KR20160144736A

KR20160144736A - 한중콘크리트의 품질 향상과 양생비용 절감을 위한 열풍순환 보온양생공법

Info

Publication number: KR20160144736A
Application number: KR1020150081253A
Authority: KR
Inventors: 이승훈; 이규남; 이회근; 정은영
Original assignee: 삼성물산 주식회사
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2016-12-19
Also published as: KR101698493B1

Abstract

본 발명은 한중콘크리트를 가열 보온양생하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보양막으로 둘러싸인 양생가옥 내에 열풍기와 함께 순환팬을 설치 가동하여 상부 열성층으로 정체되는 고온공기를 순환팬으로 하강 유인시켜 재순환시킴으로써 가열 보온양생의 효율성을 향상시킨 열풍순환 보온양생공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열풍순환 가열 보온양생공법은, 양생할 대상콘크리트를 타설하기 전 또는 후에 대상콘크리트 위로 이격한 위치에서 대상콘크리트를 덮어 보양하는 보양막과, 보양막 내부에서 대상콘크리트 또는 보양막을 지지하는 지지프레임과, 보양막 내부에 열풍을 공급하는 열풍기와, 보양막 내부에 순환팬을 설치하고, 대상콘크리트를 타설한 후에 열풍기와 순환팬을 동시에 가동시키면서 가열 보온양생하되, 순환팬은 지지프레임에 장착 설치하고 열풍기는 순환팬보다 아래 위치에 설치하여 열풍기로 가열하고 순환팬으로 순환시키면서 가열 보온양생하는 것을 특징으로 한다.

Description

한중콘크리트의 품질 향상과 양생비용 절감을 위한 열풍순환 보온양생공법{Cold-Weathering Concrete Curing Method by Hot-air Circulation}

본 발명은 한중콘크리트를 가열 보온양생하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보양막으로 둘러싸인 양생가옥 내에 열풍기와 함께 순환팬을 설치 가동하여 상부 열성층으로 정체되는 고온공기를 순환팬으로 하강 유인시켜 재순환시킴으로써 가열 보온양생의 효율성을 향상시킨 열풍순환 보온양생공법에 관한 것이다.

하루의 평균기온이 4℃ 이하에서는 굳지 않은 콘크리트 응결경화반응이 몹시 지연되어 한밤중이나 새벽뿐만 아니라 낮에도 콘크리트가 어는 경우가 있다. 이러한 동결현상을 막으려고 시공하는 것이 한중콘크리트이다. 한중콘크리트는 초기동해의 방지, 거푸집 제거 촉진을 위한 조기강도 획득, 급격한 온도변화에 따른 구조물의 균열 방지 등을 위해 관리가 필요하다. 한국콘크리트학회에서는 아래 [표 1]과 같이 외기 온도에 따른 콘크리트 관리기준을 마련하고 있다.

[표 1]

외기 온도에 따른 콘크리트 관리기준

위의 [표 1]에서와 같이 한중콘크리트는 응결 및 경화 반응이 지연되면서 거푸집 존치기간이 늘어나 전체적인 공기에 영향을 미치기 때문에 동절기 보온양생이 필수적이다. 특히 -3℃ 이하에서는 급열양생(가열 보온양생)을 실시한다. 가열 보온양생은 구체적인 가열방법에 따라 3가지로 구분되는데, 가열방법을 종류별로 비교하면 아래 [표 2]와 같다.

[표 2]

가열방법의 종류 비교

위의 [표 2]에서와 같이 가열 보온양생에서 가열방법으로는 사용성이 좋은 열풍기를 이용한 공간가열방법이 가장 일반적으로 사용한다. 그러나 공간가열방법은 높이가 2~4m로 유지되는 양생가옥 내부에서 밀도차에 의한 열성층이 생겨 상부측에 고온의 공기가 밀집되고 하부측의 콘크리트 표면온도는 낮아 비효율적이며, 이에 따라 추가적인 연료 사용으로 유류비용이 과다해지는 단점이 있다.

한편, 한중콘크리트의 보온양생과 관련한 선행특허문헌으로는 특허출원 제10-2002-0077018호, 제10-2004-0044589호, 제10-2009-0090902호 등이 있으나, 대부분 표면가열방법을 이용한 보온양생에 관한 기술들로 공간가열방법을 개선한 기술은 미미한 실정이다.

본 발명은 종래 열풍기를 사용한 가열 보온양생의 단점을 개선하고자 개발된 것으로서, 보양막으로 둘러싸인 양생가옥 내에 상부 열성층으로 정체되는 고온공기 재순환시킴으로써 가열 보온양생의 효율성을 향상시킬 수 있는 열풍순환 보온양생공법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.

또한 본 발명은 열풍순환의 효율을 극대화할 수 있는 바람직한 열풍기 배치구조의 열풍순환 보온양생공법을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 동절기 콘크리트 주위를 가열하여 보온양생하기 위한 방법으로, 양생할 대상콘크리트를 타설하기 전 또는 후에 대상콘크리트 위로 이격한 위치에서 대상콘크리트를 덮어 보양하는 보양막과, 보양막 내부에서 대상콘크리트 또는 보양막을 지지하는 지지프레임과, 보양막 내부에 열풍을 공급하는 열풍기와, 보양막 내부에 순환팬을 설치하고, 대상콘크리트를 타설한 후에 열풍기와 순환팬을 동시에 가동시키면서 가열 보온양생하되, 순환팬은 지지프레임에 장착 설치하고 열풍기는 순환팬보다 아래 위치에 설치하여 열풍기로 가열하고 순환팬으로 순환시키면서 가열 보온양생하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법을 제공한다. 여기서 순환팬은 천장형으로 마련하여 보양막을 지지하기 위해 설치한 보양막 지지프레임이나 대상콘크리트를 지지하기 위해 설치한 거푸집 지지프레임에 연결 장착할 수 있으며, 열풍기는 다수개 마련하여 대상콘크리트 외곽으로 대상콘크리트를 둘러싸면서 띄엄띄엄 설치하되 대상콘크리트 내부를 향해 평면상 동일한 방향으로 50~70도의 토출각도로 배치하면서 설치할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 보양막으로 둘러싸인 양생가옥 내에 열풍기 위로 순환팬을 설치하여 함께 가동하기 때문에, 열풍기의 열풍이 수직기류를 형성하여 상부 열성층으로 정체되는 것을 순환팬으로 하강 유인시켜 재순환시킬 수 있으며, 이로써 전체적으로 열성층에 의한 열손실을 줄이고 가열 보온양생의 효율성을 향상시킬 수 있다. 가열 보온양생의 효율성 향상은 열풍기 설치 대수 감축 또는 열풍기 운전 시간 단축으로 이어져 유류비 절감 등 전반적인 양생비용 절감을 이끌 수 있다.

둘째, 본 발명은 다수개의 열풍기를 양생할 매트기초 또는 슬래브의 외곽에서 평면상 동일한 방향으로 50~70도의 토출각도로 배치하면서 설치하기 때문에 열풍 공급과 함께 수평방향으로 기류 흐름을 유도하면서 열풍을 순환시킬 수 있으며, 이로써 양생가옥 내부를 골고루 균일하게 가열하면서 보온양생할 수 있어 한중콘크리트의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법에 대한 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법의 제1실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법의 제2실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법에 바람직하게 적용하기 위한 순환팬의 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법에서 바람직한 열풍기 배치구조의 개요도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법의 적용효과에 대한 현장검증과정을 보여준다.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 동절기 콘크리트를 가열하여 보온양생하기 위한 방법에 관한 것으으로, 본 발명에 따른 가열 보온양생방법은 먼저 양생할 대상콘크리트(10)를 타설하기 전 또는 후에 보양막(20), 지지프레임(31, 32), 열풍기(40) 및 순환팬(50)을 설치하고, 다음으로 대상콘크리트(10)를 타설한 후에 열풍기(40)와 순환팬(50)을 동시에 가동시키면서 가열 보온양생한다는데 특징이 있다. 여기서 보양막(20)은 대상콘크리트(10) 위로 이격한 위치에서 대상콘크리트(10)를 덮어 보양하도록 설치하고, 지지프레임은 보양막(20) 내부에서 대상콘크리트(10) 또는 보양막(20)을 지지하도록 설치하며, 열풍기(40)는 보양막(20) 내부에 열풍을 공급하도록 하면서 순환팬(50)보다 아래 위치에 설치하며, 순환팬(50)은 보양막(20) 내부에서 지지프레임(31, 32)에 장착 설치한다. 이러한 설치에 따라 보양막(20)으로 둘러싸인 양생가옥 내부에서 열풍기(40)와 순환팬(50)을 동시에 가동하면, 열풍기(40)의 열풍 공급으로 가열된 양생가옥 내부의 고온공기는 상승하더라로 열풍기(40) 위에 위치한 순환팬(50)에 의해 하강 유인되면서 순환된다. 이로써 고온공기가 상부 열성층으로 정체되는 것을 억제할 수 있어 대상콘크리트(10)를 효과적으로 가열 보온양생할 수 있으며, 결국 열풍기(40)의 효율성을 향상시킬 수 있된다.

도 2는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법의 제1실시예로서, 하부층이 없는 매트기초 또는 바닥슬래브를 대상콘크리트(10)로 한 예이다. 보는 바와 같이 대상콘크리트(10) 주변으로 보양막(20)을 지지하기 위한 보양막 지지프레임(31)을 설치하고, 보양막 지지프레임(31) 위에 걸쳐지게 보양막(20)을 설치하며, 순환팬(50)을 천장형으로 마련하여 보양막 지지프레임(31)에 대상콘크리트(10)를 향해 하방으로 장착 설치한다. 물론 열풍기(40)는 대상콘크리트(10) 위 또는 주변으로 설치한다. 보양막(20), 지지프레임(31, 32), 순환팬(50), 열풍기(40)는 현장상황에 따라 대상콘크리트(10) 타설 전은 물론 후에도 설치할 수 있다. 순환팬(50)을 천장형으로 마련하여 보양막 지지프레임(31)에 설치하기 때문에 순환팬(50)은 자연스럽게 열풍기(40) 위에 위치하게 되며, 열풍기(40)에 의해 가열되어 상승하는 공기를 순환시키게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법의 제2실시예로서, 층간슬래브를 포함한 구체를 대상콘크리트(10)로 한 예이다. 제2실시예는 층간슬래브를 단독으로 시공하는 경우는 물론, 층간슬래브와 함께 층간슬래브 아래로 층간슬래브를 지지하는 기둥, 보, 벽체를 시공하는 경우를 포함한다. 제2실시예는 전반적으로 제1실시예와 유사하며, 다만 대상콘크리트(10)를 지지하기 위한 거푸집 지지프레임(32)의 설치유무와 열풍기(40) 및 순환팬(50)의 설치위치에서 큰 차이가 있다. 다시 말해 대상콘크리트(10) 타설 전에 대상콘크리트(10)인 층간슬래브 등을 지지하기 위한 거푸집 지지프레임(32)을 더 설치하고, 열풍기(40)와 순환팬(50)을 대상콘크리트(10) 하부층에 설치하는 점에서 차이가 있다. 여기서 거푸집 지지프레임(32)은 층간슬래브를 받치는 장선, 멍에는 물론 동바리도 포함하며, 이러한 거푸집 지지프레임(32)에 순환팬(50)을 장착한다. 통상 열풍기(40)는 대상콘크리트(10)의 하부층 바닥에 설치하는데, 이러한 설치를 감안하여 순환팬(50)은 거푸집 지지프레임(32)에서 상부측에 설치하도록 한다. 나아가 제2실시예는 순환팬(50)을 보양막 지지프레임(31)에 대상콘크리트(10)를 향해 하방으로 더 장착할 수 있으며, 다만 열풍기(40)는 대상콘크리트(10) 하부층에 설치하는 것만으로 충분하다. 대상콘크리트(10) 하부층에서 열풍기(40)를 가동하면 고온공기는 층간슬래브의 개구부(코어, 덕트 등을 위한 개구부)를 통해 대상콘크리트(10) 위로까지 상승할 것이며, 이러한 상승공기를 본 발명에서는 순환팬(50)으로 순환시킨다.

도 4는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법에 바람직하게 적용하기 위한 순환팬(50)의 실시예이다. 순환팬(50)은 기류를 발생시켜 양생가옥 내부의 공기를 순환시키는 구성으로, 통상적인 송풍기(선풍기)이면 적당하다. 도 4는 천장형 순환팬(50)을 예시하는데, 천장형 순환팬(50)은 모터(51); 모터(51)에 연결 설치되어 모터(51)의 구동에 의해 기류를 발생시키는 송풍날개(52); 모터(51)에 연결 설치되는 클램프(53);를 포함하여 구성된다. 나아가 천장형 순환팬(50)은 모터(51)와 클램프(53) 사이에서 모터(51)를 보호하도록 설치된 보호커버(54);를 더 포함하도록 구성될 수 있는데, 보호커버(54)는 모터(51) 주변을 덮어 보호함으로써 가열 보온양생 중에 발생하는 천장 이슬의 낙수 유입을 방지하는 역할을 한다. 보양막 표면에 맺힌 물방울이 떨어져 발생하는 누전 같은 사고로부터 모터(51)를 보호하도록 한 것이다. 모터(51)와 송풍날개(52)는 일반적인 천장형 송풍기의 구성과 동일하며, 클램프(53)는 지지프레임(31, 32)에 체결 장착되는 구성으로 일반적인 파이프용 클램프를 그대로 적용하면 적당하다. 도 4에서와 같이 모터(51)는 모터하우징에 내장되어 클램프(53)와 연결지지대(55)를 매개로 연결 설치될 수 있는데, 모터하우징은 회전 가능하게 연결지지대(55)에 힌지 결합으로 설치되고, 클램트(53)를 연결지지대(55)에 부착되게 고정 설치된다. 모터하우징에 내장된 모터(51)를 회전시키면서 순환팬(50)을 가동시키면 공기 순환효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법에서 바람직한 열풍기(40) 배치구조의 개요도이다. 보는 바와 같이 다수개의 열풍기(40)는 대상콘크리트(10) 외곽으로 대상콘크리트(10)를 둘러싸면서 띄엄띄엄 설치하는데, 대상콘크리트(10) 내부를 향해 평면상 동일한 방향으로 50~70도의 토출각도로 배치하면서 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 열풍 공급과 함께 수평방향으로 기류 흐름을 유도하면서 열풍을 순환시키기 위함이다. 순환팬(50)은 열풍기(40) 내측으로 대상콘크리트(10) 내부에서 열량 공급이 안되는 영역에 배치하면서 설치하면 된다. 도 5(b) 내지 도 (d)에서와 같이 대상콘크리트(10)의 평면구조에 따라 열풍기(40)와 순환팬(50)을 배치한 예가 되는데, 도 5(b)는 4면에서 열원공급이 가능한 □자 평면구조인 경우에 □자 구조로 열풍기(40)와 순환팬(50)을 배치한 예가 되고, 도 5(c)는 4면에서 열원공급이 가능한 L자 평면구조인 경우에 L자 구조로 열풍기(40)와 순환팬(50)을 배치한 예가 되며, 도 5(d)는 3면에서 열원공급이 가능한 □자 평면구조인 경우에 ㄷ자 구조로 열풍기(40)와 순환팬(50)을 배치한 예가 된다. 이로써 양생가옥 내부를 골고루 균일하게 가열하여 순환시키면서 보온양생할 수 있어 전체적으로 한중콘크리트의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법은 현장에서 검증과정을 거쳤는데, 도 6a 내지 도 6c는 현장검증과정을 보여준다. 도 6a는 본 발명에 따른 열풍순환 보온양생공법을 적용한 현장사진으로, 보는 바와 같이 순환팬(50)은 양생가옥 내부에서 순환팬(50)을 보양막 지지프레임과 거푸집 지지프레임에 설치한다. 대상콘크리트(10)가 매트기초인 경우에는 보양막 지지프레임(31)에 순환팬(50)을 설치하고, 대상콘크리트(10)가 층간슬래브에서는 하부층에서 해당 층간슬래브를 지지하는 거푸집 지지프레임(32)에 순환팬(50)을 설치한다. 도 6a에서는 거푸집 지지프레임(32)에서 동바리를 연결하는 연결프레임에 순환팬(50)을 설치한 것을 확인할 수 있다. 도 6b는 열풍기(40)와 순환팬(50)의 배치평면도로, 다수개의 열풍기(40)는 대상콘크리트(10) 외곽에서 대상콘크리트(10) 내부를 향해 평면상 동일한 방향으로 50~70°의 각도로 배치하면서 설치한다. 도 6c는 순환팬(50) 설치 전후의 양생가옥 내부 온도측정 결과로, 보는 바와 같이 순환팬(50) 설치에 따라 양생가옥 내부 상하 온도편차가 작아지는 것을 확인할 수 있다.

10: 대상콘크리트
20: 보양막
31: 보양막 지지프레임
32: 거푸집 지지프레임
40: 열풍기
50: 순환팬
51: 모터
52: 송풍날개
53: 클램프
54: 보호커버
55: 연결지지대

Claims

동절기 콘크리트 주위를 가열하여 보온양생하기 위한 방법으로,
양생할 대상콘크리트(10)를 타설하기 전 또는 후에, 대상콘크리트(10) 위로 이격한 위치에서 대상콘크리트(10)를 덮어 보양하는 보양막(20)과, 보양막(20) 내부에서 대상콘크리트(10) 또는 보양막(20)을 지지하는 지지프레임(31, 32)과, 보양막(20) 내부에 열풍을 공급하는 열풍기(40)와, 보양막(20) 내부에 순환팬(50)을 설치하고,
대상콘크리트(10)를 타설한 후에, 열풍기(40)와 순환팬(50)을 동시에 가동시키면서 가열 보온양생하되,
상기 순환팬(50)은 상기 지지프레임(31, 32)에 장착 설치하고 상기 열풍기(40)는 상기 순환팬(50)보다 아래 위치에 설치하여, 열풍기(40)로 가열하고 순환팬(50)으로 순환시키면서 가열 보온양생하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법.
제1항에서,
상기 대상콘크리트(10)는, 매트기초 또는 바닥슬래브이며,
상기 지지프레임은, 보양막(20)을 지지하기 위해 설치한 보양막 지지프레임(31)을 포함하며,
상기 보양막(20)은, 보양막 지지프레임(31) 위에 걸쳐지게 설치하며,
상기 순환팬(50)은, 천장형으로 마련하여 보양막 지지프레임(31)에 대상콘크리트(10)를 향해 하방으로 장착하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생시스템.
제1항에서,
상기 대상콘크리트(10)는, 층간슬래브를 포함하며,
상기 지지프레임은, 대상콘크리트(10)의 타설을 위한 거푸집을 지지하기 위해 설치한 거푸집 지지프레임(32)과, 보양막(20)을 지지하기 위해 설치한 보양막 지지프레임(31)을 포함하며,
상기 보양막(20)은, 보양막 지지프레임 (31)위에 걸쳐지게 설치하며,
상기 열풍기(40)는, 대상콘크리트(10)의 하부층에 설치하며,
상기 순환팬(50)은, 천장형으로 마련하여 거푸집 지지프레임(32)에 대상콘크리트(10)의 하부층을 향해 하방으로 장착되는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법.
제3항에서,
상기 순환팬(50)은, 보양막 지지프레임(31)에 대상콘크리트(10)를 향해 하방으로 더 장착하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 순환팬(50)은, 모터(51); 모터(51)에 연결 설치되어 모터(51)의 구동에 의해 기류를 발생시키는 송풍날개(52); 모터(51)에 연결 설치되는 클램프(53);를 포함하여 구성되는 것으로 마련하여, 클램프(53)로 지지프레임(31, 32)에 체결 장착하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법.
제5항에서,
상기 순환팬(50)은, 모터(51)와 클램프(53) 사이에서 모터(51)를 보호하도록 설치된 보호커버(54);를 더 포함하여 구성되도록 마련하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양공법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 열풍기(40)는, 다수개 마련하여 대상콘크리트(10) 외곽으로 대상콘크리트(10)를 둘러싸면서 띄엄띄엄 설치하되 대상콘크리트(10) 내부를 향해 평면상 동일한 방향으로 50~70도의 토출각도로 배치하면서 설치하는 것을 특징으로 하는 한중콘크리트의 열풍순환 보온양생공법.