KR102515545B1 - 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치 - Google Patents

콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치 Download PDF

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KR102515545B1
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chloride
sampling device
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drill bit
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박주용
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(주)양지
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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)에 관한 것으로, 작업자가 손으로 잡고 파지할 수 있는 원통형의 파지부(120); 파지부(120)의 내부에 구비되며, 드릴비트가 통과됨과 아울러 채취된 시료를 모아 버릴 수 있도록 구성된 호퍼(130); 및 파지부(120)의 선단에 구비되며, 드릴비트가 통과되게 구멍(111)이 형성됨과 아울러 콘크리트 구조물 벽면에 밀착되어 시료를 채취하는 과정에서 시료가 외부로 분산됨을 방지하는 밀착부재(110);가 포함된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 염화물 시료 채취 장치의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 작업자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치{Chloride sampling device for concrete structures}
본 발명의 실시예는 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 염화물 시료 채취 장치의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 작업자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.
주지하다시피 건설분야에서 시멘트 콘크리트가 차지하는 비중은 절대적이며, 이와 관련된 콘크리트 구조물의 성능 및 안정성 확보를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 특히, 해안 환경에 노출되어 있는 콘크리트 구조물의 경우, 염화물(Chloride) 침투에 의한 철근 부식 문제의 심각성이 제기되고 있는 실정이다.
이러한 철근 부식이 발생할 경우, 내부 응력의 증가로 인하 콘크리트 구조물의 균열 및 탈락 현상이 발생할 수 있고, 이러한 철근 부식으로 인한 철근 단면의 감소에 따라 콘크리트 구조물이 구조적 결함을 야기하므로 안정성 문제와도 직결된다.
이에 따라 콘크리트 내에서 철근 부식의 주요인자인 염화물량을 측정하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 염화물 시료의 채취 및 측정 과정의 번거로움이 존재하고, 또한, 측정 방법의 결과에 따른 환산법에 대한 특별한 규정이 마련되어 있지 않은 실정이다.
통상적으로, 철근콘크리트 구조물에 대한 내구 수명을 평가하기 위해서는, 철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식 시기 및 구조물의 잔존수명 예측이 선행되어야 한다. 이를 위해 철근콘크리트 구조물에서 채취한 시료로부터 분쇄시료를 깊이별로 개별적으로 획득하고, 획득된 분쇄시료에 포함된 염화물의 양을 측정 및 분석하여 실제철근콘크리트 구조물에 대한 내구 수명을 평가하게 된다.
이러한 염화물 함유량 시험 방법으로서, 크게, 전동드릴에 의한 분말시료 채취 방식과 코어 채취 방식이 있다.
구체적으로, 전동 드릴비트에 의한 분말시료 채취 방식은 전동드릴로 분말가루를 시료로 채취하는 방식으로서, 탄산화 깊이 측정을 위한 드릴과 유사하며, 또한, 코어 채취 방식은 콘크리트 구조체로부터 직접 코어를 채취하는 방식이다.
상기 드릴비트를 이용한 방법을 도 1 에서 설명하면, 드릴 비트가 장착된 드릴링 장치로 콘크리트 구조물에 예정된 깊이(h)로 구멍을 천공하고, 깊이별로 천공하는 과정에서 분쇄되어 드릴 비트의 나선형 홈을 통해 후방으로 배출되는 콘크리트 가루를 수집 용기에 담아 수거하고, 수집한 콘크리트 가루를 대상으로 검사 시약을 이용하여 탄산화 여부를 검사한다.
한편, 최근에 광주 현대산업개발 신축 아파트 붕괴가 일어나 시료채취를 하였는바, 콘크리트 벽에 드릴로 구멍을 뚫어 원형 시험체를 채취해 압축 강도와 파괴 하중을 측정하고, 사고 이전에 신축현장에서 채취한 시료(표준시험체)와 비교·분석해 콘크리트 강도 발현 여부를 밝혔는데, 이때에도 별도의 장비를 이용하여 콘크리트 구조물의 염화물 시료를 채취하였다.
그러나 상기한 종래 기술은 다음과 같은 문제점들이 노출되었다.
즉, 상기 종래 기술은 염화물 시료 채취 장치의 구조가 복잡하게 구성되어 채취 효율을 향상시킬 수 없는 커다란 문제점이 발생 되었다.
또한 상기 종래 기술은 구종상 결함에 의해 시료 채취시 분진이 비산하는 문제점이 발생 되었다.
그리고 상기 종래 기술은 구조상 결함에 의해 채취된 시료를 수집채에 보관이 용이하지 못한 문제점도 발생 되었다.
또한 상기 종래 기술은 구조상 결함에 의해 시료 채취에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 없는 문제점도 발생 되었다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 아래와 같은 선행기술문헌들이 개발되었으나, 여전히 상기한 종래 기술의 문제점을 일거에 해결하지 못하는 커다란 문제점이 발생 되었다.
대한민국 등록특허공보 제1743970호(2017. 05. 31)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제2130226호(2020. 06. 29)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제2165286호(2020. 10. 06)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제2351561호(2022. 01. 11)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제2421119호(2022. 07. 11)가 등록된바 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 염화물 시료 채취 장치에 밀착부재, 파지부, 호퍼 및 파이프가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 제3목적은 시료 채취시 분진이 비산하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이고, 제4목적은 채취된 시료를 수집채에 보관이 용이하게 하도록 한 것이고, 제5목적은 시료 채취에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있도록 한 것이고, 제6목적은 콘크리트 구조물의 안전을 정확하게 진단할 수 있도록 한 것이고, 제7목적은 시료 채취의 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 제8목적은 이로 인해 염화물 시료 채취 장치의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 작업자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치를 제공한다.
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치에 관한 것으로, 작업자가 손으로 잡고 파지할 수 있는 원통형의 파지부; 파지부의 내부에 구비되며, 드릴비트가 통과됨과 아울러 채취된 시료를 모아 버릴 수 있도록 구성된 호퍼; 및 파지부의 선단에 구비되며, 드릴비트가 통과되게 구멍이 형성됨과 아울러 콘크리트 구조물 벽면에 밀착되어 시료를 채취하는 과정에서 시료가 외부로 분산됨을 방지하는 밀착부재;가 포함됨을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치를 제공한다.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
또한 본 발명은 시료 채취시 분진이 비산하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
그리고 본 발명은 채취된 시료를 수집채에 보관이 용이하게 하도록 한 것이다.
또한 본 발명은 시료 채취에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있도록 한 것이다.
아울러 본 발명은 콘크리트 구조물의 안전을 정확하게 진단할 수 있도록 한 것이다.
더하여 본 발명은 시료 채취의 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 상기한 효과로 인해 염화물 시료 채취 장치의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 작업자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.
이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 종래의 콘크리트 구조물로부터 콘크리트 가루시료를 채취하는 구성
을 도시한 도면.
도 2 는 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 사시
도.
도 3 은 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 사용
상태 정면도.
도 4 는 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 다른
실시예 정면도,
도 5 는 본 발명에 적용된 구멍의 확대 구성도.
도 6 은 본발명에 적용된 돌기부의 확대 구성도.
도 7 은 본 발명에 적용된 장치를 이용하여 염화물 시료 채취 후 별도의 용
기에 시료를 담는 모습을 보인 상태도.
도 8 은 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 실제
제품 사진으로,
(a)는 염화물 시료 채취 과정을 보인 것이고,
(b)는 염화물 시료 채취 후 별도의 용기에 시료를 담는 모습을 보인
것이다.
본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치는 도 2 내지 도 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명은 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)에 관한 것으로 다음과 같이 구성된다.
즉, 본 발명은 작업자가 손으로 잡고 파지할 수 있는 원통형의 파지부(120)가 구비된다.
또한 본 발명은 상기 파지부(120)의 내부에 구비되며, 드릴비트가 통과됨과 아울러 채취된 시료를 모아 버릴 수 있도록 구성된 호퍼(130)가 구비된다.
그리고 본 발명은 상기 파지부(120)의 선단에 구비되며, 드릴비트가 통과되게 구멍(111)이 형성됨과 아울러 콘크리트 구조물 벽면에 밀착되어 시료를 채취하는 과정에서 시료가 외부로 분산됨을 방지하는 밀착부재(110)가 구비된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치를 제공한다.
이때 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)의 일측은 타측보다 직경을 'L'길이 만큼 좁게 형성하여 작업자의 손으로 파지하기 쉽도록 구성함이 바람직하다.
또한 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)의 외형은 손가락이 밀착되어 미끄럼을 방지하도록 요철의 곡선부로 이루어짐이 바람직하다.
그리고 본 발명에 적용된 상기 구멍(111)은 채취된 시료를 내부로 모아질 수 있도록 하기 위해 내측기울기경사면(112)으로 이루어짐이 바람직하다.
또한 본 발명에 적용된 상기 구멍(111)의 선단에는 채취된 시료를 흘리지 않도록 하기 위해 돌기부(113)가 형성됨이 바람직하다.
이때 상기 밀착부재(110)는 돌기부(113)가 콘크리트 벽면에 밀착시 중앙이 약간 휘어지면서 함몰되게 탄성의 쿠션 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)와 호퍼(130) 및 밀착부재(110)는 투명 재질로 이루어져 시료 채취 과정을 작업자가 외부에서 확인할 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고 본 발명에 적용된 상기 파지부(120) 또는 호퍼(130)에는 작업자가 드릴비트가 콘크리트 내부에 얼마 정도가 박혔는지 확인할 수 있도록 한 눈금(101)이 표시됨이 바람직하다.
또한 본 발명에 적용된 상기 호퍼(130)에는 드릴비트가 통과되도록 함과 아울러 채취된 시료를 모아서 버릴 수 있도록 파이프(135)가 구비됨이 바람직하다.
이때 본 발명은 상기 파이프(135)를 주름관(135a)으로 대체하여 채취된 시료를 용이하게 배출시킬 수 있도록 함은 물론이다.
마지막으로 본 발명은 상기 파지부(120)와 밀착부재(110)가 나사부(115)에 의해 착탈될 수 있도록 구성함이 바람직하다.
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.
그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명은 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 이로 인해 염화물 시료 채취 장치의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시키므로 사용자인 작업자들의 다양한 욕구(니즈)를 충족시켜 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명에 적용된 도 2 는 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)의 사시도를 보인 것으로, 파지부(120)와 호퍼(130)가 투명으로 이루어져 작업자가 내부를 확인할 수 있도록 구성한 것이다.
또한 도 3 은 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)의 사용상태 정면도를 보인 것으로, 시료 채취 장치(100)를 벽면에 붙인 상태에서 드릴을 이용하여 작업하는 상태를 보인 것이다.
그리고 도 4 는 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)의 다른 실시예 정면도를 보인 것으로, 파지부의 요철곡선부와 파이프를 주름관으로 대체한 것을 보인 것이다.
또한 도 5 는 본 발명에 적용된 구멍(111)의 확대 구성도를 보인 것으로, 내측기울기경사면(112)이 구비된다.
그리고 도 6 은 본 발명에 적용된 돌기부(113)의 확대 구성도를 보인 것이다.
또한 도 7 은 본 발명에 적용된 장치를 이용하여 염화물 시료 채취 후 별도의 용기에 시료를 담는 모습을 보인 상태도를 보인 것이다.
이하에서 상기한 본 발명 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 작용 효과를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 작업자가 한 손으로 염화물 시료 채취 장치(100)를 잡는다. 그런 다음 염화물 시료 채취 장치(100)의 선단에 구비된 밀착부재(110)를 채취하고자 하는 벽면에 긴밀히 밀착시킨다.
본 발명은 상기한 상태에서 작업자가 다른 한 손으로 전동드릴을 잡고 드릴비트를 파이프(135)와 구멍(111)에 끼운다.
그런 다음 전동드릴을 구동시키면 드릴비트가 벽면을 뚫게 된다.
이후 어느 정도 벽변을 뚫고 나면 전동드릴의 구동을 멈추면서 드릴비트를 파이프의 외부로 빼낸다.
그러면 상기 과정에서 드릴비트가 빠지면서 콘크리트 구조물의 염화물 시료가 호퍼(130)의 내부로 유입된다.
이어서 작업자가 염화물 시료 채취 장치(100)를 벽면에서 이격시킴과 아울러 별도의 시료 수집병을 파이프(135)의 하단에 끼운 후 염화물 시료 채취 장치(100)를 수직으로 세우게 되면 콘크리트 구조물의 염화물 시료를 간단하게 수집병에 담을 수 있게 된다.(도7)(도8b)
본 발명은 상기 과정에서 상기 구멍(111)에 내측기울기경사면(112)을 형성하여 채취된 시료를 외부로 흘리지 않고 내부로 모아질 수 있도록 하게 된다.
또한 본 발명에 적용된 상기 구멍(111)의 선단에는 벽면에 밀착되는 돌기부(113)가 형성되어 채취된 시료를 흘리지 않도록 하게 된다.
이때 상기 밀착부재(110)는 돌기부(113)가 콘크리트 벽면에 밀착시 중앙이 약간 휘어지면서 함몰되게 탄성의 쿠션 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)의 일측은 타측보다 직경을 'L'길이 만큼 좁게 형성하여 작업자의 손으로 파지하기 쉽도록 한 것이다.
또한 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)의 외형은 손가락이 밀착되어 미끄럼을 방지하도록 요철의 곡선부로 이루어짐이 바람직하다.
또 한편, 본 발명에 적용된 상기 파지부(120)와 호퍼(130) 및 밀착부재(110)는 투명 재질로 이루어져 시료 채취 과정을 작업자가 외부에서 확인할 수 있도록 하였다.
그리고 본 발명에 적용된 상기 파지부(120) 또는 호퍼(130)에는 작업자가 드릴비트가 콘크리트 내부에 얼마 정도가 박혔는지 확인할 수 있도록 한 눈금(101)이 표시되어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 하였다.
또한 본 발명에 적용된 상기 호퍼(130)에는 드릴비트가 통과되도록 함과 아울러 채취된 시료를 모아서 버릴 수 있도록 파이프(135)가 구비되는 것이고, 이때 본 발명은 상기 파이프(135)를 주름관(135a)으로 대체하여 채취된 시료를 용이하게 배출시킬 수 있도록 함은 물론이다.
한편, 도 8 은 본 발명에 적용된 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)의 실제 제품 사진으로, (a)는 염화물 시료 채취 과정을 보인 것이고, (b)는 염화물 시료 채취 후 별도의 용기에 시료를 담는 모습을 보인 것으로, 기술적 구성이 간단함에도 불구하고 염화물 시료 채취 장치를 이용하여 콘크리트 염화물 시료 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 하였다.
이상에서와 같이 본 발명은 염화물 시료 채취 장치의 구조를 간단하게 구성하면서도 채취 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 시료 채취시 분진이 비산하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이고, 채취된 시료를 수집채에 보관이 용이하게 하도록 한 것이고, 시료 채취에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있도록 한 것이고, 콘크리트 구조물의 안전을 정확하게 진단할 수 있도록 한 것이고, 시료 채취의 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 효과를 제공하게 된다.
본 발명 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 염화물 시료 채취 장치
110: 밀착부재
120: 파지부
130: 호퍼
135: 파이프

Claims (5)

  1. 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치(100)에 관한 것으로,
    작업자가 손으로 잡고 파지할 수 있는 원통형의 파지부(120); 파지부(120)의 내부에 구비되며, 드릴비트가 통과됨과 아울러 채취된 시료를 모아 버릴 수 있도록 구성된 호퍼(130); 및 파지부(120)의 선단에 구비되며, 드릴비트가 통과되게 구멍(111)이 형성됨과 아울러 콘크리트 구조물 벽면에 밀착되어 시료를 채취하는 과정에서 시료가 외부로 분산됨을 방지하는 밀착부재(110);가 포함되되,
    상기 호퍼(130)에는 드릴비트가 통과되도록 함과 아울러 채취된 시료를 모아서 버릴 수 있도록 파이프(135)가 포함되고,
    상기 파지부(120)와 밀착부재(110)는 나사부(115)에 의해 착탈될 수 있도록 구성되고,
    상기 파지부(120)의 일측은 타측보다 직경을 'L'길이 만큼 좁게 형성하여 작업자의 손으로 파지하기 쉽도록 구성하고,
    상기 파지부(120)의 외형은 손가락이 밀착되어 미끄럼을 방지하도록 요철의 곡선부로 이루어지고,
    상기 구멍(111)은 채취된 시료를 내부로 모아질 수 있도록 하기 위해 내측기울기경사면(112)으로 이루어지고,
    상기 구멍(111)의 선단에는 채취된 시료를 흘리지 않도록 하기 위해 돌기부(113)가 형성되고,
    상기 밀착부재(110)는 돌기부(113)가 콘크리트 벽면에 밀착시 중앙이 약간 휘어지면서 함몰되게 탄성의 쿠션 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 파지부(120)와 호퍼(130) 및 밀착부재(110)가 투명 재질로 이루어져 시료 채취 과정을 작업자가 외부에서 확인할 수 있도록 함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치.
  3. 청구항 1 또는 2 에 있어서,
    상기 파지부(120) 또는 호퍼(130)에는,
    작업자가 드릴비트가 콘크리트 내부에 얼마 정도가 박혔는지 확인할 수 있도록 한 눈금(101);이 더 포함됨을 특징으로 하는 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 염화물 시료 채취 장치.
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