Evaluation of the Mechanical Properties of Field-Cast Shotcrete and Long-Term Durability by Combined Deterioration Test

Recently, tunnels are increasingly constructed in this country with the increased construction of highways, high-speed railways and subways. Shotcrete is one of the major processes in the tunnel construction. Many problems, however, exist in the current shotcrete practice. The purpose of the study is, therefore, to explore the trobles in the current shotcreting practice, and to develop high-quality silica fume shotcrete. For the purpose of security a long-term durability of shotcrete, this study conducted combined deterioration tests. In this study, a combined deterioration test in consideration of a variety of deterioration factors were proceeded. Especially, micro-silica fume that was used frequently in overseas because of a outstanding strength-promotion effect was applied to combined deterioration test, and a long-term durability of shotcrete was investigated according to additions mixing. As a result of test, the shotcrete mixed Micro-silica fume showed a good deterioration quality compared with the other mixes. And is shows that the Micro-silica fume has an outstanding strength-promotion effect and is effective to secure a long-term durability of shotcrete by means of decreasing a deterioration caused by steel fiber mixed.

현장타설 숏크리트의 역학적 성능 평가 및 복합열화시험을 통한 장기내구성 평가

최근들어 고속도로, 고속철도, 지하철등의 건설이 증가하면서 터널의 건설도 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 터널 공사에서 필수적으로 따르는 것이 숏크리트 공정이며 이러한 숏크리트의 시공은 앞으로도 더욱 증가할 추세에 있다. 그러나 숏크리트의 광범위한 시공에도 불구하고 여러 가지 문제점을 내포하고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 현행 숏크리트의 현황과 문제점을 분석하고, 고품질의 숏크리트 시공을 위하여 실리카퓸 숏크리트의 성능 및 적용성에 대해 분석하였다. 또한 숏크리트의 장기적인 안정성 확보를 위해서는 복합적인 환경조건을 고려한 열화 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 건습 반복, 동결융해 및 탄산화 등의 열화 인자를 복합적으로 적용한 열화 시험을 수행하였다. 특히, 우수한 강도 증진 효과로 국외에서 많이 사용되고 있는 실리카퓸을 적용하여 혼화재 치환에 따른 숏크리트의 장기 내구 특성을 평가하였다. 복합 열화 시험 결과 실리카퓸을 혼입한 숏크리트는 다른 배합에 비해 가장 양호한 결과를 나타냈고, 실리카퓸은 강도 증진 효과와 함께 강섬유 혼입에 의한 열화 현상을 최소한으로 감소시켜 숏크리트의 장기 내구성을 확보하는데 효과가 있었다.