KR20230155137A - Method for monitoring initial strength of concrete using internal relative humidity hysteresis and diagnosis system - Google Patents

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KR20230155137A
KR20230155137A KR1020220054624A KR20220054624A KR20230155137A KR 20230155137 A KR20230155137 A KR 20230155137A KR 1020220054624 A KR1020220054624 A KR 1020220054624A KR 20220054624 A KR20220054624 A KR 20220054624A KR 20230155137 A KR20230155137 A KR 20230155137A
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문주혁
강성훈
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서울대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법 및 진단시스템에 관한 것이다.
본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보하는 제1단계, 콘크리트 타설과정에서 습도센서를 매립하는 제2단계, 콘크리트 타설 후 습도이력을 측정하는 제3단계 및 상기 측정된 습도이력을 상기 제1단계에서 확보된 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반하여 초기강도를 예측하는 제4단계로 수행되며, 온도상승과 달리 습도감소는 콘크리트 부재 크기, 형상에 민감성을 배제할 수 있어 신뢰성이 확보되며 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정할 수 있어, 실제 시공과정에서 콘크리트 강도발현 속도를 고려하여 공사속도를 조절할 수 있고, 결국 완전히 경화되지 않은 철근콘크리트 구조물의 안전성을 확보할 수 있다.
The present invention relates to a method and diagnostic system for monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history.
The method for monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history of the present invention includes the first step of securing a database on the internal humidity-strength correlation for each concrete mix, the second step of embedding a humidity sensor during the concrete pouring process, and the humidity history after concrete pouring. The third step is to measure and the fourth step is to predict the initial strength based on the measured humidity history and the database on the internal humidity-strength correlation secured in the first step. Unlike the temperature increase, the humidity decrease is carried out. Reliability is secured by eliminating sensitivity to the size and shape of concrete members, and by measuring changes in internal humidity, the initial strength development process can be estimated in real time and non-destructively, taking into account the speed of concrete strength development during the actual construction process to determine the construction speed. can be adjusted, and ultimately the safety of reinforced concrete structures that are not completely hardened can be secured.

Description

내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법 및 진단시스템{METHOD FOR MONITORING INITIAL STRENGTH OF CONCRETE USING INTERNAL RELATIVE HUMIDITY HYSTERESIS AND DIAGNOSIS SYSTEM}Concrete initial strength monitoring method and diagnosis system using internal humidity history {METHOD FOR MONITORING INITIAL STRENGTH OF CONCRETE USING INTERNAL RELATIVE HUMIDITY HYSTERESIS AND DIAGNOSIS SYSTEM}

본 발명은 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법 및 진단시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보하는 제1단계, 콘크리트 타설과정에서 습도센서를 매립하는 제2단계, 콘크리트 타설 후 습도이력을 측정하는 제3단계 및 상기 측정된 습도이력을 상기 제1단계에서 확보된 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스에 기반하여 초기강도를 예측하는 제4단계로 수행되며, 온도상승과 달리 습도감소는 콘크리트 부재 크기, 형상에 민감성을 배제할 수 있어 신뢰성이 확보되므로 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정할 수 있는, 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법 및 진단시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and diagnosis system for monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history. More specifically, the first step of securing a database on internal humidity-strength correlation for each concrete mix, embedding a humidity sensor during the concrete pouring process. a second step, a third step of measuring the humidity history after placing the concrete, and a fourth step of predicting the initial strength based on the measured humidity history based on the database on the internal humidity-strength correlation secured in the first step. Unlike temperature rise, humidity reduction can exclude sensitivity to the size and shape of the concrete member, ensuring reliability, so the internal humidity history can be used to estimate the initial strength development process in real time and non-destructively by measuring the change in internal humidity. This relates to a concrete initial strength monitoring method and diagnosis system using .

현행 철근 콘크리트 구조물의 품질관리는 콘크리트가 완전히 굳은 시점 즉, 통상 타설 후 28일 강도를 기준으로 설계되고 있다. 즉, 콘크리트의 설계강도 발현과 철근-콘크리트의 완벽한 부착을 전제로 구조 안전성을 확보하고 있다.The quality control of current reinforced concrete structures is designed based on the strength when the concrete is completely hardened, usually 28 days after pouring. In other words, structural safety is ensured based on the development of the design strength of concrete and perfect adhesion of reinforcing steel and concrete.

그러나 콘크리트 강도는 시간, 온도, 습도를 변수로 변하는 특성을 지니며, 거푸집 탈형 전 시기인 초기 재령일(통상적으로 1주일)에 환경적 영향을 특히 많이 받는다. However, concrete strength has the characteristic of changing with time, temperature, and humidity as variables, and is particularly affected by environmental influences in the early aging period (usually 1 week), which is the period before demoulding of the form.

따라서, 기온이 낮은 시기에는 강도 발현이 매우 더디고 결국 현저히 낮은 강도를 나타내는 상황이 발생할 수 있고, 철근과 부착성능이 충분히 확보되지 않은 상황에서 상당수준의 수평하중(풍 하중)이 발생할 수 있다. 이 경우 강한 인장력에 의해 콘크리트에 균열 발생 또는 부착파괴 상황이 발생할 수 있다. 즉, 잘 굳지 않은 콘크리트가 상당한 상부 하중을 떠받치는 경우 또는 수평하중이 발생하는 경우의 이러한 두가지 상황은 겨울철 고층건물 시공 시 구조물 붕괴 사고로 이어질 수 있다. Therefore, in periods of low temperature, strength development may be very slow, resulting in significantly lower strength, and a significant level of horizontal load (wind load) may occur in situations where the reinforcing bar and adhesion performance are not sufficiently secured. In this case, cracks or adhesion failure may occur in the concrete due to strong tensile force. In other words, when poorly hardened concrete supports a significant upper load or when a horizontal load occurs, these two situations can lead to a structural collapse accident during the construction of a high-rise building in winter.

특히 콘크리트 구조물 시공과정에서 인명피해가 빈번히 발생하여 콘크리트의 초기강도를 예측하는 기술에 대한 수요가 매우 높아지고 있으며, 실제로 최근 중대재해기업처벌법의 시행으로 인해, 굳기 전 콘크리트의 품질모니터링 관련 기술수요가 급증하고 있다. In particular, as casualties frequently occur during the construction of concrete structures, the demand for technology to predict the initial strength of concrete is very high. In fact, due to the recent implementation of the Severe Accident Corporate Punishment Act, the demand for technology related to quality monitoring of concrete before hardening has rapidly increased. I'm doing it.

중대재해기업처벌법은 대형 건설사부터 중견/중소 건설사까지 효력을 미치는 만큼 국내 모든 건설사업장에서 해당 기술이 필요하므로, 콘크리트 재료구성의 다양성과 성능 불확실성을 해결하기 위해 광범위한 실험과 신뢰성 확보과정이 필요하다. As the Severe Accident Corporate Punishment Act is effective from large construction companies to medium-sized/small construction companies, the technology is required at all construction sites in Korea, so extensive experiments and a process of securing reliability are necessary to resolve the diversity of concrete material composition and performance uncertainty.

따라서, 실제 시공과정에서 콘크리트의 초기 강도발현을 실시간으로 모니터링하는 신뢰성 기술을 확보된다면, 공사 진행속도 및 콘크리트 타설시기 등을 판단함으로써, 구조물 붕괴 등의 문제를 미연에 방지할 수 있을 것이다.Therefore, if reliable technology is secured to monitor the initial strength development of concrete in real time during the actual construction process, problems such as structural collapse can be prevented in advance by determining the construction progress speed and concrete placement time.

종래 콘크리트 구조물의 강도측정방법은 주로 콘크리트 수화열을 적산하여 강도를 측정하는 방법이나, 콘크리트 부재 크기 및 외기온도에 크게 영향을 받으므로 현장 적용성에서 한계가 있다. Conventional methods for measuring the strength of concrete structures mainly measure the strength by accumulating the hydration heat of concrete, but are greatly affected by the size of the concrete member and the external temperature, so there are limitations in field applicability.

특허문헌 1은 유도초음파 계측을 이용하여 콘크리트 강도 추정을 위한 매립형 스마트 센서를 개시하고 있다. 종래의 유도초음파를 이용한 콘크리트 양생 강도 발현 측정 장치에 사용되는 압전 센서는 취성이 강해 콘크리트 내부에 삽입시킬 경우 콘크리트 배합시의 충격이나 다짐 충격, 양생 중 변형에 의해 파괴되어 센서로서의 역할을 수행할 수 없고, 콘크리트 매질을 타고 이동하는 유도초음파 신호는 내부 골재 등에 의해 감쇠 및 반사되어 계측이 쉽지 않은 문제점을 해결하기 위하여, 본체의 양단에 유도초음파 발신단과 수신단이 설치된 매립형 스마트 센서를 제공하여 외부 충격으로부터 보호하고, 유도초음파의 전달 경로를 제공함으로써 유도초음파 신호를 보다 효율적으로 계측할 수 있어 측정한 콘크리트 내부의 유도초음파 신호 변화를 측정하여 콘크리트의 강도를 추정할 수 있다고 보고하고 있다. Patent Document 1 discloses an embedded smart sensor for estimating concrete strength using guided ultrasonic measurement. The piezoelectric sensor used in the conventional concrete curing strength expression measurement device using guided ultrasonic waves is highly brittle, so when inserted into concrete, it is destroyed by impact or compaction during concrete mixing or deformation during curing, so it cannot perform its role as a sensor. In order to solve the problem that it is difficult to measure the guided ultrasonic signal traveling through the concrete medium because it is attenuated and reflected by internal aggregates, an embedded smart sensor with guided ultrasonic transmitting and receiving ends installed on both ends of the main body is provided to protect against external shock. It is reported that by protecting the guided ultrasonic wave and providing a transmission path for the guided ultrasonic wave, the guided ultrasonic signal can be measured more efficiently, and the strength of the concrete can be estimated by measuring the change in the guided ultrasonic signal inside the measured concrete.

그러나, 상기 발명은 시공이 완료된 후 매립형 스마트 센서를 이용하여 콘크리트 구조물의 염해 및 열 손상을 실시간으로 측정하는 것으로, 완전히 경화된 콘크리트 등 고체물체의 강도를 추정하는데 적합하다. However, the above invention measures salt damage and heat damage to concrete structures in real time using embedded smart sensors after construction is completed, and is suitable for estimating the strength of solid objects such as fully hardened concrete.

따라서, 시멘트 반죽이 완전히 경화되지 않은 콘크리트의 초기강도 추정에는 적합하지 않다. 이는 초음파를 이용한 강도 추정법에서 수분포함 여부가 오차발생의 주요 원인이므로, 수분을 다량으로 함유하고 있는 초기 재령일 상태에서 강도측정 수단으로 적합하지 않다.Therefore, it is not suitable for estimating the initial strength of concrete where the cement paste has not completely hardened. This is because the inclusion of moisture is the main cause of error in the strength estimation method using ultrasound, so it is not suitable as a means of measuring strength in the early age state when it contains a large amount of moisture.

특허문헌 2는 임피던스를 이용한 콘크리트 조기 강도 추정 장치 및 방법에 관한 발명으로, 콘크리트 구조물 내부에 압전소자 센서를 매립하고, 압전소자 센서에서의 임피던스 변화를 이용하여 콘크리트 타설 후 약 20시간 동안의 강도를 추정하여 조기강도를 평가할 수 있다고 보고되어 있다. Patent Document 2 is an invention regarding an apparatus and method for estimating the early strength of concrete using impedance, by embedding a piezoelectric element sensor inside a concrete structure and measuring the strength for about 20 hours after placing the concrete using the impedance change in the piezoelectric element sensor. It has been reported that early strength can be evaluated by estimation.

상기 발명 역시 완전히 굳은 상태의 콘크리트에 적용한 것으로 20시간 동안의 강도 추정을 통해 조기강도를 평가함에 있어서 완전 경화되지 않은 초기 재령의 콘크리트 강도 추정에는 한계가 있다. The above invention is also applied to concrete in a fully hardened state, and in evaluating early strength through strength estimation for 20 hours, there is a limit to estimating the strength of concrete at an early age that is not fully hardened.

또한, 특허문헌 3은 콘크리트 수화열을 적산하여 강도를 추정하는 것으로 적산온도를 통해 초기재령 구조체콘크리트의 강도발현 특성을 모니터링할 수 있는 구조체콘크리트의 압축강도 평가방법을 개시하고 있다. 상기 수화열은 콘크리트 부재의 크기, 형상 및 외기온도에 따라 달라지므로 구조물 내 위치에 따라 다른 강도 값이 도출된다. 따라서 콘크리트 내부가 완전히 단열조건이 아니므로 두께가 얇을수록, 외기 온도가 낮을수록 내부열이 빨리 식어버리는 특성이 있어, 현실적으로 사용되는 수많은 부재 크기와 형태에 따른 콘크리트 내부온도 이력은 제각기 다르므로 현장 적용성이 매우 낮은 한계가 있다. In addition, Patent Document 3 discloses a method for evaluating the compressive strength of structural concrete that can monitor the strength development characteristics of early-aged structural concrete through the integrated temperature by estimating the strength by accumulating the heat of hydration of concrete. Since the heat of hydration varies depending on the size and shape of the concrete member and the external temperature, different strength values are derived depending on the location within the structure. Therefore, since the inside of the concrete is not completely insulated, the thinner the thickness and the lower the outside temperature, the faster the internal heat cools down. The internal temperature history of concrete is different depending on the size and shape of the numerous members used in reality, making field applicability difficult. There is a very low limit to this.

이에, 본 발명자들은 종래 문제점을 해소하기 위하여 꾸준히 노력한 결과, 콘크리트의 강도발현은 기본적으로 자유수를 소모하는 화학반응인 수화반응을 통해 나타나고, 이로 인해 내부습도는 자연적으로 감소하게 되는 점을 착안하여, 종래 콘크리트 수화열을 적산하여 초기강도를 측정하는 방법이 콘크리트 부재 크기 및 외기온도에 크게 영향을 받으므로 현장 적용성이 낮은 반면에, 상기 온도상승과 달리 습도감소는 콘크리트 부재 크기, 형상에 민감성을 배제할 수 있어 신뢰성이 확보되므로 내부습도 변화를 계측하여 완전히 경화되지 않은 초기 재령의 강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정할 수 있는 콘크리트 초기강도 모니터링방법을 제공함으로써, 본 발명을 완성하였다. Accordingly, as a result of the present inventors' continuous efforts to solve the existing problems, the development of concrete's strength is basically achieved through a hydration reaction, which is a chemical reaction that consumes free water, and as a result, the internal humidity naturally decreases. , the conventional method of measuring the initial strength by accumulating the heat of hydration of concrete is greatly affected by the size of the concrete member and the external temperature, so it has low field applicability. However, unlike the above temperature increase, the decrease in humidity is sensitive to the size and shape of the concrete member. The present invention was completed by providing a concrete initial strength monitoring method that can measure the change in internal humidity and estimate the strength development process at an early age that is not completely hardened in real time and non-destructively, as reliability is ensured because it can be excluded.

대한민국특허 제1184049호 (2012.09.28. 공고)Republic of Korea Patent No. 1184049 (announced on September 28, 2012) 대한민국특허 제1184048호 (2012.09.27. 공고)Republic of Korea Patent No. 1184048 (announced on September 27, 2012) 대한민국특허 제1082737호 (2011.11.10. 공고)Republic of Korea Patent No. 1082737 (announced on November 10, 2011)

본 발명의 목적은 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간 및 비파괴식으로 추정하는, 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a method for monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history, which measures the change in internal humidity and estimates the initial strength development process in real time and non-destructively.

본 발명의 다른 목적은 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a concrete strength diagnosis system using internal humidity history.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보하는 제1단계, In order to achieve the above object, the present invention involves the first step of securing a database on the internal humidity-strength correlation for each concrete mix,

콘크리트 타설하는 과정에서 습도센서를 매립하는 제2단계, The second step is to bury the humidity sensor during the concrete pouring process,

콘크리트 타설 후 습도이력을 측정하는 제3단계 및 The third step of measuring the humidity history after pouring concrete and

상기 제3단계에서 측정된 습도이력을 상기 제1단계에서 확보된 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반하여 초기강도를 예측하는 제4단계로 수행된, 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법을 제공한다. Concrete initial strength monitoring method using internal humidity history, performed in the fourth step of predicting the initial strength based on the humidity history measured in the third step and the database on internal humidity-strength correlation secured in the first step. provides.

더욱 바람직하게는 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서, 제1단계은 콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하고, 상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고, 상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고, 상기 측정치를 단말기에 저장하고, 상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성을 산출하여 데이터베이스를 확보한다. More preferably, in the method for monitoring the initial strength of concrete using the internal humidity history of the present invention, the first step is to store information for each concrete mix ID, and to test the concrete for the same mix among the specimens for each mix ID produced according to the information. A specimen for humidity measurement with an embedded humidity sensor attached and a specimen for strength measurement without the humidity sensor attached were prepared respectively, and a group of specimens for each combination ID equipped with the specimen for humidity measurement and a specimen for strength measurement were cured under the same conditions and maintained at a constant constant. The concrete internal humidity and concrete strength are measured from the specimen at time intervals, the measured values are stored in the terminal, and the internal humidity-strength correlation for each mix ID is calculated from the measured values to secure a database.

상기에서 배합 ID별 정보는 시멘트 종류별, 물-시멘트비별, 골재 크기별, 골재 함량별, 혼화재의 종류별 및 함량별에 따라 설정된 것이며, 상기 양생은 초기강도예측에 부합되도록 7일 내지 14일 동안 수행되는 것이다. In the above, the information for each mix ID is set according to cement type, water-cement ratio, aggregate size, aggregate content, and type and content of admixture, and the curing is performed for 7 to 14 days to meet the initial strength prediction. will be.

또한, 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서, 제2단계의 습도센서가 콘크리트 구조물의 복수 부재위치에 설치되어 다양한 위치에서 측정치가 수집되도록 하며, 습도센서는 사물인터넷(IoT) 무선센서이다. In addition, in the method for monitoring the initial strength of concrete using the internal humidity history of the present invention, the second stage humidity sensor is installed at multiple member positions of the concrete structure to collect measured values at various locations, and the humidity sensor is used for the Internet of Things (IoT). ) It is a wireless sensor.

본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서, 제3단계에서 콘크리트 타설은 센서의 내부습도 계측이 시작되는 시점이며, 제4단계에서 복수 부재위치에 설치된 습도센서별로 수신된 습도이력 정보로부터 콘크리트 구조물의 부재위치별 초기강도가 예측된다. In the concrete initial strength monitoring method using internal humidity history of the present invention, in the third step, concrete pouring is the point at which the internal humidity measurement of the sensor begins, and in the fourth step, the humidity history received for each humidity sensor installed at multiple member locations From the information, the initial strength of each member location of the concrete structure is predicted.

따라서, 제4단계의 예측에 의해 타설 후 거푸집 제거시점이 결정될 수 있으며, 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 측정된 실험값으로부터 초기 배합 ID의 배합비 추정모드로 변환되어 예측될 수 있다. Therefore, the time to remove the formwork after pouring can be determined by the prediction in the fourth step, and the experimental value measured based on the database on internal humidity-strength correlation can be converted to the mixing ratio estimation mode of the initial mixing ID and predicted.

또한, 본 발명은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템을 제공한다. In addition, the present invention provides a concrete strength diagnosis system using internal humidity history based on a database on internal humidity-strength correlation for each concrete mix.

구체적으로, 콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하는 정보저장부;Specifically, an information storage unit that stores information for each concrete mix ID;

상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고 상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고 단말기에 저장하는 측정치 저장부; Among the specimens for each mix ID produced according to the above information, a specimen of the same mix was prepared as a specimen for humidity measurement with a concrete embedded humidity sensor attached and a specimen for strength measurement without the humidity sensor attached, and the specimen for humidity measurement and strength were measured. A measurement value storage unit that cures a group of specimens for each mix ID and measures the concrete internal humidity and concrete strength from the specimens at regular time intervals at regular time intervals and stores them in a terminal;

상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성에 관한 정보처리부; 및 An information processing unit regarding internal humidity-strength correlation for each formulation ID from the measured values; and

상기 정보처리부에 현장의 내부습도 실측값을 입력시 실시간 강도를 예측하고 시각화하는 디스플레이부;로 이루어진 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템을 제공한다. It provides a concrete strength diagnosis system using internal humidity history consisting of a display unit that predicts and visualizes real-time strength when the actual internal humidity measurement value on site is input to the information processing unit.

상기 콘크리트 강도 진단시스템은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 하되, 내부습도 변화를 계측과 양생시간에 따라 콘크리트 재령별 강도를 예측 또는 구조물의 강도를 진단할 수 있다. The concrete strength diagnosis system is based on a database on the internal humidity-strength correlation for each concrete mix, and can predict the strength of each concrete age or diagnose the strength of the structure by measuring changes in internal humidity and curing time.

본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법은 부재 크기 및 외기온도의 민감성을 배제할 수 있는 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간 및 비파괴식으로 추정할 수 있다. The concrete initial strength monitoring method using the internal humidity history of the present invention can estimate the initial strength development process in real time and non-destructively by measuring changes in internal humidity that can exclude sensitivity to member size and external temperature.

따라서, 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 따라, 건설현장에서 각종 기상상황을 고려한 콘크리트의 품질관리 및 사고예방에 사용될 수 있다.Therefore, according to the concrete initial strength monitoring method using the internal humidity history of the present invention, it can be used for quality control and accident prevention of concrete considering various weather conditions at construction sites.

또한, 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 따라, 기술개발시 콘크리트 강도발현 속도를 고려하여 공사속도를 조절할 수 있고, 결국 완전히 경화되지 않은 철근콘크리트 구조물의 안전성을 확보할 수 있다.In addition, according to the method of monitoring the initial strength of concrete using the internal humidity history of the present invention, the construction speed can be adjusted by considering the speed of concrete strength development during technology development, and ultimately the safety of reinforced concrete structures that are not completely hardened can be secured. .

따라서, 본 발명은 강도예측에 관한 높은 신뢰도 확보 및 광범위한 데이터베이스 구축을 통해, 콘크리트 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정할 수 있어 시장경쟁력이 매우 높을 것이다.Therefore, the present invention will have very high market competitiveness as it can estimate the initial strength development process in real time and non-destructively by measuring changes in concrete internal humidity by securing high reliability in strength prediction and building an extensive database.

나아가, 본 발명은 콘크리트의 초기 경화과정에서 발생할 수 있는 사고예방이 주목적이므로 콘크리트 또는 건설산업 분야에서 주로 활용될 수 있으며, 이외에도 흙에 포함된 수분과 밀접한 관련이 있는 만큼 지반 내부에 센서를 매립하여 산사태 등 지반 붕괴사고 등의 지반관련 재해를 예방할 수 있다. Furthermore, since the main purpose of the present invention is to prevent accidents that may occur during the initial hardening process of concrete, it can be mainly used in the concrete or construction industry. In addition, as it is closely related to the moisture contained in the soil, a sensor is buried inside the ground. Ground-related disasters such as landslides and ground collapse accidents can be prevented.

도 1은 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법의 순서도이고,
도 2는 본 발명에서 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 배합이 다른 3가지 콘크리트에 대한 내부 상대습도의 계측결과이고,
도 3은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체 제작공정의 모식도이고,
도 4는 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 양생이후 각 공시체에서 측정된 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도결과로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성을 산출하는 단계를 도시하는 것이고,
도 5는 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제2단계의 모식도이고,
도 6은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 습도센서가 콘크리트 구조물의 복수 부재위치에 설치된 것이고,
도 7은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제3단계의 모식도이고,
도 8 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제4단계를 통해 콘크리트 구조물내 내부습도 및 강도 실시간 적용 일례를 나타낸 것이고,
도 9는 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템에 대한 모식도이다.
Figure 1 is a flowchart of the concrete initial strength monitoring method using internal humidity history of the present invention,
Figure 2 shows the measurement results of internal relative humidity for three types of concrete with different mixes in the concrete initial strength monitoring method of the present invention;
Figure 3 is a schematic diagram of the manufacturing process of a specimen for humidity measurement and a specimen for strength measurement in the concrete initial strength monitoring method of the present invention;
Figure 4 shows the step of calculating the internal humidity-strength correlation for each mix ID from the concrete internal humidity and concrete strength results measured in each specimen after curing in the concrete initial strength monitoring method of the present invention,
Figure 5 is a schematic diagram of the second step in the concrete initial strength monitoring method of the present invention;
Figure 6 shows that in the method for monitoring the initial strength of concrete of the present invention, humidity sensors are installed at multiple member positions of the concrete structure,
Figure 7 is a schematic diagram of the third step in the concrete initial strength monitoring method of the present invention;
Figure 8 is In the concrete initial strength monitoring method of the present invention, an example of real-time application of internal humidity and strength within a concrete structure is shown through the fourth step,
Figure 9 is a schematic diagram of the concrete strength diagnosis system using internal humidity history of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법의 순서도를 나타낸 것으로서, 콘크리트 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정하는 방법을 제공한다. Figure 1 shows a flowchart of the concrete initial strength monitoring method using internal humidity history of the present invention, and provides a method for estimating the initial strength development process in real time and non-destructively by measuring changes in concrete internal humidity.

더욱 구체적으로는, 본 발명은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보하는 제1단계(S10), More specifically, the present invention includes the first step (S10) of securing a database on internal humidity-strength correlation for each concrete mix,

콘크리트 타설과정에서 내부에 습도센서를 매립하는 제2단계(S20),The second step (S20) of embedding a humidity sensor inside the concrete pouring process,

콘크리트 타설 후 습도이력을 측정하는 제3단계(S30) 및 The third step (S30) of measuring humidity history after placing concrete, and

상기 제3단계에서 측정된 습도이력을 상기 제1단계에서 확보된 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반하여 초기강도를 예측하는 제4단계(S40)로 수행된, 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법을 제공한다. The initial strength of concrete using the internal humidity history was performed in the fourth step (S40) of predicting the initial strength based on the humidity history measured in the third step and the database on internal humidity-strength correlation secured in the first step. Provides a strength monitoring method.

일반적으로 콘크리트의 초기강도가 시멘트 수화반응으로 확보되며, 상기 수화반응은 물을 소비하면서 열을 방출하는 과정이다. 따라서 강도발현과 동시에 콘크리트의 내부온도는 상승하고 내부습도는 감소한다. In general, the initial strength of concrete is secured through a cement hydration reaction, which is a process that releases heat while consuming water. Therefore, at the same time as strength is developed, the internal temperature of concrete increases and internal humidity decreases.

통상 콘크리트 수화열을 적산하여 강도를 추정하는 종래기술은 콘크리트 부재 크기 및 외기온도에 크게 영향을 받으므로 현장 적용성에서 한계를 가지는 반면, 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법은 내부습도 변화를 계측하여 초기강도 발현과정을 실시간·비파괴식으로 추정하는 방법으로서, 온도상승과 달리 습도감소는 콘크리트 부재 크기, 형상에 민감하지 않으므로 내부습도를 매개변수로 콘크리트의 초기강도 추정의 신뢰성을 높일 수 있다.While the conventional technique of estimating strength by integrating the heat of hydration of concrete has limitations in field applicability because it is greatly influenced by the size of the concrete member and the external temperature, the method for monitoring the initial strength of concrete of the present invention measures the change in internal humidity to determine the initial strength. It is a method of estimating the strength development process in real time and non-destructively. Unlike temperature increase, humidity decrease is not sensitive to the size and shape of the concrete member, so the reliability of the initial strength estimation of concrete can be increased by using internal humidity as a parameter.

이하 각 단계별 특징에 대하여 도면을 이용하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the characteristics of each stage will be described in detail using drawings.

구체적으로 설명하면, 제1단계는 콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하고, 상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고, 상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고, 상기 측정치를 단말기에 저장하고, 상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성을 산출하여 데이터베이스를 확보할 수 있다. Specifically, in the first step, information for each concrete mix ID is stored, and a humidity measurement specimen with a concrete embedded humidity sensor attached to a specimen of the same mix among the specimens for each mix ID produced according to the information and the humidity sensor are used. Each specimen was prepared as an unattached specimen for strength measurement, and a group of specimens for each mix ID including the specimen for humidity measurement and specimen for strength measurement were cured under the same conditions, and the internal humidity and concrete strength of the concrete were measured from the specimens at regular time intervals. Then, the measured values can be stored in the terminal, and the internal humidity-strength correlation for each formulation ID can be calculated from the measured values to secure a database.

상기 콘크리트 배합 ID별 정보는 시멘트 종류, 물-시멘트비, 골재 크기, 골재 함량, 혼화재의 종류 및 함량을 고려하여 배합 ID를 결정한다. The information for each concrete mix ID determines the mix ID by considering the type of cement, water-cement ratio, aggregate size, aggregate content, and type and content of admixture.

도 2는 본 발명에서 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 배합이 다른 3가지 콘크리트에 대한 내부 상대습도의 계측결과를 나타낸 것으로서, 각 배합별로 다른 내부습도 이력 및 강도발현 그래프를 얻을 수 있다. Figure 2 shows the measurement results of internal relative humidity for three types of concrete with different mixes in the concrete initial strength monitoring method of the present invention, and different internal humidity history and strength development graphs can be obtained for each mix.

구체적으로는 물-시멘트비가 각각 0.4, 0.215 및 0.255인 경우, 10일의 양생기간동안 내부 상대습도를 측정한 결과로부터, 수화반응에 의한 콘크리트의 초기강도 발현 및 내부습도 감소는 배합특성에 의존함을 확인할 수 있다. 특히 물-시멘트비가 0.215 및 0.255인 경우 정량적 내부습도 감소경향을 파악하기에 유용하다. Specifically, when the water-cement ratio was 0.4, 0.215, and 0.255, respectively, from the results of measuring the internal relative humidity during the curing period of 10 days, the initial strength development and internal humidity reduction of concrete due to hydration reaction depend on the mixing characteristics. can confirm. In particular, it is useful for identifying quantitative internal humidity reduction trends when the water-cement ratio is 0.215 and 0.255.

이에, 배합특성에 따른 콘크리트의 강도발현-내부습도 감소에 관한 데이터를 미리 확보하고 있어야 정확한 강도추정이 가능할 것이다.Accordingly, accurate strength estimation will be possible only if data on the strength development and internal humidity reduction of concrete according to the mixing characteristics are secured in advance.

도 3은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체 제작공정의 모식도로서, 정보저장부에 저장된 정보에 따라 공시체를 제작하고, 상기 제작된 배합 ID별 공시체(110) 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서(120)를 부착한 습도계측용 공시체(10) 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체(20)로 각각 준비하고, N일째, 바람직하게는 초기강도 모니터링이 목적이므로 콘크리트 타설 이후 7일 내지 14일 동안 양생을 기준으로 한다. Figure 3 is a schematic diagram of the manufacturing process of a specimen for humidity measurement and a specimen for strength measurement in the concrete initial strength monitoring method of the present invention, in which a specimen is manufactured according to the information stored in the information storage unit, and a specimen (110) for each mixture ID produced. ), a specimen of the same mix was prepared as a specimen for humidity measurement (10) with a concrete embedded humidity sensor (120) attached and a specimen for strength measurement (20) without the humidity sensor attached, respectively, on the N day, preferably at the beginning. Since the purpose is to monitor strength, curing is based on 7 to 14 days after pouring concrete.

상기 조건으로 양생하여, 강도 측정용 공시체와 동일한 조건에서 습도 센서(120)를 매립한 습도계측용 공시체(10)로부터 습도측정치를 단말기에 5∼10분 간격으로 저장한다. 동시에 습도 센서가 매립되지 않은 강도측정용 공시체(20)는 정해진 날짜에 강도실험을 수행한다.Cured under the above conditions, the humidity measurement value from the specimen 10 for humidity measurement with the humidity sensor 120 embedded under the same conditions as the specimen for strength measurement is stored in the terminal at intervals of 5 to 10 minutes. At the same time, the strength measurement specimen 20 in which the humidity sensor is not embedded is subjected to a strength test on a set date.

도 4는 양생이후 각 공시체에서 측정된 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도결과로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성을 산출하여 정보 처리된다. Figure 4 is information processed by calculating the internal humidity-strength correlation for each mix ID from the concrete internal humidity and concrete strength results measured in each specimen after curing.

상기 제1단계에서 확보된 배합 ID별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보한 후 현장에 적용할 수 있다. After securing a database on the internal humidity-strength correlation for each formulation ID secured in the first step above, it can be applied to the field.

도 5는 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제2단계를 나타낸 것으로, 콘크리트 타설과정에서 콘크리트 내부에 습도센서(50)를 설치한다. 도 5에서는 거푸집(30) 내부에 습도센서를 설치하는 일례를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 공기중에 노출된 콘크리트 표면에도 적용할 수 있다. 이때, 습도센서(50)는 미리 조립된 철근(40) 옆(부재 내측 방향)에 센서고정부재(51)로 단단히 묶어 콘크리트 타설 시 움직이지 못하도록 하거나 막대기 형태의 센서를 심는 방안도 가능하며, 습도센서의 고정을 목적으로 한다면, 공지의 수단을 적용 또는 응용하여 실시할 수 있다. Figure 5 shows the second step in the method for monitoring the initial strength of concrete of the present invention, in which a humidity sensor 50 is installed inside the concrete during the concrete pouring process. Figure 5 shows an example of installing a humidity sensor inside the formwork 30, but it is not limited to this and can also be applied to a concrete surface exposed to the air. At this time, it is also possible to tie the humidity sensor 50 tightly with a sensor fixing member 51 next to the pre-assembled rebar 40 (inward direction of the member) to prevent it from moving when pouring concrete, or to plant a bar-shaped sensor. If the purpose is to fix the sensor, it can be carried out by applying or adapting known means.

도 6은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 습도센서(50)가 콘크리트 구조물의 복수 부재위치에 설치되는 것을 나타낸 것으로서, 이때, 습도센서(50)는 콘크리트 구조물의 복수 부재위치에 설치되어 다양한 위치에서 측정치가 수집되도록 하며, 이때 습도센서(50)는 사물인터넷(IoT) 무선센서를 사용한다. Figure 6 shows that in the concrete initial strength monitoring method of the present invention, the humidity sensor 50 is installed at multiple member positions of the concrete structure. In this case, the humidity sensor 50 is installed at multiple member positions of the concrete structure to measure various Measurements are collected at the location, and the humidity sensor 50 uses an Internet of Things (IoT) wireless sensor.

상기 부재 위치 및 종류, 콘크리트 배합종류를 고려하여 채택된 설치된 습도센서(50)로부터 위치별 습도이력을 계측하고 수집한다. Humidity history for each location is measured and collected from the installed humidity sensor 50, which is selected in consideration of the location and type of the member and the type of concrete mix.

도 7은 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제3단계의 모식도로서, 콘크리트 타설은 습도센서의 내부습도 계측이 시작되는 시점이며 콘크리트 타설 후 내부습도 값을 5∼10분 간격으로 매시간 단말기에 저장한다. Figure 7 is a schematic diagram of the third step in the method for monitoring the initial strength of concrete of the present invention. Concrete pouring is the point at which internal humidity measurement by the humidity sensor begins, and after concrete pouring, the internal humidity value is displayed on the terminal every hour at 5 to 10 minute intervals. Save.

도 8 본 발명의 콘크리트 초기강도 모니터링방법에 있어서 제4단계를 통해 복수 부재위치에 설치된 습도센서(50)별로 수신된 습도이력 정보로부터 콘크리트 구조물의 부재위치별 초기강도를 실시간 모니터링이 가능하다. Figure 8 is In the concrete initial strength monitoring method of the present invention, the initial strength of each member position of the concrete structure can be monitored in real time from the humidity history information received for each humidity sensor 50 installed at a plurality of member positions through the fourth step.

또한, 측정결과를 2D 또는 3D 도면과 연계하여 해당 위치의 콘크리트의 내부 습도 및 강도를 실시간 확인 가능하며, 실제 시공현장에서는 타설 후 거푸집 제거시점을 결정할 수 있다. In addition, by linking the measurement results with 2D or 3D drawings, the internal humidity and strength of the concrete at the relevant location can be checked in real time, and at the actual construction site, the time to remove the formwork after pouring can be determined.

따라서, 콘크리트 강도발현 속도를 고려하여 공사 진행속도 및 콘크리트 타설시기 등을 판단할 수 있고, 결국 완전히 경화되지 않은 철근콘크리트 구조물의 안전성을 확보할 수 있다.Therefore, considering the speed of concrete strength development, the construction progress speed and concrete pouring time can be determined, and ultimately, the safety of reinforced concrete structures that are not completely hardened can be secured.

본 발명의 제4단계에서 복수 부재위치에 설치된 습도센서(50)별로 계측된 시간에 따른 내부습도 변화와 확보된 데이터베이스를 활용하여 특정 배합의 강도를 시간 단위로(예, 1시간) 예측한다. 데이터베이스는 단말기에 내장되어 있으므로 시간에 따른 내부습도 및 강도가 디스플레이부로부터 단말기에 실시간으로 표 또는 그래프 형식으로 시각화된다. In the fourth step of the present invention, the strength of a specific mixture is predicted on a time basis (e.g., 1 hour) using the internal humidity change over time measured by the humidity sensors 50 installed at multiple member locations and the secured database. Since the database is built into the terminal, the internal humidity and intensity over time are visualized in table or graph format on the terminal in real time from the display unit.

또한, 사용된 배합을 모르는 경우, 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 기록된 습도 이력으로부터 초기 배합 ID의 배합비를 추정하는 모드로 변환하여 배합비를 추정한 다음 강도의 근사치를 제시할 수 있다. In addition, if the used mixture is not known, the mixing ratio can be estimated by converting to a mode that estimates the mixing ratio of the initial mixing ID from the recorded humidity history based on the database on internal humidity-strength correlation, and then an approximation of the strength can be presented. .

이상 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법은 강도실험을 위한 시편의 전처리와 특별한 장비 없이 완전한 비파괴 방식으로 실시간으로 시간에 따라 달라지는 강도값을 측정할 수 있기에 실무활용성이 우수하다.The concrete initial strength monitoring method using the internal humidity history of the present invention has excellent practical usability because it can measure strength values that vary with time in real time in a completely non-destructive manner without pretreatment of specimens for strength testing and without special equipment.

또한, 산사태 등 지반 붕괴사고 역시 흙에 포함된 수분과 밀접한 관련이 있는 만큼, 지반 내부에 습도센서를 매립하여 지반관련 재해 예방에 활용될 수 있다. In addition, as ground collapse accidents such as landslides are also closely related to moisture contained in the soil, humidity sensors can be buried inside the ground to prevent ground-related disasters.

나아가, 본 발명은 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템을 제공한다. Furthermore, the present invention provides a concrete strength diagnosis system using internal humidity history based on a database on internal humidity-strength correlation for each concrete mix.

도 9는 본 발명의 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템의 모식도로서, 콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하는 정보저장부; Figure 9 is a schematic diagram of a concrete strength diagnosis system using internal humidity history of the present invention, which includes an information storage unit that stores information for each concrete mix ID;

상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고 상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고 단말기에 저장하는 측정치 저장부; Among the specimens for each mix ID produced according to the above information, a specimen of the same mix was prepared as a specimen for humidity measurement with a concrete embedded humidity sensor attached and a specimen for strength measurement without the humidity sensor attached, and the specimen for humidity measurement and strength were measured. A measurement value storage unit that cures a group of specimens for each mix ID and measures the concrete internal humidity and concrete strength from the specimens at regular time intervals at regular time intervals and stores them in a terminal;

상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성에 관한 정보처리부; 및 An information processing unit regarding internal humidity-strength correlation for each formulation ID from the measured values; and

상기 정보처리부에 현장의 내부습도 실측값을 입력시 실시간 강도를 예측하고 시각화하는 디스플레이부;로 이루어진다. It consists of a display unit that predicts and visualizes the real-time intensity when the actual internal humidity measurement value of the field is input to the information processing unit.

상기 정보저장부에서 배합 ID별 정보는 시멘트 종류별, 물-시멘트비별, 골재 크기별, 골재 함량별, 혼화재의 종류별 및 함량별에 따라 저장된 데이터베이스를 구축한다. In the information storage unit, a database is created where information by mix ID is stored by cement type, water-cement ratio, aggregate size, aggregate content, and type and content of admixture.

본 발명의 콘크리트 강도 진단시스템은 상기 콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 하되, 양생시간에 따라 콘크리트 재령별 강도를 예측 또는 구조물의 강도를 진단할 수 있다. The concrete strength diagnosis system of the present invention is based on a database on the internal humidity-strength correlation for each concrete mix, and can predict the strength of each concrete age or diagnose the strength of the structure depending on the curing time.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. In the above, the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, but it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the technical scope of the present invention, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended patent claims.

10: 습도계측용 공시체
20: 강도측정용 공시체
110: 배합 ID별 공시체
120: 콘크리트 매립형 습도센서
30: 거푸집
40: 철근
50: 습도센서
51: 센서고정부재
10: Specimen for humidity measurement
20: Specimen for strength measurement
110: Specimens by mixture ID
120: Concrete embedded humidity sensor
30: formwork
40: rebar
50: Humidity sensor
51: Sensor fixing member

Claims (12)

콘크리트 배합별 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 확보하는 제1단계,
콘크리트 타설과정에서 습도센서를 매립하는 제2단계,
콘크리트 타설 후 습도이력을 측정하는 제3단계 및
상기 제3단계에서 측정된 습도이력을 상기 제1단계에서 확보된 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반하여 초기강도를 예측하는 제4단계로 수행된, 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.
The first step is to secure a database on internal humidity-strength correlation for each concrete mix,
The second step of embedding the humidity sensor during the concrete pouring process,
The third step of measuring the humidity history after pouring concrete and
Concrete initial strength monitoring method using internal humidity history, performed in the fourth step of predicting the initial strength based on the humidity history measured in the third step and the database on internal humidity-strength correlation secured in the first step. .
제1항에 있어서, 상기 제1단계가
콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하고,
상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고,
상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고, 상기 측정치를 단말기에 저장하고,
상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성을 산출하여 데이터베이스를 확보하는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.
The method of claim 1, wherein the first step is
Stores information by concrete mix ID,
Among the specimens for each mix ID produced according to the above information, specimens of the same mix were prepared as a specimen for humidity measurement with a concrete embedded humidity sensor attached and a specimen for strength measurement without the humidity sensor attached,
Curing a group of specimens for each mix ID equipped with the specimen for humidity measurement and specimen for strength measurement under the same conditions, measuring the concrete internal humidity and concrete strength from the specimen at regular time intervals, and storing the measured values in the terminal,
A concrete initial strength monitoring method using internal humidity history, characterized in that the internal humidity-strength correlation for each mix ID is calculated from the above measurements and a database is secured.
제2항에 있어서, 상기 배합 ID별 정보가 시멘트 종류별, 물-시멘트비별, 골재 크기별, 골재 함량별, 혼화재의 종류별 및 함량별에 따라 설정된 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 2, wherein the information for each mix ID is set according to cement type, water-cement ratio, aggregate size, aggregate content, and type and content of admixture. . 제2항에 있어서, 상기 양생이 7일 내지 14일 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 2, wherein the curing is performed for 7 to 14 days. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 습도센서가 콘크리트 구조물의 복수 부재위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 1, wherein in the second step, humidity sensors are installed at multiple member positions of the concrete structure. 제5항에 있어서, 상기 습도센서가 사물인터넷(IoT) 무선센서인 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 5, wherein the humidity sensor is an Internet of Things (IoT) wireless sensor. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서 콘크리트 타설이 센서의 내부습도 계측이 시작시점인 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 1, wherein in the third step, pouring of concrete is the starting point of measurement of internal humidity by the sensor. 제1항에 있어서, 상기 제4단계에서 복수 부재위치에 설치된 습도센서별로 수신된 습도이력 정보로부터 콘크리트 구조물의 부재위치별 강도가 예측되는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method for monitoring the initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 1, wherein in the fourth step, the strength of each member position of the concrete structure is predicted from the humidity history information received for each humidity sensor installed at a plurality of member positions. 제1항에 있어서, 상기 제4단계에서 내부습도-강도 상관성에 관한 데이터베이스를 기반으로 측정된 실험값으로부터 초기 배합 ID의 배합비 추정모드로 변환되는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 초기강도 모니터링방법.The method of monitoring initial strength of concrete using internal humidity history according to claim 1, wherein in the fourth step, the experimental values measured based on a database on internal humidity-strength correlation are converted into the mixing ratio estimation mode of the initial mixing ID. . 콘크리트 배합 ID별 정보를 저장하는 정보저장부;
상기 정보에 따라 제작된 배합 ID별 공시체 중 동일 배합의 공시체에 대하여 콘크리트 매립형 습도센서를 부착한 습도계측용 공시체 및 상기 습도센서 미부착의 강도측정용 공시체로 각각 준비하고 상기 습도계측용 공시체 및 강도측정용 공시체를 구비한 배합 ID별 공시체군을 동일조건에서 양생하여 일정시간 간격으로 상기 공시체로부터 콘크리트 내부습도 및 콘크리트 강도를 측정하고 단말기에 저장하는 측정치 저장부;
상기 측정치로부터 배합 ID별 내부습도-강도 상관성에 관한 정보처리부; 및
상기 정보처리부에 현장의 내부습도 실측값을 입력시 실시간 강도를 예측하고 시각화하는 디스플레이부;로 이루어진 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템.
An information storage unit that stores information for each concrete mix ID;
Among the specimens for each mix ID produced according to the above information, a specimen of the same mix was prepared as a specimen for humidity measurement with a concrete embedded humidity sensor attached and a specimen for strength measurement without the humidity sensor attached, and the specimen for humidity measurement and strength were measured. A measurement value storage unit that cures a group of specimens for each mix ID and measures the concrete internal humidity and concrete strength from the specimens at regular time intervals at regular time intervals and stores them in a terminal;
An information processing unit regarding internal humidity-strength correlation for each formulation ID from the measured values; and
A concrete strength diagnosis system using internal humidity history consisting of a display unit that predicts and visualizes real-time strength when the actual internal humidity measurement value on site is input to the information processing unit.
제9항에 있어서, 상기 정보저장부에서 배합 ID별 정보가 시멘트 종류별, 물-시멘트비별, 골재 크기별, 골재 함량별, 혼화재의 종류별 및 함량별에 따라 저장된 데이터베이스인 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템. The method of claim 9, wherein the information for each mix ID in the information storage unit is a database stored according to cement type, water-cement ratio, aggregate size, aggregate content, and type and content of admixture. Concrete strength diagnosis system used. 제9항에 있어서, 상기 양생시간에 따라 콘크리트 재령별 강도를 예측하는 것을 특징으로 하는 내부습도이력을 이용한 콘크리트 강도 진단시스템. The concrete strength diagnosis system using internal humidity history according to claim 9, wherein the strength of each concrete age is predicted according to the curing time.
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KR101082737B1 (en) 2009-07-16 2011-11-10 (주)대우건설 Evaluation method of compressive strength for structural concrete
KR101184048B1 (en) 2011-12-28 2012-09-27 (주)대우건설 Early-age concrete strength estimation apparatus and method for using impedance
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