석탄회를 활용한 경량기포 CLSM의 압축강도 특성

Abstract

Controlled Low Strength Material)개발이 진행 중이다. CLSM은 자기수평성, 자기다짐성, 유동성, 인위적인강도조절, 시공 후 재굴착의 용이성 등의 장점을 가지는 재료로서 공유수면 매립, 뒷채움 그리고 관거채움 등 다양한 용도로 활용되고 있다. 또한 현재 CLSM에 관한 연구들이 활성화되고 있으며, 앞으로의 CLSM의 활용은 더욱 증가될 전망이다. 본 논문에서는 CLSM의 활용이 증가함에 있어서 CLSM 재료의 기초연구에 초점을 맞추었고, 그중 석탄회를 활용한 경량기포 CLSM의 압축강도 특성에 관해 연구하였다. 일축압축강도는 구조물에 적용시 재굴착이 가능한지를 판단할 수 있는 기준이 되며, 시험결과를 통해 경제성 및 효율성, 굴착성 등을 판단할 수 있는 중요한 배합설계변수이다. 그러나 CLSM의 일축압축강도는 재령 28일 기준으로 적용성을 판단하기 때문에, 정량적인 일축압축강도값을 알기 위해서는 배합 후 일정시간이 지나야한다. 따라서 본 연구에서는 저강도 고유동화재(CLSM)에 기포를 혼입하여 경량화시킨 경량기포 CLSM에 중점을 두어, 경량기포 CLSM의 압축강도 특성을 파악하였고, 슬러리를 28일까지 양생시킬 필요 없이 28일의 압축강도를 쉽게 예측할 수 있는 일축압축강도와 관련된 관계식을 제안하였다. 경량기포 CLSM의 제작은 매립회(PA), 비회(FA), 물, 시멘트를 혼합한 슬러리에 기포를 주입하는 선기포 방식을 이용하였으며, 기포제는 고분자 기포제를 사용하였다. 배합비에 있어서 매립회와 비회의 비는 70:30, 50:50, 30:70으로 변화시켰고 함수비 변화는 26.5%, 28%, 29.5%로, 기포비는 2%, 3%로 하여 각각의 조건에 대해 일축압축강도 시험, 기포슬러리의 단위중량 시험, 겉보기 단위중량 시험을 실시하였다. 또한, 그 결과를 바탕으로 경량기포 CLSM의 재령별 일축압축강도 변화를 분석하였고, 단위중량(겉보기, 기포슬러리)과 일축압축강도의 상관성을 비교·분석하였다. 비교·분석 결과, 경량기포 CLSM의 7일 일축압축강도와 28일 일축압축강도와의 관계는 선형비례관계임을 확인할 수 있었고, 본 논문에서 관계식을 제시하였다. 또한 경량기포 CLSM의 일축압축강도와 단위중량(기포슬러리, 겉보기)값 사이의 상관성을 관계식으로 제시함으로써 배합된 슬러리를 28일까지 양생시킬 필요 없이, 이들의 관계식을 이용하여 28일의 일축압축강도를 미리 예측할 수 있다.; 현재 천연재료의 고갈로 인하여 폐기물을 재활용하고자 하는 노력이 활발히 진행중에 있으며 폐기물 재활용과 관련하여 석탄회 폐기물인 매립회량을 대량 활용하기 위하여 매립회를 활용한 저강도 고유동화재(CLSM