Investigation of Sectional Force on Increasing of Dead Load with Bridge Deck Overlay using Electric Arc Furnace Slag Sand

전기로(電氣爐) 산화(酸化)슬래그 잔골재를 이용한 교면포장(橋面鋪裝) 시 단위질량(單位質量) 증대(增大)에 따른 슬래브 단면력(斷面力) 검토(檢討)

Electric arc furnace slag is made in ironworks during steel refining, it is been increasing chemical and physical resistibility using ageing method of unstable state of melting steel slag for using concrete's fine aggregates. Which is been changing stable molecular structure of aggregates, it restrains moving of ion and molecule. In Korea, KS F 4571 has been prepared for using the electric arc furnace slag to concrete aggregates. In this study, Electric arc furnace slag is used in the PMC(Polymer Modified Concrete) which is applied a bridge pavement of rehabilitation, largely. In that case, this study evaluates the structural safety about increasing the specific weight. The 4-type bridges(RC slab bridge, RC rigid-frame bridge, PSC Beam bridge, Steel box girder bridge) pavement's increasing the total dead load is in 1 ~ 2%. Design moments in a load combination are increased less then 2%. safety factor is decreased less than 3%. Therefore, the structural safety has no problem for applying the electric arc furnace slag within PMC in bridge.

전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소에서 제강과정에서 불안정한 용융상태의 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제, 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 PMC(Polymer Modified Concrete) 포장공법에 잔골재로 치환하였을 경우, 콘크리트의 고정하중 증가에 따른 교량 상부에 미치는 영향에 대하여 연구하고자 하였다. 본 연구에서는 선정된 4가지 형식의 교량(RC 슬래브교, RC 라멘교, PSC Beam교, Steel Box girder교) 포장의 단위질량이 상향 적용시, 포장하중 증가에 따른 전체 고정하중은 약 1~2% 이내로 증가하고, 하중조합에 의한 부재력(설계모멘트)은 약 2% 이내로 증가하였다. 그리고 포장하중 증가에 따른 대상 구조물의 단면검토를 수행한 결과, 단면 안전율이 약 3% 이내로 감소하였다. 따라서, 포장의 단위질량 증가로 인해 구조물의 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.