[논문]사면에 직접 타설한 콘크리트의 특성 변화

황무석; 정재훈; 이창수; 박승기

문제 정의

따라서, 본 연구는 성 · 절토사면의 안정적 처리를 위한 새로운 공법을 개발하기 위한 예비실험으로써 실험 성토사면에 타입 및 오거링 방법으로 굴착한 후 콘크리트를 타설 하였을 때 실험 성토사면의 함수비 및 굴착방법에 의한 콘크리트의 단면형상변화 및 압축강도의 변화를 구명하기 위하여 실시하였다.
본 연구는 사면에 직접 타설한 콘크리트의 특성을 파악하기 위한 예비연구로 수행하였다. 연구에 적용된 공시체가 제한적이어서 정확한 결과를 기대하기 어려웠으나, 굴착한 방법과 물-시멘트 비에 따른 단면형상의 변화, 압축강도변화 특성 및 실험사면의 함수비에 따른 압축강도 특성의 변화를 파악할 수 있었다.

제안 방법

H=2D가 되도록 커팅 후 상 · 하단의 단면형상변화 및 부피를 측정하였다. 또 3일, 7일, 28일 재령의 압축 강도 실험을 실시하였고, 동일한 재령의 표준 공시체의 압축강도와 비교하였으며, 실험사면의 함수비에 따른 압축강도의 변화 특성을 검토하였다.
표준 공시체는 48시간 동안 초기 양생을 실시한 후 탈형 하였고, 소정의 재령동안 수중양생을 실시하였다. 사면에 직접 타설한 콘크리트는 48시간 동안 실험사면 속에서 초기 양생을 실시한 후 실험 사면을 해체하여 콘크리트를 채취한 후 소정의 재령동안 수중양생을 실시하였다.
사면에 직접 타설한 콘크리트의 특성을 파악하기 위하여 실험사면에 타입 및 오거링에 의하여 제작된 콘크리트의 단면형상 변화, 표준 공시체와 압축강도 비교 및 실험사면의 함수비에 따른 압축강도 특성을 조사하였다. 그러나, 본 연구에 적용된 공시체가 제한적이어서 정확한 결과를 기대하기 어려웠으며 현재까지 얻어진 결과를 정리하면 다음과 같다.
사면에 직접 타설한 콘크리트의 특성을 파악하기 위하여 타입 및 오거링에 의하여 제작된 콘크리트를 H=2D가 되도록 커팅 후 상 · 하단의 단면형상변화 및 부피를 측정하였다. 또 3일, 7일, 28일 재령의 압축 강도 실험을 실시하였고, 동일한 재령의 표준 공시체의 압축강도와 비교하였으며, 실험사면의 함수비에 따른 압축강도의 변화 특성을 검토하였다.
시멘트, 잔골재, 굵은골재의 배합비는 1 : 2 : 2.5로 하였으며, 물-시멘트 비는 35%, 40%로 하였다. 표준 공시체는 ∅150×300mm 공시체 몰드로 제작하였고, 사면에 직접 타설한 콘크리트는 실험사면에 직경 60mm, 깊이 400mm로 타입 및 오거링으로 구멍을 형성한 후 함수비를 측정하였으며, 그 속에 표준 공시체 제작과 동일한 방법으로 콘크리트를 타설 하였다.
실험사면은 Photo.l과 같이 바닥에 자갈과 모래로 10cm의 필터 층을 만든 후 그 위에 10cm씩 성토재료를 일정하게 다지면서 100cm 높이로 조성하였고, 8ℓ/min의 강도로 한시간 동안 물 다짐을 실시하였다.
표준 공시체는 ∅150×300mm 공시체 몰드로 제작하였고, 사면에 직접 타설한 콘크리트는 실험사면에 직경 60mm, 깊이 400mm로 타입 및 오거링으로 구멍을 형성한 후 함수비를 측정하였으며, 그 속에 표준 공시체 제작과 동일한 방법으로 콘크리트를 타설 하였다. 표준 공시체는 48시간 동안 초기 양생을 실시한 후 탈형 하였고, 소정의 재령동안 수중양생을 실시하였다. 사면에 직접 타설한 콘크리트는 48시간 동안 실험사면 속에서 초기 양생을 실시한 후 실험 사면을 해체하여 콘크리트를 채취한 후 소정의 재령동안 수중양생을 실시하였다.
5로 하였으며, 물-시멘트 비는 35%, 40%로 하였다. 표준 공시체는 ∅150×300mm 공시체 몰드로 제작하였고, 사면에 직접 타설한 콘크리트는 실험사면에 직경 60mm, 깊이 400mm로 타입 및 오거링으로 구멍을 형성한 후 함수비를 측정하였으며, 그 속에 표준 공시체 제작과 동일한 방법으로 콘크리트를 타설 하였다. 표준 공시체는 48시간 동안 초기 양생을 실시한 후 탈형 하였고, 소정의 재령동안 수중양생을 실시하였다.

대상 데이터

s회사의 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였으며, 사용된 시멘트의 물리 · 화학적 특성은 Table.l과 같다.
성토재료의 특성은 Gravelly Sandy Loam이고, SW-SM이며 입경가적곡선은 Fig.2와 같다.
실험사면의 틀은 폭, 바닥길이 및 높이가 각각 120cm, 250cm, 120cm로 밑바닥이 없게 철판으로 제작하였으며, 성토재료는 예산읍 순환도로 현장에서 채취한 화강토를 사용하였다. 성토재료의 특성은 Gravelly Sandy Loam이고, SW-SM이며 입경가적곡선은 Fig.
충남 예산군 무한천에서 채취한 자연하천골재를 사용하였고, 잔골재는 최대입경이 2.38mm이하, 조립률은 2.6이고, 굵은골재는 최대입경이 25mm이하, 조립률은 6.7이며, 사용된 잔골재와 굵은 골재의 입도분포는 Fig.1과 같다.

성능/효과

실험을 실시하기 전 실험사면에서 측정한 함수비와 실험사면에 타설한 콘크리트(w/c : 40%)의 재령 28일 압축 강도를 비교한 결과는 Fig.4와 같으며, 함수비가 증가함에 따라 압축 강도가 증가하는 경향을 보이고 있었다.
수행하였다. 연구에 적용된 공시체가 제한적이어서 정확한 결과를 기대하기 어려웠으나, 굴착한 방법과 물-시멘트 비에 따른 단면형상의 변화, 압축강도변화 특성 및 실험사면의 함수비에 따른 압축강도 특성의 변화를 파악할 수 있었다.

후속연구

또한 지가의 상승으로 안식각을 유지하기 위해서는 토량 및 부지의 소요가 증대됨으로써 많은 국토의 잠식과 이에 따른 보상비용의 증가로 건설비용이 과도하게 증가되고 있다. 산림의 효율적인 개발 및 관리를 위하여 임도를 개설하고 있으나 공사비의 부족과 현장 조건이 열악하여, 집중 호우에 의하여 많은 곳에서 성토 및 절토 사면 붕괴에 의한 산사태가 발생하고 있으며 이에 따른 사면의 안정적 처리를 위한 새로운 공법 개발의 필요성이 요구된다.

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