KR20190106386A - 골재 안정성시험 자동화 장치 - Google Patents

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Abstract

골재의 안정성 시험을 자동으로 수행하는 장치가 개시된다.
골재 안정성시험 자동화 장치는 중공의 상부 챔버, 골재 투입부, 하부 챔버, 순환 펌프, 온도 유지부 및 제어부를 포함한다. 중공의 상부 챔버는 내부에 시험 용액과 시료가 수용될 수 있도록 형성된다. 골재 투입부는 상기 상부 챔버에 수용되며 다수의 구역으로 구획되어 상기 다수의 구역에 수용된 골재가 시험 용액에 침수되도록 한다. 하부 챔버는 상기 상부 챔버와 배관으로 연결되며 내부에 시험 용액이 수용된다. 순환 펌프는 상기 하부 챔버의 시험 용액이 상기 상부 챔버로 순환하게 한다. 온도 유지부는 상기 하부 챔버에 수용된 시험 용액의 온도를 일정하게 유지시킨다. 제어부는 상기 순환 펌프 및 온도 유지부의 동작을 제어한다.

Description

골재 안정성시험 자동화 장치{Automatic testing machine for soundness of aggregate}
본 발명은 골재 안정성시험 자동화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황산나트륨의 결정압에 의한 파괴작용에 대한 저항성을 기준으로 하는 골재의 안정성 시험을 자동으로 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 골재의 안정성 시험은 황산나트륨 포화용액에 골재를 담갔다 꺼낸 후 건조하는 작업을 수회 반복하여 크랙(Crack) 여부를 확인함으로써 골재의 붕괴작용에 대한 저항성을 시험하는 방식으로 한다. 구체적으로, 골재 안정성 시험의 1사이클은 20℃의 황산나트륨 용액에 16시간 침수하는 과정, 105℃로 2.5시간 상승, 4시간 유지의 건조 과정으로 이루어진다.
그런데 종래에는 작업자가 골재 시료를 용액에 담그고 말리는 작업을 직접 수행하며 시간마다 체크해야 해서 많은 인력이 필요하고 비효율적이었다.
일본공표특허공보 특표2005-522693호(2005. 7. 28.)
본 발명은 골재의 안정성 시험을 자동으로 수행하는 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 골재 안정성시험 자동화 장치는 중공의 상부 챔버, 골재 투입부, 하부 챔버, 순환 펌프, 온도 유지부 및 제어부를 포함한다. 중공의 상부 챔버는 내부에 시험 용액과 시료가 수용될 수 있도록 형성된다. 골재 투입부는 상기 상부 챔버에 수용되며 다수의 구역으로 구획되어 상기 다수의 구역에 수용된 골재가 시험 용액에 침수되도록 한다. 하부 챔버는 상기 상부 챔버와 배관으로 연결되며 내부에 시험 용액이 수용된다. 순환 펌프는 상기 하부 챔버의 시험 용액이 상기 상부 챔버로 순환하게 한다. 온도 유지부는 상기 하부 챔버에 수용된 시험 용액의 온도를 일정하게 유지시킨다. 제어부는 상기 순환 펌프 및 온도 유지부의 동작을 제어한다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기 하부 챔버는 시험 용액이 수용되는 내부 챔버와 내부 챔버를 감싸는 외부 챔버의 이중 챔버 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 온도 유지부는 외부 챔버에 수용되는 온도 유지용 용매의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 시험 용액의 온도를 일정하게 유지하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 상부 챔버와 하부 챔버 사이에는 무전원 자동밸브가 구비된 배출 배관이 더 연결되어, 전원 공급이 중단되었을 때 상부 챔버의 용액이 하부 챔버로 모이는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 배출 배관에 튐 방지 가이드가 적용된 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 골재의 안정성 시험이 자동으로 이루어질 수 있다. 따라서, 시험이 정확하고 편리하게 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화 장치의 외부 모습이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 측면 투시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 배출 배관 부분을 도시한 것이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 후술하는 실시 예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 대응되는 구성 요소들은 동일한 번호로 참조된다. 또한, 구성요소들의 형상이나 크기 등은 실제보다 과장될 수 있다. 그리고 관련된 공지 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 생각되는 경우 그 공지 기술에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화 장치의 외부 모습이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 구조도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 측면 투시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 골재 안정성시험 자동화 장치(10)는 상부 챔버(110), 골재 투입부(120), 하부 챔버(130), 순환 펌프(140), 온도 유지부(150), 제어부(160)를 포함하여 형성된다.
상부 챔버(110)는 내부에 황산나트륨용액 용액과 시료가 수용될 수 있도록 중앙이 빈 형태로 형성된다. 상부 챔버(110)는 일반적인 사각의 상자 모양일 수 있다. 상부 챔버(110) 내부에는 시험 용액에 담가졌던 골재 시료를 건조시키기 위한 파이프 히터(111) 및 팬(112)이 구비될 수 있다. 그리고, 상부 챔버(110)에는 챔버 내의 공기를 외부로 배출하기 위한 배기관(180)이 더 구비될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만 상부 챔버(110)에는 외부에서 내부를 볼 수 있도록 투명 투시창이 구비될 수 있다. 그 경우 외부에서 내부의 시험 상황을 확인할 수 있다.
또한, 상부에는 자동으로 개폐되는 자동도어가 구비될 수 있다. 이 경우, 작업자가 도어를 직접 여닫을 필요가 없으므로 작업이 편리하게 된다. 자동도어는 공압 실린더에 의해 자동으로 개폐되게 형성될 수 있다.
골재 투입부(120)는 상부 챔버(110)에 수용되며 다수의 구역으로 구획되어 다수의 구역에 수용된 골재가 시험 용액에 침수되도록 한다. 골재 투입부(120)는 가로 6칸, 세로 6칸 총 36칸으로 이루어진 구역을 구비할 수 있다. 그리고 각 칸에는 다수의 골재가 수용된 바스켓이 삽입될 수 있다.
하부 챔버(130)는 상부 챔버(110)와 배관으로 연결되며 내부에 황산나트륨 용액이 수용된다. 하부 챔버(130)도 그 외형은 상부 챔버(110)와 마찬가지로 일반적인 사각의 상자 모양일 수 있다. 그리고 재질은 스테인리스 스틸(SUS)을 사용하여 제작함으로써 녹이 슬지 않게 하는 것이 좋다. 외면에는 우레탄 등을 씌워 열이 전달되지 않게 함으로써 내부의 시험 용액인 황산나트륨 용액이 일정한 온도를 유지할 수 있도록 하는 것이 좋다. 하부 챔버(130)에도 상부 챔버(110)와 마찬가지로 외부에서 내부 상태를 확인할 수 있도록 하는 투명창이 설치될 수 있다. 또한, 조명이 설치될 수 있다. 이 경우, 외부에서 내부의 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 하부 챔버(130)에는 용량을 표시하는 눈금이 구비될 수 있다. 이 경우, 시험에 사용되는 용액을 만들기가 쉽다.
또한, 하부 챔버(130)는 시험 용액이 수용되는 내부 챔버(131)와 내부 챔버(131)를 감싸는 외부 챔버(132)의 이중 챔버 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 내부 챔버(131)에는 시험 용액인 황산나트륨 용액이 수용되고 외부 챔버(132)에는 온도 유지용 용매가 수용될 수 있다. 그리하여 온도 유지용 용매의 온도를 일정하게 유지함으로써, 황산나트륨 용액의 온도가 20℃로 유지되게 할 수 있다. 이 경우, 만약의 경우 황산나트륨 용액이 굳더라도 전체 시스템에는 영향이 없게 된다.
한편, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(130)를 연결하는 연결배관(125)도 녹이 잘 슬지 않는 스테인리스 스틸로 제작하는 것이 바람직하다.
순환 펌프(140)는 하부 챔버(130)의 시험 용액이 상부 챔버(110)로 순환하게 한다. 순환 펌프(140)에 의해 시험 용액이 게속 순환하므로 시험 용액이 굳는 것이 방지된다. 그리고 순환 펌프(140)에는 펌프 및 배관에 남은 용액을 배출하는 배출 밸브가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 비상 시 순환펌프 또는 배관에 남은 용액을 외부로 배출함으로써 시험 용액이 굳어 장비가 고장나는 것을 방지할 수 있다.
온도 유지부(150)는 하부 챔버(130)에 수용된 시험 용액의 온도를 일정하게 유지시킨다. 시험에 사용되는 황산나트륨 용액은 그 특성상 온도가 조금만 달라져도 고체화될 수 있다. 따라서, 황산나트륨 용액의 온도를 일정하게 유지시킬 필요가 있다. 온도 유지부(150)는 자동 온도 조절기 등을 이용하여 황산나트륨 용액의 온도를 일정하게 유지시킨다.
한편, 온도 유지부(150)는 외부 챔버(132)에 수용되는 온도 유지용 용매의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 시험 용액의 온도를 일정하게 유지하는 것일 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 하부 챔버(130)가 시험 용액이 수용되는 내부 챔버(131)와 내부 챔버(131)를 감싸는 외부 챔버(132)의 이중 챔버 구조로 이루어진 경우, 온도 유지부(150)는 외부 챔버(132)에 수용되는 온도 유지용 용매의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 내부 챔버(131)에 수용되는 황산나트륨 용액의 온도가 일정하게 유지되게 할 수 있다. 이 경우, 만약의 경우 황산나트륨 용액이 굳더라도 전체 시스템에는 영향이 없게 된다.
제어부(160)는 순환 펌프(140) 및 온도 유지부(150)의 동작을 제어한다. 제어부(160)는 순환 펌프(140) 및 온도 유지부(150)의 동작을 제어함으로써, 골재가 시험 용액에 침수되고 건조되는 과정이 5회 반복되게 한다. 그리고 시험이 완료된 후에는 시험 용액이 하부 챔버(130)에 모이도록 하고 시험이 완료되었다는 것을 알려주는 알림 기능을 더 구비할 수 있다.
한편, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(130) 사이에는 무전원 자동밸브가 구비된 배출 배관(170)이 더 연결될 수 있다. 이 경우, 전원 공급이 중단되거나 이상 발생 시 밸브가 자동으로 열려 상부 챔버(110)나 배관에 있는 모든 용액이 하부 챔버(130)로 모이게 된다. 따라서, 전원 공급이 중단되거나 이상 발생 시 용액이 상부 챔버나 배관 내에서 굳는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 안정성시험 자동화장치의 배출 배관 부분을 도시한 것이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 골재 안정성시험 자동화 장치(10)의 배출 배관(170)에는 튐 방지 가이드(171)가 적용될 수 있다. 튐 방지 가이드(171)는 고깔모자 형태로 형성되어 배출 배관(170)의 둘레에 결합될 수 있다. 이와 같이 골재 안정성시험 자동화 장치의 배출 배관(170)에 튐 방지 가이드(171)가 구비되는 경우, 용액이 상부 챔버(110)에서 하부 챔버(130)로 떨어질 때 용액이 튀어 응고되면서 배출구 주변에 얼룩 및 덩어리가 형성되는 것을 방지될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 골재 안정성시험 자동화장치
110: 상부 챔버
111: 파이프 히터
112: 팬
120: 골재 투입부
125: 연결배관
130: 하부 챔버
131: 내부 챔버
132: 외부 챔버
140: 순환 펌프
150: 온도 유지부
160: 제어부
170: 배출 배관
171: 튐방지 가이드
180: 배기관

Claims (5)

  1. 내부에 시험 용액과 시료가 수용될 수 있는 중공의 상부 챔버;
    상기 상부 챔버에 수용되며 다수의 구역으로 구획되어 상기 다수의 구역에 수용된 골재가 시험 용액에 침수되도록 하는 골재 투입부;
    상기 상부 챔버와 배관으로 연결되며 내부에 시험 용액이 수용되는 하부 챔버;
    상기 하부 챔버의 시험 용액이 상기 상부 챔버로 순환하게 하는 순환 펌프;
    상기 하부 챔버에 수용된 시험 용액의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부; 및
    상기 순환 펌프 및 온도 유지부의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 골재 안정성시험 자동화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 챔버는 시험 용액이 수용되는 내부 챔버와 내부 챔버를 감싸는 외부 챔버의 이중 챔버 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 골재 안정성시험 자동화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도 유지부는 외부 챔버에 수용되는 온도 유지용 용매의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 시험 용액의 온도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 골재 안정성시험 자동화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 챔버와 하부 챔버 사이에는 무전원 자동밸브가 구비된 배출 배관이 더 연결되어, 전원 공급이 중단되었을 때 상부 챔버의 용액이 하부 챔버로 모이는 것을 특징으로 하는 골재 안정성시험 자동화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배출 배관에 튐 방지 가이드가 적용된 것을 특징으로 하는 골재 안정성시험 자동화 장치.
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