KR102099458B1 - 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 관한 것으로서, 소정의 중량으로 잔골재를 준비하는 제1단계; 소정의 부피로 마련되는 메틸렌 블루 용액을 준비하는 제2단계; 상기 제1단계에서 준비된 잔골재와 상기 제2단계에서 준비된 메틸렌 블루 용액을 혼합하는 제3단계; 상기 제3단계에서 혼합된 잔골재와 메틸렌 블루 용액을 필터링하여 측정 시료를 준비하는 제4단계; 상기 제4단계에서 준비된 측정 시료에 증류수를 첨가하여 희석시키는 제5단계; 및 상기 제5단계를 통해 희석된 측정 시료를 색채계(Colorimeter)에 삽입하여 결과값을 측정하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 메틸렌 블루 용액 및 간단한 측정 방법을 통하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 용이하게 측정할 수 있다.
이에 의해, 메틸렌 블루 용액 및 간단한 측정 방법을 통하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 용이하게 측정할 수 있다.
Description
본 발명은 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메틸렌 블루 용액을 이용하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 측정할 수 있는 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 관한 것이다.
콘크리트(concreate)는 시멘트가 물과 반응하여 굳어지는 수화반응(水和反應)을 이용하여 골재(骨材)를 시멘트풀(시멘트를 물로 개어 풀처럼 만든 것)로 둘러싸서 다진 것이다.
여기서, 콘크리트는 잔골재(fine aggregate)를 포함하며, 잔골재는 콘크리트용 골재 중 표준 망체(5㎜)를 85% 이상 통과하는 골재를 의미한다.
상기 잔골재에는 자연적으로 클레이 성분, 즉, 점토 또는 찰흙 성분이 포함되며, 잔골재에 포함된 클레이 성분량은 다양한 콘크리트 제품의 품질을 좌우하는 중요한 요소 중 하나이다.
이와 관련된 종래기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0397628호(2003.9.13. 공고, 메틸렌블루 지시약을 이용한 토양의 양이온치환용량측정방법)가 있었으나, 종래기술의 경우 일반 토양의 양이온치환용량(CEC)을 측정할 뿐 잔골재에 포함된 클레이 성분량을 측정하는 방법에 대해서는 개시하고 있지 않다.
본 발명의 목적은, 메틸렌 블루 용액을 이용하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 용이하게 측정할 수 있는 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 중량으로 잔골재를 준비하는 제1단계; 소정의 부피로 마련되는 메틸렌 블루 용액을 준비하는 제2단계; 상기 제1단계에서 준비된 잔골재와 상기 제2단계에서 준비된 메틸렌 블루 용액을 혼합하는 제3단계; 상기 제3단계에서 혼합된 잔골재와 메틸렌 블루 용액을 필터링하여 측정 시료를 준비하는 제4단계; 상기 제4단계에서 준비된 측정 시료에 증류수를 첨가하여 희석시키는 제5단계; 및 상기 제5단계를 통해 희석된 측정 시료를 색채계(Colorimeter)에 삽입하여 결과값을 측정하는 제6단계;를 포함하는 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제1단계의 잔골재와 상기 제2단계의 메틸렌 블루 용액의 중량비는 1:1.3~1.7로 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1단계에서 준비되는 잔골재에 함유된 수분량이 3%를 초과할 경우, 상기 제1단계에서 준비되는 잔골재의 중량은 아래의 식에 의해 소정의 중량으로 보정된다.
w'=w/(100-k(%))
w' : 보정된 잔골재의 중량
w : 잔골재의 중량
k(%) : 잔골재의 수분량(%)
한편, 상기 제3단계는, 상기 잔골재와 상기 메틸렌 블루 용액을 소정의 시간동안 교반시키는 제3-1단계; 상기 제3-1단계를 통해 교반된 시료를 소정의 시간동안 용액 거치대에 거치시켜 대기시키는 제3-2단계; 및 상기 제3-2단계를 통해 대기된 시료를 소정의 시간동안 교반시키는 제3-3단계; 를 포함한다.
여기서, 상기 제3-1단계 및 제3-3단계의 교반 시간과 상기 제3-2단계의 대기시간의 비율은 1:2.5~3.5 으로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 제4단계에서 이용되는 필터는 0.2㎛ 규격으로 마련된다.
또한, 상기 제5단계의 측정 시료와 증류수의 중량비는 1:150~250 으로 마련될 수 있다.
한편, 상기 제5단계와 제6단계 사이에 증류수 샘플을 상기 색채계에 삽입하여 결과값을 측정하는 색채계 검사단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의해, 메틸렌 블루 용액 및 간단한 측정 방법을 통하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 용이하게 측정할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 대한 흐름도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법의 잔골재와 메틸렌 블루 용액의 혼합 단계를 구체화한 흐름도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법의 잔골재와 메틸렌 블루 용액의 혼합 단계를 구체화한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
아울러, 이하에서 제시되는 각 검사 대상, 시료, 첨가물 등의 중량 및 실험 조건은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대한 수치 및 조건일 뿐이고 해당 수치에 한정된 것이 아니며, 청구범위에서 제시하는 각 구성의 중량 비율 범위 내에서 자유롭게 변경이 가능함을 밝혀둔다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 표현은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법에 대한 흐름도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법의 잔골재와 메틸렌 블루 용액의 혼합 단계를 구체화한 흐름도이다.
도 1 내지 도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법은, 잔골재 준비 단계(제1단계, S10), 메틸렌 블루 용액 준비 단계(제2단계, S20), 잔골재와 메틸렌 블루 용액 혼합 단계(제3단계, S30), 측정 시료 준비 단계(제4단계, S40), 희석 단계(제5단계, S50), 결과값 측정 단계(제6단계, S60)를 포함한다.
먼저, 소정의 중량으로 잔골재를 준비한다.(제1단계, S10)
여기서 상기 잔골재는 저울을 통해 20g 준비될 수 있으며, 잔골재는 완전 건조 상태인 것을 전제한다.
다만, 상기 제1단계(S10)에서 준비되는 잔골재에 함유된 수분량(moisture content)이 3%를 초과할 경우, 상기 제1단계에서 준비되는 잔골재의 중량은 아래의 식에 의해 소정의 중량으로 보정된다.
w'=w/(100-k(%))
w' : 보정된 잔골재의 중량
w : 잔골재의 중량
k(%) : 잔골재의 수분량(%)
예를들어 잔골재의 수분량이 7%이고 준비된 잔골재의 중량(w)을 20g으로 가정할 경우, 보정된 잔골재의 중량은 20/100-7 로 계산되어 보정된 잔골재의 중량(w')은 약 21.5g으로 준비될 수 있다.
다음, 소정의 부피로 메틸렌 블루 용액을 준비한다.(제2단계, S20)
여기서, 상기 제1단계의 잔골재와 상기 제2단계의 메틸렌 블루 용액의 중량비는 1:1.3~1.7로 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 메틸렌 블루 용액은 스포이드 및 용량 마킹이 된 튜브에 30mL 로 준비될 수 있다.
다음, 상기 제1단계(S10)에서 준비된 잔골재와 상기 제2단계(S20)에서 준비된 메틸렌 블루 용액을 혼합한다.(제3단계, S30)
여기서, 상기 제3단계(S30)는 잔골재와 메틸렌 블루의 균일한 혼합을 위하여 도 2 에서와 같이, 상기 잔골재와 상기 메틸렌 블루 용액을 소정의 시간동안 교반시키는 제3-1단계(S32); 상기 제3-1단계(S32)를 통해 교반된 시료를 소정의 시간동안 용액 거치대에 거치시켜 대기시키는 제3-2단계(S34); 및 상기 제3-2단계(S34)를 통해 대기된 시료를 소정의 시간동안 교반시키는 제3-3단계(S36)의 순으로 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 제3-1단계(S32) 및 제3-3단계(S36)의 교반 시간과 상기 제3-2단계의 대기시간의 비율은 1:2.5~3.5 으로 마련될 수 있으며, 예를 들어 제3-1단계(S32)와 제3-3단계(S36)의 교반 시간이 1분일 경우, 제3-2단계(S34)의 대기 시간은 3분으로 설정될 수 있다.
아울러, 상기 제3-1단계(S32) 및 제3-3단계(S36)의 교반은 교반기에서 소정의 회전 속도로 회전되어 이루어질 수 있고, 샘플 튜브를 파지한 상태에서 소정의 횟수로 흔드는 과정을 통해서도 이루어질 수 있다.
다음, 상기 제3단계(S30)에서 혼합된 잔골재와 메틸렌 블루 용액을 필터링하여 측정 시료를 준비한다.(제4단계, S40)
여기서, 필터링 과정은 샘플 튜브에 필터가 장착된 시린지를 압력을 통해 통과시키는 것으로 이루어질 수 있으며, 상기 제4단계(S40)에서 이용되는 필터는 0.2㎛ 규격으로 마련되고, 이 과정을 통해 약 2mL의 측정 시료를 추출한다.
다음, 상기 제4단계(S40)에서 준비된 측정 시료에 증류수를 첨가하여 희석시킨다.(제5단계, S50)
여기서, 상기 제5단계(S50)의 측정 시료와 증류수의 중량비는 1:150~250 으로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 상기 측정 시료 중 200㎕를 마이크로 피펫(micro pipette)을 이용하여 시료 튜브에 옮긴 후, 시료 튜브의 전체 양이 약 40mL이 될 때까지 증류수를 첨가하는 것으로 이루어질 수 있다.
다음, 상기 제5단계(S50)를 통해 희석된 측정 시료를 색채계(Colorimeter)에 삽입하여 결과값을 측정한다.(제6단계, S60)
여기서, 색채계에서 나타내는 결과값(v)은, {v/계수}*100=클레이 성분량(%)의 식에 대입되어 구해지며, 전술한 수치에서 적용되는 계수는 220~240으로 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 각 시료의 중량 및 혼합, 필터링, 희석 단계의 조건 변경에 의해 변경될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법은, 도 1 에서와 같이, 상기 제5단계(S50)와 제6단계(S60) 사이에 증류수 샘플을 상기 색채계에 삽입하여 결과값을 측정하는 색채계 검사단계(S55)를 더 포함할 수 있다.
상기 색채계 검사단계(S55)는 색채계의 오염 및 기기 이상 발생에 따라 측정되는 이상값을 방지하기 위한 단계이며, 정제된 증류수만이 들어 있는 튜브를 색채계에 삽입한 후 결과값이 0 인지를 확인(완전 투명한 물이므로 색채계 결과값이 0 이어야 함)하는 것으로써 색채계의 이상 여부를 확인할 수 있다.
정리하면, 본 발명은 잔골재에 포함되어 있는 클레이 성분이 메틸렌 블루 용액을 흡수하여 반응하는 과정 및 원리를 이용한다.
즉, 클레이가 많을 수록 메틸렌 블루 용액을 더 많이 흡수하게 되고 이에 따라 메틸렌 블루 용액 특유의 파란 빛이 옅어지게 되며, 이러한 색의 차이를 색채계를 통해 측정하여 잔골재 내의 클레이 성분량을 파악하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법은, 메틸렌 블루 용액 및 간단한 측정 방법을 통하여 잔골재 내에 클레이 성분의 양을 용이하게 측정할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
Claims (8)
- 소정의 중량으로 잔골재를 준비하는 제1단계;
소정의 부피로 마련되는 메틸렌 블루 용액을 준비하는 제2단계;
상기 제1단계에서 준비된 잔골재와 상기 제2단계에서 준비된 메틸렌 블루 용액을 혼합하는 제3단계;
상기 제3단계에서 혼합된 잔골재와 메틸렌 블루 용액을 필터링하여 측정 시료를 준비하는 제4단계;
상기 제4단계에서 준비된 측정 시료에 증류수를 첨가하여 희석시키는 제5단계; 및
상기 제5단계를 통해 희석된 측정 시료를 색채계(Colorimeter)에 삽입하여 결과값을 측정하는 제6단계;를 포함하며,
상기 제5단계의 측정 시료와 증류수의 중량비는 1:150~250 이며,
상기 제1단계에서 준비되는 잔골재에 함유된 수분량이 3%를 초과할 경우, 상기 제1단계에서 준비되는 잔골재의 중량은 아래의 식에 의해 소정의 중량으로 보정되고,
w'=w/(100-k(%))
w' : 보정된 잔골재의 중량
w : 잔골재의 중량
k(%) : 잔골재의 수분량(%)
상기 제1단계의 잔골재와 상기 제2단계의 메틸렌 블루 용액의 중량비는 1:1.3~1.7로 마련되며,
상기 제3단계는,
상기 잔골재와 상기 메틸렌 블루 용액을 소정의 시간동안 교반시키는 제3-1단계;
상기 제3-1단계를 통해 교반된 시료를 소정의 시간동안 용액 거치대에 거치시켜 대기시키는 제3-2단계; 및
상기 제3-2단계를 통해 대기된 시료를 소정의 시간동안 교반시키는 제3-3단계; 를 포함하며,
상기 제3-1단계 및 제3-3단계의 교반 시간과 상기 제3-2단계의 대기 시간의 비율은 1:2.5~3.5 이며,
상기 제4단계에서 이용되는 필터는 0.2㎛ 규격으로 마련되고,
상기 제5단계와 제6단계 사이에 증류수 샘플을 상기 색채계에 삽입하여 결과값을 측정하는 색채계 검사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
잔골재에 포함된 클레이 성분량 측정 방법.
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