[논문]심층혼합공법용 지반개량재로서 순환자원을 재활용한 CMD-SOIL의 적용성 평가

함태규; 서세관; 조대성

doi:10.12814/jkgss.2021.20.4.043

[국내논문] 심층혼합공법용 지반개량재로서 순환자원을 재활용한 CMD-SOIL의 적용성 평가
Evaluation of Applicability of CMD-SOIL Recycled Resources as Ground Improvement Material for Deep Mixing Method 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.20 no.4, 2021년, pp.43 - 52

함태규 (Asahitechno Co. Ltd.) , 서세관 (Zian Company Ltd.) , 조대성 (Zian Company Ltd.)

초록
AI-Helper

국제 물류수송을 위해 연약지반에서의 항만개발이 활발하게 추진됨에 따라 항만구조물의 안정성 확보를 위해 시멘트를 원지반 흙과 혼합하여 연약지반에 직접 개량체를 형성하는 심층혼합공법의 적용도 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나 시멘트의 경우 제품의 생산과정에서 많은 온실가스를 배출하는 문제가 있어 탄소중립이라는 국가적 목표 달성을 위해 새로운 대체재료의 개발 및 사용이 사회적으로 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 순환자원을 재활용하여 시멘트와 유사한 경화반응을 유도할 수 있도록 개발된 CMD-SOIL을 심층혼합공법용 지반개량재로 사용하여 현장에 적용하고, 적용성을 평가함으로써 시멘트의 대체 가능성을 판단하고자 하였다. 연구결과, 설계기준강도 대비 CMD-SOIL의 압축강도는 현장 배합시험에서 1.46 ~ 2.64배, 확인보링에서 대비 1.2 ~ 5.03배 높은 수준을 나타내어 항만구조물의 안정성 확보에 요구되는 충분한 압축강도의 발현이 이루어지는 것으로 분석되었다. 또한 설계기준강도에 대한 현장에서의 압축강도의 비(λ)도 0.63 ~ 1.14로 기존의 연구결과와 유사한 결과를 나타내어 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트 등의 기존의 재료와 비교할 때 적용성의 차이는 없어 시멘트를 대체하여 심층혼합공법용 지반개량재로서의 사용이 가능할 것으로 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

As port development in soft ground is actively promoted for international logistics and transportation, the Deep Mixing Method (DMM) is continuously applied to form an improved column body directly in the ground by mixing cement with soil to secure the stability of the structure. However, in the case of cement, there is a problem of emitting a lot of greenhouse gases during the production process, so the development and use of new alternative materials are socially required to achieve the national goal of carbon neutrality. Accordingly, in this study, CMD-SOIL, developed to induce a hardening reaction similar to cement by recycling recycled resources, was used as a ground improvement material for the DMM. In addition, it was attempted to determine the possibility of replacing cement by conducting on-site test construction and evaluating applicability. As a result of the study, the compressive strength of CMD-SOIL compared to the design reference strength was 1.46 to 2.64 times higher in the field mixing test and 1.2 to 5.03 times higher than in the confirmed boring. In addition, the ratio (λ) of the compressive strength in the field to the design reference strength was 0.63 to 1.14, which was similar to the previous research results. Therefore, in the case of CMD-SOIL, it is possible to express the compressive strength necessary to secure stability, and there is no difference in applicability compared to existing materials such as ordinary portland cement and blast furnace slag cement, so it was analyzed that it could be used as a ground improvement material for the DMM.

Keyword

표/그림 (16)

그림 Fig. 1. Hardening mechanism of the CMD-SOIL (Seo et al., 2020)
그림 Fig. 2. Hydrates formed by chemical reaction of CMD-SOIL
표 Table 1. Chemical constituents of CMD-SOIL
표 Table 2. Result of Korea standard leaching test (NIER, 2017)
그림 Fig. 3. Location of in-situ test
표 Table 3. Result of fish, toxicity test (OECD, 2019)
그림 Fig. 4. Result of geotechnical investigation
그림 Fig. 5. Process of DMM using CMD-SOIL in the field
그림 Fig. 6. Process of mixing test in the field
그림 Fig. 7. Mixing test result of CMD-SOIL
그림 Fig. 8. Comparison of strength increment ratio
표 Table 4. Mixing test result of CMD-SOIL in the field
그림 Fig. 9. Boring for collecting the specimen
그림 Fig. 10. Compressive strength of CMD-SOIL in the field
그림 Fig. 11. Strength comparison between other results
표 Table 5. Compressive strength of CMD-SOIL in the field

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