KR102019720B1

KR102019720B1 - 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치

Info

Publication number: KR102019720B1
Application number: KR1020190038484A
Authority: KR
Inventors: 조연우
Original assignee: 주식회사 우빈기술공사
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-11-14

Abstract

본 발명은 일측에는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 공기배출구를 구비하는 중공(中空)형상의 에어블로우와, 상기 공기배출구에 결합되는 결합부를 일측에 구비하고 타측에는 분사노즐을 구비하는 테이퍼형상의 공기배출관과, 상기 공기배출관의 일측에 경사단턱에 의해 공기배출관과 일체로 결합되고 시약펌핑부의 구동에 의해 시약을 분사하는 시약분사노즐을 구비하는 페놀프탈레인 시약용기와, 상기 공기배출관의 분사노즐 내측에 슬라이드방식으로 내장되어 돌출가능하되 일측단에 이탈방지턱을 구비하고 외측면에는 길이방향으로 눈금이 새겨진 연장분사관으로 구성되는 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 건축물과 토목구조물의 효과적인 안전진단을 가능하게 하기 위하여 콘크리트의 탄산화 검사시 드릴에 의해 콘크리트 구조물에 구멍을 뚫었을 때 분진의 제거 및 시약의 분사, 탄산화 깊이의 측정이 모두 일체로 이루어진 본 발명 안전진단장치 하나만으로도 가능하게 함으로써 하나하나 구매 또는 제작해야 하는 종래의 안전진단장치에 비해 많은 제작비용의 절감은 물론, 보관 및 운반 과정 중에 분실을 최소화할 수 있으며, 또 하나하나의 도구를 찾는 과정 중에서 발생하는 시간의 낭비 및 작업량을 줄여 작업시간의 단축과 작업효율성을 높일 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치{SAFETY DIAGNOSIS DEVICE FOR MEASURING THE NEUTRALIZED DEPTH OF THE CONCRETE STRUCTURE}

본 발명은 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물에 드릴로 천공 후 탄산화 깊이를 측정함에 있어 천공으로 인해 발생한 분진의 제거 및 시약의 분사, 깊이 측정을 하나의 도구로 이를 모두 가능하게 하는 안전진단장치에 관한 것이다.

일반적으로 모든 건축 및 토목공사에 사용되는 콘크리트는 양생 후 표면으로부터 공기중의 탄산가스를 흡수하게 되고, 이처럼 탄산가스는 콘크리트 중의 수산화칼슘과 반응하여 탄산칼슘으로 변화하면 알칼리성을 잃게 된다.

이러한 현상을 콘크리트의 탄산화 또는 중성화라 하는데, 상기와 같은 콘크리트의 탄산화가 발생하게 되면 철근 표면을 감싸고 있던 부동태 피막이 파괴되면서 철근의 부식이 시작되고 결국 콘크리트의 수명이 단축되어진다.

이와 같은 콘크리트의 탄산화 메커니즘은, 콘크리트로 탄산가스 침투 → 탄산화(중성화) → 철근의 부동태피막 파괴 → 철근 부식 → 철근 부피 팽창 → 콘크리트 균열 순으로 진행되며, 화학식으로는 Ca(OH)2(수산화칼슘) + CO2 = CaCO3(탄산칼슘) + H2O로 표현될 수 있다.

이때 탄산화가 진행되기 전 수산화칼슘은 원래 수소이온농도가 pH 12~13 정도의 강알칼리성이나 탄산화 현상으로 탄산칼슘으로 변화된 부분은 pH 8.5~10 정도로 낮아져 중성화 된다.

또 콘크리트 내부의 pH가 11 이상에서는 산소가 존재해도 녹슬지 않지만 pH가 11보다 낮아지면 철근에 녹이 발생하고 철근이 원래의 체적보다 약 2.5배까지 팽창되면서 콘크리트에 균열이 발생하게 된다.

따라서 상기 콘크리트의 탄산화 진행 여부는 건축물과 토목구조물의 안전에 지대한 영향을 미치게 되고, 유사시마다 안전진단을 통해 이를 측정하도록 하고 있다.

상기와 같은 콘크리트의 탄산화 검사방법으로는, 검사시약인 페놀프탈레인 1%용액이 알칼리성 물질과 만나서 반응하면 붉은색으로 변화하는 점에 착안하여 페놀프탈레인 용액을 콘크리트에 분사하여 색상변화의 유무를 육안으로 관찰하여 판단하게 되는데, 상기 페놀프탈레인 1%용액을 콘크리트에 분무하였을 때 pH 9 이하에서는 무색, 이보다 높은 pH 값에서는 적색을 나타내므로 매우 간편하게 식별할 수 있으며, 이 측정법은 콘크리트 구조물로부터 공시체를 코어 형태 또는 가루 형태로 채취해서 검사하거나 콘크리트 구조물에 구멍을 천공해서 현장에서 직접 검사하고 있다.

대개는 측정의 편리성을 위해 콘크리트 구조물에 드릴로 구멍을 천공하고 상기 구멍에 페놀프탈레인용액을 분사하여 탄산화 반응 여부를 판단한 다음 그 깊이를 측정하게 되는데, 먼저 드릴로 콘크리트 구조물에 구멍을 천공하게 되면 구멍 내부에는 많은 분진이 남아있어 시약이 직접적으로 닿지 않게 되는 단점을 갖는다. 따라서 먼저 분진을 불어서 제거한다음 시약을 뿌리게 되는데, 검사자의 입으로 공기를 불 경우 먼지가 날려 건강에 위해하므로 대개 고무튜브형 압축공기분사기를 사용하여 구멍속의 분진을 제거하고 있다.

또 시약의 분사는 별도의 시약분사장치를 사용하여 분사하고 있으며, 구멍, 즉 탄산화깊이 측정은 버어니어캘리퍼스나 별도의 자를 이용해 측정하고 있다.

따라서 이처럼 분진의 제거 및 시약의 분사, 탄산화 깊이의 측정이 모두 다른 도구에 의해 진행되므로 이들을 보관 및 운반 과정 중에 분실의 위험이 높고, 또 흩어져 있는 각 도구들로 각각의 작업을 진행하여야 하므로 콘크리트의 탄산화 깊이 측정작업에 있어서의 작업시간의 증가와 작업효율성이 현저히 떨어지는 단점을 갖게 되고, 이로 인해 건축물과 토목구조물의 효과적인 안전진단에 있어 저해요소가 되는 폐단을 갖는다.

[선행기술문헌]

1. 국내 등록특허공보 제10-1578756호

2. 국내 등록특허공보 제10-0686495호

3. 국내 등록특허공보 제10-0564102호

본 발명의 목적은, 건축물과 토목구조물의 효과적인 안전진단, 즉 콘크리트의 탄산화 검사방법에 사용되는 분진의 제거 및 시약의 분사, 탄산화 깊이의 측정이 하나의 도구에 의해 이루어질 수 있도록 함으로써 보관 및 운반 과정 중에 분실의 위험을 낮추고, 또 작업시간의 단축과 작업효율성을 높일 수 있도록 함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치는, 일측에는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 공기배출구를 구비하는 중공(中空)형상의 에어블로우와, 상기 공기배출구에 결합되는 결합부를 일측에 구비하고 타측에는 분사노즐을 구비하는 테이퍼형상의 공기배출관과, 상기 공기배출관의 일측에 경사단턱에 의해 공기배출관과 일체로 결합되고 시약펌핑부의 구동에 의해 시약을 분사하는 시약분사노즐을 구비하는 페놀프탈레인 시약용기와, 상기 공기배출관의 분사노즐 내측에 슬라이드방식으로 내장되어 돌출가능하되 일측단에 이탈방지턱을 구비하고 외측면에는 길이방향으로 눈금이 새겨진 연장분사관으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 건축물과 토목구조물의 효과적인 안전진단을 가능하게 하기 위하여 콘크리트의 탄산화 검사시 드릴에 의해 콘크리트 구조물에 구멍을 뚫었을 때 분진의 제거 및 시약의 분사, 탄산화 깊이의 측정이 모두 일체로 이루어진 본 발명 안전진단장치 하나만으로도 가능하게 함으로써 하나하나 구매 또는 제작해야 하는 종래의 안전진단장치에 비해 많은 제작비용의 절감은 물론, 보관 및 운반 과정 중에 분실을 최소화할 수 있으며, 또 하나하나의 도구를 찾는 과정 중에서 발생하는 시간의 낭비 및 작업량을 줄여 작업시간의 단축과 작업효율성을 높일 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치를 보인 분해사시도.
도 2는 본 발명의 결합 상태를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 사용상태를 보이기 위한 단면도로써, (가)도는 압축공기를 구멍에 불어넣어 분진을 제거하는 상태를 보이기 위한 상태이고, (나)도는 시약을 구멍 내부에 분사하는 상태이며, (다)도는 눈금이 형성된 연장분사관을 이용해 탄산화 깊이를 측정하는 상태이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예들은 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예들에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치를 보인 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 결합 상태를 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 사용상태를 보이기 위한 단면도로써, (가)도는 압축공기를 구멍에 불어넣어 분진을 제거하는 상태를 보이기 위한 상태이고, (나)도는 시약을 구멍 내부에 분사하는 상태이며, (다)도는 눈금이 형성된 연장분사관을 이용해 탄산화 깊이를 측정하는 상태이다..

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치(100)는, 일측에는 공기유입구(111)가 형성되고, 타측에는 공기배출구(112)를 구비하는 중공(中空)형상의 에어블로우(110)와, 상기 공기배출구(112)에 결합되는 결합부(121)를 일측에 구비하고 타측에는 분사노즐(122)을 구비하는 테이퍼형상의 공기배출관(120)과, 상기 공기배출관(120)의 일측에 경사단턱(131)에 의해 공기배출관(120)과 일체로 결합되고 시약펌핑부(132)의 구동에 의해 시약(B)을 분사하는 시약분사노즐(133)을 구비하는 페놀프탈레인 시약용기(130)와, 상기 공기배출관(120)의 분사노즐 내측에 슬라이드방식으로 내장되어 돌출가능하되 일측단에 이탈방지턱(141)을 구비하고 외측면에는 길이방향으로 눈금(142)이 새겨진 연장분사관(140)으로 이루어진다.

이때 에어블로우(110)는 손으로 쥐기 편하도록 타원형의 구조이고, 외부의 공기가 에어블로우(110)로 유입되는 공기유입구(111)에는 첵밸브(111a)가 구비되어 외부의 공기가 에어블로우(110) 내부로 유입은 가능하되 배출은 불가능한 구조를 갖는다.

상기 에어블로우(110)의 내부의 공기는 압축이 가해질 때 공기배출구(112)를 통해서만 배출가능하고 공기배출관(120)을 통해 배출된다. 이처럼 에어블로우(110)로 부터 배출된 공기는 콘크리트의 탄산화 검사시 드릴에 의해 뚫린 구멍 속의 분진(A)들을 불어내 제거하는 작용을 하게 된다.

따라서 이때 공기배출관(120)을 통해 배출되는 공기의 속도와 압력을 높이기 위해 공기배출관(120)의 형상이 일측, 즉 에어블로우(110) 쪽의 직경은 크고, 반대쪽의 직경은 점점 작아지는 테이퍼형상을 갖도록 함이 바람직하다.

이때 상기 공기배출관(120)의 일측에 형성되는 경사단턱(131)은 페놀프탈레인 시약용기(130)의 시약펌핑부(132)가 공기배출관(120)으로 부터 일정간격 이격되도록 하기 위한 구성이다.

이는 본 발명 시약펌핑부(132)를 작동시키고자 할 때는 사용자가 손가락으로 눌러주어야만 하는데, 이는 시약펌핑부(132)를 눌러주면 외부의 공기가 페놀프탈레인 시약용기(130)의 내부로 유입되어지고, 이처럼 높아진 압력은 반대로 페놀프탈레인 시약용기(130)의 내부에 충진된 시약을 시약분사노즐(133)을 통해 분사될 수 있도록 한다.

이처럼 페놀프탈레인 시약까지 분사되어 탄산화 반응이 확인되면 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 측정하여야 하는데, 이때 상기 공기배출관(120)에 내장되어 넣었다 빼었다 할 수 있는 연장분사관(140)을 사용하여 그 깊이를 측정하게 된다.

이는 상기 연장분사관(140)의 외측면에는 눈금(142)이 새겨져 있기 때문에 가능하다. 이때 상기 연장분사관(140)이 공기배출관(120)으로 부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 연장분사관(140)의 일측 끝단에 이탈방지턱(141)을 형성함이 바람직하다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100: 안전진단장치
110: 에어블로우
120: 공기배출관
130: 페놀프탈레인 시약용기
140: 연장분사관
A: 분진
B: 시약

Claims

분진을 불어내기 위한 수단과 페놀프탈레인 시약분사를 위한 시약용기와 탄산화 깊이 측정수단을 구비하는 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치에 있어서,
상기 분진을 불어내기 위한 수단은 일측에는 공기유입구가 형성되고, 타측에는 공기배출구를 구비하는 중공(中空)형상의 에어블로우와 상기 공기배출구에 결합되는 결합부를 일측에 구비하고 타측에는 분사노즐을 구비하는 테이퍼형상의 공기배출관으로 이루어지고,
상기 페놀프탈레인 시약용기는 공기배출관의 일측에는 경사단턱에 의해 공기배출관과 일체로 결합되고 시약펌핑부를 구비하여 시약펌핑부의 구동에 의해 시약을 분사할 수 있도록 하며,
상기 탄산화 깊이 측정수단은 공기배출관의 분사노즐 내측에 슬라이드방식으로 내장되어 돌출가능토록 하되, 일측단에 이탈방지턱을 구비하고 외측면에는 길이방향으로 눈금이 새겨진 연장분사관으로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 탄산화 깊이측정을 위한 안전진단장치.