KR102221833B1 - 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 콘크리트 구조물 외벽에 밀착되어 밀폐공간을 제공하고, 콘크리트 구조물로부터 분쇄되어 비산되는 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지하는 호퍼부재; 상기 호퍼부재의 중앙부로부터 콘크리트 구조물 외벽으로 전진 또는 후진 가능하게 설치되어 콘크리트 구조물을 분쇄하면서 시료를 채취하는 송곳부재; 상기 송곳부재가 전진 또는 후진되도록 동력을 제공하는 구동모터; 상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료가 포집되도록 수납공간을 제공하고, 상기 호퍼부재와 통하도록 연결되는 수납케이스; 상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료를 상기 수납케이스 내측으로 포집시키도록 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 외벽 사이에 형성되는 작업 공간에 진공압을 제공하는 진공제공부; 상기 진공제공부에 의해 상기 호퍼부재 내부의 공기를 상기 호퍼부재의 테두리에 구비되는 튜브부재에 공급하여 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하고, 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격으로 시료가 유실되는 것을 방지하는 실링부; 및 상기 수납케이스 내부로 흡입되는 시료에 시약을 분사하여 시료의 색상 변화를 확인하면서 탄산화 여부를 판단할 수 있도록 하는 시약공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콘크리트 구조물로부터 시료를 채취하는 과정 중에 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지할 수 있고, 채취되는 시료에 시약을 분사하여 콘크리트 구조물의 탄산화가 진행되었는지를 확인할 수 있으며, 시료 채취를 위해 콘크리트 구조물 내부로 삽입되는 송곳부재의 깊이를 측정하여 콘크리트 구조물 내부에서 진행되는 탄산화 깊이를 판단할 수 있는 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조체의 성능저하 중에서 가장 빈번하고 광범위하게 발생하는 것은 콘크리트 내부에 보강재로 삽입된 철근의 부식 과정이다. 정상적인 조건인 경우, 콘크리트 구조체에 사용된 시멘트의 약 30%가 수산화칼슘으로 변하게 되므로, 콘크리트 내부의 철근은 11 이상의 강한 알칼리성 분위기에 놓이게 된다.
이러한 경우, 철근 표면에는 철산화물 피막과 같은 부동태 피막이 형성되어 철근의 부식을 방지하게 된다.
그러나 내재염분 또는 외래염분으로 인하여 염화물 이온이 존재하게 되거나, 이산화탄소가 시멘트 기공 내에 수산화칼슘과 반응하여 콘크리트 내의 알칼리도를 떨어뜨리는 콘크리트 탄산화(또는 중성화) 현상이 발생하게 되면, 철근 표면의 부동태 피막이 파괴되면서 철근이 부식된다.
이러한 철근의 부식 과정에서, 콘크리트 탄산화 현상은 콘크리트 구조체 외부의 이산화탄소가 콘크리트 내부 및 외부의 농도차에 의한 기체 확산 과정에 의해 콘크리트 내부로 침투함으로써 발생된다.
즉, 콘크리트 내부로 침투한 이산화탄소는 내부의 수산화칼슘과 반응하여 콘크리트 내부의 를 8.5 이하로 떨어뜨리게 되고, 이에 의해 철근 표면의 부동태 피막이 파괴되어 부식이 발생한다.
일반적인 콘크리트 구조체의 탄산화는 이산화탄소가 철근콘크리트 구조체의 표면으로부터 내부로 서서히 침투하여 일정 깊이에 배근된 철근에 이르렀을 때 발생하며, 이러한 이산화탄소가 철근에 이르기까지의 시간 및 속도가 대단히 중요한 변수가 된다.
이러한 콘크리트 탄산화에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 철근콘크리트의 주재료 가운데 하나인 시멘트는 pH13 내지 pH15정도의 강알칼리성으로 일반적인 환경에서 콘크리트 구조체 내부에 존재하는 철근에 부식이 발생하지 않는다.
그러나 콘크리트 구조체 내의 철근이 부식 환경에 놓일 수 있는데, 특히, 대기중의 이산화탄소에 의한 탄산화를 들 수 있고, 근래 도시가 발달함에 따라 일산화 및 이산화탄소의 배출량이 증가하면서 주요 건물들의 탄산화가 촉진되고 있다.
특히, 콘크리트 구조체 내부의 공극량은 이산화탄소의 침투속도와 밀접한 관계에 있기 때문에 콘크리트 구조체의 잔존수명을 결정하는데 가장 핵심적인 영향요소로 작용된다.
이러한 콘크리트 구조체 내의 철근은 pH11 이상의 환경 하에서 부동태 산화피막으로 덮여 있어 콘크리트 내부에 산소가 존재하여도 철근에 부식이 발생하지 않지만, 탄산화가 철근 위치까지 도달하여 pH11보다 낮아지면 철근에 부식이 발생한다.
이때, 탄산화가 철근 위치까지 도달하는데 걸리는 시간은 콘크리트의 공극량에 절대적으로 비례하고, 공극량이 많으면 그만큼 도달속도가 커지게 되며, 일반적으로 공극량은 물-시멘트비(W/C)가 높을수록 많아지지만, 화재와 같은 특수한 상황에 노출될 경우, 공극량이 기하급수적으로 증가하기 때문에 탄산화에 따른 콘크리트 구조체의 내구수명이 단축된다.
한편, 콘크리트 구조체 내에 매입된 철근을 부식시킬 수 있는 탄산화를 측정하기 위해서 사용하는 시약은 페놀프탈레인 1g를 95% 에틸알콜 90㎖로 용해하고, 증류수를 첨가하여 100㎖로 제조한 페놀프탈레인 1% 용액을 사용한다.
또한, 탄산화시험 방법은 여러 가지가 있는데 일반적으로 실무에 가장 많이 적용하는 방법은 코어 채취에 의한 방법과 드릴에 의한 방법이 있다.
코어채취에 의한 방법의 경우 탄산화 시험만을 목적으로 코어를 채취하는 경우, 코어 직경은 굵은골재 최대 치수의 3배 이상으로 하고, 코어 길이는 철근의 피복두께 정도로 하는 것이 적절하다.
이후, 이러한 코어 공시체를 할열하고, 할열면을 측정대상 쪽으로 하여 탄산화 깊이를 측정한다.
종래의 기술에 따른 드릴에 의한 콘크리트 탄산화 깊이 측정 방법은, 드릴본체, 드릴비트, 드릴헤드 및 방아쇠로 이루어진 해머드릴을 사용하여 콘크리트 구조체에 드릴링을 실시한다.
예를 들면, 10㎜ 직경의 드릴비트에 의해 채취되는 콘크리트 삭공가루를 이용하여 탄산화 깊이를 시험하는 방법으로서, 드릴링에 의해 발생되는 콘크리트 삭공가루가 페놀프탈레인 1% 용액을 적신 원형시험지에 떨어져 변색되는 시점을 탄산화 깊이로 정한다.
즉, 원형시험지에 분무기 등으로 페놀프탈레인 1% 용액을 분무하여 흡수시킨다. 이때, 삭공 개시 전에 원형시험지를 삭공가루가 떨어지는 위치에 유지하고, 콘크리트 구조체의 대상면에 수직으로 천천히 삭공한다.
드릴에 의한 탄산화 깊이 측정은, 콘크리트 구조체에 구멍을 일정의 깊이로 형성한 다음, 형성된 구멍의 내면에 탄산화 검출 용액을 분무하여 탄산화 부분을 검출한 후, 검출된 탄산화 부분의 깊이를 계측하는 순으로 진행된다.
예를 들면, 탄산화 검출 용액으로는 페놀프탈레인(Phenolphthalein) 1% 용액이 이용될 수 있고, 이러한 페놀프탈레인 1% 용액은 알칼리 성분과 접촉되면, 적색 내지 적자색으로 발색하므로, 비탄산화 부분은 변색되지만, 탄산화 부분은 변색되지 않는다.
이때, 탄산화 부분에 대한 깊이 측정에는 통상적으로 버니어 캘리퍼스(vernier calipers)가 이용된다.
이러한 탄산화 깊이를 측정하는 작업자는 탄산화 깊이 측정을 위하여 형성한 구멍의 입구를 통하여 구멍의 내부영역을 육안으로 들여다보면서 검출된 탄산화 부분을 확인하여야 하고, 버니어 캘리퍼스를 구멍의 내부로 직접 진입시켜 탄산화 부분의 깊이를 측정하게 된다.
그러나 구멍의 크기가 작은 데다, 구멍의 내부가 어두운 편이기 때문에, 작업 여건, 작업자의 숙련도 등에 따라 측정 오차가 발생되는 등 탄산화 깊이를 정확히 측정하기 어렵다는 문제점이 있다.
종래의 기술에 따르면, 페놀프탈레인 1% 용액이 담긴 분무기, 탄산화 깊이 측정용 버니어 캘리퍼스, 해머드릴, 원형시험지 등 다수의 분리된 장비를 각각 운용 및 이동시켜야 하므로 매우 번거롭다는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈이 개발되었으며, 종래기술에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈은, 드릴비트 및 드릴헤드를 구비한 해머드릴에 체결되어 콘크리트 구조체의 탄산화 깊이 측정 시험을 수행하는 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈에서, 결합부 본체 및 결합 고정나사를 포함하고, 결합 고정나사를 사용하여 결합부 본체가 해머드릴의 드릴헤드 외주면에 체결되는 결합부와, 결합부 본체의 상부에 체결되는 눈금 게이지바 및 눈금 게이지바 받침대를 포함하며, 해머드릴의 드릴비트가 콘크리트 구조체를 드릴링하여 삭공가루를 낙하시킬 때, 드릴비트의 드릴링 깊이에 대응하여 드릴링 방향의 반대 방향으로 결합부 본체를 관통하여 연장되는 눈금 게이지바의 눈금을 통해 탄산화 깊이를 측정하는 탄산화 깊이 측정부와, 결합부 본체의 하부에 체결되고, 시험용액 분사노즐을 통해 시험용액인 페놀프탈레인 1%용액을 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루에 분사하는 시험용액 분무기와, 컨베이어 형태로서, 콘크리트 구조체로부터 낙하하는 삭공가루를 받기 위해 시험용액 분사 노즐의 하단에 설치되는 삭공가루 가이드부를 포함한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1747192호(2017년 06월 16일 공고, 발명의 명칭 : 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 콘크리트 탄산화 깊이 측정 모듈은, 콘크리트 구조물의 외벽이 대기에 노출된 상태로 절삭되어 시료가 채취되므로 시료를 채취하는 공정 중에 시표가 대기 중에 비산되면서 대기 오염을 유발시킬 수 있는 문제점이 있고, 채취되는 시료가 바람에 의해 대기 중에 비산되면 시료에 분사되는 시약이 시료와 접촉되지 않아 콘크리트 구조물 내부에 진행되는 탄산화 여부를 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 콘크리트 구조물로부터 시료를 채취하는 과정 중에 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지할 수 있고, 채취되는 시료에 시약을 분사하여 콘크리트 구조물의 탄산화가 진행되었는지를 확인할 수 있으며, 시료 채취를 위해 콘크리트 구조물 내부로 삽입되는 송곳부재의 깊이를 측정하여 콘크리트 구조물 내부에서 진행되는 탄산화 깊이를 판단할 수 있는 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 콘크리트 구조물 외벽에 밀착되어 밀폐공간을 제공하고, 콘크리트 구조물로부터 분쇄되어 비산되는 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지하는 호퍼부재; 상기 호퍼부재의 중앙부로부터 콘크리트 구조물 외벽으로 전진 또는 후진 가능하게 설치되어 콘크리트 구조물을 분쇄하면서 시료를 채취하는 송곳부재; 상기 송곳부재가 전진 또는 후진되도록 동력을 제공하는 구동모터; 상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료가 포집되도록 수납공간을 제공하고, 상기 호퍼부재와 통하도록 연결되는 수납케이스; 상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료를 상기 수납케이스 내측으로 포집시키도록 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 외벽 사이에 형성되는 작업 공간에 진공압을 제공하는 진공제공부; 상기 진공제공부에 의해 상기 호퍼부재 내부의 공기를 상기 호퍼부재의 테두리에 구비되는 튜브부재에 공급하여 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하고, 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격으로 시료가 유실되는 것을 방지하는 실링부; 및 상기 수납케이스 내부로 흡입되는 시료에 시약을 분사하여 시료의 색상 변화를 확인하면서 탄산화 여부를 판단할 수 있도록 하는 시약공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 수납케이스는, 상기 호퍼부재의 저면에 연결되어 통하도록 설치되고, 하측 방향으로 연장되어 이루어지며, 상기 수납케이스의 배면에는 낙하되는 시료의 색상 변화를 육안으로 확인할 수 있는 확인창이 설치되고, 수납케이스 저면에 형성되는 진공홀부와 확인창 사이에는 시료가 걸러지도록 필터부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 진공제공부는, 상기 진공홀부에 설치되어 상기 수납케이스 및 상기 호퍼부재 내부의 공기를 외부로 배출시키는 진공펌프; 상기 진공펌프에 의해 압송되는 공기를 상기 튜브부재에 공급하는 공급관; 상기 호퍼부재의 상면에 형성되고, 복수 개가 연속되게 배치되어 이루어져 외부 공기가 상기 호퍼부재 내부로 유입되는 유로를 제공하는 공급홀부; 및 상기 공급홀부와 비교하여 크게 형성되고, 상기 송곳부재의 회전전진운동에 의해 콘크리트 구조물로부터 분쇄되는 시료가 상기 수납케이스로 흡입되는 유로를 제공하는 흡입홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 실링부는, 상기 호퍼부재의 테두리를 따라 폐곡선을 이루도록 형성되는 테두리홈부에 삽입되고, 상기 진공펌프에 의해 압송되는 공기가 충진되어 상기 테두리홈부로부터 일부분리 돌출되면서 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하는 상기 튜브부재; 및 상기 튜브부재 일측에 형성되고, 상기 호퍼부재 외부로 연장되어 상기 튜브부재에 충진되는 공기의 일부분이 외부로 배출되게 하는 배출홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치는, 시료가 채취되는 콘크리트 구조물의 외벽을 감싸는 호퍼부재가 구비되고, 호퍼부재와 콘크리트 구조물 외벽 사이에 형성되는 작업 공간에 진공압을 제공하는 진공제공부가 구비되므로 송곳부재에 의해 분쇄되어 비산되는 시료가 수납케이스 내부로 포집되어 시료가 대기 중으로 비산되면서 발생되는 환경 오염을 방지할 수 있고, 바람에 시료가 대기 중으로 비산되면서 시약과 시료가 접촉되지 않는 오작업을 방지하여 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 도시된 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 교체부가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 착탈부가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 도시된 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 교체부가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 착탈부가 도시된 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 도시된 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 교체부가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치의 착탈부가 도시된 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치는, 콘크리트 구조물 외벽에 밀착되어 밀폐공간을 제공하고, 콘크리트 구조물로부터 분쇄되어 비산되는 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지하는 호퍼부재(10)와, 호퍼부재(10)의 중앙부로부터 콘크리트 구조물 외벽으로 전진 또는 후진 가능하게 설치되어 콘크리트 구조물을 분쇄하면서 시료를 채취하는 송곳부재(14)와, 송곳부재(14)가 전진 또는 후진되도록 동력을 제공하는 구동모터(16)와, 호퍼부재(10) 내부에서 비산되는 시료가 포집되도록 수납공간을 제공하고, 호퍼부재(10)와 통하도록 연결되는 수납케이스(30)와, 호퍼부재(10) 내부에서 비산되는 시료를 수납케이스(30) 내측으로 포집시키도록 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 외벽 사이에 형성되는 작업 공간에 진공압을 제공하는 진공제공부(50)와, 진공제공부(50)에 의해 호퍼부재(10) 내부의 공기를 호퍼부재(10)의 테두리에 구비되는 튜브부재(72)에 공급하여 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하고, 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격으로 시료가 유실되는 것을 방지하는 실링부(70)와, 수납케이스(30) 내부로 흡입되는 시료에 시약을 분사하여 시료의 색상 변화를 확인하면서 탄산화 여부를 판단할 수 있도록 하는 시약공급부(80)를 포함한다.
따라서 호퍼부재(10)를 콘크리트 구조물 외벽에 밀착시킨 후에 구동모터(16)에 전원을 공급하면 구동모터(16)로부터 전달되는 동력에 의해 송곳부재(14)가 회전되는데, 송곳부재(14)에 형성되는 나사산이 볼트 연결되는 블록에 의해 회전운동되면서 전진하게 되고, 가이드레일에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되는 구동모터(16)와 송곳부재(14)가 전진하면서 콘크리트 구조물을 분쇄하면서 천공작업을 진행하게 된다.
상기한 바와 같이 진행되는 천공작업에 의해 콘크리트 구조물 내부의 시료가 분말 형태로 분쇄되어 송곳부재(14)의 나사산을 따라 콘크리트 구조물 외부로 배출되고, 이때, 진공제공부(50)의 작동에 의해 호퍼부재(10) 내부의 공기가 수납케이스(30) 측으로 이동되면서 시료가 수납케이스(30) 측으로 포집된다.
시료가 수납케이스(30) 내부로 유입되면 시약공급부(80)로부터 시약이 분사되어 시료와 접촉되고, 시약과 접촉되어 낙하되는 시료는 필터부재(36)에 안착되어 색상 변화의 여부를 작업자가 판단하면서 콘크리트 구조물의 탄산화 여부를 판단하게 된다.
본 실시예의 수납케이스(30)는, 호퍼부재(10)의 저면에 연결되어 통하도록 설치되고, 하측 방향으로 연장되어 이루어지며, 수납케이스(30)의 배면에는 낙하되는 시료의 색상 변화를 육안으로 확인할 수 있는 확인창(32)이 설치되고, 수납케이스(30) 저면에 형성되는 진공홀부(34)와 확인창(32) 사이에는 시료가 걸러지도록 필터부재(36)가 설치된다.
따라서 수납케이스(30) 내부로 투입되면서 낙하되는 시료는 필터부재(36)에 안착되기 전에 시약과 접촉된 후에 필터부재(36) 상면에 안착되므로 작업자는 확인창(32)을 통해 필터부재(36) 상면에 안착되는 시료의 색상을 확인하면서 탄산화 여부를 확인할 수 있게 된다.
본 실시예의 진공제공부(50)는, 진공홀부(34)에 설치되어 수납케이스(30) 및 호퍼부재(10) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 진공펌프(52)와, 진공펌프(52)에 의해 압송되는 공기를 튜브부재(72)에 공급하는 공급관(54)과, 호퍼부재(10)의 상면에 형성되고, 복수 개가 연속되게 배치되어 이루어져 외부 공기가 호퍼부재(10) 내부로 유입되는 유로를 제공하는 공급홀부(58)와, 공급홀부(58)와 비교하여 크게 형성되고, 송곳부재(14)의 회전전진운동에 의해 콘크리트 구조물로부터 분쇄되는 시료가 수납케이스(30)로 흡입되는 유로를 제공하는 흡입홀부(56)를 포함한다.
따라서 송곳부재(14)의 구동이 개시되면 진공펌프(52)에 전원이 인가되어 호퍼부재(10) 및 수납케이스(30) 내부의 공기를 외부로 배출시키면서 호퍼부재(10) 내부에 비산되는 시료를 수납케이스(30) 내부로 포집하는 진공압을 제공하게 된다.
따라서 송곳부재(14)에 의해 콘크리트 구조물로부터 분쇄되는 시료는 호퍼부재(10)의 흡입홀부(56)를 통해 수납케이스(30)에 포집되어 필터부재(36)에 안착되고, 이때, 시약공급부(80)로부터 제공되는 시약과 시료가 접촉되면서 탄산화된 시료는 색상변화를 진행하게 된다.
상기한 바와 같은 포집공정이 진행되는 동안에 실링부(70)에 공기가 충진되면서 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하면서 시료가 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 통해 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예의 실링부(70)는, 호퍼부재(10)의 테두리를 따라 폐곡선을 이루도록 형성되는 테두리홈부(12)에 삽입되고, 진공펌프(52)에 의해 압송되는 공기가 충진되어 테두리홈부(12)로부터 일부분리 돌출되면서 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하는 상기 튜브부재(72)와, 튜브부재(72) 일측에 형성되고, 호퍼부재(10) 외부로 연장되어 튜브부재(72)에 충진되는 공기의 일부분이 외부로 배출되게 하는 배출홀부(74)를 포함한다.
진공펌프(52)로부터 연장되는 공급관(54)은 호퍼부재(10)의 일측으로 삽입되어 튜브부재(72)와 연결되므로 진공펌프(52)로부터 공급되는 공기가 튜브부재(72)에 충진되면서 튜브부재(72)의 일부분이 테두리홈부(12)를 통해 호퍼부재(10) 외측으로 돌출되고, 호퍼부재(10)의 테두리와 콘크리트 구조물 사이에 튜브부재(72)가 개재되어 호퍼부재(10)와 콘크리트 구조물 사이의 간격으로 시료가 유실되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 호퍼부재(10)의 일측에는 튜브부재(72)에 충진되었던 공기가 외부로 배출되는 배출홀부(74)가 형성되므로 공급홀부(58), 흡입홀부(56), 수납케이스(30), 공급관(54) 및 튜브부재(72)로 이동되는 공기는 배출홀부(74)를 통해 다시 외부로 배출된다.
본 실시예의 흡입홀부(56)는 공급홀부(58)와 비교하여 단면적이 좁에 형성되므로 흡입홀부(56)를 통해 배출되는 공기의 유량이 흡입홀부(56)를 통해 공급되는 외부 공기의 유량과 비교하여 현저하게 많이 때문에 호퍼부재(10) 내부의 공간 및 수납케이스(30)의 내부에 진공압이 형성되고, 배출홀부(74)의 단면적이 공급관(54)의 단면적과 비교하여 현저하게 좁기 때문에 튜브부재(72)에 공기가 충진되어 튜브부재(72)가 팽창된 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 배출홀부(74)에는 단면적이 현저하게 좁은 다수 개의 홀부가 형성되어 배출홀부(74)에 설치되므로 튜브부재(72)로부터 배출되는 공기의 배출량을 지연시키는 지연패널(74a)이 설치된다.
본 실시예의 시약공급부(80)는, 송곳부재(14)가 수납되는 케이스 저면에 설치되는 수납통(82)과, 수납통(82)으로부터 연장되는 유로에 설치되어 수납케이스(30) 내부로 시약을 분사하는 노즐(84)과, 노즐(84)이 설치되는 유로에 구비되어 시약을 압송하는 분사펌프(86)와, 시약이 담수되고, 노즐(84)이 설치되는 유로와 연결되어 통하도록 설치되는 시약통(88)과, 시약통(88)에 시약이 설정치 이하로 남게 되면 시약통(88)을 유로로부터 분리시켜 수납통(82) 외부로 분리시킬 수 있도록 시약통(88)을 구속 또는 해제시키는 교체부(90)를 포함한다.
따라서 송곳부재(14)가 회전하며 전진하여 콘크리트 구조물로부터 시료를 채취하고 수납케이스(30) 내부로 시료가 유입될 때에 분사펌프(86)가 구동되어 시약통(88)에 담수되는 시약을 유로 및 노즐(84)을 통해 수납케이스(30) 내부로 분사하게 된다.
상기한 바와 같은 작동이 지속되어 시약통(88)에 담수되는 시약의 담수량이 설정치 이하로 낮아지면 센싱부의 작동에 의해 시약 공급신호가 출력되고, 시약 공급신호를 인지한 작업자가 교체부(90)를 조작하여 시약통(88)을 수납통(82) 외부로 분리시켜 시약을 재공급하게 된다.
본 실시예의 교체부(90)는, 시약통(88)을 관통하여 분사펌프(86)의 유로에 연결되는 공급축(92)과, 공급축(92)으로부터 분기되어 시약통(88) 내부로 연장되고, 시약을 분사펌프(86) 유로로 공급하는 공급호스(94)와, 수납통(82)의 배면에 착탈 가능하게 설치되어 시약통(88)을 구속 또는 해제시키는 커버부재(98)와, 커버부재(98)를 수납통(82)에 결합 또는 분리시키고, 공급축(92)과 분사펌프(86)의 유로를 분리시키면 커버부재(98)와 수납통(82)의 결합상태를 해제시켜 시약통(88)을 손쉽게 수납통(82)으로부터 분리시킬 수 있도록 하는 착탈부(96)를 포함한다.
따라서 작업자가 착탈부(96)를 조작하여 커버부재(98)의 구속상태를 해제시키면 이와 동시에 공급축(92)의 단부가 분사펌프(86)의 유로와 분리되므로 작업자가 커버부재(98)를 해체한 후에 공급축(92)을 수납통(82) 외부로 인출시키면서 시약통(88)을 동시에 수납통(82) 외부로 분리시켜 새로운 시약을 공급할 수 있게 된다.
본 실시예의 착탈부(96)는, 시약통(88) 배면으로 돌출되고, 커버부재(98)를 관통하여 수납통(82) 외부로 돌출되는 공급축(92) 후단에 설치되는 레버부재(98a)와, 레버부재(98a)를 지지하고, 커버부재(98)의 배면에 회전 가능하게 설치되는 회전블록(98b)과, 커버부재(98)의 테두리로부터 수납통(82) 측으로 돌출 가능하게 설치되는 후크부재(98c)와, 후크부재(98c)를 커버부재(98) 외측으로 가압하여 수납통(82)의 걸림홈부에 삽입되게 하는 탄성력을 제공하는 탄성부재(98d)와, 걸림홈부에 삽입되어 잠금상태를 이루는 후크부재(98c)를 후방으로 후퇴시키면서 커버부재(98)의 구속상태를 해제시키도록 후크부재(98c)와 회전블록(98b)을 연결하는 해제와이어(98e)를 포함한다.
따라서 레버부재(98a)를 정방향으로 회전시켜 후크부재(98c)를 커버부재(98) 내측으로 삽입시킨 후에 시약통(88) 및 커버부재(98)를 수납통(82)에 삽입하고, 레버부재(98a)를 역방향으로 회전시면 탄성부재(98d)의 복원력에 의해 후크부재(98c)가 커버부재(98) 외측으로 돌출되면서 수납통(82)에 걸림결합되어 커버부재(98)가 구속되면서 시약통(88)이 수납통(82) 외부로 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이로써, 콘크리트 구조물로부터 시료를 채취하는 과정 중에 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지할 수 있고, 채취되는 시료에 시약을 분사하여 콘크리트 구조물의 탄산화가 진행되었는지를 확인할 수 있으며, 시료 채취를 위해 콘크리트 구조물 내부로 삽입되는 송곳부재의 깊이를 측정하여 콘크리트 구조물 내부에서 진행되는 탄산화 깊이를 판단할 수 있는 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 측정장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 호퍼부재 12 : 테두리홈부
14 : 송곳부재 16 : 구동모터
30 : 수납케이스 32 : 확인창
34 : 진공홀부 36 : 필터부재
50 : 진공제공부 52 : 진공펌프
54 : 공급관 56 : 흡입홀부
58 : 공급홀부 70 : 실링부
72 : 튜브부재 74 : 배출홀부
74a : 지연패널 80 : 시약공급부
82 : 수납통 84 : 노즐
86 : 분사펌프 88 : 시약통
90 : 교체부 92 : 공급축
94 : 공급호스 96 : 착탈부
98 : 커버부재 98a : 레버부재
98b : 회전블록 98c : 후크부재
98d : 탄성부재 98e : 해제와이어
14 : 송곳부재 16 : 구동모터
30 : 수납케이스 32 : 확인창
34 : 진공홀부 36 : 필터부재
50 : 진공제공부 52 : 진공펌프
54 : 공급관 56 : 흡입홀부
58 : 공급홀부 70 : 실링부
72 : 튜브부재 74 : 배출홀부
74a : 지연패널 80 : 시약공급부
82 : 수납통 84 : 노즐
86 : 분사펌프 88 : 시약통
90 : 교체부 92 : 공급축
94 : 공급호스 96 : 착탈부
98 : 커버부재 98a : 레버부재
98b : 회전블록 98c : 후크부재
98d : 탄성부재 98e : 해제와이어
Claims (4)
- 콘크리트 구조물 외벽에 밀착되어 밀폐공간을 제공하고, 콘크리트 구조물로부터 분쇄되어 비산되는 시료가 대기 중으로 비산되는 것을 방지하는 호퍼부재;
상기 호퍼부재의 중앙부로부터 콘크리트 구조물 외벽으로 전진 또는 후진 가능하게 설치되어 콘크리트 구조물을 분쇄하면서 시료를 채취하는 송곳부재;
상기 송곳부재가 전진 또는 후진되도록 동력을 제공하는 구동모터;
상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료가 포집되도록 수납공간을 제공하고, 상기 호퍼부재와 통하도록 연결되는 수납케이스;
상기 호퍼부재 내부에서 비산되는 시료를 상기 수납케이스 내측으로 포집시키도록 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 외벽 사이에 형성되는 작업 공간에 진공압을 제공하는 진공제공부;
상기 진공제공부에 의해 상기 호퍼부재 내부의 공기를 상기 호퍼부재의 테두리에 구비되는 튜브부재에 공급하여 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하고, 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격으로 시료가 유실되는 것을 방지하는 실링부; 및
상기 수납케이스 내부로 흡입되는 시료에 시약을 분사하여 시료의 색상 변화를 확인하면서 탄산화 여부를 판단할 수 있도록 하는 시약공급부를 포함하고,
상기 수납케이스는,
상기 호퍼부재의 저면에 연결되어 통하도록 설치되고, 하측 방향으로 연장되어 이루어지며, 상기 수납케이스의 배면에는 낙하되는 시료의 색상 변화를 육안으로 확인할 수 있는 확인창이 설치되고, 수납케이스 저면에 형성되는 진공홀부와 확인창 사이에는 시료가 걸러지도록 필터부재가 설치되고,
상기 진공제공부는,
상기 진공홀부에 설치되어 상기 수납케이스 및 상기 호퍼부재 내부의 공기를 외부로 배출시키는 진공펌프;
상기 진공펌프에 의해 압송되는 공기를 상기 튜브부재에 공급하는 공급관;
상기 호퍼부재의 상면에 형성되고, 복수 개가 연속되게 배치되어 이루어져 외부 공기가 상기 호퍼부재 내부로 유입되는 유로를 제공하는 공급홀부; 및
상기 공급홀부와 비교하여 크게 형성되고, 상기 송곳부재의 회전전진운동에 의해 콘크리트 구조물로부터 분쇄되는 시료가 상기 수납케이스로 흡입되는 유로를 제공하는 흡입홀부를 포함하고,
상기 실링부는,
상기 호퍼부재의 테두리를 따라 폐곡선을 이루도록 형성되는 테두리홈부에 삽입되고, 상기 진공펌프에 의해 압송되는 공기가 충진되어 상기 테두리홈부로부터 일부분리 돌출되면서 상기 호퍼부재와 콘크리트 구조물 사이의 간격을 마감하는 상기 튜브부재; 및
상기 튜브부재 일측에 형성되고, 상기 호퍼부재 외부로 연장되어 상기 튜브부재에 충진되는 공기의 일부분이 외부로 배출되게 하는 배출홀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치.
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| KR1020200080547A KR102221833B1 (ko) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치 |
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| KR1020200080547A KR102221833B1 (ko) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 콘크리트 구조물 안전진단용 탄산화 깊이측정장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102337194B1 (ko) * | 2021-04-27 | 2021-12-09 | 주원씨엔시 주식회사 | 중성화 시험장치 |
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