KR20130105067A - System and method for measuring friction characteristics between low slump concrete and steel conveying pipe - Google Patents

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KR20130105067A
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삼성물산 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A measuring system of friction characteristics of modified concrete is provided to accurately evaluate friction characteristics of concrete of low slump and low fluidity by inducing easy fracture of concrete. CONSTITUTION: A measuring system of friction characteristics of modified concrete comprises: a cylindrical housing with a vertical rib (14) which is protruded in predetermined intervals for containing concrete; a cylinder (20) which is separately placed from the inner wall and bottom of the housing and is inserted at the center of the housing; a motor (30) which is connected by the cylinder and a rotary shaft (15) and rotates the cylinder; a torque measuring device for measuring torque of the cylinder; a floating free weight of a circular band shape for randomly loading concrete contained between the housing and the cylinder.

Description

개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템과 그 방법{System and Method for Measuring Friction Characteristics between Low Slump Concrete and Steel Conveying Pipe}System and Method for Measuring Friction Characteristics between Low Slump Concrete and Steel Conveying Pipe}

본 발명은 콘크리트가 콘크리트 압송관 속을 통과할 때 콘크리트의 압송 마찰특성을 평가할 수 있는 장치와 그 방법에 관한 것으로, 콘크리트가 쉽게 항복하도록 유도하여 특히 낮은 슬럼프의 저유동 콘크리트의 마찰특성을 정확하게 평가할 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for evaluating the pressure friction characteristics of concrete when the concrete passes through the concrete pressure pipe, and the friction characteristics of the low flow concrete, especially low slump, can be accurately evaluated by inducing the concrete to yield easily. It relates to a device and a method that can be.

최근 초고층 콘크리트 구조물이나 대규모 지하 공간 콘크리트 구조물의 시공 시 콘크리트를 타설하기 위하여 금속 배관을 길게 하는 경우가 많다. 배관 길이가 긴 경우에 콘크리트와 관 사이의 마찰력으로 인하여 펌핑이 불가능한 경우도 발생하게 된다. 이러한 상황을 사전에 파악하기 위하여 최근에 컴퓨터 시뮬레이션이나 복잡한 방정식을 풀어서 주어진 펌프카의 능력으로 콘크리트가 타설 가능한지에 대해 검토를 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이때 필요한 것이 콘크리트와 금속 압송관 사이의 마찰특성이다.Recently, when constructing a super high-rise concrete structure or a large underground concrete structure, metal piping is often lengthened in order to pour concrete. If the length of the pipe is long, the pumping is impossible due to the friction between the concrete and the pipe. In order to grasp such a situation in advance, a lot of researches have recently been conducted to investigate whether concrete can be cast by the ability of a given pump car by solving computer simulations or complex equations. What is needed is the friction between the concrete and the metal pressure pipe.

위와 같은 필요에 따라 본 발명자들은 콘크리트와 금속 압송관 사이의 마찰특성을 정확하고도 간편하게 평가하기 위한 장치와 방법을 개발하기에 이르렀으며, 그 결과물이 특허출원 제10-2010-0091714호로 출원된바 있다. 도 1은 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 콘크리트와 금속 압송관 사이의 마찰특성 측정시스템에 대한 개요도로서, 보는 바와 같이 하우징(10); 하우징(10) 내부에 삽입 설치되는 바닥이 폐쇄된 원통형 실린더(20); 실린더(20)와 연결되어 실린더(20)를 회전시키는 모터(30); 실린더(20)의 회전력을 측정하는 회전력측정기(40);로 구성된다. 하우징(10)에 콘크리트(C)가 담기어 실린더가 일정량 콘크리트에 잠긴 상태에서 실린더(20)를 일정한 속도로 회전시키면 실린더(20) 표면에 마찰 응력이 발생할 것인데, 모터(30)에 공급된 전기력과 실린더(20)의 회전력을 통해 마찰 응력을 산출하도록 한 것이다.In accordance with the above needs, the present inventors have developed a device and a method for accurately and simply evaluating the friction characteristics between concrete and a metal push tube, and the result is filed in Patent Application No. 10-2010-0091714. have. 1 is a schematic view of a friction characteristic measurement system between concrete and a metal pressure tube according to Patent Application No. 10-2010-0091714, the housing 10 as shown; A bottom-closed cylindrical cylinder 20 inserted into and installed inside the housing 10; A motor 30 connected to the cylinder 20 to rotate the cylinder 20; It consists of; a rotational force measuring device 40 for measuring the rotational force of the cylinder (20). If the cylinder (10) is contained in the housing 10 and the cylinder is immersed in a certain amount of concrete and the cylinder 20 is rotated at a constant speed, frictional stress will be generated on the surface of the cylinder 20. The electric force supplied to the motor 30 And through the rotational force of the cylinder 20 is to calculate the frictional stress.

하지만 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 발명은 낮은 슬럼프의 저유동 콘크리트에 대한 마찰특성을 측정하기에는 문제가 있었다. 저유동 저슬럼프의 콘크리트는 항복응력이 크기 때문에 실린더를 회전시킬수록 콘크리트가 무너지지 않아 실린더 표면과 제대로 접촉하지 않아서 정확한 마찰특성 측정이 이루어지지 않았다.
However, the invention according to Patent Application No. 10-2010-0091714 has a problem in measuring the friction characteristics for low flow concrete of low slump. Low-flow low-slump concrete has a high yield stress, so as the cylinder is rotated, the concrete does not collapse and does not come into contact with the cylinder surface.

본 발명은 특허출원 제10-2010-0091714호를 개선하여 측정값의 정확도를 높이고자 개발된 것으로, 특히 낮은 슬럼프의 저유동 콘크리트의 경우에도 압송 마찰특성을 정확하게 평가할 수 있는 장치와 방법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.
The present invention was developed to improve the accuracy of the measured value by improving the patent application No. 10-2010-0091714, in particular, in the case of low flow concrete of low slump, to provide an apparatus and method for accurately evaluating the pressure friction characteristics There is a technical problem.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 내부에 콘크리트가 담기는 것으로 내벽에 수직리브가 일정 간격으로 돌출 형성된 원통형 하우징; 상기 하우징 내벽과 바닥에서 이격하게 위치시키면서 하우징 내부 중앙에 삽입 설치되는 바닥이 폐쇄된 원통형 실린더; 상기 실린더와 회전축을 매개로 연결되어 실린더를 회전시키는 모터; 상기 실린더의 회전력을 측정하는 회전력측정기; 상기 하우징과 실린더 사이에서 하우징과 실린더에 비접촉 설치되어 하우징과 실린더 사이에 담기는 콘크리트를 자유 재하하게 되는 원형 띠 형태의 부유식 자유중량체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention includes a cylindrical housing in which vertical ribs protrude at regular intervals on an inner wall of concrete contained therein; A bottom-closed cylindrical cylinder inserted into and installed in the center of the housing while being spaced apart from the inner wall and the bottom of the housing; A motor connected to the cylinder and the rotating shaft to rotate the cylinder; Rotation force measuring device for measuring the rotational force of the cylinder; Improved concrete pressure-feeding friction characteristics characterized in that it comprises a; a non-contact between the housing and the cylinder is installed in a non-contact with the cylinder and the floating free weight of the circular band form freely loaded concrete contained between the housing and the cylinder; Provide a measurement system.

또한 본 발명은 상기한 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템을 바람직하게 이용한 방법으로서, 하우징 내부에 실린더가 소정의 높이까지 묻히도록 측정대상 콘크리트를 채우고 실린더와 하우징 사이의 콘크리트 표면 위를 누르도록 부유식 자유중량체를 설치한 다음 모터를 회전시켜 실린더의 회전력을 측정하는 1차 측정단계; 상기 1차 준비단계에서와는 다른 높이로 실린더가 소정의 높이까지 묻히도록 하우징 내부에 측정대상 콘크리트를 채우고 부유식 자유중량체를 설치한 다음, 모터를 회전시켜 실린더의 회전력을 측정하는 2차 측정단계; 1차 측정단계에서 측정한 실린더의 1차 회전력과 2차 측정단계에서 측정한 실린더의 2차 회전력의 차이 값으로부터 콘크리트와 실린더 사이의 마찰특성을 산출하는 마찰특성 산출단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 압송 마찰특성 측정방법을 제공한다.
In addition, the present invention is a method of using the improved concrete pressure friction characteristics measurement system as described above, the floating free to fill the concrete to be measured so that the cylinder is buried to a predetermined height inside the housing and pressed on the concrete surface between the cylinder and the housing A first measurement step of measuring a rotational force of the cylinder by installing a weight and then rotating the motor; A second measurement step of filling a concrete to be measured inside the housing so that the cylinder is buried to a predetermined height at a different height from the first preparation step, installing a floating free weight body, and then rotating the motor to measure the rotational force of the cylinder; A friction characteristic calculation step of calculating friction characteristics between the concrete and the cylinder from a difference between the primary rotational force of the cylinder measured in the first measurement step and the secondary rotational force of the cylinder measured in the second measurement step; Provides a method for measuring the pressure friction characteristics of concrete.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 본 발명은 하우징 내부에 콘크리트를 담은 상태에서 실린더를 회전시켜 그 때의 실린더 회전력으로 콘크리트의 압송 마찰특성을 측정하는 과정에서 하우징 내부의 콘크리트에 정적재하 방법으로 하중을 재하함으로써 콘크리트가 쉽게 항복응력에 도달하여 실린더 표면에 잘 부착되도록 돕기 때문에, 본 발명에 따르면 항복응력이 큰 저슬럼프의 저유동 콘크리트의 경우에도 콘크리트와 압송관 사이의 마찰특성을 정확하고도 간편하게 평가할 수 있다.First, in the present invention, the concrete is easily surrendered by rotating the cylinder while the concrete is contained in the housing and loading the concrete by the static loading method in the process of measuring the pressure friction characteristics of the concrete with the cylinder rotation force at that time. Since it helps to reach the surface of the cylinder to reach the stress, according to the present invention, even in the case of low slump low flow concrete having a large yield stress, the friction characteristics between the concrete and the pressure pipe can be accurately and easily evaluated.

둘째, 콘크리트의 압송 마찰특성을 정확하게 평가할 수 있기 때문에 본 발명에 따라 평가된 콘크리트의 압송 마찰특성 값을 이용이면 콘크리트의 펌핑 설계를 효과적으로 실시할 수 있다.
Second, because the pressure friction characteristics of the concrete can be accurately evaluated, using the pressure friction characteristics of the concrete evaluated according to the present invention can effectively perform the pumping design of the concrete.

도 1과 도 2는 각각 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템에 대한 개요도와 시제품사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템에 대한 개요도이다.
1 and 2 are schematic and prototype pictures of a system for measuring the pressure friction characteristics of concrete according to Patent Application No. 10-2010-0091714, respectively.
3 is a schematic view of an improved concrete pressure friction characteristics measurement system according to the present invention.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1과 도 2는 각각 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템에 대한 개요도와 시제품사진으로, 본 발명에서도 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템이 거의 그대로 이용된다. 1 and 2 are a schematic view and a prototype photograph of a system for measuring the frictional friction characteristics of concrete according to Patent Application No. 10-2010-0091714, respectively, in the present invention, the concrete according to Patent Application No. 10-2010-0091714 The friction measuring system is used almost as is.

특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템은, 내벽에 수직리브(14)가 일정 간격으로 돌출 형성된 하우징(10); 하우징(10) 내벽과 바닥에서 이격하게 위치시키면서 하우징(10) 내부 중앙에 삽입 설치되는 바닥이 폐쇄된 원통형 실린더(20); 실린더(20)와 회전축(15)을 매개로 연결되어 실린더(20)를 회전시키는 모터(30); 실린더(20)의 회전력을 측정하는 회전력측정기(40);를 포함하여 구성된다. 하우징(10)에 측정대상 콘크리트(C)를 담고, 실린더(20)를 회전시켜 마찰특성을 측정하도록 한 것이다. 즉 모터(30)와 연결된 실린더(20)를 일정한 속도로 회전시키면 실린더(20) 표면에 마찰 응력이 발생할 것인데, 모터(30)에 공급된 전기력과 실린더(20)의 회전력을 통해 마찰응력을 산출한다.Patent application No. 10-2010-0091714, the pressure friction characteristics measurement system of concrete, the housing 10, the vertical ribs 14 protruding at regular intervals on the inner wall; A bottom-closed cylindrical cylinder 20 inserted into the center of the housing 10 while being spaced apart from the inner wall and the bottom of the housing 10; A motor 30 connected to the cylinder 20 and the rotation shaft 15 to rotate the cylinder 20; It is configured to include; a rotational force measuring device 40 for measuring the rotational force of the cylinder 20. Containing the measurement target concrete (C) in the housing 10, by rotating the cylinder 20 to measure the friction characteristics. That is, when the cylinder 20 connected to the motor 30 is rotated at a constant speed, frictional stress will occur on the surface of the cylinder 20. The frictional stress is calculated through the electric force supplied to the motor 30 and the rotational force of the cylinder 20. do.

구체적으로 콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템에서 하우징(10)은 천장면이 개방된 원통형 용기(11) 상부에 고정편(12)이 설치되면서 고정편(12) 위로 고정프레임(13)이 고정 설치되는 구조로 마련하고, 특히 원통형 용기(11) 내벽에는 수직리브(14)가 너비방향으로 일정 간격으로 돌출 형성되는 구조로 마련하는 것이 바람직하다. 하우징(10)에서 고정프레임(13)은 모터(30)를 위치 고정하기 위한 구성이 되며, 수직리브(14)는 하우징(10) 내벽면과 콘크리트(C) 사이의 미끄러짐 현상을 방지하기 위한 구성이 된다. 다시 말해 모터(30)에 공급된 전기력을 손실없이 실린더(20) 회전에 이용할 수 있어야 실린더(20)의 회전력으로부터 정확한 마찰 응력을 용이하게 산출할 수 있기 때문에 고정프레임(13)을 통해 모터(30)의 위치를 고정한 것이다. 또한 실린더(20)를 회전시킬 때 콘크리트(C)에 전단력이 작용하여 하우징(10) 내벽과 콘크리트(C) 사이에 미끄러짐 현상이 발생할 수 있기 때문에 수직리브(14)를 통해 미끄러짐 현상을 억제한다. 이와 같은 수직리브(14)의 역할을 고려한다면 수직리브(14)와 실린더(20) 사이의 거리는 콘크리트(C)의 최대골재치수 2배 이상으로 확보되게 하는 것이 바람직하며, 아울러 하우징(10)의 바닥에서도 골재들이 서로 엉키지 않게 하기 위해 하우징(10) 바닥과 실린더(20) 사이의 거리도 콘크리트(C)의 최대골재치수 2배 이상으로 확보되게 하는 것이 바람직하다.Specifically, in the pressurized friction characteristic measurement system of concrete, the housing 10 is fixed to the fixing frame 12 is installed on the fixing piece 12 while the fixing piece 12 is installed on the cylindrical container 11 with the ceiling open. In particular, it is preferable that the vertical ribs 14 protrude from the inner wall of the cylindrical container 11 at a predetermined interval in the width direction. In the housing 10, the fixing frame 13 is configured to fix the position of the motor 30, and the vertical rib 14 is configured to prevent slippage between the inner wall surface of the housing 10 and the concrete (C). Becomes In other words, since the accurate frictional stress can be easily calculated from the rotational force of the cylinder 20 only when the electric force supplied to the motor 30 can be used to rotate the cylinder 20 without loss, the motor 30 is fixed through the fixed frame 13. ) Is fixed. In addition, since the shear force acts on the concrete C when the cylinder 20 is rotated, a sliding phenomenon may occur between the inner wall of the housing 10 and the concrete C, thereby suppressing the sliding phenomenon through the vertical ribs 14. Considering the role of the vertical rib 14, it is preferable that the distance between the vertical rib 14 and the cylinder 20 is ensured to be more than twice the maximum aggregate size of the concrete (C), and also the housing 10 In order to prevent the aggregates from tangling with each other at the bottom, the distance between the bottom of the housing 10 and the cylinder 20 may also be ensured to be more than twice the maximum aggregate size of the concrete (C).

콘크리트의 압송 마찰특성 측정시스템에서 실린더(20)는 고정프레임(13) 하부에 위치한 회전축(15)에 매달리게 장치되어 하우징(10) 내부에 삽입 설치되며, 아울러 바닥이 폐쇄된 원통형 금속 실린더(하부 폐쇄형 실린더)로 마련된다. 하부 폐쇄형 실린더(20)는 원통형으로 속이 빈 실린더가 되기 때문에 회전이 용이할 뿐만 아니라 표면에 균일하고 정확한 응력 분포를 유도할 수 있다. 또한 실린더(20)는 바닥이 폐쇄된 원통형 금속 실린더로서 그 직경이 100mm 이상이면서 높이가 {55mm + 3×콘크리트 최대골재치수(mm)} 이상으로 마련되는 것이 바람직한데, 이는 적절한 마찰 면적을 확보하면서 균일하고도 정확한 응력분포를 유도하기 위함으로 특허출원 제10-2010-0091714호에서의 실험에 따른 결과이다.In the pressure friction characteristics measurement system of concrete, the cylinder 20 is mounted on the rotating shaft 15 positioned below the fixed frame 13 and inserted into the housing 10, and the bottom is closed cylindrical metal cylinder (lower closure). Type cylinder). Since the lower closed cylinder 20 is a cylindrical hollow cylinder, it is easy to rotate and can induce a uniform and accurate stress distribution on the surface. In addition, the cylinder 20 is a cylindrical metal cylinder with a closed bottom, and preferably has a diameter of 100 mm or more and a height of {55 mm + 3 × concrete maximum aggregate size (mm) or more, which ensures an appropriate friction area. In order to induce uniform and accurate stress distribution, it is the result of the experiment in patent application No. 10-2010-0091714.

마찰특성 측정시스템에서 모터(30)는 고정프레임(13) 상부에 위치고정되게 장치되며, 또한 고정프레임(13) 하부로 내려오도록 회전축(15)이 연결 장치되어 회전축(15)에 연결된 실린더(20)을 회전시키게 된다. 회전력측정기(40)는 모터(30)에 연결 장치되어 실린더(20)의 회전력이 직접 측정되도록 마련되고 있다. 나아가 도 1에서는 회전력측정기(40)가 컴퓨터로 마련된 것을 확인할 수 있는데, 실린더(40)의 회전력이 자동 입력되어 콘크리트와 금속 실린더 사이의 마찰 응력이 자동 산출되도록 한 것이다.
In the friction characteristic measuring system, the motor 30 is fixedly positioned on the upper part of the fixed frame 13, and the cylinder 20 connected to the rotating shaft 15 is connected to the rotating shaft 15 so as to descend below the fixed frame 13. Rotated). The rotation force measuring device 40 is connected to the motor 30 so that the rotational force of the cylinder 20 is directly measured. Further, in Figure 1 it can be seen that the rotational force measuring device 40 is provided by a computer, the rotational force of the cylinder 40 is automatically input so that the frictional stress between the concrete and the metal cylinder is automatically calculated.

도 3은 본 발명에 따른 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템에 대한 개요도인데, 보는 바와 같이 부유식 자유중량체를 추가 구성되는 점에서 차이가 있을 뿐 전반적으로 특허출원 제10-2010-0091714호에 따른 시스템과 동일하다.Figure 3 is an overview of the improved concrete pressure friction characteristics measurement system according to the present invention, there is a difference in that the floating free weight is additionally configured as shown in general according to the patent application No. 10-2010-0091714 Same as the system.

부유식 자유중량체(50)는 원형 띠 형태로 마련되어 원통형 하우징(10)과 원통형 실린더(20) 사이에서 하우징(10)과 실린더(20)에 비접촉 설치되며, 이로써 하우징(10)과 실린더(20) 사이에 담기는 콘크리트를 정적재하하게 된다. 부유식 자유중량체(50)를 자유낙하시켜 하우징(10) 내부에 채워진 콘크리트 표면 위에 떠있게 함으로써 콘크리트에 일정한 등분포 하중을 가할 수 있도록 한 것이다.Floating free weight 50 is provided in the form of a circular band non-contact between the housing 10 and the cylinder 20 between the cylindrical housing 10 and the cylindrical cylinder 20, thereby the housing 10 and the cylinder 20 Static loading of concrete between). By floating free floating weight 50 free floating on the concrete surface filled in the housing 10 it is to be able to apply a uniform distribution load on the concrete.

도 3에서는 부유식 자유중량체(50)의 바람직한 실시예를 보여주는데, 원형 띠 형태의 부력판(51); 부력판(51)보다 내·외경이 작은 원형 띠 형태로 부력판(51) 위에 적층된 중량판(52); 중량판(52) 위에 고정 설치된 손잡이(53);로 구성되고 있다. 부력판(51)은 부력으로 그 위로 적층되는 중량판(52)이 콘크리트에 잠기지 않게 하는 구성이면 되며, 가령 연질고무판이 있다. 중량판(52)은 하중을 가하기 위한 실질적인 구성이 되는데, 5kg 단위의 금속 철판 여러 장으로 마련하여 상황에 따라 적절하게 적층 설치하면 적당하다. 손잡이(53)는 중량판(52)의 설치를 간편하게 하기 위한 구성이므로 경우에 따라 생략가능하다.Figure 3 shows a preferred embodiment of the floating free weight 50, a buoyancy plate 51 in the form of a circular band; A weight plate 52 laminated on the buoyancy plate 51 in the form of a circular band having a smaller inner and outer diameter than the buoyancy plate 51; The handle 53 is fixedly installed on the weight plate 52; The buoyancy plate 51 may be a configuration such that the weight plate 52 laminated thereon by buoyancy is not immersed in concrete, for example, there is a soft rubber plate. The weight plate 52 is a practical configuration for applying a load, it is appropriate to provide a multi-sheet of 5kg of metal sheet plate to be appropriately stacked and installed according to the situation. Handle 53 is a configuration for simplifying the installation of the weight plate 52 can be omitted in some cases.

한편 실린더(20)를 회전시키는 과정에서 콘크리트의 유동에 따라 콘크리트 표면 위의 부유식 자유중량체(50)도 함께 움직이면서 실린더(20)에 접촉할 수 있는데, 이 경우 실린더(20)의 회전이 방해되어 정확한 회전력 측정이 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위해 도시하지 않았지만 부유식 자유중량체(50)의 위치를 안정적으로 고정할 수 있는 지지프레임을 별도 구성할 수 있다.Meanwhile, in the process of rotating the cylinder 20, the floating free weight 50 on the concrete surface may also come into contact with the cylinder 20 in accordance with the flow of concrete, in which case the rotation of the cylinder 20 is disturbed. As a result, accurate torque measurement can be difficult. Although not shown in order to prevent this, it is possible to separately configure a support frame that can stably fix the position of the floating free weight (50).

도 3을 참고하여 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템을 이용하는 방법을 구체적으로 살펴본다. 먼저 하우징(10) 내부에 실린더(20)가 소정의 높이까지 묻히도록 측정대상 콘크리트(C)를 채우고, 부유식 자유중량체(50)가 하우징(10)과 실린더(20) 사이의 콘크리트 표면 위를 누르도록 설치한 다음, 모터를 회전시켜 실린더(20)의 회전력을 측정하는 1차 측정단계를 실시한다. 다음으로 1차 준비단계에서와는 다른 높이로 실린더(20)가 소정의 높이까지 묻히도록 하우징(10) 내부에 측정대상 콘크리트(C)를 채우고 원형 띠 형태의 부유식 자유중량체(50)를 설치한 다음, 모터를 회전시켜 실린더(20)의 회전력을 측정하는 2차 측정단계를 실시한다. 마지막으로 1차 측정단계에서 측정한 실린더(20)의 1차 회전력과 2차 측정단계에서 측정한 실린더(20)의 2차 회전력의 차이 값으로부터 콘크리트와 실린더(20) 사이의 마찰특성을 산출하는 마찰특성 산출단계를 실시한다. 1,2차 측정단계에서 부유식 자유중량체(50)를 측정대상 콘크리트 표면 위에 설치하였기 때문에 실린더(20)를 회전시키는 과정에서 지속적으로 콘크리트에 하중이 가해지므로 실린더(20)와의 경계에서 콘크리트는 쉽게 항복응력에 도달하게 되며, 이로써 실린더(20)의 회전에 따라 콘크리트와의 접촉이 원활하게 이루어지게 되면서 실린더와 콘크리트 사이의 정확한 마찰특성을 구할 수 있다.With reference to Figure 3 looks at in detail how to use the concrete pressure friction characteristics measurement system. First, the measurement target concrete C is filled so that the cylinder 20 is buried in the housing 10 to a predetermined height, and the floating free weight 50 is placed on the concrete surface between the housing 10 and the cylinder 20. After pressing to install, and to rotate the motor to perform a first measurement step of measuring the rotational force of the cylinder (20). Next, filling the measurement target concrete (C) inside the housing 10 so that the cylinder 20 is buried to a predetermined height at a different height than in the first preparation step, and the floating free weight 50 in the form of a circular band is installed. Next, the secondary measurement step of measuring the rotational force of the cylinder 20 by rotating the motor is carried out. Finally, the friction characteristics between the concrete and the cylinder 20 are calculated from the difference between the primary rotational force of the cylinder 20 measured in the first measurement step and the secondary rotational force of the cylinder 20 measured in the second measurement step. Perform the friction characteristics calculation step. Since the floating free weight 50 was installed on the concrete surface to be measured in the first and second measurement stages, the concrete is loaded at the boundary with the cylinder 20 because the load is continuously applied to the concrete during the rotation of the cylinder 20. Yield stress is easily reached, whereby the friction between the cylinder and the concrete can be obtained while smoothly making contact with the concrete according to the rotation of the cylinder 20.

한편 특허출원 제10-2010-0091714호의 실험예에 따르면, 실린더 측면 모서리 주위에서 가장 큰 전단율을 나타내지만 높이가 높아짐에 따라 급격하게 감소하다가 어느 높이 이상에서는 일정한 전단율을 나타내는 것으로 확인되었다. 모서리 주위의 큰 전단율은 응력 집중에 따른 결과이다. 이러한 결과에 따라 본 발명에서는 1차 측정단계에 앞서, 측정대상 콘크리트에 대해 채움높이에 따라 실린더(20)에 유발되는 전단율을 산출하여 일정한 전단율을 나타내는 콘크리트의 채움높이를 추출하는 채움높이 추출단계;를 더 실시하고, 1차 측정단계와 2차 측정단계는 채움높이 추출단계를 통해 추출된 채움높이 이상으로 측정대상 콘크리트를 채우면서 실시할 것을 바람직한 실시예로 제안한다. 응력 집중이 발생하여 전단율에 큰 변화를 보이는 구간을 제외하기 위함이다. 나아가 전단율에 큰 변화를 보이는 구간이 제외되기 때문에, 채움높이 추출단계를 통해 추출된 채움높이 이하에는 측정대상 콘크리트와 다른 유체를 채우는 한편 그 위로 측정대상 콘크리트를 채우면서 실시하는 것도 가능하겠다.
On the other hand, according to the experimental example of Patent Application No. 10-2010-0091714, it shows the largest shear rate around the cylinder side edges, but it decreases rapidly as the height increases, but it is confirmed that it shows a constant shear rate above a certain height. Large shear rates around edges are a result of stress concentration. According to this result, in the present invention, prior to the first measurement step, the filling height extraction to extract the filling height of the concrete showing a constant shear rate by calculating the shear rate induced in the cylinder 20 according to the filling height for the measurement target concrete Further, the first measurement step and the second measurement step proposes to be carried out while filling the measurement target concrete above the fill height extracted through the fill height extraction step as a preferred embodiment. This is to exclude the section where stress concentration occurs and shows a big change in shear rate. In addition, since the section showing a large change in shear rate is excluded, the filling height extracted through the filling height extraction step may be performed while filling the concrete to be measured and other fluids above and below the filling height.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, the present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and various modifications, additions and substitutions may be made without departing from the scope of the present invention. And the scope of the present invention is defined by the appended claims.

10: 하우징
11: 용기
12: 고정편
13: 고정프레임
14: 수직리브
15: 회전축
20: 실린더
30: 모터
40: 회전력측정기
50: 부유식 자유중량체(미표시 부호)
51: 연질고무판
52: 중량판
53: 손잡이
C: 콘크리트
10: Housing
11: Courage
12: fixed piece
13: fixed frame
14: vertical rib
15:
20: cylinder
30: Motor
40: torque measuring instrument
50: floating free weight (not shown)
51: soft rubber plate
52: weight plate
53: handle
C: Concrete

Claims (9)

내부에 콘크리트가 담기는 것으로, 내벽에 수직리브(14)가 일정 간격으로 돌출 형성된 원통형 하우징(10);
상기 하우징(10) 내벽과 바닥에서 이격하게 위치시키면서 하우징(10) 내부 중앙에 삽입 설치되는 바닥이 폐쇄된 원통형 실린더(20);
상기 실린더(20)와 회전축(15)을 매개로 연결되어 실린더(20)를 회전시키는 모터(30);
상기 실린더(20)의 회전력을 측정하는 회전력측정기(40);
상기 하우징(10)과 실린더(20) 사이에서 하우징(10)과 실린더(20)에 비접촉 설치되어 하우징(10)과 실린더(20) 사이에 담기는 콘크리트를 자유 재하하게 되는 원형 띠 형태의 부유식 자유중량체(50);
를 포함하여 구성된 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
Containing concrete therein, the cylindrical housing 10 in which the vertical ribs 14 protrude at regular intervals on the inner wall;
A bottom-closed cylindrical cylinder 20 inserted into the center of the housing 10 while being spaced apart from the inner wall and the bottom of the housing 10;
A motor 30 connected to the cylinder 20 and the rotation shaft 15 to rotate the cylinder 20;
Rotation force measuring device 40 for measuring the rotational force of the cylinder 20;
Non-contact between the housing 10 and the cylinder 20 is installed in a non-contact between the housing 10 and the cylinder 20 is floating in the form of a circular band to freely load the concrete contained between the housing 10 and the cylinder 20 Free weight 50;
Improved concrete pressure friction characteristics measurement system configured to include.
제1항에서,
상기 부유식 자유중량체(50)는,
원형 띠 형태의 부력판(51); 부력판(51)보다 내·외경이 작은 원형 띠 형태로 부력판(51) 위에 적층된 중량판(52);으로 구성된 것임을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
In claim 1,
The floating free weight 50,
Buoyancy plate 51 in the form of a circular strip; Improved concrete pressure friction characteristics measurement system, characterized in that consisting of ;; weight plate 52 laminated on the buoyancy plate 51 in the form of a circular band having a smaller inner and outer diameter than the buoyancy plate (51).
제2항에서,
상기 부력판(51)은, 연질고무판인 것을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
3. The method of claim 2,
The buoyancy plate 51 is an improved concrete pressure friction characteristics measurement system, characterized in that the soft rubber plate.
제2항 또는 제3항에서,
상기 부유식 자유중량체(50)는,
중량판(52) 위에 고정 설치된 손잡이(53);가 더 포함되어 구성된 것임을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
3. The method according to claim 2 or 3,
The floating free weight 50,
Improved concrete pressure friction characteristics measurement system, characterized in that the configuration further comprises a handle 53 is fixedly installed on the weight plate (52).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 하우징(10)은, 천장면이 개방된 원통형 용기(11) 상부에 고정편(12)이 마련되는 한편 고정편(12)에 고정프레임(13)이 고정 설치되도록 마련되며,
상기 모터(30)는, 상기 고정프레임(13) 상부에 고정 장치되는 한편 고정프레임(13) 하부로 내려오는 회전축(15)이 연결 장치되어 회전축(15)을 회전시키며,
상기 실린더(20)는, 상기 고정프레임(13) 하부에 위치한 회전축(15)에 매달리게 장치되어 하우징(10) 내부에 삽입 설치되며,
상기 회전력측정기(40)는, 상기 모터(30)에 연결 장치되는 것을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The housing 10 is provided such that the fixing piece 12 is fixed to the fixing piece 12 while the fixing piece 12 is provided on the cylindrical container 11 with the ceiling open.
The motor 30 is fixed to the upper fixed frame 13, while the rotating shaft 15 is lowered to the lower fixed frame 13 is connected to rotate the rotating shaft 15,
The cylinder 20 is suspended from the rotating shaft 15 located below the fixed frame 13 is inserted into the housing 10 is installed,
The rotational force measuring device 40, the improved concrete pressure friction characteristics measurement system, characterized in that connected to the motor (30).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 하우징(10)은, 유체(F)로 콘크리트가 담기는 것으로 내벽의 수직리브(14) 및 바닥과 강체(20) 사이의 거리가 {2×콘크리트 최대골재치수(mm)} 이상으로 마련되며,
상기 강체(20)는, 금속 실린더로 직경이 100mm 이상이면서 높이가 {55mm + 3×콘크리트 최대골재치수(mm)} 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The housing 10, the concrete is contained in the fluid (F) is provided with a distance between the vertical ribs 14 of the inner wall and the floor and the rigid body 20 is {2 × concrete maximum aggregate size (mm) or more. ,
The rigid body 20 is a metal cylinder with a diameter of 100mm or more and the height is more than {55mm + 3 × concrete aggregate aggregate size (mm)} characterized in that the improved concrete pressure friction characteristics measurement system.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 개량형 콘크리트 압송 마찰특성 측정시스템을 이용하는 방법으로서,
하우징(10) 내부에 실린더(20)가 소정의 높이까지 묻히도록 측정대상 콘크리트를 채우고, 실린더(20)와 하우징(10) 사이의 콘크리트 표면 위를 누르도록 부유식 자유중량체(50)를 설치한 다음, 모터를 회전시켜 실린더(20)의 회전력을 측정하는 1차 측정단계;
상기 1차 준비단계에서와는 다른 높이로 실린더(20)가 소정의 높이까지 묻히도록 하우징(10) 내부에 측정대상 콘크리트를 채우고 부유식 자유중량체(50)를 설치한 다음, 모터를 회전시켜 실린더(20)의 회전력을 측정하는 2차 측정단계;
1차 측정단계에서 측정한 실린더(20)의 1차 회전력과 2차 측정단계에서 측정한 실린더(20)의 2차 회전력의 차이 값으로부터 콘크리트와 실린더(20) 사이의 마찰특성을 산출하는 마찰특성 산출단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 압송 마찰특성 측정방법.
As a method of using the improved concrete pressurized friction characteristics measuring system according to any one of claims 1 to 3,
Fill the concrete to be measured so that the cylinder 20 is buried in the housing 10 to a predetermined height, and install the floating free weight 50 to press on the concrete surface between the cylinder 20 and the housing 10. Then, the first measurement step of measuring the rotational force of the cylinder 20 by rotating the motor;
Fill the concrete to be measured inside the housing 10 so that the cylinder 20 is buried to a predetermined height at a different height than in the first preparation step, install a floating free weight 50, and then rotate the motor to rotate the cylinder ( A second measurement step of measuring the rotational force of 20);
Friction characteristics that calculate the friction characteristics between the concrete and the cylinder 20 from the difference between the primary rotational force of the cylinder 20 measured in the first measurement step and the secondary rotational force of the cylinder 20 measured in the second measurement step Calculating step;
Method for measuring the pressure friction characteristics of concrete, characterized in that consisting of.
제7항에서,
상기 1차 측정단계에 앞서, 측정대상 콘크리트에 대해 채움높이에 따라 실린더(20)에 유발되는 전단율을 산출하여 일정한 전단율을 나타내는 콘크리트의 채움높이를 추출하는 채움높이 추출단계;를 더 포함하여 이루어지며,
상기 1차 측정단계와 2차 측정단계는, 상기 채움높이 추출단계를 통해 추출된 채움높이 이상으로 측정대상 콘크리트를 채우면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 압송 마찰특성 측정방법.
In claim 7,
Prior to the first measurement step, the filling height extraction step of extracting the filling height of the concrete exhibiting a constant shear rate by calculating the shear rate induced in the cylinder 20 according to the filling height for the measurement target concrete; Done,
The first measurement step and the second measurement step, the method of measuring the pressure friction characteristics of the concrete, characterized in that while filling the measurement object concrete above the fill height extracted through the filling height extraction step.
제8항에서,
상기 1차 측정단계와 2차 측정단계는, 상기 채움높이 추출단계를 통해 추출된 채움높이 이하에는 측정대상 콘크리트와 다른 유체를 채우는 한편 그 위로 측정대상 콘크리트를 채우면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 압송 마찰특성 측정방법.
9. The method of claim 8,
The first measurement step and the second measurement step, the filling height extracted by the filling height extraction step is filled with the concrete and other fluid to be measured while filling the concrete to be measured thereon Method of measuring friction characteristics.
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