KR20140132486A - 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법에 관한 것으로; 철골구조물을 조립하고 콘크리트를 타설하는 단계; 아크 용접기의 제1 및 제2출력단을 철골구조물에 접촉시키는 단계; 및 아크 용접기에 전원을 투입하여 상기 제1 및 제2출력단을 통해 상기 철골구조물로 전류를 투입하여 철골구조물을 발열시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 타설한 콘크리트를 양생하기 위해 내측에 설치되는 철근으로 이루어지는 철골구조물에 아크 용접기를 접촉시켜 철골 구조물을 발열시켜 콘크리트의 건조시간을 단축시킬 수 있다. 더욱이 철골 구조물을 직접 발열시키므로 콘크리트의 외측에서부터 건조되는 일반적인 양생 과정에 비해 상대적으로 콘크리트 내부로부터 빠른 건조가 이루어지며, 철골 구조물에서 발생하는 열에너지가 타설된 콘크리트에 전부 전달되므로 열손실도 없다.

Description

아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법 {Concrete curing method using electrc arc welder}

본 발명은 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 거푸집 내측에 설치되는 철골 구조물에 아크 용접기를 접촉시켜 철골 구조물을 직접 발열시켜 콘크리트를 건조시키는 콘크리트 양생 방법에 관한 것이다.

일반적으로 양생이란 거푸집의 내측으로 콘크리트를 타설한 후 일광이나 풍우 등에 대하여 콘크리트를 보호하고 충격이나 과대한 하중을 받지 않도록 하여 충분히 경화하도록 콘크리트를 보호하는 작업을 뜻하는 것이다.

이러한 콘크리트의 양생에 소요되는 시간은 온도와 습도 조건에 의해 크게 제약을 받게 되는데, 특히 겨울철에는 온도가 낮으므로 콘크리트 양생에 소요되는 시간이 많이 걸리게 된다.

겨울철 콘크리트의 양생 방법으로 보온 양생 공법이 주로 사용되는데, 종래에는 포장 등을 이용하여 타설이 끝난 면을 덮고, 그 내부를 열풍기 등을 이용하여 고온으로 유지시키는 방법이 통상적으로 사용되었다.

하지만, 상기와 같은 종래의 보온 양생 공법은 시공이 번거롭고, 보온 양생을 위한 보일러, 열풍기, 난로 등의 설치가 까다롭고 많은 열원이 필요해 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 시공한 구조물의 거푸집을 떼어내기까지 4 ~ 5일의 양생 기간이 필요해 겨울철 콘크리트 공사는 오랜 공사기간과 고비용으로 어려움이 많았다.

물론, 이러한 점에 착안하여 거푸집 자체의 발열에 의해 콘크리트 가열보온 양생을 저가로 단기간에 수행할 수 있도록 하는 거푸집에 관한 선행기술로서, 등록특허 제10-1042015호와, 공개특허 제10-2009-0055109호가 제시된 바 있다.

상기 등록특허 제10-1042015호는 발열거푸집에 관한 것으로, 배면에 다수개의 일방향 터널형 리브가 등간격으로 형성된 타설판; 상기 터널형 리브 마다 삽입되어 전원에 의해 발열하는 열선; 상기 터널형 리브 사이에 슬라이딩 운동으로 끼워져 고정되는 종보강부재; 상기 종보강부재와 직각으로 설치, 고정되는 횡보강부재; 및 상기 종보강부재와 횡보강부재에 의해 형성된 격자공간에 각각 끼워져 고정되는 단열판; 을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공개특허 제10-2009-0055109호는 터널공사의 콘크리트 양생을 위한 가열장치에 관한 것으로, 터널공사의 콘크리트 양생을 위한 가열장치에 있어서, 콘크리트를 양생하기 위해 설치된 거푸집의 외측면을 따라 일정한 간격을 두고 설치되는 프레임들과; 상기 프레임에 의해 고정되어 거푸집 외측면으로 밀착되며 거푸집 표면의 굴곡부와 직선부에 따라 동일하게 형성된 부착면을 형성하고 있는 가열판과; 상기 가열판의 내부에 일정한 간격으로 배치되는 열선과; 상기 몸체의 외측 끝에는 열선에 전원을 공급하기 위한 플러그로 구성된다.

그런데, 상기 등록특허와 공개특허는 모두 거푸집에 열선을 구비하는 구조를 채택하고 있어, 실제로 콘크리트를 양생하는 경우 타설된 콘크리트의 표면만 가열이 되어 콘크리트 양생 시간이 여전히 길다.

또한, 거푸집에 열선을 구비하여 전원을 투입하는 방식의 경우 열에너지가 100% 타설된 콘크리트에 전달되지 못하고 거푸집의 외부 등으로 방출되어 열손실이 커 에너지 효율이 낮은 문제점도 있다.

참고문헌 1: 등록특허 제10-1042015호 참고문헌 2: 공개특허 제10-2009-0055109호

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 거푸집 내측에 설치되는 철골 구조물을 직접 발열시켜 거푸집 내에 타설된 콘크리트를 건조시키는 콘크리트 양생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 철골 구조물을 발열시키는 설비의 구조가 간단하고 양생을 위해 소비되는 열에너지의 손실이 없고, 건조시 콘크리트와 철골구조물의 결합구조를 견고하게 하는 콘크리트 양생 방법을 제공하는데에도 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

철골구조물을 조립하고 콘크리트를 타설하는 단계; 아크 용접기의 제1 및 제2출력단을 철골구조물의 양단에 접촉시키는 단계; 및 아크 용접기에 전원을 투입하여 상기 제1 및 제2출력단을 통해 상기 철골구조물로 전류를 투입하여 철골구조물을 발열시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법을 제공한다.

이때, 상기 아크 용접기로의 전원투입은 조작수단에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아크 용접기는 교류형 아크 용접기 또는 직류형 아크 용접기인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 및 제2출력단에는 철골구조물과의 접촉 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 집게가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 철골구조물은 거푸집 내에 조립된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 철골구조물은 철근으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 타설한 콘크리트를 양생하기 위해 내측에 설치되는 철근으로 이루어지는 철골구조물에 아크 용접기를 접촉시켜 철골 구조물을 발열시켜 콘크리트의 건조시간을 단축시킬 수 있다.

더욱이 본 발명은 철골 구조물을 직접 발열시키는 구조로 설비가 간단할 뿐만 아니라 콘크리트 구조물의 결합구조가 보다 견고해지도록 하는 등의 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명은 철골 구조물을 직접 발열시키므로 콘크리트의 외측에서 부터 건조되는 일반적인 양생 과정에 비해 상대적으로 콘크리트 내부로부터 빠른 건조가 이루어지며, 철골 구조물에서 발생하는 열에너지가 타설된 콘크리트에 전부 전달되므로 열손실도 없다.

도 1은 콘크리트가 타설된 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법을 설명하기 위해 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명은 아크 용접기(100)를 이용하여 타설된 콘크리트(10)를 양생한다.

우선, 구조물에 사용되는 콘크리트 종류에 대해 살펴보면 무근콘크리트, 철근콘크리트로 크게 나눌 수 있다.

이때, 무근콘크리트는 철근을 사용하지 않고 콘크리트만으로 이루어진 구조물이고, 철근콘크리트는 철근과 콘크리트를 함께 사용하여 타설하는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 아크 용접기(100)를 이용한 콘크리트(10)의 양생은 철근(22)으로 이루어지는 철골구조물(20)을 포함하여 타설되는 철근콘크리트 구조물에 적합하다.

이와 같은 철근콘크리트의 특징을 살펴보면, 콘크리트(10) 내의 철근(22)으로 이루어지는 철골구조물(20)은 부식되지 않으며, 철골구조물(20)과 콘크리트(10)의 열팽창 계수가 비슷하여 하나의 구조물로 만들 수 있다.

따라서, 철근콘크리트는 무근콘크리트에 비해 구조물의 칫수가 작으면서도 더 많은 외력을 받을 수 있는데, 외력 중에 철근은 인장력에 콘크리트는 압축력에 각각 저항하게 된다.

그리고, 온도의 변화에 따라 콘크리트(10)에 수축과 팽창현상이 발생하여 균열이 발생할 때 철근(22)은 콘크리트(10)의 균열을 억제하는 역할을 한다.

이와 같은 철근콘크리트의 타설 방법을 바닥과 벽 및 천정이 있는 사각 구조물을 예로 들어 설명한다.

먼저, 바닥 슬래브의 경우에는 흙을 수평으로 고르고 다진 후, 그 위에 무근콘크리트를 약 10cm 타설하게 되는데, 이와 같은 무근콘크리트가 바닥 거푸집 역할을 하게 된다. 그리고, 바닥으로부터 8cm 정도 위에 철근을 배근하여 철골구조물을 조립한다. 배근이 완료되면 사방에 거푸집을 조립하고 철근 위로 8cm정도 콘크리트가 덮이도록 콘크리트를 타설한다. 이와 같은 콘크리트 타설시에는 콘크리트가 잘 채워지도록 공지(公知)의 진동다짐기로 다짐작업을 수행한다.

다음으로 벽체의 경우에는 바닥 슬래브 위에 한쪽 거푸집을 대고 철근을 조립한다. 이 경우 일 예로 철근과 거푸집 사이는 5cm 정도 간격을 유지하고 나머지 한쪽 거푸집을 조립한다. 이 경우 벽체와 추후 설치되는 상부 슬래브의 거푸집은 콘크리트 타설시 변형되거나 터지지않도록 튼튼하게 조립한다. 그리고, 거푸집 조립이 끝나면 진동다짐기로 다져가며 콘크리트를 타설한다.

그리고, 상부 슬래브의 경우에는 바닥 슬래브와 콘크리트 타설 원리가 같으나 바닥에 무근콘크리트 대신 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설한다.

이와 같은 바닥과 벽 및 천정을 거푸집(30)을 설치하고 철근(22)을 조립하여 철골구조물(20)을 완성하고 콘크리트(10)를 타설한 후에는 콘크리트(10)를 건조시키는 양생 과정을 거치게 되며, 본 발명은 양생과정에서 아크 용접기(100)를 이용한다.

이 경우 아크 용접기(100)는 공지(公知)의 구성으로, 크게 교류형과 직류형으로 구분될 수 있다.

교류형 아크 용접기는 가동철심형, 가동코일형, 리액터, 탭전환, 싸이리스터(SCR)방식 등을 사용할 수 있으며, 용량의 크기는 직류용접장치의 전체 용량에 20% 정도의 것이면 충분한 용량이며, 절연내력은 용접시 직류, 교류의 혼합 전류에 견딜만한 내구성을 필요로 한다. 그리고 직류형 아크 용접기는 3상의 싸이리스트(SCR)방식과 인버터방식 등을 채택한다.

이와 같은 아크 용접기(100)는 콘크리트(10) 양생시의 이상적인 아크 발생이 가능하도록 전원의 온오프 제어 및 투입전류의 제어를 수행하는 조작수단(110)이 일측에 구비된다.

상기 조작수단(110)은 미세 항목의 조정을 위해 판넬의 형태로 구비될 수 있지만, 단순히 전원의 온오프 제어만을 수행할 수 있도록 전환스위치만으로 구성될 수 있다.

이상의 아크 용접기(100)의 제1 및 제2출력단(102,104)는 거푸집(30) 내부에 설치되는 철골구조물(20)에 접촉시키게 된다.

이 경우 콘크리트(10)를 타설하는 과정에서 제1 및 제2출력단(102,104)을 연결함도 가능하지만, 콘크리트(10) 타설을 마치고 노출된 철근(22)의 단부에 제1 및 제2출력단(102,104)을 접촉함도 가능하다.

이때, 제1 및 제2출력단(102,104)은 하나의 철근(22)에 연결하는 경우에는 철근(22)의 양단에 제1출력단(102)과 제2출력단(104)을 각각 접촉시킬 수 있지만, 복잡한 구조물의 경우에는 복수의 철근(22)이 전기적으로 접속되어 있는 경우에만 서로 다른 철근(22)에 제1출력단(102)과 제2출력단(104)을 각각 접촉해야 전류가 철근(22)으로 흘러 발열됨으로서 콘크리트(10)를 건조시킬 수 있다.

한편, 제1 및 제2출력단(102,104)에는 철근(22)과의 접촉 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 집게(102a,104a)가 구비됨이 바람직하다.

이상의 구조에 의해 교류나 직류 전원을 전원공급원(120)으로부터 공급받는 아크 용접기(100)는 아크 발생을 위해 조정된 전류를 제1출력단(102)과 제2출력단(104)을 통해 철골구조물(20)에 투입하게 되며, 이로 인해 철골구조물(20)에 고열을 발생시키게 된다.

따라서, 철골구조물(20)에 발생되는 고열에 의해 타설된 콘크리트(10)의 건조가 이루어지게 된다. 이때, 콘크리트(10)의 외측에서 부터 건조되는 일반적인 양생 과정에 비해 상대적으로 콘크리트(10)의 내부로부터 빠른 건조가 이루어져 양생 시간을 단축할 수 있다.

물론, 이와 같은 양생이 완료된 후에는 상기 제1출력단(102)과 제2출력단(104)을 철골구조물(20)로부터 분리한 후, 거푸집(30)을 탈거하면 콘크리트 구조물이 완성된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

10: 콘크리트 20: 철골구조물
22: 철근 30: 거푸집
100: 아크 용접기 102: 제1출력단
104: 제2출력단 110: 조작수단
120: 전원공급원

Claims (6)

1. 철골구조물을 조립하고 콘크리트를 타설하는 단계;
   아크 용접기의 제1 및 제2출력단을 철골구조물에 접촉시키는 단계; 및
   아크 용접기에 전원을 투입하여 상기 제1 및 제2출력단을 통해 상기 철골구조물로 전류를 투입하여 철골구조물을 발열시키는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 아크 용접기로의 전원투입은 조작수단에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 아크 용접기는 교류형 아크 용접기 또는 직류형 아크 용접기인 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2출력단에는 철골구조물과의 접촉 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 집게가 구비되는 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 철골구조물은 거푸집 내에 조립된 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 철골구조물은 철근으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크 용접기를 이용한 콘크리트의 양생 방법.

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