KR20230144452A - Rebar including optical fiber sensor for measuring strain, and apparatus for manufacturing the same, and method for manufacturing the same, and method for using the same - Google Patents
Rebar including optical fiber sensor for measuring strain, and apparatus for manufacturing the same, and method for manufacturing the same, and method for using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230144452A KR20230144452A KR1020220150336A KR20220150336A KR20230144452A KR 20230144452 A KR20230144452 A KR 20230144452A KR 1020220150336 A KR1020220150336 A KR 1020220150336A KR 20220150336 A KR20220150336 A KR 20220150336A KR 20230144452 A KR20230144452 A KR 20230144452A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- riba
- prepreg
- manufacturing
- strain
- pattern
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 31
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 28
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 27
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 27
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 claims description 12
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 11
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 9
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 7
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 claims 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 63
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 9
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
- B29C59/022—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
- B29C70/22—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/3537—Optical fibre sensor using a particular arrangement of the optical fibre itself
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 변형 측정을 위한 광섬유 센서를 포함하는 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건설용 스틸 철근을 대체할 수 있고, 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있는 리바에 관련된 것이다. The present invention relates to a riba including an optical fiber sensor for measuring strain, an apparatus for manufacturing the same, a method for manufacturing the same, and a method for using the same. More specifically, the riba can replace steel rebar for construction, and the riba can be used in construction. It is related to riba, which can measure the deformation of concrete structures.
우리나라 주요 인프라 구조물의 70% 이상을 차지하는 철근-콘크리트 구조물은 다양한 부식 환경에 노출되어 있기 때문에 철근 부식으로 인한 잦은 유지 보수가 실시되고 있고, 철근-콘크리트 구조물의 수명을 단축시키는 가장 주요한 원인으로 파악되고 있다.Reinforced concrete structures, which account for more than 70% of Korea's major infrastructure structures, are exposed to various corrosive environments, so frequent maintenance is performed due to reinforcing steel corrosion, which is identified as the most important cause of shortening the lifespan of reinforced concrete structures. there is.
콘크리트 내에 철근이 부식되면 철근 단면손실로 인한 내부하력의 감소, 철근마디의 손상에 의한 부착력 저하 등으로 인해 철근-콘크리트 구조물의 안전성에 악영향을 미친다.Corrosion of reinforcing bars in concrete has a negative impact on the safety of reinforced concrete structures due to a decrease in internal load due to loss of cross-section of the reinforcing bars and a decrease in adhesion due to damage to the reinforcing bar joints.
또한, 철근의 부피가 팽창하며 팽창압은 주변 콘크리트에 응력을 유발시켜 콘크리트 피복부에 균열을 발생시킨다. 균열이 발생하면 산소나 수분의 공급이 용이하게 되어 철근의 부식을 더욱 촉진시키므로 균열은 더 크게 진전된다. 또한 이러한 과정은 겨울철에 동결 융해를 경험하면서 상황은 더욱 악화되고 피복 콘크리트의 탈락, 미관 불량 등 철근-콘크리트 구조물의 내구수명은 현저히 저하된다.Additionally, the volume of the rebar expands, and the expansion pressure causes stress in the surrounding concrete, causing cracks in the concrete covering. When a crack occurs, the supply of oxygen or moisture becomes easier, further accelerating corrosion of the rebar, so the crack progresses further. Additionally, as this process experiences freezing and thawing in the winter, the situation worsens, and the durability of the reinforced concrete structure is significantly reduced, including loss of covering concrete and poor aesthetics.
이러한 현상은 특히 해양환경에 직접적으로 노출된 항만 시설물에서 더욱 두드러지며, 노후화 및 열화로 인한 유지보수비가 급증하고 있다. 철근 부식등 항만 시설물의 열화 및 손상으로 연평균 약 1,400억 원의 유지 보수비를 집행하는 것으로 조사된 바 있어, 철근-콘크리트 구조물에서 철근의 부식 문제를 근원적으로 해결하기 위한 시도가 일본, 유럽, 캐나다, 미국 등을 중심으로 활발히 연구되고 있다. This phenomenon is especially noticeable in port facilities directly exposed to the marine environment, and maintenance costs are rapidly increasing due to aging and deterioration. It has been found that an average annual maintenance cost of approximately 140 billion won is incurred due to deterioration and damage to port facilities, including corrosion of steel bars. Attempts to fundamentally solve the problem of corrosion of steel bars in steel-concrete structures have been made in Japan, Europe, Canada, and other countries. It is being actively researched, especially in the United States.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있는 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a riba that can improve the durability of a concrete structure in which the riba is constructed, a manufacturing device thereof, a manufacturing method thereof, and a method of using the riba.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있는 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a riba capable of measuring the deformation of a concrete structure in which the riba is constructed, a manufacturing device thereof, a manufacturing method thereof, and a method of using the riba.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 생산 속도가 향상된 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide riba with improved production speed, a manufacturing apparatus thereof, a manufacturing method thereof, and a method of using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 연속 생산성이 향상된 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a riba with improved continuous productivity, a manufacturing apparatus thereof, a manufacturing method thereof, and a method of using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 대량 생산성이 향상된 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide riba with improved mass productivity, a manufacturing apparatus thereof, a manufacturing method thereof, and a method of using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 콘크리트와의 접착력을 향상시키기 위한 다양한 형상의 패턴을 연속 공정으로 제공할 수 있는 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a riba that can provide patterns of various shapes to improve adhesion to concrete through a continuous process, a manufacturing device thereof, a method of manufacturing the same, and a method of using the same. There is something to do.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problems to be solved by the present invention are not limited to those described above.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 변형 측정 리바를 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a strain measurement riba.
일 실시 예에 따르면, 일 방향으로 연장되는 코어 센서, 및 상기 코어 센서의 외주면을 감싸는 프리프레그를 포함하고, 상기 프리프레그의 표면에는 상기 프리프레그의 표면 프로파일에 의해 정의되는 볼록부 및 오목부를 포함하는 리브 패턴이 제공된 것을 포함하는 변형 측정 리바에 있어서, 상기 코어 센서는 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 것을 포함하고, 상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우 상기 변형 측정 리바 내 상기 코어 센서도 함께 변형되어, 상기 코어 센서의 변형을 통해 상기 콘크리트 구조물의 변형을 측정하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, it includes a core sensor extending in one direction, and a prepreg surrounding an outer peripheral surface of the core sensor, and the surface of the prepreg includes convex portions and concave portions defined by the surface profile of the prepreg. In the strain measurement riba including a rib pattern provided, the core sensor is a core rod extending in one direction, and an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod is inserted into the inside of the core rod. Including, when the concrete structure on which the strain measuring riba is constructed is deformed, the core sensor in the strain measuring riba is also deformed, and may include measuring the strain of the concrete structure through deformation of the core sensor. .
일 실시 예에 따르면, 상기 프리프레그는 현무암 직물에 열가소성 물질이 침투된 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the prepreg may include a thermoplastic material infiltrated into basalt fabric.
일 실시 예에 따르면, 상기 열가소성 물질은, 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아미드(PA, polyamide), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylenesulfide), 폴리에틴에틸케톤(PEEK, Polyethyleethyleketon) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the thermoplastic material is polypropylene (PP, polypropylene), polyethylene (PE, polyethylene), polycarbonate (PC, polycarbonate), polyamide (PA, polyamide), and polyphenylene sulfide (PPS, polyphenylenesulfide). , polyethylethyl ketone (PEEK), or a mixture thereof may be included.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 변형 측정 리바의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a method for manufacturing a strain measuring riba.
일 실시 예에 따르면, 상기 변형 측정 리바의 제조 방법은 열가소성 필름과 현무암 직물이 라미네이팅된 프리프레그를 제조하는 단계, 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 코어 센서를 준비하는 단계, 상기 코어 센서의 외주면이 상기 프리프레그로 감싸진 베이스 로드를 제조하는 단계, 및 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 상기 프리프레그 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the method of manufacturing the strain measuring riba includes manufacturing a prepreg in which a thermoplastic film and a basalt fabric are laminated, a core rod extending in one direction, and an extension direction of the core rod inside the core rod. Preparing a core sensor into which an optical fiber sensor extending in the same direction is inserted, manufacturing a base rod in which the outer peripheral surface of the core sensor is wrapped with the prepreg, and applying pressure to the base rod through a master pattern , It may include forming a rib pattern having a reverse image of the master pattern on the prepreg surface of the base rod.
일 실시 예에 따르면, 상기 프리프레그를 제조하는 단계는, 열가소성 필름, 현무암 직물, 및 접착 필름을 준비하는 단계, 상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물 사이에 상기 접착 필름을 배치하는 단계, 및 상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물을 압착하여, 상기 열가소성 필름이 포함하는 열가소성 물질을 상기 현무암 직물에 침투시키는 단계를 포함할 수 있다. According to one embodiment, preparing the prepreg includes preparing a thermoplastic film, a basalt fabric, and an adhesive film, disposing the adhesive film between the thermoplastic film and the basalt fabric, and the thermoplastic film. And it may include the step of compressing the basalt fabric to infiltrate the basalt fabric with the thermoplastic material contained in the thermoplastic film.
일 실시 예에 따르면, 상기 리브 패턴을 형성하는 단계는, 상기 베이스 로드가 열처리된 상태에서 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, forming the rib pattern may include applying pressure to the base rod while the base rod is heat treated.
일 실시 예에 따르면, 상기 리브 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 경우, 상기 프리프레그의 표면에 상기 마스터 패턴의 오목부와 대응되는 볼록부 및 상기 마스터 패턴의 볼록부와 대응되는 오목부가 형성되어, 상기 리브 패턴이 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, in the step of forming the rib pattern, when pressure is applied to the base rod through the master pattern, a convex portion corresponding to a concave portion of the master pattern and a convex portion corresponding to a concave portion of the master pattern are formed on the surface of the prepreg. This may include forming concave portions corresponding to convex portions of the pattern, thereby forming the rib pattern.
일 실시 예에 따르면, 상기 리브 패턴을 형성하는 단계에서, 상부 마스터 패턴을 포함하는 상부 프레스 몰드 및 하부 마스터 패턴을 포함하는 하부 마스터 몰드를 통해 상기 프리프레그에 압력이 인가되고, 상기 프리프레그의 표면에는, 상기 상부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제1 리브 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제2 리브 패턴이 형성되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, in the step of forming the rib pattern, pressure is applied to the prepreg through an upper press mold including an upper master pattern and a lower master mold including a lower master pattern, and the surface of the prepreg is It may include forming a first rib pattern having an inverse image of the upper master pattern and a second rib pattern having an inverse image of the lower master pattern.
일 실시 예에 따르면, 상기 상부 마스터 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴의 형상이 서로 다르고, 상기 제1 리브 패턴 및 상기 제2 리브 패턴의 형상이 서로 다른 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the upper master pattern and the lower master pattern may have different shapes, and the first rib pattern and the second rib pattern may have different shapes.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 변형 측정 리바 제조 장치를 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a strain measuring riba manufacturing device.
일 실시 예에 따르면, 상기 변형 측정 리바 제조 장치는 열가소성 필름과 현무암 직물이 라미네이팅된 프리프레그를 제조하는 라미네이터, 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 코어 센서의 외주면이 상기 프리프레그로 감싸진 베이스 로드를 제조하는 롤링 모듈, 및 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드의 표면에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 상기 프리프레그 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 프레스 모듈을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the strain measurement riba manufacturing device includes a laminator for manufacturing a prepreg in which a thermoplastic film and a basalt fabric are laminated, a core rod extending in one direction, and an extension direction of the core rod inside the core rod and A rolling module for manufacturing a base rod in which the outer peripheral surface of a core sensor into which an optical fiber sensor extending in the same direction is inserted is wrapped with the prepreg, and applying pressure to the surface of the base rod through a master pattern, It may include a press module that forms a rib pattern having a reverse image of the master pattern on the surface of the prepreg.
일 실시 예에 따르면, 상기 프레스 모듈은, 상부 프레스 몰드, 및 상기 상부 프레스 몰드와 대향하여 배치되는 하부 프레스 몰드를 포함하고, 상기 상부 프레스 몰드, 및 상기 하부 프레스 몰드는 각각 마스트 패턴을 포함하며, 상기 베이스 로드는 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드 사이에 배치되되, 상기 베이스 로드를 사이에 두고, 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드가 상기 베이스 로드에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 상기 리브 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the press module includes an upper press mold and a lower press mold disposed opposite to the upper press mold, and the upper press mold and the lower press mold each include a mast pattern, The base rod is disposed between the upper press mold and the lower press mold, with the base rod interposed between them, and the upper press mold and the lower press mold apply pressure to the base rod, so that the surface of the base rod It may include forming the rib pattern having a reverse image of the master pattern.
일 실시 예에 따르면, 상기 프레스 모듈은, 상기 베이스 로드가 열처리된 상태에서 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드의 상기 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력을 인가하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the press module may include applying pressure to the base rod through the master pattern of the upper press mold and the lower press mold while the base rod is heat-treated.
본 발명의 실시 예에 따른 변형 측정 리바는 일 방향으로 연장되는 코어 센서, 및 상기 코어 센서의 외주면을 감싸는 프리프레그를 포함하고, 상기 프리프레그의 표면에는 상기 프리프레그의 표면 프로파일에 의해 정의되는 볼록부 및 오목부를 포함하는 리브 패턴이 제공된 것을 포함하되, 상기 코어 센서는 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 것을 포함할 수 있다. The strain measuring riba according to an embodiment of the present invention includes a core sensor extending in one direction and a prepreg surrounding an outer peripheral surface of the core sensor, and the surface of the prepreg has a convex shape defined by the surface profile of the prepreg. A rib pattern including a portion and a concave portion is provided, wherein the core sensor includes a core rod extending in one direction, and an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod is inserted into the core rod. may include
이에 따라, 상기 변형 측정 리바는 상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우 상기 변형 측정 리바 내 상기 코어 센서도 함께 변형되어, 상기 코어 센서의 변형을 통해 상기 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있다. Accordingly, the strain measurement riba is deformed when the concrete structure on which the strain measurement riba is constructed is deformed, and the core sensor within the strain measurement riba is also deformed, so that the strain of the concrete structure can be measured through the deformation of the core sensor. there is.
또한, 상기 변형 측정 리바는, 상기 베이스 로드로부터 상기 리브 패턴이 분리되는 현상이 현저하게 감소됨으로, 상기 리브 패턴을 통한 콘크리트와의 접착력이 향상되어 상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 내구성이 향상될 수 있다. In addition, the strain measurement riba significantly reduces the phenomenon of separation of the rib pattern from the base load, thereby improving adhesion to concrete through the rib pattern, thereby improving the durability of the concrete structure on which the strain measurement riba is constructed. It can be.
이와 달리, 베이스 로드의 표면에 별도의 섬유 등을 제공하여 리브 패턴을 형성하는 종래의 기술의 경우, 베이스 로드와 리브 패턴이 일체(one body)의 구조를 이루지 못함에 따라, 베이스 로드로부터 리브 패턴이 분리되는 문제점이 발생될 수 있다. 이로 인해, 콘크리트와의 접착력이 감소되어 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 내구성이 감소되는 문제점이 발생될 수 있다. In contrast, in the case of the conventional technology of forming a rib pattern by providing separate fibers, etc. on the surface of the base rod, the base rod and the rib pattern do not form a single body, so the rib pattern is separated from the base rod. This separation problem may occur. As a result, the adhesion with concrete is reduced, which may cause a problem in which the durability of the concrete structure on which the riba is installed is reduced.
또한, 열경화성 수지를 포함하는 종래의 리바의 경우, 특정 형상의 형태로 미리 제조한 후 현장에 공급됨으로, 현장에서의 사용 편의성 및 적용 효율이 낮은 문제점이 있다. In addition, in the case of conventional riba containing thermosetting resin, it is manufactured in advance in a specific shape and then supplied to the field, so there is a problem of low convenience of use and application efficiency in the field.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 변형 측정 리바는 상기 열가소성 수지를 포함함으로, 열처리 후 구부리는 간단한 방법으로 시공 현장에서 상기 변형 측정 리바의 형상을 쉽게 성형할 수 있다. 이로 인해, 현장에서의 사용 편의성 및 적용 효율이 현저하게 향상될 수 있다. However, since the strain measuring riba according to an embodiment of the present invention includes the thermoplastic resin, the shape of the strain measuring riba can be easily formed at the construction site by a simple method of bending after heat treatment. Because of this, convenience of use and application efficiency in the field can be significantly improved.
뿐만 아니라, 상기 변형 측정 리바(RB)는 마스터 패턴을 포함하는 프레스 모듈을 통해 압력을 인가하는 간단을 공정을 통해 형성될 수 있으므로, 생산 속도 및 연속 생산성이 향상되어 대량 생산 공정에 용이하게 적용될 수 있다. In addition, since the strain measurement riba (RB) can be formed through a simple process of applying pressure through a press module containing a master pattern, production speed and continuous productivity are improved and can be easily applied to the mass production process. there is.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치가 포함하는 라미네이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조에 사용되는 코어 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치가 포함하는 롤링 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 프레스 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 프레스 모듈 중 하부 프레스 몰드를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치를 통해 제조된 변형 측정 리바를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 변형 예에 따른 변형 측정 리바를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법 중 S230 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 과정에서 사용되는 베이스 로드를 설명하기 위한 도면이다. Figure 1 is a perspective view of a strain measuring riba manufacturing device according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram for explaining a laminator included in the strain measuring riba manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining a core sensor used in manufacturing a strain measurement riba according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining a rolling module included in the strain measuring riba manufacturing device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram for explaining the press module of the strain measuring riba manufacturing device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining the lower press mold among the press modules of the strain measuring riba manufacturing device according to the first embodiment of the present invention.
Figures 7 and 8 are diagrams for explaining a strain-measuring rib manufactured through a strain-measuring riba manufacturing device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram for explaining a strain measurement riba according to a modified example of the present invention.
Figure 10 is a flowchart explaining a method of manufacturing a strain measuring riba according to the first embodiment of the present invention.
Figure 11 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a strain measuring riba according to a second embodiment of the present invention.
Figure 12 is a diagram for explaining step S230 in the method of manufacturing a strain measurement riba according to the second embodiment of the present invention.
Figure 13 is a diagram for explaining the base load used in the manufacturing process of the strain measurement riba according to the second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be formed directly on the other element or that a third element may be interposed between them. Additionally, in the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. Additionally, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiment. Additionally, in this specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the components listed before and after.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features, numbers, steps, or components. It should not be understood as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.
또한, 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.Additionally, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 사시도이다. Figure 1 is a perspective view of a strain measuring riba manufacturing device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치는 라미네이터(210), 롤링 모듈(220), 및 프레스 모듈(230)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성에 대해 설명된다. Referring to FIG. 1, the strain measuring riba manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention may include a laminator 210, a rolling module 220, and a press module 230. Below, each configuration is explained.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치가 포함하는 라미네이터를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조에 사용되는 코어 센서를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치가 포함하는 롤링 모듈을 설명하기 위한 도면이다. Figure 2 is a diagram for explaining a laminator included in the strain measuring rib manufacturing device according to the first embodiment of the present invention, and Figure 3 is a core sensor used for manufacturing the strain measuring riba according to the first embodiment of the present invention. is a drawing for explaining, and Figure 4 is a drawing for explaining a rolling module included in the strain measuring rib manufacturing device according to the first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 라미네이터(210)는 열가소성 필름(HF)과 현무암 직물(BF)이 라미네이팅된 프리프레그(PR)를 제조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 프레프레그(PR)는, 상기 열가소성 필름(HF)과 상기 현무암 직물(BF) 사이에 접착 필름(AF)이 배치된 상태에서, 상기 라미네이터(210)를 통해 상기 열가소성 필름(HF)과 상기 현무암 직물(BF)을 압착함으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 열가소성 필름(HF)과 상기 현무암 직물(BF)이 압착되기 전, 상기 라미네이터(210)는 상기 열가소성 필름(HF)의 종류에 따라 약 180℃~300℃의 온도로 열처리될 수 있으며, 상기 라미네이터(210)의 벨트 속도는 15~18 min/rpm으로 제어되고 공기압은 4~5 bar로 제어될 수 있다. Referring to FIG. 2, the laminator 210 can manufacture prepreg (PR) in which a thermoplastic film (HF) and basalt fabric (BF) are laminated. According to one embodiment, the prepreg (PR) is applied to the thermoplastic film (HF) through the laminator 210 in a state in which an adhesive film (AF) is disposed between the thermoplastic film (HF) and the basalt fabric (BF). It can be formed by pressing a film (HF) and the basalt fabric (BF). In addition, before the thermoplastic film (HF) and the basalt fabric (BF) are pressed, the laminator 210 may be heat treated at a temperature of about 180°C to 300°C depending on the type of the thermoplastic film (HF), The belt speed of the laminator 210 may be controlled at 15 to 18 min/rpm and the air pressure may be controlled at 4 to 5 bar.
일 실시 예에 따르면, 상기 열가소성 필름(HF)은 열가소성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 열가소성 물질은 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아미드(PA, polyamide), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylenesulfide), 폴리에틴에틸케톤(PEEK, Polyethyleethyleketon) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 필름(AF)은 테프론 이형 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 현무암 직물(BF)은 복수의 현무암 섬유들이 직조되어 형성된 직물을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the thermoplastic film (HF) may include a thermoplastic material. For example, the thermoplastic materials include polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polyphenylene sulfide (PPS), and polyethylene. It may include any one of ethyl ketone (PEEK, polyethyleethyleketon) or a mixture thereof. For example, the adhesive film (AF) may include a Teflon release film. For example, the basalt fabric (BF) may include a fabric formed by weaving a plurality of basalt fibers.
상기 라미네이터(210)를 통해 상기 열가소성 필름(BF)과 상기 현무암 직물(BF)이 압착되는 경우, 상기 현무암 직물(BF)에 상기 열가소성 필름(BF)의 상기 열가소성 물질이 침투될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리프레그(PR)가 제조될 수 있다. When the thermoplastic film (BF) and the basalt fabric (BF) are compressed through the laminator 210, the thermoplastic material of the thermoplastic film (BF) may permeate into the basalt fabric (BF). Accordingly, the prepreg (PR) can be manufactured.
도 3을 참조하면, 코어 센서(CS)는 일 방향으로 연장되는 코어 로드(CR), 및 상기 코어 로드(CR)의 내부에 상기 코어 로드(CR)의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서(PS)가 삽입된 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3, the core sensor (CS) includes a core rod (CR) extending in one direction, and an optical fiber sensor extending inside the core rod (CR) in the same direction as the extension direction of the core rod (CR). It may have a structure in which (PS) is inserted.
일 실시 예에 따르면, 상기 광섬유 센서(PS)는 광섬유의 표면에 주파수를 반사시키는 물질이 코팅된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 광섬유 센서(PS)의 외부에서 주파수를 송신하는 경우, 상기 광섬유 센서(PS)는 송신된 주파수를 반사할 수 있다. 이로 인해, 후술되는 변형 측정 리바는, 상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우 외부 측정기로부터 주파수를 송신 및 수신함으로써, 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있다. According to one embodiment, the optical fiber sensor PS may have a structure in which a material that reflects frequencies is coated on the surface of the optical fiber. Accordingly, when a frequency is transmitted from outside the optical fiber sensor (PS), the optical fiber sensor (PS) may reflect the transmitted frequency. For this reason, the strain measuring riba, which will be described later, can measure the strain of the concrete structure by transmitting and receiving a frequency from an external measuring device when the concrete structure on which the strain measuring riba is constructed is deformed.
구체적으로, 상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우, 상기 변형 측정 리바 또한 콘크리트 구조물과 함께 변형될 수 있다. 사용자는 주파수를 송신 및 수신할 수 있는 외부 측정기를 통해 상기 변형 측정 리바를 향해 주파수를 송신한 후 상기 변형 측정 리바로부터 반사된 주파수를 수신하고, 수신된 주파수를 분석함으로써, 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있다. Specifically, when the concrete structure on which the strain measuring riba is constructed is deformed, the strain measuring riba may also be deformed together with the concrete structure. The user measures the strain of the concrete structure by transmitting a frequency toward the strain measurement riba through an external measuring device capable of transmitting and receiving frequencies, then receiving the frequency reflected from the strain measurement riba, and analyzing the received frequency. can do.
도 4를 참조하면, 상기 롤링 모듈(220)은 코어 센서(CS)의 외주면이 상기 프리프레그(PR)로 감싸진 베이스 로드(BR)를 제조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 로드(BR)는, 상기 코어 센서(CS)의 외주면에 상기 프리프레그(PR)를 감는 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 코어 센서(CS)는 일 방향으로 연장되고, 1~2 mm의 직경을 갖는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 코어 센서(CS)의 외주면이 상기 프리프레그(PR)로 감싸진 상기 베이스 로드(BR)는 15~18 mm의 직경을 갖는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 롤링 모듈(220)을 통해 제조된 상기 베이스 로드(BR)는 후술되는 프레스 모듈(230)로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 4, the rolling module 220 can manufacture a base rod (BR) in which the outer peripheral surface of the core sensor (CS) is wrapped with the prepreg (PR). According to one embodiment, the base rod (BR) may be manufactured by wrapping the prepreg (PR) around the outer peripheral surface of the core sensor (CS). For example, the core sensor CS may extend in one direction and have a cylindrical shape with a diameter of 1 to 2 mm. In addition, the base rod (BR), whose outer peripheral surface of the core sensor (CS) is wrapped with the prepreg (PR), may have a cylindrical shape with a diameter of 15 to 18 mm. The base rod (BR) manufactured through the rolling module 220 may be provided as a press module 230, which will be described later.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 로드(BR)가 상기 롤링 모듈(220)로부터 후술되는 프레스 모듈(230)로 제공되기 전, 상기 베이스 로드(BR)는 프리 히터 및 프리 포머를 통해 열처리 및 포밍될 수 있다. According to one embodiment, before the base rod (BR) is provided from the rolling module 220 to the press module 230, which will be described later, the base rod (BR) is heat treated and formed through a pre-heater and a pre-former. You can.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 프레스 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치의 프레스 모듈 중 하부 프레스 몰드를 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바 제조 장치를 통해 제조된 변형 측정 리바를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 변형 예에 따른 변형 측정 리바를 설명하기 위한 도면이다. Figure 5 is a diagram for explaining the press module of the strain measuring rib manufacturing device according to the first embodiment of the present invention, and Figure 6 is a lower press of the press module of the strain measuring rib manufacturing device according to the first embodiment of the present invention. Figures 7 and 8 are drawings for explaining the mold, and Figures 7 and 8 are drawings for explaining the strain measuring riba manufactured through the strain measuring riba manufacturing device according to the first embodiment of the present invention, and Figure 9 is a modified example of the present invention. This is a drawing to explain the strain measurement riba according to.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 프레스 모듈(230)은 상부 프레스 몰드(231a), 및 하부 프레스 몰드(231b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)에는 복수의 홈이 형성되고, 각각의 홈에는 마스터 패턴이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 홈은 상기 베이스 로드가 연장되는 방향과 같은 방향으로 연장될 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the press module 230 may include an upper press mold 231a and a lower press mold 231b. According to one embodiment, a plurality of grooves are formed in the upper press mold 231a and the lower press mold 231b, and a master pattern may be formed in each groove. According to one embodiment, the groove may extend in the same direction as the base rod extends.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레스 몰드(231b)에는 네개의 홈이 형성되고, 각각의 홈에는 제1 내지 제4 하부 마스터 패턴(231P1, 231P2, 231P3, 231P4)이 형성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 상기 상부 프레스 몰드(231a)에도 네개의 홈이 형성되고, 각각의 홈에는 제1 내지 제4 상부 마스터 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 상부 마스터 패턴(미도시)의 형상은 각각, 상기 제1 내지 제4 하부 마스터 패턴(231P1, 231P2, 231P3, 231P4)의 형상과 같을 수 있다. 상술된 바와 달리, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)에는 네개 미만의 홈, 또는 네개 초과의 홈이 형성될 수 있다. 즉, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)에 형성되는 홈의 개수는 제한되지 않는다. For example, as shown in FIG. 6, four grooves are formed in the lower press mold 231b, and first to fourth lower master patterns 231 P1 , 231 P2 , 231 P3 , and 231 are formed in each groove. P4 ) may be formed. In addition, although not shown, four grooves are formed in the upper press mold 231a, and first to fourth upper master patterns (not shown) may be formed in each groove. The shapes of the first to fourth upper master patterns (not shown) may be the same as the shapes of the first to fourth lower master patterns 231 P1 , 231 P2 , 231 P3 , and 231 P4 , respectively. Unlike what was described above, less than four grooves or more than four grooves may be formed in the upper press mold 231a and the lower press mold 231b. That is, the number of grooves formed in the upper press mold 231a and the lower press mold 231b is not limited.
상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 상부 프레스 몰드(231a)의 상기 제1 내지 제4 상부 마스터 패턴(미도시)과 상기 하부 프레스 몰드(231b)의 상기 제1 내지 제4 하부 마스터 패턴(231P1, 231P2, 231P3, 231P4)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 상부 마스터 패턴(미도시)과 상기 제1 하부 마스터 패턴(231P1)이 마주보도록 배치되고, 상기 제2 상부 마스터 패턴(미도시)과 상기 제2 하부 마스터 패턴(231P2)이 마주보도록 배치되고, 상기 제3 상부 마스터 패턴(미도시)과 상기 제3 하부 마스터 패턴(231P3)이 마주보도록 배치되고, 상기 제4 상부 마스터 패턴(미도시)과 상기 제4 하부 마스터 패턴(231P4)이 마주보도록 배치될 수 있다. The upper press mold 231a and the lower press mold 231b may be disposed opposite to each other. According to one embodiment, the first to fourth upper master patterns (not shown) of the upper press mold 231a and the first to fourth lower master patterns 231 P1 , 231 of the lower press mold 231b P2 , 231 P3 , 231 P4 ) may be arranged to face each other. That is, the first upper master pattern (not shown) and the first lower master pattern 231 P1 are arranged to face each other, and the second upper master pattern (not shown) and the second lower master pattern 231 P2 are arranged to face each other, the third upper master pattern (not shown) and the third lower master pattern 231 P3 are arranged to face each other, and the fourth upper master pattern (not shown) and the fourth lower master pattern are arranged to face each other. (231 P4 ) can be arranged to face each other.
상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)가 마주보도록 배치된 상태에서, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b) 사이에 열처리된 상기 베이스 로드가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)의 홈 사이에 상기 베이스 로드가 배치될 수 있다. With the upper press mold 231a and the lower press mold 231b arranged to face each other, the heat-treated base rod may be disposed between the upper press mold 231a and the lower press mold 231b. . According to one embodiment, the base rod may be disposed between the grooves of the upper press mold 231a and the lower press mold 231b.
상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)의 홈 사이에 열처리된 상기 베이스 로드가 배치된 상태에서, 상기 상부 프레스 몰드(231a) 및 상기 하부 프레스 몰드(231b)가 접촉되도록 이동되어, 상기 베이스 로드에 압력이 인가될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 로드에는 상기 홈에 형성된 마스터 패턴의 역상이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 로드(BR)의 표면에 리브 패턴(RP)이 형성된 변형 측정 리바(RB)가 제조될 수 있다. With the heat-treated base rod disposed between the grooves of the upper press mold 231a and the lower press mold 231b, the upper press mold 231a and the lower press mold 231b are moved so that they contact each other. , pressure may be applied to the base load. Accordingly, a reverse image of the master pattern formed in the groove may be formed on the base rod. Accordingly, a strain measurement rib (RB) in which a rib pattern (RP) is formed on the surface of the base rod (BR) can be manufactured.
보다 구체적으로, 상기 상부 마스터 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴은 각각, 오목부 및 볼록부를 포함할 수 있다. 상기 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 경우, 상기 베이스 로드의 표면에 상기 마스터 패턴의 오목부와 대응되는 볼록부(RBb)가 형성되고, 상기 마스터 패턴의 볼록부에 대응하는 오목부(RBa)가 형성되어 상기 리브 패턴이 형성될 수 있다. More specifically, the upper master pattern and the lower master pattern may include concave portions and convex portions, respectively. When pressure is applied to the base rod through the master pattern, a convex portion (RB b) corresponding to a concave portion of the master pattern is formed on the surface of the base rod, and a convex portion (RB b ) corresponding to the concave portion of the master pattern is formed. A portion RB a may be formed to form the rib pattern.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 로드에 압력이 인가되기 전, 또는 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 동안, 상기 프레스 모듈(230)에 의해 상기 베이스 로드가 열처리될 수 있다. 상기 베이스 로드가 열처리되는 경우, 상기 열가소성 수지에 의해 상기 베이스 로드의 표면이 부드러워질 수 있다. 상기 베이스 로드가 열처리된 상태에서 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 경우, 상기 베이스 로드의 표면에는 상기 리브 패턴(RP)이 형성될 수 있다. According to one embodiment, the base rod may be heat treated by the press module 230 before pressure is applied to the base rod or while pressure is applied to the base rod. When the base rod is heat treated, the surface of the base rod may be softened by the thermoplastic resin. When pressure is applied to the base rod while the base rod is heat treated, the rib pattern RP may be formed on the surface of the base rod.
즉, 상기 베이스 로드를 열처리하여 표면을 부드럽게 형성한 후, 상기 프레스 모듈(230)을 통해 압력을 인가함으로써, 상기 베이스 로드의 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 상기 리브 패턴(RP)을 형성할 수 있다. That is, after heat treating the base rod to form a smooth surface, pressure is applied through the press module 230 to form the rib pattern RP having a reverse image of the master pattern on the surface of the base rod. You can.
일 변형 예에 따르면, 상기 상부 마스터 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 로드의 표면에는 서로 다른 형상의 리브 패턴(RP)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 로드(BR3)의 제1 영역(BRa)에는, 상기 상부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제1 리브 패턴(RP1)이 형성되고, 상기 베이스 로드(BR3)의 제2 영역(BRb)에는, 상기 하부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제2 리브 패턴(RP2)이 형성되되, 상기 제1 및 제2 리브 패턴(RP1, RP2)의 형상은 서로 다를 수 있다. According to one modification, the upper master pattern and the lower master pattern may have different shapes. Accordingly, rib patterns RP of different shapes may be formed on the surface of the base rod. Specifically, as shown in FIG. 9, a first rib pattern (RP 1) having a reverse image of the upper master pattern is formed in the first region (BR a ) of the base rod (BR 3 ), and the base A second rib pattern (RP 2 ) having an inverse image of the lower master pattern is formed in the second region (BR b ) of the rod (BR 3), wherein the first and second rib patterns (RP 1 , RP 2 ) The shape may be different.
즉, 상기 베이스 로드(BR3)는 복수의 영역으로 구분되되, 구분된 영역에는 서로 다른 형상의 상기 리브 패턴(RP)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 변형 측정 리바의 표면 거칠기를 다양하게 제어할 수 있으므로, 콘크리트와의 접착력 향상이 용이하게 이루어질 수 있다. That is, the base rod BR 3 is divided into a plurality of regions, and the rib patterns RP of different shapes may be formed in the divided regions. Accordingly, since the surface roughness of the strain measuring riba can be controlled in various ways, adhesion to concrete can be easily improved.
일 실시 예에 따르면, 상기 프레스 모듈(230)을 통해 제조된 상기 변형 측정 리바(RB)는 냉각 모듈을 통해 냉각된 후 커팅 모듈을 통해 알맞은 크기로 커팅될 수 있다. According to one embodiment, the strain measurement riba (RB) manufactured through the press module 230 may be cooled through a cooling module and then cut to an appropriate size through a cutting module.
결과적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바(RB)는 일 방향으로 연장되는 코어 센서(CS), 및 상기 코어 센서(CS)의 외주면을 감싸는 프리프레그(PR)를 포함하고, 상기 프리프레그(PR)의 표면에는 상기 프리프레그(PR)의 표면 프로파일에 의해 정의되는 볼록부 및 오목부를 포함하는 리브 패턴(RP)이 제공된 것을 포함하되, 상기 코어 센서(CS)는 일 방향으로 연장되는 코어 로드(CR), 및 상기 코어 로드(CR)의 내부에 상기 코어 로드(CR)의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서(PS)가 삽입된 것을 포함할 수 있다. As a result, the strain measurement riba (RB) according to the first embodiment of the present invention includes a core sensor (CS) extending in one direction, and a prepreg (PR) surrounding the outer peripheral surface of the core sensor (CS), A rib pattern (RP) including convex portions and concave portions defined by the surface profile of the prepreg (PR) is provided on the surface of the prepreg (PR), and the core sensor (CS) is oriented in one direction. It may include an extending core rod (CR), and an optical fiber sensor (PS) inserted into the core rod (CR) extending in the same direction as the extending direction of the core rod (CR).
이에 따라, 상기 변형 측정 리바(RB)는 상기 변형 측정 리바(RB)가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우 상기 변형 측정 리바(RB) 내 상기 코어 센서(CS)도 함께 변형되어, 상기 코어 센서(CS)의 변형을 통해 상기 콘크리트 구조물의 변형을 측정할 수 있다. Accordingly, when the concrete structure on which the strain measuring riba (RB) is constructed is deformed, the strain measuring riba (RB) also deforms the core sensor (CS) within the strain measuring riba (RB), and the core sensor ( The deformation of the concrete structure can be measured through the deformation of CS).
또한, 상기 변형 측정 리바(RB)는, 상기 베이스 로드(BR)로부터 상기 리브 패턴(RP)이 분리되는 현상이 현저하게 감소됨으로, 상기 리브 패턴(RP)을 통한 콘크리트와의 접착력이 향상되어 상기 변형 측정 리바(RB)가 시공된 콘크리트 구조물의 내구성이 향상될 수 있다. 이와 달리, 베이스 로드의 표면에 별도의 섬유 등을 제공하여 리브 패턴을 형성하는 종래의 기술의 경우, 베이스 로드와 리브 패턴이 일체(one body)의 구조를 이루지 못함에 따라, 베이스 로드로부터 리브 패턴이 분리되는 문제점이 발생될 수 있다. 이로 인해, 콘크리트와의 접착력이 감소되어 리바가 시공된 콘크리트 구조물의 내구성이 감소되는 문제점이 발생될 수 있다. In addition, the strain measurement riba (RB) significantly reduces the phenomenon of separation of the rib pattern (RP) from the base rod (BR), thereby improving adhesion to concrete through the rib pattern (RP). The durability of concrete structures constructed with strain measurement riba (RB) can be improved. In contrast, in the case of the conventional technology of forming a rib pattern by providing separate fibers, etc. on the surface of the base rod, the base rod and the rib pattern do not form a single body, so the rib pattern is separated from the base rod. This separation problem may occur. As a result, the adhesion with concrete is reduced, which may cause a problem in which the durability of the concrete structure on which the riba is installed is reduced.
또한, 열경화성 수지를 포함하는 종래의 리바의 경우, 특정 형상의 형태로 미리 제조한 후 현장에 공급됨으로, 현장에서의 사용 편의성 및 적용 효율이 낮은 문제점이 있다. 하지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바(RB)는 상기 열가소성 수지를 포함함으로, 열처리 후 구부리는 간단한 방법으로 시공 현장에서 상기 변형 측정 리바(RB)의 형상을 쉽게 성형할 수 있다. 이로 인해, 현장에서의 사용 편의성 및 적용 효율이 현저하게 향상될 수 있다. In addition, in the case of conventional riba containing thermosetting resin, it is manufactured in advance in a specific shape and then supplied to the field, so there is a problem of low convenience of use and application efficiency in the field. However, since the strain measuring riba (RB) according to the first embodiment of the present invention includes the thermoplastic resin, the shape of the strain measuring riba (RB) can be easily formed at the construction site by a simple method of bending after heat treatment. . Because of this, convenience of use and application efficiency in the field can be significantly improved.
뿐만 아니라, 상기 변형 측정 리바(RB)는 마스터 패턴을 포함하는 프레스 모듈을 통해 압력을 인가하는 간단을 공정을 통해 형성될 수 있으므로, 생산 속도 및 연속 생산성이 향상되어 대량 생산 공정에 용이하게 적용될 수 있다. In addition, since the strain measurement riba (RB) can be formed through a simple process of applying pressure through a press module containing a master pattern, production speed and continuous productivity are improved and can be easily applied to the mass production process. there is.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.Figure 10 is a flowchart explaining a method of manufacturing a strain measuring riba according to the first embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법은 열가소성 필름과 현무암 직물이 라미네이팅된 프리프레그를 제조하는 단계(S110), 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 코어 센서를 준비하는 단계(S120), 상기 코어 센서의 외주면이 상기 프리프레그로 감싸진 베이스 로드를 제조하는 단계(S130), 및 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 상기 프리프레그 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 단계(S140)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 10, the method of manufacturing a strain measuring riba according to the first embodiment of the present invention includes the step of manufacturing a prepreg in which a thermoplastic film and a basalt fabric are laminated (S110), a core rod extending in one direction, and the Preparing a core sensor in which an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod is inserted into the core rod (S120), manufacturing a base rod in which the outer peripheral surface of the core sensor is wrapped with the prepreg (S130), and applying pressure to the base rod through the master pattern to form a rib pattern having an inverse image of the master pattern on the prepreg surface of the base rod (S140).
상기 S110 단계는, 열가소성 필름, 현무암 직물, 및 접착 필름을 준비하는 단계, 상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물 사이에 상기 접착 필름을 배치하는 단계, 및 상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물을 압착하여, 상기 열가소성 필름이 포함하는 열가소성 물질을 상기 현무암 직물에 침투시키는 단계를 포함할 수 있다. The step S110 includes preparing a thermoplastic film, a basalt fabric, and an adhesive film, disposing the adhesive film between the thermoplastic film and the basalt fabric, and pressing the thermoplastic film and the basalt fabric to form the thermoplastic film. It may include the step of infiltrating the thermoplastic material contained in the film into the basalt fabric.
이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법이 설명된다. Above, the strain measuring riba according to the first embodiment of the present invention, its manufacturing device, its manufacturing method, and its use method have been described. Hereinafter, a strain measuring riba according to a second embodiment of the present invention, an apparatus for manufacturing the same, a method for manufacturing the same, and a method for using the same will be described.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법 중 S230 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 과정에서 사용되는 베이스 로드를 설명하기 위한 도면이다. Figure 11 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a strain-measuring rib according to a second embodiment of the present invention, and Figure 12 is a flow chart for explaining step S230 of the method for manufacturing a strain-measuring rib according to a second embodiment of the present invention. It is a drawing, and FIG. 13 is a drawing for explaining the base load used in the manufacturing process of the strain measuring riba according to the second embodiment of the present invention.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법은, 열가소성 필름과 현무암 직물이 라미네이팅된 프리프레그(PR)를 제조하는 단계(S210), 상기 프리프레그(PR) 상에 일 방향으로 연장되는 코어 로드(CR), 상기 코어 로드(CR)의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서(PS), 및 보강재(ST)를 옆으로 나란히 배치하는 단계(S220), 상기 코어 로드(CR), 상기 광섬유 센서(PS), 및 상기 보강재(ST)를 상기 프리프레그(PR)로 말아서, 상기 코어 로드(CR), 상기 광섬유 센서(PS), 및 상기 보강재(ST)가 상기 프리프레그(PR)로 감싸진 베이스 로드(BR)를 제조하는 단계(S230), 및 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드(BR)에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드(BR)의 상기 프리프레그(PR) 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. Referring to Figures 11 to 13, the method for manufacturing a strain-measuring riba according to a second embodiment of the present invention includes the step of manufacturing a prepreg (PR) in which a thermoplastic film and a basalt fabric are laminated (S210), the prepreg Step of arranging a core rod (CR) extending in one direction on (PR), an optical fiber sensor (PS) extending in the same direction as the extension direction of the core rod (CR), and a reinforcement (ST) side by side ( S220), the core rod (CR), the optical fiber sensor (PS), and the reinforcing material (ST) are rolled up with the prepreg (PR), and the core rod (CR), the optical fiber sensor (PS), and the reinforcing material are rolled up. (ST) manufacturing a base rod (BR) wrapped with the prepreg (PR) (S230), and applying pressure to the base rod (BR) through a master pattern to form a base rod (BR). It may include forming a rib pattern having a reverse image of the master pattern on the surface of the prepreg (PR) (S240).
즉, 상기 제1 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 경우, 상기 광섬유 센서(PS)가 상기 코어 로드(CR) 내에 삽입된 코어 센서(CS)를 상기 프리프레그(PR)로 감쌈으로써 상기 베이스 로드(BR)를 제조하는 반면, 상기 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 경우, 상기 코어 로드(CR)와 상기 광섬유 센서(PS)를 나란히 배치한 상태에서 상기 코어 로드(CR)와 상기 광섬유 센서(PS)를 상기 프리프레그(PR)로 말아줌으로써 상기 베이스 로드(BR)를 제조할 수 있다. That is, in the case of the strain measurement riba according to the first embodiment, the optical fiber sensor (PS) wraps the core sensor (CS) inserted into the core rod (CR) with the prepreg (PR) to determine the base rod ( BR) is manufactured, while in the case of the strain measuring riba according to the second embodiment, the core rod (CR) and the optical fiber sensor (PS) are arranged side by side and the core rod (CR) and the optical fiber sensor ( The base rod (BR) can be manufactured by rolling PS) with the prepreg (PR).
상기 보강재(ST)는, 상기 코어 로드(CR)와 상기 광섬유 센서(PS)를 상기 프리프레그(PR)로 말아주는 과정에서 발생되는 빈 공간을 지지하는 구조체로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 코어 로드(CR)와 상기 광섬유 센서(PS)를 나란히 배치한 상태에서 상기 프리프레그(PR)로 말게되는 경우, 상기 코어 로드(CR)의 외주면에 배치된 상기 광섬유 센서(PS)에 의하여, 상기 코어 로드(CR)와 상기 프리프레그(PR) 사이에 빈 공간이 발생될 수 있다. 이 경우, 상기 베이스 로드(BR)의 내구성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. The reinforcing material (ST) can be used as a structure to support the empty space created in the process of rolling the core rod (CR) and the optical fiber sensor (PS) with the prepreg (PR). Specifically, when the core rod (CR) and the optical fiber sensor (PS) are arranged side by side and rolled up by the prepreg (PR), the optical fiber sensor (PS) disposed on the outer peripheral surface of the core rod (CR) By this, an empty space may be created between the core rod (CR) and the prepreg (PR). In this case, a problem may occur in which the durability of the base load BR is reduced.
하지만, 상술된 바와 같이, 상기 코어 로드(CR)와 상기 프리프레그(PR) 사이에 발생되는 빈 공간에 상기 보강재(ST)가 배치되는 경우, 빈 공간의 비율을 최소화시킬 수 있음으로 상기 베이스 로드(BR)의 내구성 저하 문제가 해결될 수 있다. 도 11 및 도 12에서는 상기 보강재(ST)가 2개만 배치되는 것으로 도시되었지만, 상기 코어 로드(CR)와 상기 프리프레그(PR) 사이에 배치되는 상기 보강재(ST)의 개수는 제한되지 않는다. However, as described above, when the reinforcing material (ST) is disposed in the empty space created between the core rod (CR) and the prepreg (PR), the ratio of empty space can be minimized and the base load The problem of reduced durability of (BR) can be solved. 11 and 12 show that only two reinforcing materials (ST) are disposed, but the number of reinforcing materials (ST) disposed between the core rod (CR) and the prepreg (PR) is not limited.
이상, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변형 측정 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법, 그리고 그 사용 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 변형 측정 리바, 및 그 제조 장치, 그리고 그 제조 방법에 사용된 현무암 섬유의 실험 예가 설명된다. Above, the strain measuring riba according to the second embodiment of the present invention, its manufacturing device, its manufacturing method, and its use method have been described. Hereinafter, an experimental example of basalt fiber used in the strain measuring riba, its manufacturing device, and its manufacturing method according to embodiments of the present invention will be described.
본 발명의 실시 예에 따른 변형 측정 리바의 제조 방법에 사용된 현무암 섬유에 대해 내화학성 시험과 내열성 시험을 수행하였고, 그 결과가 아래의 <표 1> 및 <표 2>를 통해 정리된다. 구체적으로, <표 1>은 현무암 섬유에 대한 내화학성 시험 결과를 나타내고, <표 2>는 현무암 섬유에 대한 내열성 시험 결과를 나타낸다. Chemical resistance tests and heat resistance tests were performed on the basalt fibers used in the method of manufacturing strain measurement riba according to an embodiment of the present invention, and the results are summarized in <Table 1> and <Table 2> below. Specifically, <Table 1> shows the chemical resistance test results for basalt fibers, and <Table 2> shows the heat resistance test results for basalt fibers.
<표 1>에서 확인할 수 있듯이, 현무암 섬유의 경우 내산성 및 내알칼리성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한, <표 2>에서 확인할 수 있듯이, 현무암 섬유는 내열성 시험 결과 또한 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 현무암 섬유를 통해 제조된 리바의 경우, 건축 구조물 및 해양플랜트 산업에 유용하게 적용될 수 있음을 알 수 있다. As can be seen in <Table 1>, it can be seen that basalt fiber has very excellent acid resistance and alkali resistance. In addition, as can be seen in <Table 2>, the heat resistance test results of basalt fibers are also very excellent. Therefore, it can be seen that riba manufactured from basalt fiber can be usefully applied to building structures and the offshore plant industry.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
210: 라미네이터
220: 롤링 모듈
230: 프레스 모듈
HF: 열가소성 필름
AF: 접착 필름
BF: 현무암 직물
CS: 코어 센서
CR: 코어 로드
PS: 광섬유 센서
ST: 보강재
PR: 프리프레그
BR: 베이스 로드
RP: 리브 패턴
RB: 변형 측정 리바210: Laminator
220: rolling module
230: press module
HF: thermoplastic film
AF: adhesive film
BF: Basalt Fabric
CS: core sensor
CR: core rod
PS: Fiber optic sensor
ST: stiffener
PR: prepreg
BR: Base load
RP: rib pattern
RB: strain measurement riba
Claims (12)
상기 코어 센서는 일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 것을 포함하고,
상기 변형 측정 리바가 시공된 콘크리트 구조물이 변형되는 경우 상기 변형 측정 리바 내 상기 코어 센서도 함께 변형되어, 상기 코어 센서의 변형을 통해 상기 콘크리트 구조물의 변형을 측정하는 변형 측정 리바.
It includes a core sensor extending in one direction, and a prepreg surrounding an outer peripheral surface of the core sensor, and a rib pattern including convex portions and concave portions defined by the surface profile of the prepreg is provided on the surface of the prepreg. In the strain measurement riba comprising,
The core sensor includes a core rod extending in one direction, and an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod is inserted into the core rod,
When the concrete structure on which the strain measuring riba is constructed is deformed, the core sensor within the strain measuring riba is also deformed, and the strain measuring riba measures the strain of the concrete structure through the deformation of the core sensor.
상기 프리프레그는 현무암 직물에 열가소성 물질이 침투된 것을 포함하는 변형 측정 리바.
According to claim 1,
The prepreg is a strain measuring riba comprising a basalt fabric impregnated with a thermoplastic material.
상기 열가소성 물질은, 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아미드(PA, polyamide), 폴리페닐렌설파이드(PPS, polyphenylenesulfide), 폴리에틴에틸케톤(PEEK, Polyethyleethyleketon) 중 어느 하나 또는 이들이 혼합된 것을 포함하는 변형 측정 리바.
According to clause 2,
The thermoplastic materials include polypropylene (PP, polypropylene), polyethylene (PE, polyethylene), polycarbonate (PC, polycarbonate), polyamide (PA, polyamide), polyphenylene sulfide (PPS, polyphenylenesulfide), and polyethylene ethyl ketone ( Strain-measuring riba containing any one of PEEK (Polyethyleethyleketon) or a mixture thereof.
일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 코어 센서를 준비하는 단계;
상기 코어 센서의 외주면이 상기 프리프레그로 감싸진 베이스 로드를 제조하는 단계; 및
마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 상기 프리프레그 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
Manufacturing a prepreg in which a thermoplastic film and basalt fabric are laminated;
Preparing a core sensor in which a core rod extending in one direction and an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod are inserted into the core rod;
Manufacturing a base rod in which the outer peripheral surface of the core sensor is wrapped with the prepreg; and
A method of manufacturing a strain measurement riba comprising forming a rib pattern having an inverse image of the master pattern on the prepreg surface of the base rod by applying pressure to the base rod through a master pattern.
상기 프리프레그를 제조하는 단계는,
열가소성 필름, 현무암 직물, 및 접착 필름을 준비하는 단계;
상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물 사이에 상기 접착 필름을 배치하는 단계; 및
상기 열가소성 필름 및 상기 현무암 직물을 압착하여, 상기 열가소성 필름이 포함하는 열가소성 물질을 상기 현무암 직물에 침투시키는 단계를 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
According to clause 4,
The step of manufacturing the prepreg is,
preparing thermoplastic films, basalt fabrics, and adhesive films;
disposing the adhesive film between the thermoplastic film and the basalt fabric; and
A method of producing a strain measurement riba comprising the step of compressing the thermoplastic film and the basalt fabric to infiltrate the basalt fabric with a thermoplastic material contained in the thermoplastic film.
상기 리브 패턴을 형성하는 단계는, 상기 베이스 로드가 열처리된 상태에서 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 것을 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
According to clause 4,
The forming of the rib pattern includes applying pressure to the base rod in a heat-treated state.
상기 리브 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력이 인가되는 경우, 상기 프리프레그의 표면에 상기 마스터 패턴의 오목부와 대응되는 볼록부 및 상기 마스터 패턴의 볼록부와 대응되는 오목부가 형성되어, 상기 리브 패턴이 형성되는 것을 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
According to clause 4,
In the step of forming the rib pattern, when pressure is applied to the base rod through the master pattern, a convex portion corresponding to a concave portion of the master pattern is formed on the surface of the prepreg and a convex portion corresponding to a convex portion of the master pattern. A method of manufacturing a strain-measuring rib including forming a concave portion to form the rib pattern.
상기 리브 패턴을 형성하는 단계에서, 상부 마스터 패턴을 포함하는 상부 프레스 몰드 및 하부 마스터 패턴을 포함하는 하부 마스터 몰드를 통해 상기 프리프레그에 압력이 인가되고,
상기 프리프레그의 표면에는, 상기 상부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제1 리브 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴의 역상을 갖는 제2 리브 패턴이 형성되는 것을 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
According to clause 4,
In the step of forming the rib pattern, pressure is applied to the prepreg through an upper press mold including an upper master pattern and a lower master mold including a lower master pattern,
A method of manufacturing a strain measurement riba comprising forming a first rib pattern having a reverse image of the upper master pattern and a second rib pattern having a reverse image of the lower master pattern on the surface of the prepreg.
상기 상부 마스터 패턴 및 상기 하부 마스터 패턴의 형상이 서로 다르고, 상기 제1 리브 패턴 및 상기 제2 리브 패턴의 형상이 서로 다른 것을 포함하는 변형 측정 리바의 제조 방법.
According to clause 8,
A method of manufacturing a strain measurement riba, comprising the upper master pattern and the lower master pattern having different shapes, and the first rib pattern and the second rib pattern having different shapes.
일 방향으로 연장되는 코어 로드, 및 상기 코어 로드의 내부에 상기 코어 로드의 연장 방향과 같은 방향으로 연장되는 광섬유 센서가 삽입된 코어 센서의 외주면이 상기 프리프레그로 감싸진 베이스 로드를 제조하는 롤링 모듈; 및
마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드의 표면에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 상기 프리프레그 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 리브 패턴을 형성하는 프레스 모듈을 포함하는 변형 측정 리바 제조 장치.
A laminator for producing prepreg laminated with thermoplastic film and basalt fabric;
A rolling module for manufacturing a core rod extending in one direction, and a base rod having an outer peripheral surface of the core sensor inserted with an optical fiber sensor extending in the same direction as the extension direction of the core rod inside the core rod and wrapped with the prepreg. ; and
A strain measurement riba manufacturing device comprising a press module for applying pressure to the surface of the base rod through a master pattern to form a rib pattern having an inverse image of the master pattern on the prepreg surface of the base rod.
상기 프레스 모듈은, 상부 프레스 몰드, 및 상기 상부 프레스 몰드와 대향하여 배치되는 하부 프레스 몰드를 포함하고, 상기 상부 프레스 몰드, 및 상기 하부 프레스 몰드는 각각 마스트 패턴을 포함하며, 상기 베이스 로드는 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드 사이에 배치되되,
상기 베이스 로드를 사이에 두고, 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드가 상기 베이스 로드에 압력을 인가하여, 상기 베이스 로드의 표면에 상기 마스터 패턴의 역상을 갖는 상기 리브 패턴을 형성하는 것을 포함하는 변형 측정 리바 제조 장치.
According to claim 10,
The press module includes an upper press mold and a lower press mold disposed opposite to the upper press mold, the upper press mold and the lower press mold each include a mast pattern, and the base rod is connected to the upper press mold. It is disposed between the press mold and the lower press mold,
A modification comprising forming the rib pattern having an inverse image of the master pattern on the surface of the base rod by applying pressure to the base rod with the upper press mold and the lower press mold sandwiching the base rod. Measuring riba manufacturing device.
상기 프레스 모듈은, 상기 베이스 로드가 열처리된 상태에서 상기 상부 프레스 몰드 및 상기 하부 프레스 몰드의 상기 마스터 패턴을 통해 상기 베이스 로드에 압력을 인가하는 것을 포함하는 변형 측정 리바 제조 장치.
According to claim 10,
The press module is a strain measuring riba manufacturing device comprising applying pressure to the base rod through the master pattern of the upper press mold and the lower press mold while the base rod is heat-treated.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20220043617 | 2022-04-07 | ||
KR1020220043617 | 2022-04-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230144452A true KR20230144452A (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=88506412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220150336A KR20230144452A (en) | 2022-04-07 | 2022-11-11 | Rebar including optical fiber sensor for measuring strain, and apparatus for manufacturing the same, and method for manufacturing the same, and method for using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230144452A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102692337B1 (en) * | 2024-04-11 | 2024-08-08 | (주) 대한소재 | Neuromorphic rebar and its manufacturing method, its manufacturing device, and its use method |
-
2022
- 2022-11-11 KR KR1020220150336A patent/KR20230144452A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102692337B1 (en) * | 2024-04-11 | 2024-08-08 | (주) 대한소재 | Neuromorphic rebar and its manufacturing method, its manufacturing device, and its use method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140304957A1 (en) | Fiber Composite Material and Method for Production Thereof | |
CA2424889A1 (en) | Composite building material | |
KR20110117077A (en) | Method for producing frp cylinder and frp cylinder | |
KR20230144452A (en) | Rebar including optical fiber sensor for measuring strain, and apparatus for manufacturing the same, and method for manufacturing the same, and method for using the same | |
JP2002037902A (en) | Windable structural part and method for producing the same | |
CN101495296A (en) | Method for production of a plurality of fiber-composite structural elements | |
BR0110241A (en) | Process for the fabrication of a composite profile, device for carrying out the process, and, profile | |
CN108177393B (en) | Method for manufacturing low-cost paper honeycomb core | |
KR20140104050A (en) | Heat-resistant laminated conveyor belt | |
JP2011514877A5 (en) | ||
KR102196438B1 (en) | Carbon Fiber Grid for Reinforcement And Manufacturing Method Of The Same | |
FI116481B (en) | Composite roll and method for its manufacture | |
KR101223704B1 (en) | Making method of carbon fiber pipe and carbon fiber pipe made by it | |
KR20230144692A (en) | Ribar to which the continuous compression molding press method is applied, its manufacturing apparatus, its manufacturing method, and its use method | |
KR102315321B1 (en) | Skin material of insulating material for building and composite insulating material for building comprising the same | |
KR102385912B1 (en) | Fiber composite support that can be bent in various shapes and designs | |
RU2507352C1 (en) | Panel of middle layer and method of its production | |
KR102344955B1 (en) | Mold apparatus for manufacturing specimen and method for manufacturing specimen using the same | |
KR102385913B1 (en) | Composite FRP support Manufacturing Equipment | |
EP0449033A2 (en) | Process for the manufacture of sandwich structures | |
KR102692337B1 (en) | Neuromorphic rebar and its manufacturing method, its manufacturing device, and its use method | |
US3986157A (en) | Electric fuse having substantially prismatic casing | |
KR100524404B1 (en) | Fiber formed stuff and the manufacturing method thereof | |
CN111207250A (en) | High-impact-resistance reinforced fiber composite woven winding pultrusion pipe and manufacturing method thereof | |
CN113272119A (en) | Rotor blade comprising a strip with deformable pultrusion |