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전도성 재료를 포함한 시멘트 그라우트의 역학적 특성
Mechanical Properties of Cement Grout Including Conductive Materials 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.21 no.12, 2020년, pp.35 - 41  

최효준 (Department of Civil & Environmental Engineering, Dankook University) ,  조완제 (Department of Civil & Environmental Engineering, Dankook University) ,  황범식 (Department of Civil & Environmental Engineering, Dankook University) ,  윤찬영 (Department of Civil Engineering, Gangneung Wonju National University)

초록
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도심지의 건축구조물 밀집 및 아파트 재건축 등으로 인하여 지하공간 개발이 다양하게 이루어지고 있으나, 차수 및 지반보강작업에 있어 부등침하와 같은 다양한 문제들이 발생하고 있다. 지반 보강에 있어 빈번히 사용되고 있는 그라우팅 공법에서는 시공단계에서 투입된 그라우트 재의 주입량 측정 또는 지반 보링 후 일축압축강도시험을 통해 품질관리를 수행하고 있으나, 시공단계에서 지반 보강이 제대로 이루어졌는지는 판단하기 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전도성 재료가 혼합된 그라우트 재를 사용하여 그라우팅을 수행한 후 전기비저항 측정을 통해 품질관리를 수행하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 이에 대한 기초연구로 전도성 재료인 탄소섬유가 혼합된 그라우트 재의 성능을 평가하기 위해 탄소섬유가 0%, 3%, 5%, 7%로 혼합된 시멘트 공시체를 제작하였으며. 제작한 공시체에 대하여 7일, 14일, 28일 수중양생 시킨 후 1%/min의 변형속도일축압축시험을 수행하였다. 일축압축시험 결과 탄소섬유의 배합비 증가에 따라 일축압축강도가 증가하는 경향을 보였으며, 혼합된 탄소섬유가 그라우트재의 조기강도 발현에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, underground spaces have been developed variously due to the concentration of the building structure in downtown area and reconstruction of the apartment. However, various problems such as differential settlement are occurring in the waterproof and reinforcement construction. In grouting me...

주제어

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • (3) 전도성 재료(탄소섬유)와 마이크로시멘트를 혼합하여 제작된 공시체의 압축강도 변화를 확인하기 위해 실내시험을 수행하였다. 그 결과로 전도성 재료로 탄소섬유를 혼합한 결과 재령 7일, 14일의 경우, 탄소섬유 배합비가 증가할수록 일축압축강도는 증가하는 것으로 확인되었으며 재령 28일의 경우 3%에서 7%의 배합비 구간에서 강도증가를 확인하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 그라우트 재와 전도성 재료를 혼합하여 시공 후 전기비저항 측정을 통해 품질관리가 가능한 전도성 그라우팅 재료 개발의 기초 연구로 전도성 재료가 혼합된 그라우트 재의 성능평가를 위해 전도성 재료인 탄소 섬유(Carbon fiber)와 마이크로시멘트를 배합하여 일축압축 시험을 수행하였다. 탄소섬유는 시멘트질 재료와 혼합되어도 전자 전도 경로가 우수하여 품질관리를 위해 만족할 만한 전기비저항 값이 측정될 것으로 판단하였으며, 시멘트 재료와 혼합되었을 때 강도 증가, 내구성 개선, 기계적 성능 개선 등의 효과가 있을 것으로 판단되어 탄소섬유를 사용하였다.
  • Heo(2010)는 마이크로 시멘트는 일반포틀랜드시멘트에 비교하여 분말도가 더 높고 장기 강도뿐만아니라 초기강도도 상대적으로 우수한 특성을 보인다고 하였다. 따라서 이러한 특성은 주입성과 강도를 증가시켜 내구성을 향상시키고자 하는 주입공사에 적합한 재료라고 판단하였다. 또한, 과거 그라우팅 공법은 합성재료 또는 1종 시멘트를 사용하였으나, 최근 환경과 지하수 보호에 대한 요구 증가와 그라우트 재의 지반 내 주입성 등을 고려하여 마이크로시멘트 또는 유해성이 적은 용액형 그라우팅 공법이 보편적으로 사용되고 있다.
  • 본 연구에서는 전도성 재료와 마이크로시멘트의 혼합에 따른 압축강도 변화를 파악하기 위해 탄소섬유를 사용하여 각각의 조건에 따른 일축압축강도 시험을 수행하였다. 본 연구의 실험조건은 Table 2와 같다.
  • 전도성 재료란 열이나 전기 등을 한 부분에서 다른 부분으로 옮기는 성질을 띤 재료나 부도체 재료에 첨가하여 전기전도성을 부여하는 재료를 의미한다. 시멘트 그라우트 재료는 일반적으로 부도체이며, 본 연구에서는 전기전도성의 성질을 부여하기 위해서 그라우트 재료와 전도성 재료를 혼합 및 배합하였다.
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참고문헌 (15)

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