[논문]유동성 뒷채움재인 폐타이어 혼합경량토에 대한 실험적 연구

김윤태; 강효섭

[국내논문] 유동성 뒷채움재인 폐타이어 혼합경량토에 대한 실험적 연구
Experimental Study of Waste Tire Powder-Added Lightweight Soil as Flowable Backfill 원문보기

韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, v.22 no.5 = no.84, 2008년, pp.112 - 118

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to determine the engineering and environmental properties of the waste tire powder-added lightweight soil (TLS) used as flowable backfill. The TLS used in this experiment consisted of dredged soil, bottom ash, waste tire powder and cement. Test specimens were prepared with various contents of waste tire powder ranging from 0% to 100% at 25% intervals and water contents ranging from 140% to 200% by the weight of the dry dredged soil. Several series of unconfined compression tests, flow tests, and leaching tests were carried out. Experimental results for the TLS indicated that the unconfined compressive strength, secant modulus (), and unit weight of the TLS decreased with an increase in waste tire powder content. However, as the waste tire powder content increased, the stress-strain relationship of the TLS showed more ductile behavior rather than brittle behavior. The flow value increased with an increase in water content, but decreased with an increase in waste tire powder content. The result of the leaching test showed that the leaching amounts of heavy metals were lower than the permitted limits suggested by the Ministry of Environment.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

충분한 유동성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 폐타이어 분말 함량과 함수비의 변화에 따른 유동특성을 살펴보았다. 유동성 시험은 Fig.
본 연구에서는 폐타이어 분말 혼합경량토를 유동성 채움재로 재활용하기 위해 역학적 특성과 환경적인 영향에 대하여 실험적 연구를 수행하였다. 결론은 다음과 같다.
본연구에서는 준설토 저회 및 폐타이어와 같은 폐 재료를 경량지반재료로 재활용하고자 하였다. 이를 위해 유동성 폐타이어 혼합경량토의 역학적 특성과 환경적 영향에 대해 실험적인 연구를 수행하였다.

제안 방법

기본 배합 비율에 폐타이어 분말의 함량을 변화시켜 제작한 공시 체를 28일 양생시킨 후 압축강도 특성 및 응력-변형 거동특성을 파악하기 위해 일축 압축강도 시험(KS F2314)을 수행하였다. 공시체의 크기는 ^2X 148mm이며/ 일축압축강도 시험은 변형률 제어가 가능한 시험기를 사용하여 수행하였다.
4 체에 통과 시켜 자갈 크기의 입자를 배제시켜 이용하였다. 또한 XRF(X-ray fluorescence) 를 통하여 저회의 화학성분을 분석하였다. Table 2는 XRF 분석 결과로부터 구한 저회의 화학적인 성분을 나타낸 것으로 강도 증진에 효과가 있는 실리카(SiQ)와 알루미나(AI2O₃)성분이 많이 함유된 것으로 확인되었다.
또한 유동성 시험에서는 함수비 함량에 따른 흐름 값 특성을 살펴보기 위해 기본 배합 비율에 함수비를 10%씩 증가시켜 200%까지 변화 시켜 시험을 수행하였다.
05로 한 용매에 폐타이어 혼합경량토 공시체를 4일(96시간)간 잠겨 놓고 용출되는 유해물질 중금속 농도를 분석하였다. 분석을 위해 유도결합원자방출분광기 (IPC/A以 모델명:Perkin Elmer, Optima 3300XL) 를 이용하여 7가지 유해물질 중금속(As, Crz Fez Pb, Zn, Cd, Cu)을 분석하였다
본연구에서는 준설토 저회 및 폐타이어와 같은 폐 재료를 경량지반재료로 재활용하고자 하였다. 이를 위해 유동성 폐타이어 혼합경량토의 역학적 특성과 환경적 영향에 대해 실험적인 연구를 수행하였다. 일축 압축강도 시험과 유동성 시험을 실시하여 폐타이어 혼합경량토의 강도 특성, 흐름 값에 대한 연구를 수행하였고, 용출시험을 실시하여 7가지 유해 중금속 농도를 분석하여 중금속 오염에 대한 환경적인 영향을 살펴보았다.
이를 위해 유동성 폐타이어 혼합경량토의 역학적 특성과 환경적 영향에 대해 실험적인 연구를 수행하였다. 일축 압축강도 시험과 유동성 시험을 실시하여 폐타이어 혼합경량토의 강도 특성, 흐름 값에 대한 연구를 수행하였고, 용출시험을 실시하여 7가지 유해 중금속 농도를 분석하여 중금속 오염에 대한 환경적인 영향을 살펴보았다.
중금속 용출에 따른 환경적인 영향을 분석하기 위해 기본배합 비율에 폐타이어 분말이 100% 함유된 시료에 대해 서로 다른 두 용출시험을 실시하였다. Fig.
폐타이어 혼합경량토의 배합 특성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 본 연구에 앞서 수행된 예비시험 결과를 바-탕으로 기본 배합비율을 Table 3과 같이 초기 함수비 140%, 시멘트 함량 20%, 저회 함량 100%로 고정하였고, 폐타이어 분말의 함량을 0%에서 100%까지 25%씩 증가 시켜 시험을 수행하였다. 또한 유동성 시험에서는 함수비 함량에 따른 흐름 값 특성을 살펴보기 위해 기본 배합 비율에 함수비를 10%씩 증가시켜 200%까지 변화 시켜 시험을 수행하였다.
95 로 한 용매에 시료요 매=1:10의 부피 비로 삼각플라스크에 넣어 혼합한다. 혼합된 용액을 상온, 상압에서 진탕 횟수가 매분 당약 200회, 진폭이 4~5cm인 진탕 기를 이용하여 6시간 연속 진탕한 다음 의 유리섬유 여지로 여과하고 적당량을 취해 유해 중금속 농도를 분석하였다(환경부, 2004). Fig.

대상 데이터

본 연구에서 사용된 준설토는 부산신항 배후부지에서 채취된 시료로서 기본적인 물리적 특성은 실내 물성시험을 통하여 Table 1과 같이 파악되었다. Fig.

이론/모형

본 연구에서는 폐타이어 분말 함량과 함수비의 변화에 따른 유동특성을 살펴보았다. 유동성 시험은 Fig. 5오卜 같이 JHS A 313의 Flow test 규격을 따라 수행하였으며(Japan Highway Public Corporation, 1992)/ 흐름값(Flow value)의 최적 범위는 20 ±5cm이다.

성능/효과

(2) 일축 압축강도 시험 결과 폐타이어 분말 함량이 증가함에 따라 최대강도와 할선탄성계수는 감소하므로 폐타이어 분말은 강도 특성에는 다소 부정적인 영향을 주는 것으로 확인되었다
(3) 폐타이어 분말의 함량이 증가함에 따라 응력-변형곡선은연성적인 성질을 보이고 있다. 또한 파괴 시 축변형률도 증가하는 것으로 나타났다.
(4) 유동성 시험 결과 폐타이어 분말 함량이 증가할수록 흐름 값은 감소하고, 함수비가 증가할수록 흐름 값은 증가하는 것으로 나타났다.
(5) 폐타이어 혼합경량토의 중금속 오염에 대한 두 가지 용출 시험 결과 환경부에서 고시한 침출수 배출 허용기준, 수질오염 물질 배출 허용기준, 먹는 물 수질 기준을 대부분 만족하는 것으로 나타났다. 중금속 오염에 대한 폐타이어 혼합경량토의 환경적인 영향은 미미한 것으로 판단된다.
⑴폐타이어 혼합경량토는 충분한 경량성을 확보하는 것으로 나타났다. 폐타이어 분말의 함량이 0%에서 100%로 증가함에 따라 단위 중량은 15kN/m에서 12kN/m3로 약 20% 감소하는 것으로 나타났다.
또한 파괴 시 축변형률도 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 폐타이어 분말 혼합은 혼합토의 취성적인 응력-변형 곡선을 연성 적으로 개선하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
성질을 보이고 있다. 또한 파괴 시 축변형률도 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 폐타이어 분말 혼합은 혼합토의 취성적인 응력-변형 곡선을 연성 적으로 개선하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
폐타이어 함량이 증가함에 따라 일축압축강도와 초기응력-변형 곡선의 기울기가 감소하고 있음을 보여주고 있다. 또한 폐타이어 분말의 함량이 증가할수록 최대강도 이후 거동은 대부분 연성적인 거동을 나타내었다. Fig.
나타났다. 폐타이어 분말의 함량이 0%에서 100%로 증가함에 따라 단위 중량은 15kN/m에서 12kN/m3로 약 20% 감소하는 것으로 나타났다.
12는 폐타이어 함량 변화에 따른 할선탄성계수의 변화를 나타낸 것으로서 폐타이어 함량이 증가할수록 할선탄성계수는 감소하는 경향을 나타내고 있다. 폐타이어 분말의 혼합으로 인해서 혼합경량토의 연 성적인 성질 개선에는 도움을 주고 있지만, 강도 특성에는 다소 부정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. Tsuchida et al.
11은 폐타이어 함량 변화에 따른 일축 압축강도 변화를 나타낸 것이다. 폐타이어 함량이 증가함에 따라 강도가 감소하는 경향을 나타내고 있으며, 폐타이어 함량이 0%에서 100% 로 증가됨에 따라 일축 압축강도는 445kPa에서 172kPa로 약 40% 감소하였다.

참고문헌 (16)

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원문보기 상세보기
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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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