KR20110008724A

KR20110008724A - 전기 가열 시트를 이용한 동절기 콘크리트 양생방법

Info

Publication number: KR20110008724A
Application number: KR1020090066212A
Authority: KR
Inventors: 박홍근
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-01-27

Abstract

본 발명은 전기 가열시트를 이용한 동절기 콘크리트 양생방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 기온이 낮은 동절기에 타설된 콘크리트의 온도를 전기 가열시트에 의해 양생에 적합한 온도로 유지함으로써, 동절기에 콘크리트의 조기 강도를 확보하고, 그에 따라 동절기 공사 기간을 단축시킬 수 있도록 하는 동절기 콘크리트 양생방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 동절기에 타설된 콘크리트를 양생하는 방법으로서, 콘크리트 타설을 위한 거푸집(103)을 설치하고, 내부에는 전기 공급에 의해 가열되는 전기 가열선이 배선되어 있는 시트 형태의 전기 가열 시트(1)를 거푸집(103) 외면에 설치하고, 상기 전기 가열 시트(1) 외부로 철근(101)을 배근하고 콘크리트(100)를 타설하며, 상기 전기 가열선에 전기를 공급하여 전기 가열 시트(1)를 가열하여, 타설된 콘크리트(100)에 열을 공급하면서 콘크리트(100)를 양생시키는 것을 특징으로 하는 동절기 콘크리트의 양생방법이 제공된다.

Description

전기 가열 시트를 이용한 동절기 콘크리트 양생방법{Curing Method of Concrete in Winter Season using Electrical Heating Sheet}

콘크리트는 양생시의 온도("양생온도")에 따라 재령별 강도가 달라지는 특성을 가지고 있다. 특히, 동절기와 같이 낮은 온도 환경에서는 콘크리트의 양생온도가 낮기 때문에 그에 따라 강도 발현이 늦어지게 된다. 강도 발현이 늦어진다는 것은 콘크리트의 충분한 조기 강도를 확보할 수 없다는 것이 되며, 그에 따라 시공시의 충격과 하중에 의해 콘크리트 구조체에 손상이 발생할 수 있고, 자칫 콘크리트 구조체의 구조적 안전성에 문제가 발생하게 될 수 있다. 또한, 현장에서는 콘 크리트의 강도 발현이 지연되는 경우, 콘크리트가 적정 강도를 발현할 때까지의 기간이 늘어나게 되어 전체적인 시공속도가 느려지는 문제가 있다. 따라서 기온이 낮은 동절기에 적절한 콘크리트의 양생온도를 확보하는 것이 매우 중요한 기술적 과제로 부각되고 있다.

도 1에는 종래 일반적인 동절기 콘크리트 양생방법을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 기온이 낮은 동절기에 동바리(104)와 거푸집(103)을 설치한 상태에서 철근(101)을 배치한 후 콘크리트(100)를 타설하여 양생함에 있어서, 종래에는 난로(102)를 이용하여 콘크리트(100)의 주변 공기를 덥히는 방법을 이용하여 콘크리트의 양생온도를 높이는 방식을 취하였다. 즉, 난로(102)에 의해 실내를 따뜻하게 하여 타설된 콘크리트(100)의 양생온도를 높이는 방식인 것이다.

상기와 같은 종래의 동절기 콘크리트 양생방법에서는 난로(102) 주변에만 열이 직접적으로 전달되고 대부분의 열은 화살표로 표시된 공기대류에 의해 콘크리트(100)의 다른쪽 주변 온도를 높이게 된다. 그런데 시공 현장은 일반적으로 개방되어 있기 때문에, 난로(102)에 의해 데워진 공기는 외기와 혼합되거나 또는 외부로 빠져나가게 되어 큰 열손실이 발생하게 되어 콘크리트의 양생온도 상승에 비효율적이며, 결과적으로 콘크리트의 양생온도를 적정온도까지 높이지 못하게 되는 결과를 초래하게 된다.

특히, 난로(102)를 이용한 주변 온도 상승 방법은, 대류에 의해 콘크리트의 표면 온도를 높일 수는 있지만, 양생 중인 콘크리트 내부까지는 충분히 데우지 못 하게 되므로, 결과적으로 콘크리트의 전체적인 양생온도를 적정 온도까지 상승시키지 못한다는 근본적인 한계가 있다. 또한 난로(102)의 연료로는 저렴한 갈탄을 이용하는데, 갈탄이 타면서 발생하는 연기로 인하여 작업환경이 저하되는 문제가 있으며, 온실가스를 배출하게 되므로 친환경적이지 못하다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 온도가 낮은 동절기에 타설된 콘크리트를 고르게 충분히 그리고 직접 가열하여 콘크리트의 양생온도를 높임으로써 충분한 조기강도를 조속히 확보할 수 있도록 함과 동시에 양생에 소요되는 기간을 단축시켜 전체적인 공기 단축 효과를 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

특히, 외부와 통해져 있는 개방된 시공 현장에서도 열손실을 최소화하면서도 타설된 콘크리트의 내부까지도 충분히 가열할 수 있도록 하여 가열 효율을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 매연 등으로 인한 공사 현장의 악화 및 환경악영향을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 동절기에 타설된 콘크리트를 양생하는 방법으로서, 콘크리트용 거푸집과 타설되는 콘크리트가 접촉하는 부분에, 가격이 저렴한 산업용 전기를 사용하는 전기 가열 시트를 설치함으로써, 접촉된 콘크리트를 가열하면서 양생하는 것을 특징으로 하는 동절기 콘크리트 양생방법이 제공된다.

구체적으로 본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 동절기에 타설된 콘크리트를 양생하는 방법으로서, 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 설치하고, 내부에는 전기 공급에 의해 가열되는 전기 가열선이 배선되어 있는 시트 형태의 전 기 가열 시트를 거푸집 외면에 설치하고, 상기 전기 가열 시트 외부로 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하며, 상기 전기 가열선에 전기를 공급하여 전기 가열 시트를 가열하여, 타설된 콘크리트에 열을 공급하면서 콘크리트를 양생시키는 것을 특징으로 하는 동절기 콘크리트의 양생방법이 제공된다.

이러한 본 발명에서, 전기 가열 시트와 거푸집에 각각 복수개의 관통공을 형성하고, 관통공에 체결수단을 관통 삽입하여 체결함으로써 전기 가열 시트를 거푸집에 밀착하여 결합시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 동절기의 낮은 온도로 인하여 콘크리트의 양생기간이 증가되는 것을 방지하여 콘크리트의 충분한 조기강도를 조속히 확보할 수 있게 되며, 그에 따라 동절기 콘크리트 시공에 소요되는 기간을 단축할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 의하면, 양생온도를 상승시킬 때 대류에 의한 것이 아니라 직접 콘크리트와 접촉하여 콘크리트를 가열하게 되므로, 외기와 통해져 있는 개방된 현장에서도 콘크리트 가열을 위한 열의 손실을 최소화시킬 수 있게 되어 가열 효율이 우수하다는 장점이 있다.

더 나아가, 본 발명에 의하면 콘크리트의 표면 일부만 가열되는 것이 아니라 콘크리트 전체적으로 고르게 가열시킬 수 있게 되어 콘크리트의 균일한 양생과 강도발현을 유도할 수 있게 되는 효과가 있다.

그 뿐만 아니라, 본 발명에 의하면, 가열을 위한 에너지원으로서 갈탄을 이용하지 않게 되므로 매연으로 인한 작업 환경 손상을 방지하는 효과를 가지며, 화석연료 사용으로 인한 온실가스를 배출하지 않아서 지구온난화 방지에도 기여하는 효과를 가진다. 특히, 본 발명에서는 저렴한 산업용 전기를 이용하여 가열을 하게 되므로, 경제적인 시공을 할 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

본 발명에서는 전기 공급에 의해 가열되는 전기 가열선이 형성되어 있는 얇은 전기 가열 시트(1)를 콘크리트에 접촉하여 콘크리트를 직접 가열시키게 된다.

다음에서는 도 2를 참조하여 빌딩, 아파트 등의 건축 구조물의 바닥판을 시공할 때 본 발명에 따른 콘크리트 양생방법을 적용하는 경우에 대해 설명한다.

구체적으로 도 2에는 바닥판을 시공하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 콘크리트의 타설을 위하여, 거푸집(103)을 지지하는 동바리(104)를 설치하고, 그 상부에 바닥판 시공을 위한 거푸집(103)을 배치한다. 상기 거푸집(103) 외면에는 전기 가열 시트(1)를 고르게 펼쳐서 설치한다. 상기 전기 가열 시트(1)는 얇은 시트 형태로 구성되어 있으며 그 내부에는 전 기 공급에 의해 가열되는 전기 가열선(11)(도 4 참조)이 배선되어 있다. 전기가 상기 전기 가열선에 공급되면 상기 전기 가열 시트(1)는 가열된다. 이러한 전기 가열 시트(1)는 예를 들면 가정에서 난방용으로 사용하는 전기 장판 형태로 구성될 수 있는 것이다.

위와 같이 전기 가열 시트(1)를 배치한 후에, 그 상부에는 통상의 콘크리트 타설 방식과 마찬가지로 필요한 철근(101)을 배근하고 콘크리트(100)를 타설한다. 타설시 및 타설 후의 기온이 양생에 적정한 온도보다 낮은 경우에는 상기 전기 가열 시트(1)에 전기를 공급하여 전기 가열선을 발열시켜 콘크리트(100)를 가열함으로써, 콘크리트(100)의 양생온도를 필요한 온도만큼 상승시키면서 콘크리트(100)를 양생시키게 된다. 추후 콘크리트(100)가 양생되면 상기 전기 가열 시트(1)는 거푸집(103)과 함께 제거된다. 필요에 따라서는 거푸집(103) 탈형시에 콘크리트(100)로부터 전기 가열 시트(1)가 쉽게 제거되도록, 상기 전기 가열 시트(1)의 상면에 이형제를 도포한 후에 콘크리트(100)를 타설할 수도 있다.

이와 같은 구성의 본 발명의 콘크리트 양생방법은, 바닥판과 같은 슬래브 부재의 시공뿐만 아니라 벽체 및 기타 여러 콘크리트 구조체의 시공에도 적용할 수 있는데, 도 3에는 벽체의 시공에 본 발명의 콘크리트 양생방법을 적용한 실시예가 도시되어 있다.

도 3에는 벽체를 시공하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 벽체를 시공하는 경우에도 위에서 살펴본 바닥판의 경우와 마찬가지로, 일측 거푸집(103)의 콘크리트 타설면에 전기 가열 시트(1)를 배치하고, 상기 전기 가열 시트(1)의 외면 방향으로, 벽체에 필요한 철근(101)을 배근하고 콘크리트(100)를 타설하여 벽체를 시공한다. 물론 벽체이므로 타측 거푸집(103a)도 설치되어야 함은 물론이다.

도 3에 도시된 것처럼 벽체의 경우는 거푸집(103)이 수직하게 설치되므로, 그에 따라 전기 가열 시트(1) 역시 수직하게 배치되어야 하는데, 전기 가열 시트(1)가 거푸집(103)에 완전히 밀착하여 설치될 수 있도록 전기 가열 시트(1)가 거푸집(103)에 견고하게 밀착 결합되어야 한다. 도 4에는 이러한 밀착 결합을 위한 전기 가열 시트(1)의 일 예에 대한 정면도가 도시되어 있는데, 구체적인 밀착 결합 방법의 일예로는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 전기 가열 시트(1)와 거푸집(103)에 각각 복수개의 관통공(12)을 형성하고, 관통공(12)에 머리 부분이 작은 볼트 등의 체결수단(105)을 관통 삽입하여 체결함으로써 전기 가열 시트(1)를 거푸집(103)에 밀착하여 결합할 수 있다. 그러나 밀착 결합 방법은 이에 한정되지 아니하며 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어 거푸집(103)에 고리를 설치하고 상기 전기 가열 시트(1)를 상기 고리에 거는 방법도 있으며, 거푸집(103)의 외면과 전기 가열 시트(1)의 배면 사이에 밸크로와 같은 접착부재를 부착하여 전기 가열 시트(1)가 거푸집(103)에 밀착되어 부착되도록 할 수도 있는 것이다. 물론 그 외에 다양한 방법이 가능하다.

벽체의 경우, 양측의 거푸집(103, 103a)이 존재하게 되는데, 본 발명에서 전기 가열 시트(1)는 어느 쪽 거푸집에 설치되어도 무방하다.

위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에서는 전기에 의해 가열되는 전기 가열 시 트(1)가 거푸집(103) 외면에 밀착 설치된 상태에서 콘크리트(100)가 전기 가열 시트(1)와 직접 접촉한 상태로 타설된다. 이러한 구조에서는 전기 가열 시트(1)에 의해 발열된 열기는 직접 콘크리트(100)에 가해져서 콘크리트(100)의 양생온도를 상승시키게 된다. 따라서 콘크리트(100)의 국부적인 표면만을 데우는 것이 아니라 콘크리트(100)의 내부도 고르게 가열할 수 있게 되며 콘크리트(100)의 전체 면적에 대해 고르게 가열되어 강도가 균일하게 발현되는 효과가 발휘될 뿐만 아니라, 양생온도의 상승시의 효율 즉, 대류에 의한 열손실 등이 없이 효율적으로 콘크리트(100)를 가열할 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 양생방법에 의하면, 대류를 통한 열전달을 이용하였던 종래 기술의 한계로 인해 콘크리트 조기강도 미확보로 거푸집 제거가 늦어질 수밖에 없었던 단점을 해소하여, 콘크리트의 안정적인 조기강도 확보로 동절기에도 하절기와 동일한 시공속도를 달성할 수 있게 된다.

또한 전기 가열 시트(1)는 설치와 철거가 용이하며 재활용이 가능할 뿐만 아니라, 값싼 산업용 전기를 이용하므로, 본 발명에 의하면 시공에 소요되는 비용을 줄여 경제성을 높일 수 있게 된다.

위의 설명에서는 구조체로서 슬래브와 벽체를 예시하여 본 발명의 양생방법을 설명하였으나, 본 발명의 양생방법이 적용되는 콘크리트 구조체는 이에 한정되지 아니하며, 예를 들어 기둥 등과 같은 다양한 형태와 구성을 가진 콘크리트 구조체에도 적용할 수 있다.

또한 본 명세서에서 "동절기"라고 표현한 것은 단순히 겨울철을 의미하는 것 이 아니라 콘크리트의 양생온도가 적정 온도보다 낮은 시기를 모두 통칭하는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 콘크리트가 양생되는 온도가 콘크리트 양생에 적정한 온도보다 낮은 경우에는 필요에 따라 본 발명을 이용하여 콘크리트의 양생온도를 높여서 콘크리트를 시공할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 일반적인 동절기 콘크리트 양생방법을 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 바닥판을 시공하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따라 벽체를 시공하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 4는 거푸집과의 밀착 결합을 위한 전기 가열 시트의 일 예에 대한 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전기 가열 시트

100 : 콘크리트

Claims

동절기에 타설된 콘크리트를 양생하는 방법으로서,

콘크리트 타설을 위한 거푸집(103)을 설치하고,

내부에는 전기 공급에 의해 가열되는 전기 가열선이 배선되어 있는 시트 형태의 전기 가열 시트(1)를 거푸집(103) 외면에 설치하고,

상기 전기 가열 시트(1) 외부로 철근(101)을 배근하고 콘크리트(100)를 타설하며,

상기 전기 가열선에 전기를 공급하여 전기 가열 시트(1)를 가열하여, 타설된 콘크리트(100)에 열을 공급하면서 콘크리트(100)를 양생시키는 것을 특징으로 하는 동절기 콘크리트의 양생방법.
청구항 1에 있어서,

전기 가열 시트(1)와 거푸집(103)에 각각 복수개의 관통공을 형성하고, 관통공에 체결수단(105)을 관통 삽입하여 체결함으로써 전기 가열 시트(1)를 거푸집(103)에 밀착하여 결합시키는 것을 특징으로 하는 동절기 콘크리트의 양생방법.