• 제목/요약/키워드: Controlled Low-Strength Materials

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저회와 석고를 활용한 지반함몰 긴급복구용 고유동성 채움재 연구 (Controlled Low Strength Material for Emergency Restoration Using Bottom Ash and Gypsum)

  • 이소연;윤환희;손민;공진영;정혁상
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.19-31
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    • 2018
  • 최근 도시의 안전을 심각하게 저해시키는 지반함몰현상이 증가하는 추세에 있어 대책이 필요한 상황이다. 지반함몰 발생 시 긴급복구공법에 사용될 산업부산물을 활용한 뒤채움재를 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 위해 유동성 채움재 설계기준에 의거하여 목표성능을 도출하였고, 플로우값, 일축압축강도, 초기응결시간, pH시험 등 실내시험평가를 통해 개발된 재료의 적용성을 검토하였다. 또한 현장실험을 통해 고유동성 채움재의 조기강도에 대한 성능검증과 긴급복구를 위한 시공성을 확인하였다. 평가결과 시멘트의 비율이 4% 이상일 경우 재 굴착이 가능한 장기강도보다 크게 측정되어 긴급복구목적에 적합지 않은 것으로 나타났다. 최적배합비는 저회와 석고의 비율이 약 50:50, 시멘트의 비율이 2%로 나타났다.

표준토 조건별 하수관용 유동화 채움재의 공학적 특성 (Engineering Properties of Controlled Low Strength Material for Sewer Pipe by Standard Soil Classification)

  • 이준;김영욱;이봉춘;정상화
    • 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.

굴착토를 활용한 유동화 채움재의 현장 적용성 평가 (Field Applicability Assessment of Controlled Low Strength Material for Sewer Pipe using Excavated Soil)

  • 김영욱;이봉춘;정상화
    • 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.

수중 가압식 매립방법을 이용한 석탄회 저강도고유동화재의 고밀도화 특성 (Densification Method of Controlled Low Strength Materials Made with Coal Ashes)

  • 김주형;조삼덕;김욱기;공진영;정혁상;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.5-11
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    • 2013
  • 본 연구에서는 수중 가압식 매립방법을 이용하여 석탄회를 주재료로 하는 저강도 고유동화재(CLSM)를 대상으로 매립재 고밀도화 가능성에 대한 모형시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 배출압에 의한 밀도 변화는 저강도 고유동화재를 구성하는 매립회와 비회의 배합비에 큰 영향을 받고 배출관의 위치에 따라서도 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 수중에서 가압 배출하는 경우, 배출관 주변을 중심으로 단위중량이 상대적으로 큰 것으로 나타나 배출압으로 인한 주변지반 밀도 증가효과가 발생하는 것으로 나타났으며, 실제 매립현장에서도 배출압의 효과를 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

일축배향 기공채널과 향상된 압축강도를 갖는 다공질 알루미나/뮬라이트 층상 복합체 (Porous Alumina/Mullite Layered Composites with Unidirectional Pore Channels and Improved Compressive Strength)

  • 김규헌;김태림;김동현;윤석영;박홍채
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.19-24
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    • 2014
  • Three-layer porous alumina-mullite composites with a symmetric gradient porosity are prepared using a controlled freeze/gel-casting method. In this work, tertiary-butyl alcohol (TBA) and coal fly ash with an appropriate addition of $Al_2O_3$ were used as the freezing vehicle and the starting material, respectively. When sintered at $1300-1500^{\circ}C$, unidirectional macro-pore channels aligned regularly along the growth direction of solid TBA were developed. Simultaneously, the pore channels were surrounded by less porous structured walls. A high degree of solid loading resulted in low porosity and a small pore size, leading to higher compressive strength. The sintered porous layered composite exhibited improved compressive strength with a slight decrease in its porosity. After sintering at $1500^{\circ}C$, the layered composite consisting of outer layers with a 50 wt% solid loading showed the highest compressive strength ($90.8{\pm}3.7MPa$) with porosity of approximately 26.4%.

재활용재료를 이용한 지하매설물용 뒤채움재 - 모형챔버실험 및 유한요소해석 (Backfill Materials for Underground Facility with Recycling Materials - Small-Scaled Laboratory Chamber Test and FEM Analysis)

  • 이관호;이경중
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.97-103
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    • 2011
  • 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 현장적용성 평가를 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 실내모형실험은 교통하중을 모사한 정하중을 이용하였고, 현장에서의 시공과정을 고려하여 터파기, 베딩재시공 및 관부설, 유동성뒤채움재 타설 및 양생, 교통하중재하 순으로 평가하였다. 모형실험에는 관의 내공변위측정계, 토압계, 변형률게이지, LFWD등이 적용되었다. 유동성뒤채움재를 타설하는 시공과정중 관에서 발생한 최대 수직 및 수평변위는 0.83% 및 1.09%로 측정되었다. 양생 후 교통하중 재하시 최대수직 및 수평변위는 2.54 mm 및 3.15 mm이다. 하중제거시 회복되는 수직 및 수평 변형량은 0.603 mm 및 0.676 mm이다. 측정된 수평 및 수직토압으로부터 토압경감효과가 큼을 알 수 있었다. 모형실험에 이용된 재료물성을 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 다양한 유동성뒤채움재 시공시 PVC관에서 발생하는 변위, 토압, 변형률 등을 평가하였다.

분자량이 조절된 폴리카보실란으로부터 제조한 SiC Fiber의 특성분석 (Characterization of SiC Fiber Derived from Polycarbosilanes with Controlled Molecular Weight)

  • 신동근;류도형;김영희;김형래;박홍식;김현이
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.593-598
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    • 2005
  • Polycarbosilane was synthesized by the Kumada rearrangement of polydimethylsilane in the presence of zeolite (ZSM-5) as a catalyst at $350^{\circ}C$. The prepared polycarbosilane had very low molecular weight ($M_w=500$), so that it was not suitable to fabricate SiC fiber by melt spinning. Further polymerization of PCS was conducted around $400^{\circ}C$ to obtain spinnable polycarbosilane. After polymerization, the polycarbosilanes were isolated by distillation according to the molecular weight distributions. The PCS with a controlled molecular weight distribution was spun into continuous polycarbosilane green fibers. The PCS green fiber was successfully transformed into silicon oxycarbide fiber. The room temperature strength of the SiC fiber was around 1.5 - 1.8 GPa. The oxidation behavior and the tensile strength after oxidation were also evaluated.

제어압연한 베이나이트계 고강도강의 인장 및 충격 성질 (Tensile and Charpy Impact Properties of High-Strength Bainitic Steels Fabricated by Controlled Rolling Process)

  • 성효경;신상용;황병철;이창길;김낙준;이성학
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권7호
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    • pp.615-624
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    • 2010
  • This study is concerned with tensile and Charpy impact properties of high-strength bainitic steels fabricated by controlled rolling process. Six kinds of steels were fabricated by varying finish rolling temperature, start cooling temperature, and cooling rate, and their microstructures and tensile and Charpy impact properties were investigated. Their effective grain sizes were also characterized by the electron backscatter diffraction analysis. The microstructures of the steels rolled in the single phase region were most similar to those of the steels rolled in the two phase region. The steels cooled from $700{^{\circ}C}$ were composed mainly of granular bainites, while those cooled from $600{^{\circ}C}$ contained a number of bainitic ferrites, which resulted in the decrease in ductility and upper shelf energy in spite of the increase in strength. In the steels cooling from $600^{\circ}C$, fine acicular ferrites were well formed when the cooling rate was slow, which led to the best combination of high ductility, high upper shelf energy, and low energy transition temperature according to the decrease in the overall effective grain size due to the presence of acicular ferrites having smaller effective grain size.

굴착잔토를 재활용한 지중 전력케이블 유동성 뒤채움재의 열저항 특성 (Thermal Resistant Characteristics of Flowable Backfill Materials Using Surplus Soil for Underground Power Utilities)

  • 오기대;김대홍
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권10호
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    • pp.15-24
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    • 2010
  • 지중전력선은 연성관을 다발로 지하에 매설함으로 관의 하단부 다짐효율이 낮아 파손 등과 같은 구조적 문제점에 항상 노출되어 있고 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다양한 방법들이 강구되어 왔으며 그중 하나가 유동성이 뛰어난 저강도 콘크리트의 개발이다. 그러나 지중전력선 뒤채움재는 이러한 구조적 안정성 뿐만 아니라 전력선에서 발생하는 열을 효율적으로 외부로 배출시키는 우수한 열적 특성도 동시에 요구된다. 따라서 본 연구에서는 급결성 유동성 뒤채움재의 물리, 역학적 조건에 따른 열 저항특성을 파악하고자 한다. 국내 토질조건을 고려하여 풍화토, 자갈, 점토를 혼합한 혼합토 총 17종류의 다양한 토양에 대해서 고화재를 적용하여 물리, 역학적 특성(함수비, 단위 중량, 간극비, 양생 시간)에 따른 열저항 특성을 파악하고, 현장의 적용성을 확인하고자 실증실험을 수행하였다. 연구결과, 실제 지반조건과 유사한 17종 혼합토에 대해서 수축팽창, 양생조건을 고려한 실내실험과 현장토에 대해서 실험을 수행한 결과, 다양한 현장조건에 대해서 $85^{\circ}C\;cm/W$ 이하 열 저항성 값으로 우수한 열특성을 나타냈다.

순수 타이타늄 고강도화를 위한 인발공정설계 및 기계적 특성 제어 기술 (Drawing Process Design and Mechanical Properties Control for High Strengthening of CP Titanium)

  • 최성우;박찬희;이상원;염종택;홍재근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.77-81
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    • 2017
  • CP (Commercially Pure) titanium has been widely used in various industries such as in energy plants and bio-materials because of an excellent corrosion resistance and its non-toxicity to the human body. But there are limitations for usage as structural materials due to low strength. The tensile properties of CP titanium could be improved by microstructure refinement such as in a SPD (Severe Plastic Deformation) process. However, high strengthening of CP titanium wire is impossible by SPD processes like ECAP (Equal Channel Angular Pressing), HPT (High-Pressure Torsion), and the ARB (Accumulative Roll Bonding) process. The study purposes are to increase the strength of CP titanium wire by optimization of the cold drawing process and the harmonization with mechanical properties by heat treatments for the next forming process. The optimization process was investigated with regard to the design of drawing dies and the reduction ratio of cross sections. The elongations of high strength CP titanium were controlled by heat treatment.