[논문]시멘트 대체재료를 활용한 SCW공법에서의 활용 방안에 대한 연구

이광우; 박재현; 이영원; 조대성

doi:10.12814/jkgss.2023.22.3.087

[국내논문] 시멘트 대체재료를 활용한 SCW공법에서의 활용 방안에 대한 연구
A Study on the Utilization Method in the SCW Method using Supplementary Cementitious Materials 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.22 no.3, 2023년, pp.87 - 95

이광우 (Department of Geotechnical Engineering Research) , 박재현 (Department of Geotechnical Engineering Research) , 이영원 (Daewoong Company Ltd.) , 조대성 (ZIAN Company Ltd.)

초록
AI-Helper

최근 원도심을 대상으로 한 재개발이 이루어짐에 따라 구조물의 대형화 및 초고층화로 인한 인접 위치에서의 시공 필요성이 높아지고 있다. 하지만 밀집화된 도심지에서의 굴착공사는 다양한 원인에 의해 지반 문제가 유발되기 때문에 이를 최소화할 수 있는 재료 및 공법의 활용이 요구되고 있다. 일반적인 흙막이공법으로는 시멘트를 사용하여 지하연속벽, CIP공법 등 다양한 방법이 적용되고 있다. 그러나 흙막이공법의 시공을 위해서는 많은 양의 시멘트가 사용되기 때문에 온실가스 배출량을 획기적으로 감축시키기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료의 개발을 위한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그 미분말과 탈황석고 및 고칼슘 플라이애시의 알칼리 자극 반응에 따른 경화반응을 활용하여 SCW공법에 적용하고자 하였다. 연구결과, 개발 고화재를 사용한 고화토의 경우, 재령 28일 압축강도는 OPC 대비 96.2 ~ 106.3%를 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 압축강도 증가율은 사질토의 경우 2.06, 점성토의 경우 2.41로 OPC의 1.85 보다 높은 값을 나타내어 장기강도 측면에서 유리한 것으로 분석되었다. 그리고 환경성 측면에서 중금속 용출은 없고, 온실가스 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있어 추가적인 검토가 이루어진다면 SCW공법으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, redevelopment of the original downtown area is underway, the necessity of construction in adjacent location is increasing. However, excavations in dense urban areas are prone to ground problems due to various causes, so it is necessary to use materials and methods that can minimize such problems. As a general earth retaining method, various methods such as diaphragm wall and CIP method are applied using cement. However, since a large amount of cement is used for the installation of earth retaining method, it is necessary to conduct research on the development of new cement substitute materials to significantly reduce greenhouse gas emissions. In this study, we utilized the hardening reaction of blast furnace slag powder, desulfurized gypsum and high calcium fly ash by alkali activation and applied it to the SCW method. As a result, it was analyzed that the compressive strength of solidified soil using development solidification material was 96.2 ~ 106.3% of OPC at 28 days of curing. In addition, the strength increment ratio was 2.06 for sandy soil and 2.41 for clayey soil, which was higher than 1.85 of OPC. It seems an advantageous in terms of long-term strength. In addition, from the environmental point of view, it was analyzed that there is no elution of heavy metals and that greenhouse gas emissions can be dramatically reduced. Therefore, if further studies are conducted, it can be applied to the SCW method.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Hardening mechanism of the soil cement mixing (Seo et al., 2021)
그림 Fig. 2. Collecting of natural soil
표 Table 1. XRF analysis result of materials
표 Table 2. Physical properties result of materials
그림 Fig. 3. Process of mixing test
표 Table 3. Physical properties of natural soil
표 Table 4. Mixing test plan
그림 Fig. 4. Foreground of strength measurement
그림 Fig. 5. Analysis section of SCW
표 Table 5. Soil parameter for analysis program
그림 Fig. 6. Changes in compressive strength according to W/B
표 Table 6. Test result for paste state
표 Table 7. Compressive strength of material by unit weight according to curing time
그림 Fig. 7. Changes in compressive strength in sandy soil
그림 Fig. 8. Changes in compressive strength in clay
그림 Fig. 9. Comparison of compressive strength
그림 Fig. 10. Analysis result of excavation depth
표 Table 8. Waste leaching test result

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