• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.113-123
• /
• 2012

하중을 받는 대상제체의 하중경감과 구조물의 경량화를 위해 본 연구에서 개발한 공법은 기존의 인공경량성토공법을 개선한 공법으로써 다공성의 경량골재인 bottom ash와 시멘트를 주재료로 하는 슬러리에 기포제를 혼합 발포시켜 경량의 성토재료를 제조하고 이를 대상 구조물에 적용하는 기술이다. 이 공법의 소재인 기포혼합콘크리트의 경우도 시멘트를 주성분으로 하고 있기 때문에 시간 의존적 변형이 발생되고, 외기 환경에 노출되므로 내구성능 저하는 필연적으로 발생하게 된다. 따라서 적용한 경량성토제의 시간 의존성 장기거동과 내구성 문제를 보다 명확하게 규명할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 선행 작업으로 콘크리트의 배합인자별 역학적 특성 분석을 토대로 영향을 미치는 주요 인자를 도출하였으며, 이를 토대로 장기거동과 내구성 실험에 필요한 배합변수를 설정하여 그들의 미치는 영향을 분석을 통해 평가하였다. 연구결과, 개발된 기포혼합콘크리트는 건조수축변형률이나 크리프 등의 장기거동과 동결융해 및 탄산화의 내구성 측면에 있어 기존의 경량기포콘크리트에 비해 우수한 효과를 보였으며 특히, bottom ash의 혼입이 저항성 향상에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
• /
• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
• /
• pp.855-858
• /
• 2008

경량기포혼합토는 경량성으로 인해 구조물등에 작용하는 하중이 저감되어 연약지반의 뒷채움 재료로 사용되지만, 일반토사에 비하여 초기시공비용이 많이 소요되어 아직 국내에서는 적용하고 있지 않다. 주로 뒷채움 재료는 초기시공미가 적게 소요되는 일반토사를 사용하고 있으나, 일반토사의 덧씌우기 공법은 횟수가 증가함에 따라 사용연수가 감소된다. 특히 연약지반에 설치된 BOX구조물이나 교대 뒷채움 인근의 단차 발생 시 덧씌우기 공법은 일시적인 대체공법은 가능하지만, 덧씌우기 두께에 대한 하중만큼 추가 하중이 발생하게 되므로 결국 단차에 대한 해결책은 되지 못한다. 따라서 본 연구에서는 BOX구조물 뒷채움 재료인 일반토사와 경량기포혼합토의 두 가지 대안에 대하여 LCC 분석을 실시하며, 경제적 측면에서 보다 합리적인 의사결정을 할 수 있는 경제성 분석을 제시하고자 하였다. 그 결과 경량기포혼합토가 일반토사에 비해 초기시공비용은 많이 소요되지만 유지관리 측면에서는 비용이 더 적게 소요되어, 6년 이내에 경제성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.40-47
• /
• 2009

경량기포혼합토는 경량성으로 인해 구조물 등에 작용하는 하중이 저감되어 연약지반의 뒷채움 재료로 사용되지만, 일반토사에 비하여 초기시공비용이 많이 소요되어 아직 국내에서는 많이 적용되고 있지 않다. 주로 뒷채움 재료는 초기시공비가 적게 소요되는 일반토사를 사용하고 있으나, 일반토사의 덧씌우기 공법은 횟수가 증가함에 따라 사용연수가 감소된다. 특히 연약지반에 설치된 BOX구조물이나 교대 뒷채움 인근의 단차 발생 시 덧씌우기 공법은 일시적인 대체공법은 가능하지만, 덧씌우기 두께에 대한 하중만큼 추가 하중이 발생하게 되므로 결국 단차에 대한 해결책은 되지 못한다. 따라서 본 연구에서는 BOX구조물 뒷채움 재료인 일반토사와 경량기포혼합토의 두 가지 대안에 대하여 LCC 분석을 실시하고 경제적 측면에서 보다 합리적인 의사결정을 할 수 있는 경제성 분석을 제시하고자 하였다. 그 결과 경량기포혼합토가 일반토사에 비해 초기시공비용은 많이 소요되지만 유지관리 측면에서는 비용이 더 적게 소요되어 경제성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권4D호
• /
• pp.377-386
• /
• 2010

본 연구에서는 하부지반의 개량없이 경량기포혼합토 공법(슬러지 단위중량 $10kN/m^3$)을 적용하여 하중을 경감함으로서 단시간에 확폭시공된 도로성토체에 대한 연구로 일축압축강도, 모관상승고, 침하량 등이 검토되었다. 시공 후 각각 1개월과 5개월 경과 후 샘플링 된 공시체에 대한 일축압축강도시험 결과 모든 공시체가 목표일축압축강도인 500kPa을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 다만 공시체의 샘플링 위치에 따라 값에 차이가 발생하는 것으로 보아 전 구간에 걸쳐 균질하게 경량기포혼합토가 시공되었다고는 볼 수 없을 것 같다. 또한 현장코어와 실험실 공시체의 일축압축강도를 비교해보면 약 19%정도 강도 차이가 발생되므로 이를 고려한 배합설계가 요구된다. 모관상승고 시험 결과 70시간동안 20cm 가까이 모관상승이 발생되었는데, 이것은 경량기포혼합토 내에 미세한 공극이 존재하기 때문이다. 도로 개통 후 전달하중에 의한 하부 연약지반의 시간 경과에 따른 압밀침하관계는 현장에서 측정 되어진 계측결과(1.5cm 침하)를 이용하여 압축지수와 압밀계수를 재평가하여 정규압밀 점토의 1차원 압밀이론을 이용하여 산정한 결과 현재 연약지반의 평균압밀도는 32%로 나타났다. 120개월 후 예상되는 최종침하량이 약 4.5cm로 침하량 허용기준 10cm에 훨씬 못 미치는 거동을 보일 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.15-25
• /
• 2015

경량기포혼합토는 운반 과정에서 재료의 물성이 변화하므로, 시공 시의 성질이 설계 품질을 만족하는지를 확인할 필요가 있다. 본 연구는 현장시험을 통해 믹스트럭 운반에 의한 재료특성의 변화를 분석하는데 목적이 있다. 현장시험에 사용된 경량기포혼합토는 단위중량 $9.0{\pm}1.0kN/m^3$, 흐름값 $190{\pm}20mm$로 제작되었다. 재료특성의 변화를 분석하고자 운반 전 후 시료의 단위중량과 흐름값을 측정하고, 일축압축강도 시험을 실시하였다. 교반시간은 19~175분으로 다양화하였다. 시험결과 경량기포혼합토는 교반에 의해 단위중량, 흐름값과 일축압축강도는 변화하나 품질관리기준은 만족하였다. 운반 후 단위중량과 흐름값의 평균 변화량은 $(+)0.10kN/m^3$, 4.8mm로 교반시간에 따른 단위중량과 흐름값의 평균변화량은 일정하였다. 28일 일축압축강도는 $20{\sim}150kN/m^2$ 증가하나 변화량과 교반시간과의 관계는 명확하지 않았다. 결론적으로 175분 이내에서의 운반에 의한 물성의 변화는 적으므로 적용에 문제는 발생하지 않을 것으로 생각된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.27-33
• /
• 2017

본 연구에서는 실트질 점토와 동물성 기포제 및 시멘트로 제작한 경량기포혼합토의 공학적 특성을 고찰하는 시험을 수행하였다. 현장의 경량기포혼합토는 도로를 위한 연약지반상 성토 및 기존도로의 확장 구간에 성토재료로 사용되어 왔다. 현장에서는 주로 제작 직후의 단위중량과 흐름치를 측정하여 품질관리를 하고 있으며, 실내 시험을 통해 압축강도시험으로 확인한다. 본 연구의 주목적은 경량혼합토의 다른 특성과 흐름치 관계와 더불어 흐름치로부터 시방서에서 요구하는 압축강도를 예측하고자 하는 것이 주요 목적이다. 연구 결과, 준설토의 함수비가 클수록 높은 유동성으로 인해 흐름치가 증가하였고 재료분리로 인해 타설 깊이에 따른 단위중량이 증가하였다. 60cm의 시료 하부는 상부에 비하여 약 2배의 압축강도를 나타내었다. 현장에서의 품질관리는 주로 흐름치에 의존하게 되므로 흐름치와 혼합토의 압축강도를 선행적으로 예측할 수 있도록 Yoon & Kim(2004)이 제시한 정규화계수와의 상관관계를 제시함으로써 흐름치로부터 압축강도를 예측할 수 있도록 하였다. 또한, 흐름치와 정규화계수와의 관계를 제시하였으며 이관계로부터 정규화계수를 산정하고, 이로부터 계산한 압축강도와 실내시험 압축강도를 비교한 결과, 준설토의 초기함수비가 높을수록 유사한 관계가 나타났다. 따라서, 흐름치와 정규화계수의 상관관계를 통해 압축강도를 사전에 예측하여 설계 단계에서 반영할 필요성이 있다고 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.468-474
• /
• 2010

최근 국내에서 연약지반개량을 위하여 적극 도입되기 시작한 차세대 지반처리기술인 경량혼합토공법의 배합설계에 대한 고찰을 하였다. 경량혼합토는 건설잔토나 준설토 및 현장에서 발생하는 점토나 실트질 흙을 사토처리 하지 않고 현장에서 유용할 수 있는 매우 경제적이고 환경적인 공법으로서 일본에서는 지난 10여년에 연간 수백만톤의 경량혼합토를 생산하여 건설현장에 적용한 실적을 보유하고 있다. 특히 폐자원(폐타이어가루, 왕겨)을 경량혼합토에 첨가하여 건설재료 재활용을 위한 역학적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 경량혼합토를 제작하기 위해 필요한 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 지금까지 제안된 시멘트함유량은 초기의 경량혼합토 목표강도가 주어지면 원료토의 조건에 따라 원하는 비중과 강도를 토대로 적절하게 현장에 적합하게 결정하는 단계에 있으나 일부 현장에서 지나친 목표강도 설정으로 과대한 시멘트를 사용하는 사례가 많아 국가적으로 막대한 손실을 초래하고 있다. 본 논문에서는 경량혼합토의 목표강도을 분석하고 그에 따른 최적의 시멘트함유량을 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
• /
• pp.708-711
• /
• 2010

본 연구에서는 경량혼합토 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 분석을 위해 폐타이어가루와 왕겨를 각각 혼합한 경량혼합토의 압축강도를 비교 분석하였다. 왕겨혼합토는 함유량 3%에서 최대강도가 발현되는 반면 폐타이어혼합토의 경우 함유량 6%에서 최대강도를 보여주었다. 현장에서 설계기준을 만족하기 위한 시멘트비와 폐성분을 적절히 혼합하면 합리적이고 경제적인 배합비를 산출할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권11호
• /
• pp.157-166
• /
• 2008

경량기포혼합토(LAS)의 일축압축강도($q_u$)와 변형계수($E_{50}$)에 영향을 미치는 인자를 분석하기위해 모래, 실트, 점토의 함유율이 서로 다른 건설발생토(원료토)를 이용하여 일축압축강도시험을 수행하였다. 일축압축강도시험 분석결과 동일 원료토에서 LAS의 목표단위중량(${\gamma}_m$) 및 시멘트 첨가량($C_i$)이 강도-변형특성의 지배인자로 분석되었으며, 서로 다른 원료토에서는 단위중량과 시멘트 첨가량이 동일할 경우 원료토의 입도분석시험(KS F2302)결과 산출된 모래, 실트, 점토의 상호비율과 강도-변형특성의 관계를 제시하였다. 양생일에 따른 LAS의 강도발현속도는 원료토내 점토의 함유율($C_%$)이 증가할수록 강도발현을(a)은 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.204-212
• /
• 2012

경량혼합토는 건설잔토나 준설토 및 현장에서 발생하는 점토나 실트질 흙을 사토처리 하지않고 현장에서 유용할 수 있는 매우 경제적이고 환경친화적인 재료이다. 최근에는 페자원(폐타이어가루, 왕겨)을 경량혼합토에 첨가하는 건설재료 재활용에 관한 연구가 진행 중에 있다. 본 연구에서는 경량혼합토를 제작하기 위해 필요한 배합설계변수인 원료토의 중량, 함수비 및 기포재와 첨가할 물의 양, 그리고 강도를 발현하기 위하여 필요한 고화재로서 시멘트첨가량에 대한 최적의 배합설계에 대한 분석을 하였다. 이를 위하여 일축압축시험에 의한 응력-변형 거동과 양생기간 및 성분비에 따른 강도분석, 폐기물 성분비에 대한 실험강도 비교분석을 수행하였다. 마지막으로, 합리적이고 경제적인 배합비 산출을 위하여 경량혼합토의 목표강도를 결정하고 최적의 배합설계 변수를 제시하였다.