KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Engineering Characteristics of Light-weight Foamed CLSM using Coal Ash According to Final Mixing Time and Dilution Ratio

석탄회를 활용한 경량기포 저강도 고유동화재의 최종비빔시간과 희석비에 따른 공학적 특성

  • 이종휘 (한양대학교 건설환경공학과) ;
  • 나정흠 (대교컨설턴트) ;
  • 이창기 (한양대학교 건설환경공학과) ;
  • 천병식 (한양대학교 건설환경공학과)
  • Received : 2011.09.07
  • Accepted : 2011.11.09
  • Published : 2012.02.29
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Abstract

CLSM (Controlled Low Strength Material) using coal ash, which has the advantages of self-leveling, self-compacting, flowability, easy re-excavation, has been developed. In this study, CLSM additionally mixed with foaming agent for structural backfill material, aimed at lightness of materials, was developed called light-weight foamed CLSM. As the basic study of this material, to determine the optimum final mixing time and dilution ratio of existing light-weight foamed CLSM, flow, slurry unit weight and unconfined compressive strength test according to each impact factor were performed at the standard mix proportion. As the results of tests, CASE N (Final mixing time 4 min, dilution ratio 2%), CASE O (Final mixing time 3 min, foam agents ratio 3%, dilution ratio 2%) were satisfied with the standard of flow test (above 20cm), slurry unit weight test (12~15 $kN/m^3$) and unconfined compressive strength test (800 kPa~1200 kPa). These results will indicate the standard optimum final mixing time and dilution ratio of light-weight foamed CLSM for structural backfill.

석탄회를 주재료로 사용한 저강도 고유동화재는 다짐이 필요없고 재굴착이 용이한 고유동성의 재료로 개발되었다. 본 연구에서는 이를 구조물 뒤채움용으로 사용하기 위해 경량화에 초점을 맞춘 기포를 혼입한 경량기포 저강도 고유동화재의 기초연구로써 최종비빔시간, 기포의 희석비에 따른 공학적 특성을 규명하여 최적비빔시간 및 최적희석비를 결정하였다. 기준 배합비를 중심으로 최종비빔시간과 희석비에 따라 플로우 시험, 기포슬러리의 단위중량측정 시험 및 일축압축강도 시험을 실시하였다. 시험결과, CASE N(최종비빔 4분, 희석비 2%), CASE O(최종비빔 4분, 희석비 3%)가 유동성(20cm 이상), 경량성(12~15 $kN/m^3$) 및 일축압축강도(800~1200kPa) 기준을 만족하는 것으로 나타나 이를 기준으로 구조물 뒤채움용 경량기포 CLSM재료를 제작 및 사용함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(1997) 경량기포콘크리트 재료개발 연구. (주)동아건설 기술연구소.
  2. 공진영, 강형남, 천병식(2010) 석탄회를 활용한 저강도고유동화재의 일축압축강도 및 플로우 특성. 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제26권, 제1호, pp. 75-83.
  3. 구해식(1998) 경량기포콘크리트의 압축강도에 대한 실험적 연구. 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제14권, 제1호, pp. 383- 390.
  4. 기포혼합토공법부회(2005) 기포혼합토공법 기술자료. 하이그레이 드소일 연구컨소시엄.
  5. 김영일, 지성현, 천병식(2010) 석탄회를 활용한 CLSM의 pH 저감에 관한 연구. 한국지반환경공학회논문집, 한국지반환경공학회, 제11권, 제9호, pp. 39-45.
  6. 김주형, 조삼덕, 공진영, 정혁상, 천병식(2010) 석탄회를 사용한 저강도 고유동화재의 경화 특성 분석. 한국지반환경공학회논문집, 한국지반환경공학회, 제11권, 제11호, pp. 77-85.
  7. 김진만, 강철(2009) 배합요인에 따른 바텀애시 미분말을 사용한 흡음형 기포콘크리트의 공학적 특성. 한국건축시공학회지, 한국건축시공학회, 제9권, 제5호, pp. 63-70. https://doi.org/10.5345/JKIC.2009.9.5.063
  8. 김현숙(2006) 화력발전소에서 발생된 석탄회의 재활용. 공학석사학위논문, 강원대학교.
  9. 박재헌, 이관호, 조재윤, 김석남(2004) 현장발생토 CLSM을 이용한 지하매설관의 변형. 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제20권, 제3호, pp. 129-139.
  10. 박혜정(2001) 폐 E.P.S.를 혼합한 온돌용 경량기포콘크리트의 강도특성에 관한 실험적 연구. 공학석사학위논문, 건국대학교.
  11. 원종필, 이용수(2001) Bottom Ash를 혼합한 저강도 고유동 충전재의 특성. 한국콘크리트학회논문집, 한국콘크리트학회, 제13권, 제3호, pp. 294-300.
  12. 이관호, 김주득, 현성철, 송용선, 이병식(2007) 해양준설토를 CLSM을 이용한 지하매설관 변형특성. 한국방재학회논문집, 한국방재학회, 제7권, 제5호, pp. 129-137.
  13. 임유진, 서창범(2009) 화강풍화토를 이용한 CLSM의 공학적 특성 평가. 한국방재학회논문집, 한국방재학회, 제9권, 제3호, pp. 19-26.
  14. 서두원(2010) 구조물 배면의 충전을 위한 경량기포콘크리트의 공학적 특성. 공학석사학위논문, 한양대학교.
  15. 신웅기, 임대성, 천병식(2010) 비회와 저회의 배합비에 따른 석탄회의 자경성에 관한 연구. 한국지반환경공학회논문집, 한국지반환경공학회, 제11권 제6호, pp. 85-91.
  16. 정혁상, 공진영, 천병식, 김주형, 함태규, 조삼덕(2009) 국내 석탄회 매립장 지반조사 및 석탄회 CLSM 기초 연구. 2009 대한토목학회 정기학술대회, 대한토목학회, pp. 916-919.
  17. 조문석(2008) Bottom ash를 잔골재로 사용한 기포콘크리트의 역학적 특성에 관한 실험적 연구. 공학석사학위논문, 한서대학교.
  18. 조재윤, 이관호, 이인모(2000) 유동특성을 이용한 폐주물사 혼합물의 옹벽뒷채움재 연구. 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제16권, 제4호, pp. 17-30.
  19. 천병식(2009) 석탄회를 활용한 경량 유동성 채움재 개발. 1차년도 보고서, 지식경제부, 한양대학교.
  20. 천병식(2010) 석탄회를 활용한 경량 유동성 채움재 개발. 2차년도 보고서, 지식경제부, 한양대학교.
  21. 최남훈(2004) 현장 발생토 CLSM을 이용한 지하매설관의 거동특성 분석. 공학석사학위논문, 한양대학교.
  22. 환경부(2008) 제4차 자원재활용 기본계획.
  23. 현호규, 김현기, 천병식(2010) 매립회를 활용한 저강도 고유동화재의 동결융해 특성. 한국지반환경공학회논문집, 한국지반환경공학회, 제11권, 제7호, pp. 51-56.
  24. 토목공법사전편집위원회(1988) 토목공법사전, 건설문화사.
  25. ACI Commitee 229 (1994) Contreolled Low Strength Materials(CLSM). American Concrete Institute, 229R-2.
  26. Amon, J. A. (1990) Controlled low-strength material: Concrete''s low-cost cousin. Constr. Specifier, Vol. 43, No. 12, pp. 98-101.
  27. ASTM D 4832 (2002) Standard Test Method for Preparation and Testing of Controlled Low Strength Material (CLSM) Test Cylinders, ASTM.
  28. ASTM D 6103 (2004) Standard Test Method for Flow Consistency of Controlled Low Strength Material(CLSM), ASTM.
  29. KS F 4039 (2004) 현장 타설용 기포 콘크리트. 기술표준원.
  30. TRB (2008) Development of a Recommended Practice for Use of Controlled Low-Strength Material in Highway Construction. NCHRP Report 597, U.S. Transportation Research Board, Washington, D.C.
  31. Watson, K. L., Eden, N. B. and Farrant, J. R. (1978) The Effect of Admixture on the Relationship between Compressive Strength and Density of Autoclaved Aerated Concrete made from Slate Powder and Portland Cement. Silicates Industrials, Vol. 43, pp. 57-64.