DOI QR코드

DOI QR Code

투수콘크리트의 공극막힘현상에 대한 실험적 연구

Experimental Study on the Pore Clogging Phenomenon of Porous Concrete

  • 남정만 (제주대학교 해양과학대학 토목공학과) ;
  • 윤중만 (신안산대학교 건설정보시스템과) ;
  • 김승현 (제주대학교 해양과학대학 토목공학과) ;
  • 송영석 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
  • 투고 : 2011.05.03
  • 심사 : 2011.06.09
  • 발행 : 2011.08.31

초록

본 연구에서는 도로포장재로서 사용되는 투수콘크리트의 공극막힘현상(pore-clogging)을 실험적으로 규명하기 위하여 일련의 현장투수시험과 실내투수시험을 실시하였다. 굵은 골재 최대치수($G_{max}$)가 13mm인 투수콘크리트로 시공된 제주지역의 37지점을 대상으로 현장투수시험을 실시한 결과 투수콘크리트 포장재의 투수계수 수명한계를 0.01cm/sec로 설정할 경우 투수콘크리트 포장재의 수명한계는 약 22개월로 확인되었다. 한편, 투수콘크리트의 공극막힘현상을 재현하기 위하여 투수콘크리트 공시체를 제작하였으며, 공극막힘재 투입농도가 공시체의 굵은 골재 최대치수($G_{max}$)에 따른 실내투수시험을 실시하였다. 실험결과 막힘재의 투입농도에 커질수록 투수콘크리트의 수명한계는 급격하게 감소하며, 투수콘크리트의 굵은 골재 최대치수($G_{max}$)가 커질수록 투수콘크리트의 수명한계는 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 투수계수 수명한계에 이르는 시간은 공극 막힘재의 농도와 반비례 관계가 있으며, 굴은 골재 최대치수($G_{max}$)와 비례 관계가 있다. 그리고 일반적인 조건에서 투수콘크리트의 내구연한은 공극막힘재의 농도와 굵은 골재 최대치수($G_{max}$)에 따라 간접적으로 예측이 가능함을 알 수 있다.

A series of field and laboratory permeability tests were performed to investigate the pore-clogging phenomenon of porous concrete used for pavement materials of a road. The field permeability tests were conducted for 37 study points in Jeju city, using the porous concretes with 13mm of maximum coarse aggregate ($G_{max}$). The results show that the service life of porous concrete is about 22 months when the permeability of the porous concrete is designed for 0.01 cm/sec. Some specimens were made with the purpose of recreating pore-clogging phenomenon. Tests were done for injected concentration of pore-clogging materials or size of maximum coarse aggregates ($G_{max}$). The test results demonstrated that relatively long in service life experienced with small amount of injected concentration of pore-clogging materials, whereas relatively short in service life experienced with a reduction in size of maximum coarse aggregates ($G_{max}$). In conclusion, the service life of porous concrete is in proportion to the concentration of pore-clogging material but it is in inverse proportion to the size of maximum coarse aggregate ($G_{max}$). Thus, the persisting period of porous concrete can be determined with respect to concentration of pore-clogging materials or size of maximum coarse aggregates ($G_{max}$).

키워드

참고문헌

  1. 김무한, 김규용, 백용관, 김재환(2000) 포러스콘크리트의 배합요인 및 골재 혼합비율이 강도 및 투수성능에 미치는 영향, 콘크리트학회논문집, 한국콘크리트학회, 제12권 제6호, pp. 91-98.
  2. 대한주택공사(2000) 주택공사표준시방서 : 투수시멘트 콘트리트 포장.
  3. 박승범, 박성현, 장영일, 이병재, 전흠진(2010) 슬래그와 바텀애시를 잔골재로 혼입한 포러스콘크리트의 충전상태 및 물리적 공학특성에 관한 실험적 연구, 한국폐기물자원환경학회지, 한국폐기물자원환경학회, 제27권 제2호, pp. 165-172.
  4. 박승범, 서대석, 이준, 송재립, 김정희(2006) 재생골재와 폴리머를 이용한 투수성 포장용 포러스콘크리트의 내구성능에 관한 실험적 연구, 한국폐기물학회 춘계학술연구회 논문집, 한국폐기물학회, pp. 326-330.
  5. 박승범, 성성우, 이준, 장영일, 이병재(2008) 폐콘크리트 순환골재를 이용한 폴리머 혼입 포러스콘크리트의 다짐방법에 따른 공극 및 압축강도 특성, 한국폐기물학회지, 한국폐기물학회, 제25권, 제2호, pp. 110-117.
  6. 박승범, 윤의식, 서대석, 이준(2005) 재생골재와 폴리머를 이용한 포장용 포러스콘크리트의 역학적 특성, 콘크리트학회논문집, 한국콘크리트학회, 제17권 제4호, pp. 595-602.
  7. 박승범, 이준, 서댁석, 윤의식(2005) 실리카퓸 및 강섬유를 이용한 포장용 포러스콘크리트의 품질특성에 관한 연구, 한국도로학회논문집, 한국도로학회, 제7권 제3호, pp. 31-42.
  8. 백용관, 김재환, 유범재, 강석표, 박선규, 김무한(2000) 포러스 콘크리트의 강도증진에 미치는 이론공극율 및 실리카흄 대체율의 영향에 관한 실험적 연구, 대한건축학회 학술발표회 논문집, 대한건축학회, 제20권 제1호, pp. 275-278.
  9. 서대석, 박승범, 이준, 송재립, 김정희(2006) 포러스콘크리트의 해수정화특성에 관한 실험적 연구, 한국콘크리트학회 봄학술발표회 논문집, 한국콘크리트학회, Vol. 18, No. 1, pp. 649- 652.
  10. 서범석(2002) 고성능 투수콘크리트의 역학적 특성, 석사학위논문, 공주대학교 산업대학원, p. 63.
  11. 조광연, 권혁준(2002) 섬유보강 포러스 콘크리트의 물리 역학적 특성에 관한 실험적 연구, 공주영상정보대학 논문집, 공주영상정보대학, pp. 403-413.
  12. 조영수, 김정환, 권혁준, 박승범(2002) 산업부산물을 사용한 포러스콘크리트의 수질정화특성에 관한 실험적 연구, 한국콘크리트학회 봄학술발표회 논문집, 한국콘크리트학회, Vol. 14, No. 1, pp. 717-722.
  13. 조은일, 이용두(2006) 제주시에서 배출되는 비점오염물질 유출특성, 한국수처리학회지, 한국수처리학회, 제14권 제3호, pp. 51-59.
  14. 하재담, 하상욱(2000) 투수콘크리트 포장의 배합설계 및 시공사례, 한국도로포장공학회논문집, 한국도로포장공학회, 제2권 제2호, pp. 65-68.
  15. 홍종현, 김문훈, 양철신(2006) 친환경 도로포장용 투수콘크리트의 제조와 이를이용한 도로포장시스템의 수질정화특성, 한국환경과학회지, 한국환경과학회, 제15권, 제11호, pp. 1045-1052.
  16. 安岐(1998) 透水性コンクリ一ト鋪裝の適用性に關する實驗, 道路建設, pp. 52-56.
  17. Pindado, M.A., Aguado, A. and Josa, A. (1999) Fatigue behavior of polymer-modified porous concretes, The journal of Cement and Concrete Research, Vol. 29, pp. 1077-1083. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00095-2
  18. Schluter, W. and Jefferies, C. (2002) Modelling the outflow from a porous pavement, The Journal of Urban Water, Vol. 4, pp. 245-253. https://doi.org/10.1016/S1462-0758(01)00065-6
  19. Terzaghi, K., Peck, R.B. and Mersi, G. (1996) Soil mechanics in engineering practice, 3rd Edition, John Wiley & Sons, Inc. pp. 71-83.