• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.349-357
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• 2019

본 연구에서는 현장 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 유동화 채움재의 배합요인별 유동성, 재료분리 저항성, 조기강도 및 재굴착강도 등의 공학적 특성을 검토하여 최적 배합비를 도출하였으며, 이를 토대로 이동식 B/P를 활용한 현장 적용성 평가를 수행하였다. 이동식 B/P를 활용한 현장평가 결과 요구성능을 확보할 수 있었다. 유동화 채움재의 타설 후 후속공정 개시기 확보를 위한 검토에서는 타설 5시간 후 노반재 투입 등 후속공정이 가능한 것으로 확인되었다. 유동화 채움재의 재굴착성 검토를 위해서는 타설 28일 코어 채취 및 강도측정, 기계 및 인력 재굴착 시연으로 재굴착성을 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 타설 단면 굴착 후 관 주변부 충진성 확보를 육안으로 확인할 수 있었다. 또한 품질 지속성을 평가하기 위해 타설 후 침하량을 측정하였으며, 우수한 체적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타나 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.303-312
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• 2006

본 연구에서는 급결성 유동화 뒷채움 재료의 역학적 특성을 파악하여 토질 조건에 따른 배합비 설계 기준을 제시하고 거동 특성을 파악하는데 그 목적이 있다. 국내 토질 여건을 고려하여 사질토(SW-SM)에 자갈과 점토의 혼합비를 차별적으로 적용하여 사질토는 SP와 SW-SM, 점토는 CH, 그리고 혼합토는 SW-SM, SP-SM, SC, 그리고 GP-GM등 총 17종류의 대상토를 선정하였으며 대상토에 고결재료와 물을 혼합하여 급결성 유동화 뒷채움재로 사용하였다. 본 연구결과 고화재의 종류와 양을 차별적으로 적용하여 만든 뒷채움재는 기존의 모래로 다짐된 뒷채움재의 특징인 유지 및 보수를 위한 재굴착성 뿐만 아니라 고유동성, 굴착잔토의 재활용성 등 많은 장점들을 가지고 있어 모래 뒷채움재를 대체 할 수 있다고 판단되어 토질 조건에 따라 배합비 설계기준을 제시하고 거동 특성을 파악하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권8호
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• pp.39-50
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• 2011

흙막이 가시설 공사에 사용되는 H-pile은 철거의 어려움으로 공사 완료 후 그대로 지중에 사장되거나 사용 후 인발된다. 이때 H-pile 외부에 공동이 있을 경우 지반 변형을 일으키게 된다. 본 연구의 목적은 H-pile을 이용한 흙막이 구조물 조성 시 천공 후 공동 충진을 용이하게 할 수 있고, H-pile 회수 시 마찰을 최소화하는 채움재 개발에 있다. 일차시험에서는 연구 목적을 만족하는 배합비를 선정하기 위해 수행되었고, 이차시험에서는 사용재료와 철판의 전단시험으로 인발 시 적용성을, 압밀시험을 통해 공동 충진 시 적용성을 평가하였다. 시험결과 유동화 채움재로서 우수한 성질을 보이는 배합은 벤토나이트를 기준으로 물 350%~450%, 시멘트 70%~100%, 모래 70%~100%가 포함된 배합으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.17-26
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• 2016

본 연구에서는 등급 외 플라이애쉬 중 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬를 저강도 유동화 채움재(controlled low strength material, CLSM)의 바인더로써 활용 가능성을 알아보았다. 사용된 플라이애쉬는 상대적으로 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬를 배출하는 유동층형 보일러(circulating fluidized bed combustion boiler, CFBC)에서 시료를 채집하여 사용하였다. 배합한 시료의 유동성, 일축압축강도, 단위중량 등을 파악하여 CLSM 시료의 공학적 특징을 알아보았으며, 미세구조관찰과 X선 회절분석을 통한 CLSM 시료의 경화 메커니즘을 파악하였다. 실험 수행 결과 유동성을 만족하는 함수비는 42에서 85%의 범위를 보였으며, 유동성 시험 결과 골재의 종류와 관계없이 골재율이 증가함에 따라 유동성이 증가하는 것으로 나타났다. 일축압축강도는 0.3MPa에서 1.9MPa의 분포를 보였다. 규사를 골재로 사용한 경우 골재율이 증가함에 따라 일축압축강도는 증가하였으나, 바텀애쉬를 골재로 사용한 경우 골재율이 증가함에 따라 일축압축강도는 감소하였다. 미세구조관찰 결과와 X선 회절분석을 통해 CLSM 시료는 고분자 중합반응과 시멘트 수화반응을 통해 강도를 발현하는 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과로부터 산화칼슘 함량이 높은 플라이애쉬의 자체 경화성을 이용하여 저강도 유동화 채움재로써 활용이 가능하다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.182-189
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• 2018

본 연구에서는 공사 시 발생하는 현장 굴착토를 활용한 하수관용 유동화 뒤채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 현장 굴착토를 모사한 표준토 종류별에 따른 CLSM의 배합요인별 유동성, 재료분리 저항성, 조기강도 및 재굴착강도 등의 공학적 특성을 검토하였다. 연구결과 카올리나이트, 황토, 주문진사를 이용하여 국내 토질을 대표하는 SM, ML, CL, CH 등의 대표토질을 구현할 수 있는 재료간 혼합비율을 도출하였다. 또한 CLSM의 유동성 및 조기압축강도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 W/B 및 S/B인 것으로 분석되었으며, 표준토 종류별에 따라 소요 유동성 및 조기강도를 만족시키는 범위가 매우 상이한 것으로 나타났다. 또한 유동성 및 초기강도를 확보할 수 있는 W/B 및 S/B를 적용한 표준토 종류별 CLSM의 재료분리저항성 및 재굴착성 평가를 통해 도출된 배합비율에 대한 유효성을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 표준토 종류별에 따른 CLSM의 적정 배합비율을 도출하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.33-41
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• 2009

지중전력선과 같은 원형 지하매설관의 경우 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어있다. 이러한 문제점들 때문에 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 외국에서는 이미 오래전부터 연구개발을 진행하여 전력회사를 중심으로 이미 실용화 단계에 와있다. 따라서 본 연구에서는 개발된 지중 전력케이블 유동성 뒷채움재의 거동특성을 확인하기 위해서 개발된 유동화 뒷채움재와 일반모래를 이용하여 DB-24차량하중에 대해서 매설관의 거동을 평가하기 위해서 실증실험을 수행하고 그 결과를 수치해석 및 이론식과 비교분석하였다. 그 결과 매설관의 변형은 뒷채움재의 종류에 영향을 받는 것으로 나타났다. 유동성 뒷채움재가 모래다짐 보다 관로에 미치는 토압 및 변형 특성이 우수한 것으로 확인되었다. 하지만, 실증실험 결과와 비교검토를 위해서 수행한 수치해석 및 이론식 값들이 실증실험값과 차이가나 향후 유동성 뒷채움재에 맞는 해석방법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.5-13
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• 2021

인구증가와 산업발달로 산업폐기물의 발생량은 매년 증가하고 있으며, 미분된 석탄을 사용하는 화력발전소에서는 석탄의 연소 후에 많은 양의 석탄회가 발생된다. 이 중 비산재(fly ash)는 시멘트 제조 원료 및 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있으나, 약 20%는 활용되지 못하고 매립되고 있다. 이러한 많은 양의 석탄회가 지속적으로 매립됨으로 인해 매립지의 포화문제와 토양 및 수질오염 등의 환경오염 문제로 석탄회의 올바른 처리와 재활용 방안의 모색이 필요하다. 최근 지하구조물 공사와 고성토부의 교대 뒷채움 공사 등 장소가 협소하여 다짐작업이 어려운 공사가 증가하고 있으며 특히, 복토 및 뒤채움 작업은 굴착과정 중 자연지반의 교란을 수반하기 때문에 복토에 따른 철저한 다짐관리가 구조물과 지반의 안정에 필수적이다. 그러나 배후지반이 협소하거나 적절한 다짐장비의 부족, 과다짐으로 인한 구조물의 손상 등의 문제로 인하여 다짐관리가 어려운 실정이다. 따라서, 최근에는 다짐작업이 필요하지 않으면서도 적정한 강도를 발휘할 수 있는 유동성 성토재료의 사용이 증가하고 있다. 유동성 성토재료는 주재료인 토사에 물과 시멘트 등의 고화재를 혼합하여 조성된 안정처리토로서 경화되기 전에는 높은 유동성을 지니고 있어 다짐작업이 필요하지 않으며, 경화 후에는 일반 토사에 비해 높은 강도와 지중매설물에 작용하는 토압 감소효과를 얻을 수 있기 때문에 다짐이 곤란한 장소에서의 되메우기나 충전 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 고함수비의 점성토와 산업폐기물인 석탄회를 활용한 유동화 처리토의 사용 가능성을 평가하기 위하여 재료의 유동 특성, 강도, 지지력 특성을 분석하고 지중매설물에 적용 시 토압감소 효과를 규명하고자 한다.

• 기술사
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• 제27권5호
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• pp.39-45
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• 1994

스치로폴은 발포폴리스티렌(EPS : Expanded Poly-Styrene)을 말하며, 이것은 스티렌모노머(Stone Monomer)를 중합하여 만든 플리스티렌과 여기에 첨가한 발포제가 주원료로 되어 있다. 폴리스티렌은 1930년대에 미국과 독일에서 공업화되었고 스치로폴은 1943년 초에 미국에서 공업화가 이루어져 건물의 단열재, 물품포장재 등으로 이용되어 왔다. 1972년에는 노르웨이에서 연약지반상 교량의 접속도로 보수공사에 처음 스치로폴 성토공법이 이용되어 교대의 측방유동 방지대책으로 성공을 거둠에 따라 연약지반상의 경량성 토재 및 토압을 받는 옹벽, 교대 등 구조물의 경량 뒷채움재로서 각광을 받게 되었다. 한편 우리나라에서는 1994. 6월에 한국지반 공학회 주최로 개최된 "발포폴리스티렌(EPS) 이용 성토공법 국제심포지엄"에서 양산-구포간 고속도로성토(L=70m) 및 서해안고속도로의 교대 뒷채움에 스치로폴 경량성토재가 이용된 문헌이 발표된 바 있으며, 시중에서 단열재용으로 판매되고 있는 스티로폴 평판의 규격은 표 1과 같다. 스치로폴은 그 가격이 비싼 편이지만 단위중량(20-40kgf/m$^3$)이 흑의 50/1-100/1 밖에 안되는 초경량재로서 강도, 내구성 및 시공성이 우수한 성토용 신재료이기 때문에 연약지반상에서 구조물 시공시 지반의 과대한 침하, 측방유동 및 사면활동 등이 생길 경우 도로성 토재 또는 교대, 옹벽 등 구조물의 뒷채움재로서 스치로폴을 사용하면 이를 방지할 수 있으므로 매우 효과적인 토목자재라 할 수 있다. 따라서 본고에서는 지금까지의 연구결과, 시험시공 및 시공실적 등을 토대로 발표된 참고문헌을 중심으로 연약지반상 스치로폴 성토공법의 설계방법에 대하여 간단히 소개하고자 한다. 소개하고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.147-158
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• 2015

본 연구에서는 하수관로 손상을 예방하고 다짐불량으로 인한 지반침하를 방지할 수 있는 하수관로 뒤채움재를 개발하였다. CA 치환율, 촉진제 종류 및 치환율, 물-재료비 등에 대한 실내실험을 수행하였는데, 재령 4시간 압축강도는 W/M 70% 이하에서 0.55~0.64MPa, W/B 80% 이상에서는 0.20MPa로 나타나 국외 유동화토의 압축강도 기준인 0.13MPa을 만족하는 것으로 나타났다. 현장 시험시공에서는 얼음블록을 이용하여 인위적으로 지중에 공동을 생성시키고 하수관로 변형을 유도하였다. 기존의 모래다짐 방법과 개발 뒤채움재의 성능을 비교 평가하였는데, 모래다짐 구간의 횡단면 발생 침하량은 최대 23.4cm, 종단면은 최대 27cm 발생하였으나, 뒤채움재 시공 구간에서는 횡단면에서 최대 0.01cm가 발생하였고, 종단면은 시간이 경과하여도 침하량의 변화가 나타나지 않았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1068-1075
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• 2006

Flow-able backfill is known as soil-cement slurry, void fill, and controlled low-strength material (CLSM). The benefits of CLSM include reduced equipment costs, faster construction, re-excavation in the future, and the ability to place material in confined spaces such as narrow parts nearly impossible for compaction or perimeter of underground power cables. A review of some recent full-scale tests carried out by KEPRI on slurry backfill materials for application in underground power cable was presented. Based on this research, applicability was assessed and compare to results of laboratory tests for improved slurry materials with optimal mixture contents.