어 링전극부(200)에서 측정된 비저항값을 연결클립(320)로 전달한다.
연결클립(320)은, 연결핀(310)을 체결한 후 연결핀(310)을 통해 링전극부(200)로부터 비저항값을 각각 전달받으며, 해당 전달받은 비저항값을 재료분리측정부(330)로 전달한다.
재료분리측정부(330)는, 연결클립(320)으로부터 비저항값을 전달받으며, 해당 전달받은 비저항값을 비교하여 거푸집(1)에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정한다.
일 실시 예에서, 재료분리측정부(330)는, 다수 개의 연결핀(310-1 내지 310-N)으로부터 각각 측정된 각 부분의 비저항값들을 전달받으며, 해당 전달받은 각 부분의 비저항값들의 차이를 판독함으로써 콘크리트의 재료분리 여부를 측정할 수 있다.
예를 들어, 거푸집(1)의 상부에 위치한 콘크리트의 비저항값을 10이라고 할 경우 하부에 위치한 콘크리트의 비저항값이 10인 경우 비저항값이 동일하여 재료분리가 일어나지 않은 것으로 볼 수 있고, 상부에 위치한 콘크리트의 비저항값을 10이라고 할 경우 하부에 위치한 콘크리트의 비저항값이 20인 경우 비저항값이 서로 상이하므로 재료분리가 일어난 것으로 볼 수 있다.
이때, 다수 개의 연결핀(310-1 내지 310-N)으로 부터 전달되는 각각의 비저항값은, 각각을 비교하거나, 구획을 나누워 상부 세 개의 연결핀(310-1 내지 310-3)의 평균 비저항값, 중간 세 개의 연결핀(310-4 내지 310-6) 및 하부 세 개의 연결핀(310-7 내지 310-9)의 평균 비저항값을 비교할 수도 있다.
일 실시 예에서, 재료분리측정부(330)는, 다수 개의 링전극부(200-1 내지 200-N)의 비저항 측정의 방법으로서, ⅰ) 다수 개의 링전극부(200-1 내지 200-N) 전체가 한꺼번에 비저항을 측정하는 일괄측정모드, ⅱ) 상측에 위치한 링전극부(200-1)로부터 하측에 위치한 링전극부(200-N)까지 순차적으로 비저항을 측정하는 순차측정모드, ⅲ) 다수 개의 링전극부(200-1 내지 200-N)가 기 설정된 간격(예를 들어, 30분 내지 1시간 등의 간격 등)을 두고 비저항을 측정하는 간격측정모드 및 ⅳ) 최상단에 위치한 링전극부(200-1)와 최하단에 위치한 링전극부(200-10)(링전극부(200)가 총 10개로 형성(200-1 내지 200-10)된 것으로 가정할 경우)의 비저항값의 편차와 중간에 위치한 링전극부(200-5)와 링전극부(200-6)의 비저항값의 편차를 비교하는 편차측정모드 등의 모드로 비저항을 측정할 수 있다.
상술한 편차측정모드에 의할 경우, 재료분리가 시작될 경우 서로간의 거리 차이로 인해 재료분리가 가장 크게 발생할 것으로 예상되는 최상단에 위치한 링전극부(200-1)와 최하단에 위치한 링전극부(200-10)간의 비저항값의 편차를, 서로 인접하여 재료분리가 가장 적게 발생할 것으로 예상되는 중간에 위치한 링전극부(200-5)와 링전극부(200-6)간의 비저항값의 편차와 비교함으로써, 재료분리의 발생정도를 보다 정확하게 수치적으로 측정할 수 있다. 즉, 재료분리가 가장 많이 발생할 것으로 예상되는 링전극부(200-1과 200-10)의 편차가 10이라고 할 경우 재료분리가 가장 적에 발생할 것으로 예상되는 링전극부(200-5와 200-6)의 편차가 3일 경우 편차의 차이가 7로서 콘크리트의 재료 분리가 많이 발생된 것으로 판단할 수 있고, 링전극부(200-1과 200-10)의 편차가 4이라고 할 경우 재료분리가 가장 적에 발생할 것으로 예상되는 링전극부(200-5와 200-6)의 편차가 2일 경우 편차의 차이가 2로서 콘크리트의 재료 분리가 적게 발생된 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 재료분리측정부(330)는, 상술한 간격측정모드의 경우에 있어서, 각각의 링전극부(200-1 내지 200-N)로부터 전달되는 비저항값의 변동을 전달 시간 별, 전달 위치별로 저장해 두며, 해당 저장한 비저항값의 변동을 시간 별 또는 위치 별로 그래프화시켜 표시수단(예를 들어, LCD/LED 모니터 등)을 통해 표시할 수 있다.
일 실시 예에서, 재료분리측정부(330)는, 다수 개의 링전극부(200)를 상부, 중부 및 하부의 3개의 구역으로 구분한 후, 각 구열별로 비저항값의 평균값을 산출한 후 각각의 평균값을 비교하여 재료분리 여부를 측정할 수 있다. 예를 들어, 링전극부(200)가 10개라고 할 경우, 상부 3개의 링전극부(200-1 내지 200-3), 중부 3개의 링전극부(200-4 내지 200-6) 및 하부 3개의 링전극부(200-7 내지 200-8)로 구분한 후, 각각의 그룹으로부터 전달되는 비저항값을 평균한 후, 3개의 평균값을 비교함으로써 재료분리를 판단할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 측정부(300)는, 온도 센서(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
온도 센서는, 주의의 온도를 감지한 후, 해당 감지한 온도에 대응하는 온도정보를 생성하며, 해당 생성한 온도 정보를 상기 재료분리측정부(330)로 전달한다.
일 실시 예에서, 온도 센서는, 몰드부(100)의 내부 공간 또는 몰드부(100)의 외측에 장착 설치될 수 있다.
일 실시 예에서, 재료분리측정부(330)는, 온도 센서로부터 온도 정보를 전달받으며, 해당 전달받은 온도 정도를 재료분리 판단에 고려할 수 있다.
예를 들어, 재료분리측정부(330)는, 타설되는 콘크리트의 온도 별로 콘크리트의 재료분리가 일어나는 속도를 데이터베이스화시켜 저장해 둠으로써, 향후 재료분리 판단에 있어 온도를 판단의 일 요소로서 고려하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 측정부(300)는, 일률적인 비저항값을 비교방법만을 제시하는 것이 아니라, 다수 개의 비저항값 판단 방법을 제공함으로써 각각의 상황에 맞게 비저항값을 측정/비교/판단하도록 함으로써 보다 정확한 재료분리 여부를 판단하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료분리 측정 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6을 참조하면, 콘크리트 재료분리 측정 장치는, 다수 개의 몰드부(100) 및 다수 개의 링전극부(200)를 포함한다.
몰드부(100)는, 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집(1)을 형성한다.
링전극부(200)는, 원형 고리 형태로 형성되며, 거푸집(1)에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 몰드부(100)의 내측에 각각 장착 설치된다.
일 실시 예에서, 링전극부(200)는, 두께 2mm로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 링전극부(200)는, 원형 고리 형태의 전극이 닿는 모든 위치의 비저항을 측정할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 거푸집 100: 몰드부
110: 본체 120: 안착돌기
130: 관통홀 140: 밀봉씰
200: 링전극부 300: 측정부
310: 연결핀 320: 연결클립
330: 재료분리측정부
110: 본체 120: 안착돌기
130: 관통홀 140: 밀봉씰
200: 링전극부 300: 측정부
310: 연결핀 320: 연결클립
330: 재료분리측정부
Claims (15)
- 부도체 재질로 형성되며, 배합된 콘크리트를 타설할 수 있도록 상하 방향의 원통형으로 체결되어 거푸집을 형성하는 다수 개의 몰드부;
원형 고리 형태로 형성되며, 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 비저항을 측정할 수 있도록 상기 몰드부의 내측에 각각 장착 설치되는 다수 개의 링전극부; 및
상기 링전극부에 연결 설치되어 상기 링전극부에서 측정된 비저항값을 전달받아 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정하는 측정부를 포함하고,
상기 측정부는,
상기 링전극부에 각각 연결 설치되는 다수 개의 연결핀;
상기 연결핀을 각각 체결한 후 상기 연결핀을 통해 상기 링전극부로부터 비저항값을 각각 전달받는 다수 개의 연결클립; 및
상기 연결클립으로부터 전달되는 각각의 비저항값을 비교하여 상기 거푸집에 타설된 콘크리트의 재료분리 여부를 측정하는 재료분리측정부;를 포함하고,
상기 재료분리측정부는,
상기 다수 개의 링전극부로부터 상기 비저항값이 측정되는 조건에 따라 상이한 모드로 비저항값을 측정하며,
상기 모드는,
상기 다수개의 링전극부 전체가 동시에 비저항을 측정하는 일괄측정모드;
상측에 위치한 링전극부로부터 하측에 위치한 링전극부까지 순차적으로 비저항을 측정하는 순차측정모드;
상기 다수 개의 링전극부 각각이 기 설정된 시간 간격을 두고 비저항을 측정하는 간격측정모드; 및
최상단에 위치한 링전극부와 최하단에 위치한 링전극부의 비저항값의 편차와 중간에 위치한 적어도 2개의 링전극부의 비저항값의 편차를 비교하는 편차측정모드;를 포함하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 몰드부는,
원통형의 본체;
상기 링전극부를 내측에 안착시킬 수 있도록 상기 본체의 내측을 따라 돌출 형성되는 안착돌기; 및
상기 본체의 일측을 관통하여 형성되는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 본체는,
다른 본체의 상부에 체결되기 위해 하부 내측을 따라 하측 방향으로 돌출 형성되는 제1체결턱; 및
다른 본체의 하부를 체결하기 위해 상부 외측을 따라 상측 방향으로 돌출 형성되는 제2체결턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 제1체결턱은,
상기 제2체결턱에 의해 형성된 내측 공간에 삽입 체결되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 몰드부는,
상기 본체의 상하 체결 시 간극을 밀봉할 수 있도록 상기 본체의 상부 또는 하부에 형성되는 밀봉씰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 밀봉씰은,
상기 제1체결턱의 하부 또는 상기 제2체결턱의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 링전극부는,
원형 고리 형태로 형성되며, 전극이 닿는 모든 위치의 비저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 재료분리측정부는,
비교된 각각의 비저항값들이 오차 범위 내인 경우 재료분리가 발생되지 아니한 것으로 판독하고, 오차 범위 밖인 경우 재료분리가 발생된 것으로 판독하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 재료분리측정부는,
상부에 위치한 링전극부로부터 전달되는 비저항값의 평균값과 하부에 위치한 링전극부로부터 전달되는 비저항값의 평균값을 비교하여 재료분리 여부를 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 재료분리측정부는,
다수 개의 링전극부를 상부, 중부 및 하부의 3개의 구역으로 구분한 후, 각 구열별로 비저항값의 평균값을 산출한 후 각각의 평균값을 비교하여 재료분리 여부를 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 재료분리측정부는,
최상단에 위치한 링전극부와 최하단에 위치한 링전극부의 비저항값의 편차와 중간에 위치한 링전극부와 링전극부의 비저항값의 편차를 비교하여 재료분리 여부를 측정하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 측정부는,
주의의 온도를 감지한 후 온도정보를 생성시켜 상기 재료분리측정부로 전달하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 몰드부의 상부 입구 및 하부 입구를 밀봉할 수 있도록 상기 몰드부의 상부 입구 및 하부 입구에 체결되는 두 개의 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 재료분리 측정 장치.
- 삭제
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