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KR100451136B1 - 메스콘크리트의 수화열 제어방법 및 장치 - Google Patents

메스콘크리트의 수화열 제어방법 및 장치 Download PDF

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KR100451136B1
KR100451136B1 KR10-2001-0050763A KR20010050763A KR100451136B1 KR 100451136 B1 KR100451136 B1 KR 100451136B1 KR 20010050763 A KR20010050763 A KR 20010050763A KR 100451136 B1 KR100451136 B1 KR 100451136B1
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Abstract

본 발명은 메스콘크리트 속에 미리 설치된 파이프의 내부에 물과 얼음의 혼합물을 지속적으로 공급함으로써 얼음의 융해열을 이용하여 메스콘크리트의 수화열을 제어하는 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 강관을 콘크리트를 타설하기 전에 미리 일정한 위치에 고정시키고 콘크리트 타설 후 강관 속에 얼음을 채워서 강관의 온도를 0℃ 정도로 유지시키고, 얼음이 녹아서 물로 변하면 계속하여 얼음을 채워 넣음으로써 강관 속의 일부 공간은 항상 얼음으로 차 있게되고 얼음 사이의 공극은 얼음이 녹은 물로 채워지며, 얼음이 지속적으로 녹아서 생긴 여분의 물은 압송하여 돌려줌으로써 얼음의 이동을 촉진시키고 냉각효율을 높이며, 메스콘크리트에서 발생한 열이 강관 속으로 흡수되게 하여 메스콘크리트의 온도를 제어하는 것이다.

Description

메스콘크리트의 수화열 제어방법 및 장치{Hydrate heat control method and its apparatus of mass concrete}
본 발명은 얼음이 녹을 때 주변에서 흡수하는 융해열(80kcal/kg)을 이용하여 메스콘크리트 내부에서 발생한 수화열을 냉각시키는 메스콘크리크의 수화열 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
콘크리트는 토목공사에서 구조재료로 매우 빈번히 이용하는 재료로 자연재료인 흙을 제외하면 사용량이나 사용빈도가 제일 높으며, 대부분의 경우 콘크리트는 하중을 지탱하는 구조물을 만드는데 이용된다.
콘크리트는 자갈, 모래, 물 그리고 시멘트를 계산된 비율로 혼합하여 만드는데, 혼합 초기에는 유동성이 낮은 액체의 상태로 존재하고 거푸집 속에서 굳히게 되면 시간이 지남에 따라 경화되면서 점차 강도가 증가하게 되며, 이러한 강도증가는 수화반응(hydration)에 의해 가능하고 수화반응시에 화학반응에 의한 열이 발생하는데 이를 수화열이라고 한다.
콘크리트의 열전도율은 매우 낮아서 외기와 접한 부분과 콘크리트 내부의 온도차가 발생하게되고 단면이 큰 경우 이러한 내·외부의 온도차에 의해서 균열이 발생하게 되며, 콘크리트는 균열이 발생하면 구조부재로서의 기능이 심각하게 저하되는데, 단면이 큰 경우는 이러한 수화열에 의해 발생한 온도 구배가 커서 재령초기에 외부 및 내부에 균열이 발생하게 되며, 수화열에 의해 문제가 발생할 수 있는 크기의 콘크리트를 메스콘크리트라고 한다.
건설교통부에서 발간한 토목용 시방서에는 양단 구속인 경우 단면이 80cm 이상이면 수화열에 의한 균열에 대하여 검토하도록 명기되어 있고, 일반적으로 1m 이상의 단면에 대해서는 검토를 하고 있다.
수화열은 수화반응이 진행됨에 따라 콘크리트 타설 후 약 1개월간 서서히 발생하는데(표 1 참조) 단면이 큰 경우 발생한 열이 외부로 빨리 빠져나가지 못하여 내·외부의 온도 구배가 커지게 되는 문제를 해결하기 위하여 몇 가지 방법들이 개발되어 이용되고 있으나 아직 많은 문제가 남아있다.
표 1. 시멘트종류에 따른 수화열발생량(cal/g) -누적치
시멘트 종류 3일 7일 28일 3개월 1년
보통 60.9 79.2 95.6 103.8 108.6
조강 75.9 90.6 101.6 106.8 114.2
중용열 46.9 60.9 79.6 88.1 95.4
플라이애쉬 49.0 63.1 77.9 83 -
메스콘크리트의 수화열 제어를 위한 방법은 골재를 얼려서 전체적인 온도를 낮추어 주는 프리쿨링(precooling)방법과 적정 간격으로 미리 설치해 둔 파이프를 통해 냉각수를 회전시켜 국부적으로 온도를 낮추는 파이프쿨링방법이 있다.
프리쿨링 방법은 액체질소 등을 이용하여 자갈 또는 모래를 얼려서 전체 에너지를 낮추는 방법인데 특수한 장비가 많이 필요하고 공사비가 과도하여 실제 이용은 거의 없는 방법으로써 전체 에너지를 낮추더라도 내·외부의 온도 구배는 여전히 존재하여 균열의 발생을 완전히 막을 수 있다는 보장이 없으며, 강도나 유동성 등 기능의 저하를 동반하므로 이용이 거의 없는 방법이다.
파이프쿨링 방법은 미리 PVC파이프나 강관 파이프를 하나의 루프를 형성하며 적당한 위치에 설치하고 콘크리트 타설 후 냉각수를 회전시켜서 파이프 주위의 온도를 국부적으로 낮추는 방법으로 종종 이용되고 있으나 파이프 간격을 좁히는데는 한계가 있으며, 파이프의 두께로 인하여 파이프 내부와 외부의 온도 차이가 생기고, 냉각수의 유입부와 유출부의 온도가 다르므로 온도를 정밀하게 제어하는데는 현실적으로 어려움이 있으며, 작업성이 나빠서 전체 공사비를 증가시키는 요인이 되고 콘크리트의 경우 열전도도가 2.0kcal/mㆍhrㆍ℃ 정도로 매우 낮아 파이프 주변에서만 온도를 낮추는 효과가 있고 파이프에서 멀어지면 효과가 급격히 감소하고(표 2 참조), 또한 물의 직접적인 순환에 의하여 열을 이동시키는 것으로, 물을 매체로 한 열의 대류를 이용하므로 열의 전달 효율이 좋지 못하고 시공비가 과도하게 소요되는 단점이 있다.
표 2. 국가별 콘크리트의 열전도율(kcal/mㆍhrㆍ℃)
한 국 1.7 - 2.0
미 국 1.7 - 2.53
일 본 2.15 - 2.51
또 한가지 방법은 수화열이 적게 발생하는 저열시멘트를 이용하는 것인데 많은 연구에도 불구하고 원래의 기능을 다하면서 경제적이고 효과적인 저열시멘트는 아직 개발되지 않고 있다.
본 발명은 강관을 콘크리트 타설 전에 미리 설치하고 콘크리트 타설 후 강관 속에 얼음을 채워 얼음의 잠열을 이용하여 강관 속의 온도를 0℃로 유지함으로써 주변 콘크리트에서 발생하는 열의 흡수능력이 우수한 수화열 제어방법 및 장치를 제공한다.
대기압(1atm) 상태에서 물이 얼거나 녹을 때는 온도가 0℃로 유지된 상태에서 1kg당 약 80kcal의 잠열, 즉 얼음이 녹을 때 1kg당 80kcal의 열을 흡수하며 이때 전체 온도는 0℃로 유지되어 얼음이 다 녹을 때까지 전체 온도는 변하지 않게 되는 것으로 본 발명은 이러한 잠열을 이용하여 메스콘크리트의 수화열을 국부적으로 낮추어주는 수화열 제어방법 및 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 강관을 콘크리트를 타설하기 전에 미리 일정한 위치에 고정시키고 콘크리트 타설 후 강관 속에 얼음을 채워서 강관의 온도를 0℃ 정도로 유지시키고, 얼음이 녹아서 물로 변하면 계속하여 얼음을 채워 넣음으로써 강관 속의 일부 공간은 항상 얼음으로 차 있게되고 얼음 사이의 공극은 얼음이 녹은 물로 채워지며, 얼음이 지속적으로 녹아서 생긴 여분의 물은 압송하여 돌려줌으로써 얼음의 이동을 촉진시키고 냉각효율을 높이며, 메스콘크리트에서 발생한 열이 강관 속으로 흡수되게 하여 메스콘크리트의 온도를 제어하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 수직강관 설치 예시도
도 2 는 본 발명의 수직강관을 서로 연결하여 설치하는 실시예도
도 3 은 본 발명의 수직강관 설치예 설명도
도 4 는 본 발명의 수평강관 설치 예시도
도 5 는 본 발명의 수평강관 설치 예시도
도 6 은 본 발며의 수평강관 설치예 측면도
도 7 은 도 6 에 도시된 롤러의 사시도
도 8 은 본 발명의 수평강관 설치예 상세도
도 9 는 본 발명의 수평강관에 대한 얼음공급 시스템 개념도
도 10 은 본 발명의 얼음이송장치 정단면도
도 11 은 본 발명의 얼음이송장치 측단면도
도 12 는 본 발명의 얼음이송장치 실시예 단면도
도 13 은 본 발명의 철망 사용상태 단면도
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
11 : 수직강관 31 : 수직주입구 32 : 스폰지
41 : 수평강관 61 : 종철근 62 : 횡철근
64 : 롤러 82 : 수평주입구 83 : 유출구
91 : 얼음이송장치 94 : 제빙기 95 : 얼음 파쇄기
101 : 압송스크류 103 : 챔버 104 : 압송가이드
111 : 얼음거치대 112 : 하방스크류 113 : 하방가이드
본 발명은 메스콘크리트가 타설될 위치에 적정 간격으로 미리 강관을 설치하고 콘크리트 타설 직후 강관 속에 얼음을 채움으로써 얼음이 녹을 때의 잠열을 이용하여 강관 주변 콘크리트의 수화열을 흡수하도록 하는 것으로, 이때 지속적으로 얼음을 공급하면 강관 속은 얼음과 물로 차 있으며 얼음이 계속 녹고있는 상태이므로 강관 속의 온도는 0℃ 정도로 유지된다.
이같이 상당한 영역에서 낮은 온도를 유지함으로써 기존의 파이프쿨링에 비해 영향반경이 넓어지고 영향반경 안의 온도 또한 기존의 방법보다 더 낮게 유지되어 수화열 제어효과가 우수하다.
본 발명에서 설치된 강관은 회수할 수 없으며, 수화열의 제어가 종료된 후 강관 속에 시멘트밀크 등을 채워 그라우팅한다.
본 발명에서 냉각용 얼음 및 물의 순환통로 역할을 하는 강관의 설치방법은 수직인 경우와 수평인 경우 또는 수직 및 수평방향의 제약 없이 루프를 형성한 경우가 있으며, 각각은 얼음의 공급방식이 서로 다르게되고 수평방향의 강관에 대한 얼음 공급방법을 이용하여 복잡하게 연결된 강관 루프에 대해서도 얼음 공급이 가능하다.
강관을 수직으로 설치한 경우는 도 1 과 같이 수직강관(11)을 콘크리트를 타설하기 전의 거푸집 내부에 일정한 간격으로 설치를 하며, 설치방법은 구조부재인 철근이나 별도의 가외철근을 설치하여 수직강관(11)을 이들 철근에 묶어서 움직이지 않게 고정시키는 것이다.
각각의 수직강관(11)의 아래쪽 끝을 막아서 물이 수직강관(11) 밖으로 새지 않게 하거나, 두 개의 수직강관(11)의 아래를 서로 연결하여 도 2와 같이 U 자형으로 설치할 수 있는 것으로, 두 개의 수직강관(11)을 U 자형으로 연결하여 설치한 경우는 공사 종료 후 그라우팅 작업이 용이한 장점이 있다.
즉 수화열 제어가 종료된 후 그라우팅 작업시 U 자형으로 연결된 수직강관(11)의 한쪽 입구에 모르타르를 주입하면 연결된 두 개의 수직강관(11)을 모두 채우고 다른 쪽 입구로 모르타르가 흘러나오는 것을 확인 할 수 있어 그라우팅 작업이 용이하고 각각 주입하는 것보다 작업량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
강관을 수직으로 설치할 경우 도 3 과 같이 콘크리트의 시공단면(33) 보다 약간 짧게 수직강관(11)을 설치하고, 그 위에 수직주입구(31)를 설치하며, 상기 수직주입구(31)와 수직강관(11)사이의 이음새는 스폰지(32)로 감싸되 스폰지(32)의 위쪽 끝은 시공단면(33) 보다 위쪽에 위치하도록 함으로써, 시공 완료 후 수직주입구(31)를 빼내고 스폰지(32)를 제거한 후 시공단면까지 그라우팅하여 표면을 매끈하게 마무리할 수 있도록 한다.
상기와 같이 수직강관(11)을 수직으로 설치한 경우는 수직주입구(31)에서 얼음을 공급하면 물보다 가벼운 얼음이 물위에 뜨게되므로 얼음의 상태를 육안으로 확인하는 것이 가능하고 수직주입구(31)의 입구를 넓게 하여 많은 양의 얼음을 채워두면 장시간 얼음이 존재하게 된다.
수직강관(11)속에는 물이 채워져 있고 윗 부분에는 얼음이 차 있으므로 수직강관(11) 내부의 온도는 0℃ 정도를 유지하게 된다.
수직강관(11)이 짧은 경우는 얼음이 완전히 녹기 전에는 물의 온도가 0℃가 되지만 수직강관(11)의 길이가 긴 경우는 전체 수직강관(11)속의 모든 부분이 0℃를 유지 할 수는 없지만 아래쪽에서 더워진 물이 대류현상에 의해 위로 올라오게 되고 위쪽에는 얼음이 존재하므로 다시 차가워져서 아래로 내려가면서 낮은 온도를 유지하게 된다.
이렇게 하여 수직강관(11)의 내부는 항상 낮은 온도를 유지하게 되고 수직강관(11) 주변에서 발생한 수화열을 흡수할 수 있다.
강관을 수평으로 설치하는 것은 도 4 와 같이 모양 자체는 수직으로 설치하는 것과 90°회전한 정도의 차이를 가진다.
강관을 수평으로 설치하는 경우도 구조부재인 철근이나 별도의 가외철근에 묶어서 일정 간격으로 고정시키고, 수평강관(41)의 한쪽 끝은 막혀있어야 하고 도 5 와 같이 두 개의 수평강관(41)의 끝을 서로 연결하여 U 자형으로 형성한 경우, 공사 종료 후 그라우팅 작업이 용이한 장점이 있다.
수평강관(41)을 이용하는 경우는 높이는 일정한데 한쪽의 길이방향이 상대적으로 긴 구조물인 경우로써, 구조부재인 철근 사이의 정해진 공간에 수평강관(41)을 설치해야 하며 이때 철근 조립과 수평강관(41)의 조립을 동시에 하게 되면 전체 공정이 복잡해지는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명에서는 철근 조립과 별도로 수평강관(41)을 조립하고 조립된 수평강관(41)을 철근 사이에 용이하게 이동시키는 방법을 제공한다. 도 6 과 같이 종철근(61)과 횡철근(62)이 아래위로 존재하는 사이로 수평강관(41)을 설치하는 경우가 대부분이며 약간의 차이는 있으나 철근의 조립방향은 이와 유사하다.
이미 조립이 완료된 철근 중 수평강관(41)의 위쪽에 위치할 종철근(61) 또는 횡철근(62)에 고리(65)를 이용하여 롤러(64)를 매달고, 롤러(64) 위에 단일 강관 또는 한쪽 끝이 두 개씩 연결되어 간격재(63)를 이용하여 일정한 간격을 유지하게 한 수평강관(41)을 올려놓고 밀어주면 수평강관(41)은 롤러(64)위를 미끄러져서 종철근(61) 방향으로 미끄러져서 이동하게 되어 원하는 위치까지 쉽게 옮길 수 있다.
이때 롤러(64)를 철근에 매달 수 있게 하는 두 개의 고리(65)중 하나는 도 7 과 같이 서로 분리할 수 있게 하여, 수평강관(41)의 이동이 완료되면 서로 분리하여 롤러(64)를 제거할 수 있게 한다.
강관을 수평으로 설치하는 경우는 강관 속으로 얼음을 주입하기 위한 특별한 방법이 필요하다.
대체로 강관을 수평으로 설치하는 경우는 수평방향의 길이가 길고 강관을 경사지게 설치할 수 없으므로 얼음을 강제로 이동시켜주어야 하며, 얼음의 크기는 강관의 내경보다 작기만 하면 크기나 모양은 제약이 없다.
도 9 에서와 같이 제빙기(94), 얼음 파쇄기(95), 얼음 이송장치(91), 펌프(92) 및 물탱크(93)로 구성된 하나의 시스템을 이용하여 여러 개의 수평강관(41)에 동시 또는 일정한 시간 간격으로 얼음을 공급할 수 있다.
제빙기(94)는 얼음을 제조하는 기능을 하며 제조하는 얼음의 크기와 모양은 상관이 없고, 얼음파쇄기(95)는 제빙기(94)에서 만든 얼음을 파쇄하여 일정 이하의 크기로 만드는 것으로, 제빙기(94)에서 만든 얼음의 크기와 모양에 맞는 기능의 얼음파쇄기(95)가 필요하며 경우에 따라서는 얼음파쇄기(95)를 이용할 필요없이 제빙기(94)에서 생산한 얼음을 바로 수평강관(41)에 공급할 수도 있다.
얼음 이송장치(91)는 물과 파쇄된 얼음 혼합물을 수평강관(41)속으로 압송하는 기능을 하게되며, 하나의 얼음 이송장치(91)에 여러 개의 수평강관(41)을 병렬로 연결하여 이용하게 된다.
펌프(92)는 수평강관(41)의 끝부분이나 곡선진 부분에 설치된 유출구(83)로부터 나오는 물을 물탱크(93)까지 압송하는 기능을 하며 이때도 역시 여러 개의 수평강관(41)에 병렬로 연결하여 이용한다.
유출구(83)에서 나온 물 역시 낮은 온도이므로 물탱크(93) 속에는 낮은 온도의 물이 있으며, 물탱크(93)의 물은 제빙기(94)에 공급하여 다시 얼음을 만드는데 이용하거나 얼음 이송장치(91)에서 필요로 하는 물로 공급한다.
도 9 에서 화살표 방향은 물의 이동방향을 나타낸 것으로 물은 액체 또는 고체인 얼음으로 존재할 수 있으며, 수평강관(41)의 끝부분의 유출구(83)에서는 펌프(92)로 물을 뽑아냄으로써 수평강관(41) 속의 물과 얼음의 이동을 촉진하게 되고 수평강관(41) 속에서 낮은 온도로 존재하던 물이 유출구(83)로 나와서 물탱크(93)에 저장됨으로써, 물탱크(93)에는 낮은 온도의 물이 존재하게되고 이 물을 제빙기(94)에 공급함으로써 제빙기(94)의 효율을 높이고 얼음 제조에 필요한 에너지를 절약하고 물의 재사용에 의하여 물을 절약할 수 있는 장점이 있다.
연결된 두 수평강관(41)의 수평주입구(82)는 도 8a 에서와 같이 같은 쪽의 거푸집(81) 밖으로 나와있게 하고, 수평주입구(82)의 반대쪽 끝 또는 반대쪽에 서로 연결된 곡선진 부분에서는 관형태의 유출구(83)를 연결하여 콘크리트가 타설되지 않을 위치까지 유출구(83)의 선단을 뽑아낸다.
이때 유출구(83)로 작은 얼음 알갱이가 물과 섞여서 나올 수 있으므로 도 8a 에서와 같이 유출구(83)의 입구에 거름망(84)을 설치하여 얼음 알갱이가 물과 함께 빠져나가는 것을 방지한다.
또한 도 8b 에서와 같이 연결된 두 개의 강관의 입구를 하나는 수평주입구(82)로 하나는 수평 유출구(85)로 이용할 경우 작업이 간편하고 필요한 모든 시스템을 한곳에 모아두고 작동시키는 것이 가능한 장점이 있으나 보낼수 있는 얼음의 양에 한계가 있으므로 연결된 강관의 모든 부분에서 얼음이 존재하지 않을 수 있으나, 강관속의 물은 여전히 낮은 온도를 유지하고 있어서 주위의 에너지를 흡수하는 본래의 기능에는 문제가 없다.
얼음 이송장치(91)는 물과 분쇄된 얼음이 섞여있는 혼합체를 수평강관(41) 속으로 공급하는 기능을 하는데, 다음의 세 가지 방법이 가능하다.
첫째는 도 10 과 도 11 에 나타난 바와 같이 얼음은 비중이 물보다 약간 작아서 물위에 뜨게되고, 물과 얼음의 혼합체는 얼음 슬러시(slush) 상태이고 유동성이 물보다 작은 유체이므로 스크류를 이용하여 압송하는 것이 가능하다.
도 11 에서와 같이 얼음파쇄기(95)에서 파쇄된 작은 크기의 얼음을 모터(114)로 구동되는 하방스크류(112)를 이용하여 얼음 이송장치(91)의 챔버(103) 안으로 밀어 넣으면 얼음은 물보다 가벼우므로 물위에 뜨게되고 주위보다 위쪽에 설치된 압송스크류(101)를 모터(102)로 돌려줌으로써 여러 개의 수평강관(41)에 병렬로 연결하여 압송하는 것이 가능하게 된다.
이때 얼음 사이의 공극은 물로 차 있으므로 물과 얼음 혼합물이 수평강관(41) 속으로 압송된다.
얼음 거치대(111)는 얼음파쇄기(95)에서 파쇄한 얼음을 올려놓는 곳이고, 하방스크류(112)는 하방가이드(113) 속에서 작동하여 얼음거치대(111) 위의 얼음을 얼음 이송장치(91)의 챔버(103) 안으로 밀어넣는 역할을 하며, 압송가이드(104)는 압송스크류(101)에 의해 압송되는 얼음의 가이드 역할을 하게되는데 도 10 과 같이 일정 부분은 가이드가 열려있어서 화살표 방향으로 얼음이 들어갈 수 있게 함으로써 물위에 떠 있는 얼음을 수평강관(41)속으로 지속적인 유입이 가능하도록 한다.
두 번째 방법은 도 12 에 나타난 바와 같이 펌프(121)에서 물을 압송하여 보내고 펌프(121)와 수형강관(41)사이에서 관을 T 자 형태로 연결하여 압송되는 물에 얼음탱크(122) 속의 얼음을 스크류(123)를 이용하여 흘려넣어 주게 된다.
이때 얼음탱크(122)속에는 물과 파쇄된 얼음이 들어있게 하고 스크류(123)의 회전속도를 조절하여 흘러들어가는 얼음의 양을 비교적 정확히 조절할 수 있게 된다.
또한 도 13 과 같이 챔버(134)속에 얼음과 물을 넣고 교반장치(136)를 이용하여 지속적으로 저어주어서 얼음이 녹으면서 물의 온도를 낮게 하고, 얼음은 녹아서 차츰 크기가 작아지게 된다.
챔버(134)내부에 펌프(131)의 유입구(132)를 설치하는데, 유입구(132)주위를 일정한 크기의 체눈을 가진 철망(135)으로 감싸서 체눈 크기 이하의 얼음은 유입이 가능하고 그 이상의 크기의 얼음은 유입될 수 없도록 한다.
펌프(131)를 이용하여 챔버(132)속의 차가워진 물을 압송하면 체눈을 통과한 크기의 얼음은 유입구(132)를 통하여 물과 함께 압송되며, 이 방법은 많은 량의 얼음을 압송하기에는 한계가 있으나 기계장치가 비교적 간단하고 작동하기 쉬운 장점이 있다.
또한 강관을 수직 수평이 아닌 형태로도 적용이 가능하며 주름관을 이용하거나 여러 개의 강관을 연결하여 하나의 연결된 루프를 형성하면서 구조체의 원하는 위치에 고정시키고, 상기한 것과 동일한 이송시스템을 이용하여 물과 얼음 혼합물을 압송하고 유출구로부터 물을 뽑아내는 것이 가능하다.
즉 하나의 수평강관(41) 대신 연결된 강관 또는 일체의 주름강관 루프를 구조체에 설치하고 수평강관(41)에 얼음을 공급하는 시스템을 이용하여 동일한 적용이 가능한 것으로, 한번에 연결하는 강관의 길이와 연결된 강관의 배치방법 등은 설계자의 의도대로 선택할 수 있으며, 역시 강관은 구조부재인 철근이나 가외철근에 묶어서 고정시킨다.
이것은 구조체 단면의 한쪽 방향이 특별히 길지 않고 전체구조물의 각 단면이 비슷한 크기를 가질 때 유용하게 적용될 수 있으며, 수평강관(41) 대신 주름관이나 여러 개의 강관을 하나의 루프를 형성하여 이용하는 것으로, 수 개의 루프를 구조체에 설치하여 수평강관(41)에서와 동일한 시스템을 이용하여 얼음을 공급하여 수화열을 제어할 수 있으며, 강관의 설치방법 이외의 사항은 수평강관(41)을 이용한 수화열 제어와 같다.
본 발명은 콘크리트에서 발생하는 수화열을 효율적으로 제어하지 못하여 한번에 큰 단면을 시공하지 못하고 하나의 구조물을 여러번 나누어 타설함으로써 공기가 지연되고 전체 공사비가 늘어나는 문제를 해결하기 위하여 작업성이 우수하면서도 얼음의 융해열을 이용함으로써 에너지 흡수효율을 증가시키고 콘크리트를 낮은 온도로 유지시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 수화열 제어공법을 적용함으로써 공학적으로 가능한 어떠한 크기의 구조물도 수화열의 제약 없이 한번에 타설하는 것이 가능하게되고 이것은 공기 단축과 전체 공사비의 절감효과를 가져온다.

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  7. 얼음을 제조하는 제빙기(94)와, 상기 제빙기(94)에서 제빙된 얼음을 강관의 직경보다 작은 크기로 파쇄하는 얼음 파쇄기(95)와, 상기 얼음파쇄기(95)에서 파쇄된 얼음을 여러 개의 수평강관(41)에 지속적으로 또는 일정한 시간 간격으로 얼음과 물의 혼합물을 압송하는 얼음 이송장치(91)와, 상기 수평강관(41)의 굽어진 곳에 설치된 유출구(83) 또는 두 개의 강관의 입구중 하나인 수평유출구(85)에서 나온 물을 압송하는 펌프(92)와, 상기 펌프(92)에서 압송된 물을 저장하여 제빙기(94)로 공급하는 물탱크(93)로 구성되어 여러 개의 수평강관(41)에 물과 얼음의 혼합물을 공급하여 수평강관(41)주변의 콘크리트에서 발생한 수화열을 흡수하는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 수화열 제어장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 얼음이송장치(91)에는 여러개의 수평강관(41)을 병렬로 연결하여 물과 얼음의 혼합물을 수평강관(41) 속으로 압송하고, 각 수평강관(41)의 굽어진 곳에 설치된 유출구(83)의 입구에는 얼음이 빠지지 않게 거름망(84)을 설치하며, 여러개의 수평강관(41)에 설치된 유출구(83)와 펌프(92)는 병렬로 연결하여 물을 뽑아내도록 구성한 것을 특징으로 하는 콘크리트의 수화열 제어장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 얼음이송장치(91)는 파쇄된 얼음을 올려놓는 얼음거치대(111)와, 상기 얼음거치대(111) 위의 얼음을 챔버(103) 내부로 밀어넣는 기능을 하는 하방스크류(112)와, 상기 하방스크류(112)의 가이드 역할을 하는 하방가이드(113)와, 챔버(103)의 상부에 설치되어 모터(102)에 의해 구동되고 물과 얼음의 혼합물을 압송하는 압송스크류(101)와, 상기 챔버(103)의 안쪽의 일부분이 개방되어 얼음과 물의 유입이 가능한 압송가이드(104)와, 상기 압송가이드(104)에 내부에 설치되어 얼음과 물의 혼합물을 압송하는 압송스크류(101)로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트의 수화열 제어장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 얼음이송장치(91)는 펌프(121)에서 물을 압송하여 보내게 하되 상기 펌프(121)와 수평강관(41)사이에서 관을 T 자형태로 연결하고, 물과 파쇄된 얼음이 들어있는 얼음탱크(122)속의 얼음을 스크류(123)를 이용하여 물이 압송되는 관 속으로 넣어주고, 상기 스크류(123)의 회전속도를 조절하여 공급되는 얼음의 양을 조절하게 구성한 것을 특징으로 하는 콘크리트의 수화열 제어장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 얼음 이송장치(91)는 챔버(134)속에 얼음과 물을 넣고 교반장치(136)를 이용하여 지속적으로 저어주어 온도를 낮게 하고, 챔버(134)내부에 펌프(131)의 유입구(132)를 설치하되 상기 유입구(132)주위를 일정크기의 체눈을 가진 철망(135)으로 감싸며, 상기 펌프(131)를 이용하여 챔버(134)속의 얼음이 체눈크기 이하가 되게 압송하는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 수화열 제어장치.
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