초록 ▼

최근 우리나라에서는 건축 구조물의 노후화로 인한 재건축 등으로 기존의 콘크리트 구조물의 해체 및 폐기가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 현장에서 매년 기하급수적으로 다량 발생되고 있는 폐콘크리트 등의 건설폐기물 처리가 새로운 사회적 문제로 부각되고 있는 실정이다. 환경부에서 발표하는 환경통계연감에 따르면, 우리나라의 건설폐기물 일평균 발생량은 1996년 28,425톤에서 2001년에는 약 4배인 108,520톤으로 급격하게 증가되고 있다. 건설폐기물의 발생량은 IMF에 의한 경제 침체기였던 1998년도를 제외하면 해마다 증가하고 있

최근 우리나라에서는 건축 구조물의 노후화로 인한 재건축 등으로 기존의 콘크리트 구조물의 해체 및 폐기가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 현장에서 매년 기하급수적으로 다량 발생되고 있는 폐콘크리트 등의 건설폐기물 처리가 새로운 사회적 문제로 부각되고 있는 실정이다. 환경부에서 발표하는 환경통계연감에 따르면, 우리나라의 건설폐기물 일평균 발생량은 1996년 28,425톤에서 2001년에는 약 4배인 108,520톤으로 급격하게 증가되고 있다. 건설폐기물의 발생량은 IMF에 의한 경제 침체기였던 1998년도를 제외하면 해마다 증가하고 있다. 건설폐재류의 성상별 발생추이를 살펴보면 콘크리트용 순환골재로 재활용이 가능한 콘크리트류는 약 67%를 차지한다. 이와 같은 증가추세를 선형적 증가로 가정하면 2020년에는 폐콘크리트의 연간 발생량이 9천만 톤이 될 것으로 추정된다. 건설기술연구원의 연구보고서에서도 2020년도의 폐콘크리트 발생량이 1억 톤을 넘어설 것으로 예측한 바 있으므로, 국내의 폐콘크리트 발생량 저감 및 재활용은 환경적 측면 및 자원재활용의 측면에서 매우 시급히 해결해야할 사안임에 틀림없다. 따라서 천연자원의 고갈에 대비하고 지구의 환경파괴를 극소화시키며 건설폐기물을 재활용할 수 있는 재료로써 폐콘크리트로부터 얻을 수 있는 순환골재를 이용할 필요가 있다. 건설폐기물로부터 얻은 순환골재를 연약지반개량의 재료로 적용하는 기술을 개발하고 실현화하는 단계를 본 연구개발의 범위로 하고 있으며, 세부적인 내용으로 지반개량재로로서의 순환골재의 적용성 평가, 순환골재를 이용한 친환경 지반개량공법의 개발, 실내모형실험 및 수치해석을 통한 개량된 지반의 거동 및 안정성 평가 및 합리적 설계기법 제시, 현장시험시공을 통한 개발된 공법의 실용화로 구성된다.
본 연구개발의 범위는 건설폐기물로부터 얻은 순환골재를 연약지반개량공법의 재료로 적용하는 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 순환골재를 시멘트와 적절히 배합하여 제작한 다공질 콘크리트의 역학적 특성을 분석함과 동시에 이를 이용하여 제작한 다공질 콘크리트말뚝의 지지력 및 역학적 특성을 조사한다. 또한 연약지반 중에 존재하는 간극수의 배출을 위한 다공질 콘크리트말뚝의 투수성능을 실험을 통해 정량적으로 평가하여 본 공법의 설계 지침서를 제시한다. 한편, 개발된 다공질 콘크리트말뚝공법을 연약지반에 적용하였을 경우 발생하는 연약지반의 압밀촉진거동, 하중재하로 인한 말뚝의 팽창파괴에 대한 보강효과, 연약지반의 측방유동과 활동파괴에 대한 전단보강효과를 규명하기 위하여 실내모형압밀실험 및 실내토조실험 및 그에 대한 수치해석을 실시한다. 또한 본 공법의 국내 현장시험시공 및 계측을 실시하여 시공성 및 현장 적용성을 평가한다. 최종적으로 이러한 일련의 결과들을 분석하여 순환골재를 재활용한 친환경 지반개량공법의 최적설계기법과 시공 프로그램을 개발한다.

Abstract ▼

Recently it is actively progressing the demolition of structures for rebuilding due to aging of building. In this site, it is social problem that the treatment of a large quantity of construction wastes occurring yearly.
The scope of this research is that the development of system applying mater

Recently it is actively progressing the demolition of structures for rebuilding due to aging of building. In this site, it is social problem that the treatment of a large quantity of construction wastes occurring yearly.
The scope of this research is that the development of system applying material for soft ground improvement using recycled aggregate obtained from construction wastes.
For this purpose, analyze mechanical characteristics of porous concrete made of mixing recycled aggregate and porous cement and at the same time examine bearing capacity and mechanical characteristics of porous concrete pile made of porous concrete. also, Estimating permeability of porous concrete pile for draining of water in soft ground, propose design criterion for this method.
In case of applying developed porous concrete pile to soft ground, for examining the consolidation acceleration behavior, reinforcement effect of bulging failure by loading, lateral flow and shear reinforcement effect for sliding failure, model test in laboratory, soil box test and numerical analysis are performed. also, by site test executing and measurement, estimate executing and applicability. finally for analyzing these results, develop the optimum design criterion and program of pro-environment ground improvement method using recycled aggregate.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 요약서 ...4
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...14
• CONTENTS ...21
• 목 차 ...25
• 그림 목차 ...29
• 표 목차 ...43
• 제1장 연구개발의 개요 ...49
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...49
• 1. 연구개발의 목적 ...49
• 2. 연구개발의 필요성 ...51
• 3. 국내외 기술 및 산업동향 ...53
• 제2절 연구개발의 목표 및 범위 ...67
• 1. 연구개발의 범위 ...67
• 2. 연구개발의 목표 및 내용 ...68
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...77
• 제1절 다짐말뚝에 의한 연약지반개량공법의 개발동향 ...77
• 1. 다짐말뚝공법의 종류 및 특징 ...77
• 2. 다짐말뚝공법 설계법 ...86
• 3. 기존 다짐말뚝공법에 대한 연구동향 ...108
• 제2절 순환골재의 활용현황 및 현장적용 사례 ...115
• 1. 순환골재의 재료적 적용성 평가 ...115
• 2. 국내 순환골재의 발생현황 및 활용분야 ...118
• 3. 순환골재 관련제도 현황 ...120
• 4. 국내외 순환골재의 현장적용 사례 ...129
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...133
• 제1절 기존 다짐말뚝의 한계성 분석 ...133
• 1. 기능성에 대한 한계성 분석 ...133
• 2. 설계법에 대한 한계성 분석 ...140
• 3. 재료적 한계성 분석(환경성 및 경제성) ...144
• 제2절 순환골재 다공질 콘크리트의 재료적 특성 평가 ...146
• 1. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝의 재료특성 예비평가 ...146
• 2. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝의 최적배합비 결정 ...159
• 3. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝의 품질기준 제시 ...185
• 제3절 혼합재료(모래)와 순환골재의 역학적 특성 분석 ...193
• 1. 모래다짐말뚝 및 순환골재 다공질 콘크리트말뚝에 대한 삼축압축시험 ...193
• 2. 모래다짐말뚝 및 순환골재 다공질 콘크리트말뚝의 역학적 특성 분석 ...214
• 제4절 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 개량효과 분석 ...220
• 1. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 실내원형토조 압밀실험 ...220
• 2. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법에 대한 수치해석 ...259
• 제5절 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 안정성 평가 ...288
• 1. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 실내모형실험 ...288
• 2. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법에 대한 수치해석 ...338
• 제6절 순환골재 다공질 콘크리트말뚝 공법의 점토혼입 영향 분석 ...396
• 1. 상재하중을 고려한 점토혼입 효과에 대한 모형실험 및 수치해석 ...396
• 2. 원지반 구속을 고려한 점토혼입 효과에 대한 모형실험 및 수치해석 ...415
• 3. 점토혼입 영향에 대한 종합분석 ...433
• 제7절 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 현장시험시공 ...435
• 1. 현장장비 적용성에 따른 시험시공 ...435
• 2. 현장시험시공 계획 ...446
• 3. 현장시험시공 ...464
• 4. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 개량효과 판정 ...498
• 5. 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 시공기준 제시 ...531
• 제8절 순환골재 다공질 콘크리트말뚝공법의 최적 설계프로그램 개발 ...549
• 1. RAPP 공법 설계프로그램 일반 ...549
• 2. RAPP 공법 설계프로그램 사용법 ...552
• 3. RAPP 공법 설계프로그램 결과 ...583
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...594
• 제1절 연구개발 목표의 달성도 ...594
• 1. 1차년도 연구개발 목표의 달성도 ...594
• 2. 2차년도 연구개발 목표의 달성도 ...596
• 3. 3차년도 연구개발 목표의 달성도 ...599
• 제2절 관련분야에의 기여도 ...601
• 1. 기술적 측면 ...601
• 2. 사회.경제적 측면 ...601
• 3. 타 산업에 미치는 효과 ...602
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ...603
• 제1절 개요 ...603
• 제2절 연구결과 활용계획 ...603
• 제6장 연구개발 과정에서의 수집된 해외과학기술정보 ...614
• 제1절 일본의 폐기물 재활용 현황 및 기술동향 ...614
• 제2절 유럽의 건설폐기물 재활용 현황 및 기술동향 ...615
• 제7장 참고문헌 ...618