KR20240056980A - 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철근을 여러 가닥으로 엮은 철근부를 거푸집부 내에 넣고 콘크리트를 타설하여 양생해서 보강 콘크리트를 형성함에 있어서, 거푸집발열체가 구비된 거푸집부를 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠른 양생이 이루어지도록 구현한 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 거푸집부가 콘크리트를 시공할 위치에 형성되며, 거푸집발열체가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 설치하며; 철근부가 철근을 복수 가닥으로 엮어 거푸집부 내에 설치하며; 콘크리트타설부가 콘크리트를 거푸집부 내로 주입 타설해 주며; 전원공급부가 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선을 거푸집발열체에 연결시켜 전원을 공급해 준다.
Description
본 발명의 기술 분야는 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 철근을 여러 가닥으로 엮은 철근부를 거푸집부 내에 넣고 콘크리트를 타설하여 양생해서 보강 콘크리트를 형성함에 있어서, 거푸집발열체가 구비된 거푸집부를 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠른 양생이 이루어지도록 구현한 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법에 관한 것이다.
콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물을 시공함에 있어서, 콘크리트는, 시멘트, 골재 및 물을 주요 구성 재료로 하여, 시멘트의 수화작용에 의해 경화되면서 일정한 강도를 가지게 된다. 그런데, 콘크리트를 타설함에 있어서, 동절기에 적절한 보양 조치를 하지 않는 경우, 콘크리트의 온도가 빙점 이하로 되기 이전에 콘크리트가 충분히 강도를 내지 못하게 되며, 이런 경우에는 콘크리트 내부의 수분이 동결되고 부피 팽창 및 수분의 이동에 따른 압력으로 인해 콘크리트에 균열이 발생되고 지속적인 강도 증진이 불가능해진다. 이에 따라서, 외기 온도의 평균이 4℃ 이하로 되는 기간을 한중 콘크리트 적용기간으로 설정하고, 콘크리트가 소요 품질을 확보할 수 있도록 적절한 보양을 하도록 규정하고 있다.
동절기에 타설되는 콘크리트가 동해를 입지 않고 소요 압축 강도를 발휘하도록 하기 위한 보양 방법으로는, 주로 콘크리트를 타설하는 구조체의 주변을 가설비계와 방수천막 등을 이용하여 완전히 둘러싸고 내부 공간을 갈탄난로나 열풍기 등으로 가열하는 양생 공법이 주로 적용되어 왔다.
이러한 콘크리트 양생 방법은, 시공 작업 시 현장 여건에 따라 많은 제약이 발생하며, 작업의 불편함이 발생하게 되는데, 외기 온도가 급격히 낮은 동절기에는 피복재인 방수천막 등의 열손실이 매우 클 뿐만 아니라, 넓은 공간을 가열하므로 공간 기온을 일정하게 유지하기가 매우 어려우며, 방수천막 내부의 부위에 따른 온도차와 콘크리트 구조물의 내부와 외부의 온도차로 인해 콘크리트의 양생 속도가 일정하지 않게 되므로 강도증진의 정도에 차이가 발생하는 단점이 있다.
공기에 노출된 바닥 슬래브의 경우, 갈탄의 연소 시에 발생되는 일산화탄소 등에 의한 중성화로 인한 초기 경화불량을 비롯하여 장기적인 내구성 측면에서도 불리하며, 열풍기의 건조한 바람의 영향으로 표면 건조가 급속히 발생되어 초기 건조 수축으로 인한 균열 발생 가능성이 매우 높다. 또한, 방수천막으로 둘러싸인 공간의 밀폐성을 확보하는데 있어서 매우 곤란하므로, 외기 온도가 일정 수준 이하로 내려가면 단기간 내에 콘크리트의 강도를 일정 수준까지 발현시키기 위한 양생 온도의 유지가 매우 어려운 단점도 있다.
한국공개특허 제10-2004-0049165호(2004.06.11. 공개)는 직포 내에 함침된 재료의 전기저항에 의해 발열하는 전기발열시트와 그것을 이용하여 동절기의 콘크리트 타설 및 양생 시 초기 동해로부터 콘크리트를 보호하고 소요 강도를 확보함은 물론 저온기의 콘크리트 표면 가열에 의한 강도발현 촉진효과로 인한 공기단축이 가능하도록 하는 전기발열시트를 이용한 동절기 타설 콘크리트의 양생 공법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 일정한 면적을 갖는 천부재와; 면단사와 도전성의 금속사로 구성되어 천부재의 양 측부에 각각 직조되는 제1복합사 및 제2복합사와; 제1 및 제2복합사와 함께 천부재에 도포된 도전성 수지재와; 도전성 수지재를 감싸 절연 및 방수를 하기 위한 PVC재질의 커버시트와; 제1복합사 및 제2복합사의 각 금속사와 전기적으로 연결되어 전원이 인가되는 커넥터부로 구성되는 것을 특징으로 하는 동절기 타설 콘크리트의 가열양생용 전기발열시트를 까는 단계와; 전기발열시트의 커넥트부를 전원과 연결한 후 적정한 발열 온도를 설정하는 단계와; 설정 온도와 전기발열시트의 감지온도를 비교하여 전원의 인가를 제어함으로서 설정된 온도를 일정하게 유지하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1778233호(2017.09.07. 등록)는 발열부재 및 이를 이용한 콘크리트 양생 방법에 관하여 개시되어 있는데, 설계도면에 따라 구조물을 형성하도록 설치된 거푸집에 철근을 배근하는 단계와; 내부가 진공인 열전달부재와; 열전달부재 일측에 장착되어 제어부의 제어에 따라 발생하는 열을 열전달부재로 공급하는 열원발생부재와; 열전달부재로 공급되는 열로 타설된 콘크리트와 열교환하면서 콘크리트가 양생되도록 열전달부재를 다수 수용하는 수용공간이 일정간격으로 형성된 한 쌍의 열교환몸체가 구비되고, 열원발생부재에 연결되어 제어부의 제어에 따라 전원이 공급되는 전선을 수용하도록 열교환몸체 내부에 요입되는 전선수용공간이 구비되며, 한 쌍의 열교환몸체를 결합하도록 한 쌍의 열교환몸체 중 어느 하나의 열교환몸체에 돌출된 결합돌기가 구비되고, 결합돌기가 결합되도록 다른 하나의 열교환몸체에 요입된 결합홈이 구비된 열교환부재를 포함하여 구성되는 발열부재를, 철근과 일정간격으로 거푸집에 설치하는 단계와; 철근 및 발열부재가 매몰되도록 거푸집에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계와; 콘크리트가 양생될 때, 제어부의 제어에 따라 발열부재에서 발산하는 열로 콘크리트를 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 구조물의 길이에 따라 열원발생부재가 장착된 열전달부재를 열교환부재 내부에 일정 간격 이격되게 다수 내장하여 발열부재를 형성할 수 있으므로, 제작 및 설치가 간편할 뿐만 아니라 동절기와 같이 콘크리트 양생이 어려운 기간에 발열부재에서 발산하는 열로 콘크리트를 직접 가열하여 콘크리트의 양생 온도를 높여 콘크리트의 균일한 양생과 충분한 조기강도를 구현함과 아울러 콘크리트의 양생 기간을 줄여 공기를 단축할 수 있으며, 발열부재에서 발산하는 열이 구조물을 형성하도록 타설된 콘크리트에 100% 전달되므로 발열부재의 열손실을 방지하여 에너지 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 발열부재의 열원으로 전기를 이용하므로 매연이 발생하지 않아 환경오염을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 발열부재와 철근을 각각 구비하여 형성되므로, 두 가지 다 고려한 보강 콘크리트를 형성해야 하는 어려움이 있을 뿐만 아니라, 별도의 발열부재를 결속해야 하는 수작업이 매우 번거로우며, 또한 콘크리트를 타설하는 과정에서 콘크리트의 투입 압력이나 콘크리트 작업자의 부주의 등으로 인하여 발열부재의 배치 분포가 변형되어 불균일하게 발열이 이루어지거나, 파손되어 누전에 따른 과부하로 인해 전기 공급이 불가능하게 되는 등의 단점을 가지고 있다, 그리고 발열구간이 선형이므로 발열부재 주변의 콘크리트를 매개로 하여 열전달이 이루어져 콘크리트에 급열되므로 부위에 따른 온도편차가 발생될 수 있는 단점도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 철근을 여러 가닥으로 엮은 철근부를 거푸집부 내에 넣고 콘크리트를 타설하여 양생해서 보강 콘크리트를 형성함에 있어서, 거푸집발열체가 구비된 거푸집부를 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠른 양생이 이루어지도록 구현한 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 콘크리트를 시공할 위치에 형성되며, 거푸집발열체가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 설치한 거푸집부; 철근을 복수 가닥으로 엮어 상기 거푸집부 내에 설치한 철근부; 콘크리트를 상기 거푸집부 내로 주입 타설해 주기 위한 콘크리트타설부; 및 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선을 상기 거푸집발열체에 연결시켜 전원을 공급해 주기 위한 전원공급부를 포함하는 보강 콘크리트 양생 시스템을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집부는, 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 외부로 배출하기 위한 복수 개의 배출공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집부는, 상기 거푸집발열체와 상기 전원선을 연결시켜 주기 위한 복수 개의 연결공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집부는, 콘크리트를 시공할 틀을 형성하는 갱폼이나 알폼; 상기 전원공급부에 연결되어, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시켜, 발생된 열을 전달하는 거푸집발열체; 상기 거푸집발열체를 단열하거나 보온하는 단열재나 보온재; 및 상기 거푸집발열체에서 발생된 열을 전달받아 콘크리트를 양생하도록 하는 철판으로 결합 형성한 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집발열체는, 상기 전원선의 단부에 연결되어, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받는 라미코팅용 동박을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집발열체는, 발열필름으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 거푸집발열체는, 면상발열체인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 면상발열체는, PET 원단에 전도성 카본 잉크와 실버잉크를 인쇄하고 전원공급선인 동박을 고정하고 코팅시켜 절연하는 라미네이팅 단계; 마이크로실버와 나노실버를 혼합하여 혼합실버를 형성하고, 혼합실버에 풀퍼렌 및 탄소나노튜브를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 잉크준비단계; 섬유 원단에 고전도성 잉크를 프린팅하여 섬유 면상발열체를 형성시키는 프린팅단계; 및 전원공급선인 동박을 고정하고 코팅시켜 절연하는 라미네이팅으로 절연 처리하는 절연처리단계를 포함하는 섬유 면상발열체 제조 방법에 의해서 제조된 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 철근 내부에 삽입된 철근발열체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 철근발열체를 상기 전원선에 연결하여, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 상기 철근발열체에 열을 발생시켜, 발생된 열을 상기 철근으로 전달하여 콘크리트를 양생하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 철근과 상기 철근발열체 사이에 형성되어, 상기 철근과 상기 철근발열체 간의 합선을 방지하면서, 상기 철근발열체에서 발생시킨 열만을 상기 철근에 전달해 주기 위한 절연피막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전원공급부는, 상기 거푸집발열체와의 전원 체결 시에 Y 결선을 통한 배선 방식으로 N상에 따라 220V 또는 380V로 사용하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 전원공급부는, 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에만, 상기 전원선을 상기 거푸집발열체에 연결시켜 주기 위한 연결잭을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 철근의 내부에 길이 방향으로 관통되도록 형성되고, 내면에 상기 철근발열체가 설치되어, 상기 철근발열체에서 발생시킨 열이 상기 철근으로 전달되도록 하는 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근발열체는, 상기 관통홀의 내면에 설치되고 상기 전원선에 연결되어, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 철근의 외부면에서 상기 관통홀까지 관통되도록 형성되어, 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 상기 철근의 외부에서 상기 관통홀로 유입시켜 배출해 주기 위한 복수 개의 제1배수공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 제1배수공에 대응하는 위치에 상기 철근발열체에 형성되어, 상기 제1배수공과 함께, 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 상기 철근의 외부에서 상기 관통홀로 유입시켜 배출해 주기 위한 복수 개의 제2배수공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 철근부는, 상기 제2배수공에 대응하는 위치에 상기 절연피막에 형성되어, 상기 제1배수공 및 상기 제2배수공과 함께, 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 상기 철근의 외부에서 상기 관통홀로 유입시켜 배출해 주기 위한 복수 개의 제3배수공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 보강 콘크리트 양생 시스템은, 상기 관통홀의 단부에 연결 설치되어, 상기 철근의 외부에서 상기 관통홀로 유입되는 습기를 흡입하여 외부로 배출하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 콘크리트를 시공할 위치에 거푸집부를 형성할 때에, 거푸집발열체가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 거푸집부를 설치하는 단계; 철근을 복수 가닥으로 엮은 철근부를 상기 거푸집부 내에 설치하는 단계; 콘크리트타설부가 콘크리트를 상기 거푸집부 내로 주입 타설하는 단계; 및 전원공급부가 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선을 상기 거푸집발열체에 연결시켜 전원을 공급해 주는 단계를 포함하는 보강 콘크리트 양생 방법을 제공한다.
본 발명의 효과로는, 철근을 여러 가닥으로 엮은 철근부를 거푸집부 내에 넣고 콘크리트를 타설하여 양생해서 보강 콘크리트를 형성함에 있어서, 거푸집발열체가 구비된 거푸집부를 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠른 양생이 이루어지도록 구현한 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법을 제공함으로써, 별도의 발열부재를 결속해야 하는 수작업 없이, 거푸집부에 구비된 발열체가 공급하는 열원을 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠르게 양생할 수 있으며, 콘크리트를 타설하는 과정에서 콘크리트의 투입 압력이나 콘크리트 작업자의 부주의 등으로 인하여 발열부재의 배치 분포가 변형되거나 파손되는 일이 없어, 온도 편차 없이 콘크리트 전체에 균일하게 발열이 이루어지도록 할 수 있고, 누전에 따른 과부하로 인해 전기 공급이 불가능하게 되는 일이 발생하지 않도록 할 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 거푸집부를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 철근부를 제1예로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 철근부를 제2예로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 거푸집부를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 철근부를 제1예로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 철근부를 제2예로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 방법을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 시스템을 설명하는 도면이며, 도 2는 도 1에 있는 거푸집부를 설명하는 도면이며, 도 3은 도 1에 있는 철근부를 제1예로 설명하는 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 보강 콘크리트 양생 시스템(100)은, 거푸집부(110), 철근부(120), 콘크리트타설부(130), 전원공급부(140)를 포함한다.
거푸집부(110)는, 보강 콘크리트를 시공할 위치에 형성되며, 거푸집발열체(113)가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 설치한다.
일 실시 예에서, 거푸집부(110)는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 외부로 배출하기 위한 복수 개의 배출공(111)을 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 거푸집부(110)는, 거푸집발열체(113)와 전원공급부(140)의 전원선(141)을 연결시켜 주기 위한 복수 개의 연결공(112)을 더 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 거푸집부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 갱폼이나 알폼(114), 단열재나 보온재(115), 거푸집발열체(113), 철판(116)으로 결합 형성될 수 있다.
갱폼이나 알폼(114)은, 보강 콘크리트를 시공할 틀을 형성해 준다.
단열재나 보온재(115)는, 거푸집발열체(113)를 단열하거나 보온해 준다.
거푸집발열체(113)는, 전원선(141)을 통해 전원공급부(140)에 연결되어, 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받아 열을 발생시켜, 해당 발생된 열을 철판(116)으로 전달해 준다.
일 실시 예에서, 거푸집발열체(113)는, 선 대신에 라미코팅용 동박을 구비할 수 있으며, 해당 라미코팅용 동박을 연결공(112)을 통해 전원공급부(140)의 전원선(141) 단부에 연결시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 거푸집발열체(113)는, 발열필름으로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 거푸집발열체(113)는, 면상발열체일 수 있다.
면상발열체는, PET 원단에 전도성 카본 잉크와 실버잉크를 인쇄하고 전원공급선인 동박을 고정하고 코팅시켜 절연하는 라미네이팅 단계; 마이크로실버와 나노실버를 혼합하여 혼합실버를 형성하고, 혼합실버에 풀퍼렌 및 탄소나노튜브를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 잉크준비단계; 섬유 원단에 고전도성 잉크를 프린팅하여 섬유 면상발열체를 형성시키는 프린팅단계; 및 전원공급선인 동박을 고정하고 코팅시켜 절연하는 라미네이팅으로 절연 처리하는 절연처리단계를 포함하는 섬유 면상발열체 제조 방법에 의해서 제조된다.
일 실시 예에서, 면상발열체는, 섬유 원단에 수지를 코팅시켜 방수 가공하는 방수가공단계; 마이크로실버와 나노실버를 혼합하여 혼합실버를 형성하고, 혼합실버에 풀퍼렌 및 탄소나노튜브를 포함시켜 고전도성 잉크를 준비하는 잉크준비단계; 섬유 원단에 고전도성 잉크를 프린팅하여 섬유 면상발열체를 형성시키는 프린팅단계; 및 섬유 면상발열체의 표면을 수지로 코팅하거나 라미네이팅시켜 절연 처리하는 절연처리단계를 포함하는 섬유 면상발열체 제조 방법에 의해서 제조된다.
방수가공단계는, 섬유 원단에 요철이 없도록 수지를 코팅한다.
잉크준비단계는, 유기용제에, 마이크로실버, 나노실버, 풀러렌, 탄소나노튜브를 포함시키되, 실리콘소포제, 음이온성 분산제, 비이온성 계면활성제 및 셀룰로오스계 수지를 더 포함시켜 고전도성 잉크로 제조한다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 탄소나노튜브를 풀러렌과 혼합하여 볼밀을 이용하여 분산시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 유기용제 100 중량부에 대하여, 마이크로실버 0～35 중량부, 나노실버 0～10 중량부, 풀러렌 0.02 중량부, 탄소나노튜브 0.5~3.5 중량부, 실리콘소포제 0.01~0.5 중량부, 음이온성 분산제 0.01~0.3 중량부, 비이온성 계면활성제 0.2~1 중량부 및 셀룰로오스계 수지 30~70 중량부를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 유기용제 100 중량부에 대하여, 나노실버 15~60 중량부, 풀러렌 0.01~0.05 중량부, 탄소나노튜브 0.5~3.5 중량부, 실리콘소포제 0.01~0.5 중량부, 음이온성 분산제 0.05~0.5 중량부, 비이온성 계면활성제 0.05~0.5 중량부 및 셀룰로오스계 수지 20~60 중량부를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 유기용제로 부틸셀루솔브아세테이트를 이용할 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 풀러렌과 탄소나노튜브를 그물망 구조로 혼합시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 부틸셀루솔브아세테이트 100 중량부에 대하여, 마이크로실버 15.0 중량부, 나노실버 10.0 중량부, 풀러렌 0.02 중량부, 탄소나노튜브 3.0 중량부, 실리콘소포제 0.5 중량부, 인산에스테르염 0.5 중량부, 실리콘글리콜공중합체 0.5 중량부 및 셀룰로오스계 수지 30 중량부를 포함시켜 고전도성 잉크로 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 잉크준비단계는, 부틸셀루솔브아세테이트 1000g에, 풀러렌 0.2g; 직경이 20nm이고 길이가 1~25㎛인 탄소나노튜브 30g; 인산에스테르염 5.0g을 투입하여 기계적 및 물리적인 방식으로 분산시킨 후에, 입도가 200~300nm인 마이크로실버 150g; 입도가 20~60nm인 나노실버 100g; 실리콘소포제 5.0g; 실리콘글리콜공중합체 5.0g; 및 셀룰로오스계 수지 300g을 혼합하여 교반하고 다시 롤밀로 밀링시켜 준 다음에, 상기 부틸셀루솔브아세테이트를 이용하여 점도를 조절하여 고전도성 잉크로 제조할 수 있다.
프린팅단계는, 섬유 원단에 고전도성 잉크를 프린팅할 때, 고전도성 잉크의 저항치에 따라 이에 대응하여 기 설정된 발열 패턴을 부여한다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 고전도성 잉크의 저항치에 따라 이에 대응하는 길이와 폭을 결정하여 기 설정된 발열 패턴을 부여할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 마이크로실버의 경우에 직경이 200~300nm로, 나노실버의 경우에 직경이 20~60nm로, 탄소나노튜브의 경우에 직경이 15~25nm이고 길이가 1~25㎛로, 풀러렌의 경우에 직경이 5~30nm로 발열 패턴을 부여할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 라인 패턴; 및 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 지그재그 형상으로 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 직렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 하나의 플러스 전극 점 패턴; 플러스 전극 점 패턴과 기 설정된 거리를 두고 형성되는 하나의 마이너스 전극 점 패턴; 및 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴 사이에 연결 형성되되, 복수 개의 지그재그 형상으로 형성되는 하나의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 플러스 전극 점 패턴과 마이너스 전극 점 패턴을 발열 라인 패턴보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 직병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 하나의 플러스 전극 라인 패턴; 플러스 전극 라인 패턴과 양측으로 기 설정된 거리를 두고 형성되는 두 개의 마이너스 전극 라인 패턴; 및 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴 사이에 연결 형성되되, 기 설정된 간격을 두고 형성되는 복수 개의 발열 라인 패턴을 포함하도록 발열 패턴을 형성시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 플러스 전극 라인 패턴과 마이너스 전극 라인 패턴을 이용하여 전극 연결하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 직병렬연결에 의한 발열 패턴의 경우에, 플러스 전극 라인 패턴의 일단과 마이너스 전극 라인 패턴의 일단에 전극을 형성시키되, 전극을 형성하는 부위가 다른 부분보다 두껍게 형성되도록 프린팅할 수 있다.
일 실시 예에서, 프린팅단계는, 섬유 원단에 상기 고전도성 잉크를 프린팅한 후에, 기 설정된 온도에서 기 설정된 시간 동안 열풍오븐에서 건조할 수 있다.
철판(116)은, 거푸집발열체(113)에서 발생된 열을 전달받아 콘크리트 양생이 보다 빨리 이루어지도록 해 준다.
철근부(120)는, 철근(121)을 복수 가닥으로 엮어 거푸집부(110) 내에 설치한다.
일 실시 예에서, 철근부(120)는, 철근(121) 내부에 삽입된 철근발열체(122)를 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 철근부(120)는, 철근발열체(122)를 전원선(141)으로 전원공급부(140)에 연결되어, 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받아 철근발열체(122)에 열을 발생시켜, 해당 발생된 열을 철근(121)으로 전달하고 철근(121)에 전달된 열에 의해 콘크리트 양생이 보다 빨리 이루어지도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 철근부(120)는, 도 3에 도시된 예와 같이, 철근(121) 내부에 철근발열체(122)가 삽입되어 형성될 수 있으며, 이런 경우에 철근(121)과 철근발열체(122) 사이에 형성되어, 철근(121)과 철근발열체(122) 간의 합선을 방지하면서, 철근발열체(122)에서 발생시킨 열만을 철근(121)에 전달해 주기 위한 절연피막(123)을 더 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 철근발열체(122)는, 발열필름으로 이루어질 수 있다.
콘크리트타설부(130)는, 콘크리트를 거푸집부(110) 내로 주입 타설해 준다.
전원공급부(140)는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선(141)을 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)에 연결시켜 전원을 공급해 준다.
일 실시 예에서, 전원공급부(140)는, 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)와의 전원 체결 시에 Y 결선을 통한 배선 방식으로 N상에 따라 220V 또는 380V로 사용하도록 해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 전원공급부(140)는, 연결잭을 별도로 구비하여, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에만, 해당 연결잭을 이용하여 전원선(141)을 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)에 연결시켜 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 전원공급부(140)는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선(141)을 철근부(120)의 철근발열체(122)에 연결시켜 전원을 공급해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 전원공급부(140)는, 연결잭을 별도로 구비하여, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에만, 해당 연결잭을 이용하여 전원선(141)을 철근부(120)의 철근발열체(122)에 연결시켜 줄 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 보강 콘크리트 양생 시스템(100)은, 철근(121)을 여러 가닥으로 엮은 철근부(120)를 거푸집부(110) 내에 넣고 콘크리트를 타설하여 양생해서 보강 콘크리트를 형성함에 있어서, 거푸집발열체(113)가 구비된 거푸집부(110)를 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠른 양생이 이루어지도록 구현함으로써, 별도의 발열부재를 결속해야 하는 수작업 없이, 거푸집부(110)에 구비된 거푸집발열체(113)가 공급하는 열원을 이용하여 콘크리트를 안정적이면서도 빠르게 양생할 수 있으며, 콘크리트를 타설하는 과정에서 콘크리트의 투입 압력이나 콘크리트 작업자의 부주의 등으로 인하여 발열부재의 배치 분포가 변형되거나 파손되는 일이 없어, 온도 편차 없이 콘크리트 전체에 균일하게 발열이 이루어지도록 할 수 있고, 누전에 따른 과부하로 인해 전기 공급이 불가능하게 되는 일이 발생하지 않도록 할 수 있다
상술한 바와 같은 구성을 가진 보강 콘크리트 양생 시스템(100)은, 또한 철근발열체(122)가 삽입된 철근(121)을 사용하여 기존과 같은 철근 보강이 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 철근부를 제2예로 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 철근부(120)는, 철근(124), 관통홀(125), 철근발열체(126)를 구비한다.
철근(124)은, 복수 가닥으로 엮어 거푸집부(110) 내에 설치된다.
관통홀(125)은, 철근(124)의 내부에 길이 방향으로 관통되는 홀로 형성되고, 내면에 철근발열체(126)가 설치되어, 철근발열체(126)에서 발생시킨 열을 철근(124)으로 전달해 준다.
철근발열체(126)는, 관통홀(125)의 내면에 설치되고 전원공급부(140)의 전원선(141)에 연결되어, 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받아 열을 발생시켜, 해당 발생된 열을 관통홀(125)의 내면을 통해 철근(121)으로 전달해 준다.
일 실시 예에서, 철근발열체(126)는, 면상발열체일 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 철근부(120)는, 절연피막(127), 복수 개의 제1배수공(128)을 더 구비할 수 있다.
절연피막(127)은, 관통홀(125) 내면, 즉 철근(124)과 철근발열체(126) 사이에 형성되어, 철근(124)과 철근발열체(126) 간의 합선을 방지하면서, 철근발열체(126)에서 발생시킨 열만을 철근(124)에 전달해 준다.
제1배수공(128)은, 철근(124)의 외부면에서 관통홀(125)까지 관통되는 홀로 형성되어, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 철근(124)의 외부에서 관통홀(125)로 유입시켜 배출해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 철근부(120)는, 복수 개의 제2배수공(129)을 더 구비할 수 있다.
제2배수공(129)은, 제1배수공(128)에 대응하는 위치에 철근발열체(126)에 형성되어, 제1배수공(128)과 함께, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 철근(124)의 외부에서 관통홀(125)로 유입시켜 배출해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 철근부(120)는, 복수 개의 제3배수공(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 더 구비할 수 있다.
제3배수공은, 제2배수공(128)에 대응하는 위치에 절연피막(127)에 형성되어, 제1배수공(128) 및 제2배수공(128)과 함께, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 철근(124)의 외부에서 관통홀(125)로 유입시켜 배출해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 보강 콘크리트 양생 시스템(100)은, 흡입부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
흡입부는, 관통홀(125)의 단부에 연결 설치되어, 철근(124)의 외부에서 관통홀(125)로 유입되는 습기를 흡입하여 외부로 배출해 준다.
일 실시 예에서, 흡입부는 흡입팬 등일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보강 콘크리트 양생 방법을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 보강 콘크리트를 시공할 위치에 거푸집부(110)를 형성할 때에, 거푸집발열체(113)가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 거푸집부(110)를 설치하게 된다(S401).
상술한 단계 S401에서 거푸집부(110)를 설치한 후에, 철근(121)을 복수 가닥으로 엮은 철근부(120)를 거푸집부(110) 내에 설치하게 된다(S402).
상술한 단계 S402에서 철근부(120)를 설치한 후에, 콘크리트타설부(130)에서는, 콘크리트를 거푸집부(110) 내로 주입 타설해 주게 된다(S403).
상술한 단계 S403에서 콘크리트를 주입 타설한 후에, 전원공급부(140)에서는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선(141)을 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)에 연결시켜 전원을 공급해 주게 된다(S404).
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 전원공급부(140)에서는, 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)와의 전원 체결 시에 Y 결선을 통한 배선 방식으로 N상에 따라 220V 또는 380V로 사용하도록 해 줄 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 연결잭을 별도로 구비하고 있는 전원공급부(140)에서는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에만, 해당 연결잭을 이용하여 전원선(141)을 거푸집부(110)의 거푸집발열체(113)에 연결시켜 줄 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 거푸집부(110)에 구비되어 복수 개의 연결공(112)을 통해서, 철근부(120)의 철근발열체(122)와 전원공급부(140)의 전원선(141)을 연결시켜 줄 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 연결잭을 별도로 구비하고 있는 전원공급부(140)에서는, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에만, 해당 연결잭을 이용하여 전원선(141)을 철근부(120)의 발열체에 연결시켜 줄 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 철근부(120)의 철근발열체(122)를 전원선(141)으로 전원공급부(140)에 연결시켜, 전원공급부(140)로부터 전원을 공급받아 철근발열체(122)에 열을 발생하도록 해 주며, 해당 발생된 열을 철근(121)으로 전달하고 철근(121)에 전달된 열에 의해 콘크리트 양생이 보다 빨리 이루어지도록 할 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 철근(121) 내부에 철근발열체(122)가 삽입되어 형성된 경우에, 철근(121)과 철근발열체(122) 사이에 형성된 절연피막(123)을 통해서, 철근(121)과 철근발열체(122) 간의 합선을 방지하면서, 철근발열체(122)에서 발생시킨 열만을 철근(121)에 전달해 줄 수 있다.
상술한 단계 S404에서 전원을 공급함에 있어서, 거푸집부(110)에 구비되어 복수 개의 배출공(111)을 통해서, 콘크리트타설부(130)에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 외부로 배출해 줄 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 보강 콘크리트 양생 시스템
110: 거푸집부
111: 배출공
112: 연결공
113: 거푸집발열체
114: 갱폼이나 알폼
115: 단열재나 보온재
116: 철판
120: 철근부
121, 124: 철근
122, 126: 철근발열체
123, 127: 절연피막
125: 관통홀
128: 제1배수공
129: 제2배수공
130: 콘크리트타설부
140: 전원공급부
141: 전원선
110: 거푸집부
111: 배출공
112: 연결공
113: 거푸집발열체
114: 갱폼이나 알폼
115: 단열재나 보온재
116: 철판
120: 철근부
121, 124: 철근
122, 126: 철근발열체
123, 127: 절연피막
125: 관통홀
128: 제1배수공
129: 제2배수공
130: 콘크리트타설부
140: 전원공급부
141: 전원선
Claims (5)
- 콘크리트를 시공할 위치에 형성되며, 거푸집발열체가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 설치한 거푸집부;
철근을 복수 가닥으로 엮어 상기 거푸집부 내에 설치한 철근부;
콘크리트를 상기 거푸집부 내로 주입 타설해 주기 위한 콘크리트타설부; 및
상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선을 상기 거푸집발열체에 연결시켜 전원을 공급해 주기 위한 전원공급부를 포함하는 보강 콘크리트 양생 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 거푸집부는,
상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에 발생되는 습기를 외부로 배출하기 위한 복수 개의 배출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 보강 콘크리트 양생 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 거푸집부는,
상기 거푸집발열체와 상기 전원선을 연결시켜 주기 위한 복수 개의 연결공을 구비하는 것을 특징으로 하는 보강 콘크리트 양생 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 거푸집부는,
콘크리트를 시공할 틀을 형성하는 갱폼이나 알폼;
상기 전원공급부에 연결되어, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시켜, 발생된 열을 전달하는 거푸집발열체;
상기 거푸집발열체를 단열하거나 보온하는 단열재나 보온재; 및
상기 거푸집발열체에서 발생된 열을 전달받아 콘크리트를 양생하도록 하는 철판으로 결합 형성한 것을 특징으로 하는 보강 콘크리트 양생 시스템.
- 콘크리트를 시공할 위치에 거푸집부를 형성할 때에, 거푸집발열체가 구비된 복수 개의 거푸집으로 측면을 막고 상측면에 개구가 형성되도록 거푸집부를 설치하는 단계;
철근을 복수 가닥으로 엮은 철근부를 상기 거푸집부 내에 설치하는 단계;
콘크리트타설부가 콘크리트를 상기 거푸집부 내로 주입 타설하는 단계; 및
전원공급부가 상기 콘크리트타설부에서 타설한 콘크리트를 양생할 시에, 전원선을 상기 거푸집발열체에 연결시켜 전원을 공급해 주는 단계를 포함하는 보강 콘크리트 양생 방법.
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| KR1020220137138A KR20240056980A (ko) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 보강 콘크리트 양생 시스템 및 방법 |
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| KR20040049165A (ko) | 2002-12-05 | 2004-06-11 | 현대건설주식회사 | 전기발열시트 및 이를 이용한 동절기 타설 콘크리트의양생공법 |
| KR101778233B1 (ko) | 2016-01-05 | 2017-09-14 | 박상석 | 발열부재 및 이를 이용한 콘크리트 양생 방법 |
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