GGBS 치환율에 따른 Slag-CB의 공학적 특성 및 적용성 평가 = Application and Engineering Properties of Slag-CB based on GGBS Replacement Ratio
저자
발행사항
충주 : 한국교통대학교 일반대학원, 2022
학위논문사항
학위논문(박사)-- 한국교통대학교 일반대학원 : 토목공학과 2022. 2
발행연도
2022
작성언어
한국어
KDC
531 판사항(6)
발행국(도시)
충청북도
형태사항
ⅹⅱ, 115 p. ; 26cm
일반주기명
한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
Application and Engineering Properties of Slag-CB based on GGBS Replacement Ratio
지도교수:이봉직
참고문헌: p.
UCI식별코드
I804:43010-200000597558
소장기관
세계적으로 기후의 변화가 심화되고 있으며, 우리나라의 경우에도 가뭄과 홍수가 반복되어 갈수기에는 용수 부족, 집중호우 시에는 반복되는 호우 피해를 입고 있다. 최근 이러한 기후변화로 인하여 집중호우 및 태풍 등으로 농업용 저수지의 설계빈도를 초과하는 호우가 빈번하게 발생하고 있으며, 이로 인해 발생되는 홍수는 저수지의 안정성에 따라 저수지 상ㆍ하류 지역에 큰 피해로 이어질 수 있어 농업용 저수지와 같은 수리시설물의 안전에 대한 관심이 증가하고 있다.
우리나라의 경우 산악지형의 특성상 원활한 농업용수의 공급을 위해 흙댐(Earth dam) 형식의 저수지를 주로 건설하였으며, 현재 17,147개소의 저수지가 공용 중에 있으나, 이중 83.87%가 1970년 이전에 건설되어 저수지의 노후화 등으로 인해 몇몇 저수지 내에서는 Piping 현상이 발생되고, 이에 따른 붕괴 발생으로 사회적 우려가 커지고 있다.
이에 저수지의 노후화로 인한 붕괴 사고의 예방을 위해 저수지 제체의 보수ㆍ보강을 실시하고 있으며, 저수지 보수ㆍ보강을 위해 여러 공법 중 대표적으로 Cement와 Bentonite를 활용한 차수벽 공법이 있다.
Cement-Bentonite(이하 CB) 차수벽은 설계시 깊이와 폭을 계획하여 굴착과 동시에 Cement와 Bentonite 및 물로 이루어진 Slurry로 치환하여 일종의 지중연속벽체를 시공하는 공법으로 차수성에 대한 정확한 예측과 시공결과에 대한 검증이 용이하다. 또한, 시공이 매우 빠르고 간편하며, 굴착구역을 Cement-Bentonite Slurry로 즉시 치환함으로 차수벽체의 균질성을 확보하여 성능이 우수하다는 장점에도 불구하고 국내에서는 이에 대한 다양한 연구가 진행되지 않아 적용사례가 많지 않은 실정이다.
이에 본 연구에서는 1차적으로, 저수지 제체의 보수ㆍ보강을 위한 방안으로 CB 차수벽의 조성물인 Cement와 Bentonite의 배합량, 양생방법 및 양생기간에 따른 Bleeding율, 응결시간, 압축강도 및 차수성을 평가하여 저수지 제체 보수ㆍ보강을 위한 기준에 적합한 CB 차수벽의 적정 배합량을 산정하였으며, 적정 배합량으로 제작된 CB 차수벽의 시멘트 활용량을 저감하고 동시에 강도, 차수성 등과 같은 벽체의 성능 향상을 위해 혼합되는 Cement의 일부를 국내에서 생산되는 GGBS로 치환하는 GGBS 치환율에 따른 Slag-CB 차수벽의 공학적 특성을 평가함으로 Slag-CB 차수벽의 최적 배합량을 산정하였다. 또한, Slag-CB 차수벽의 현장 적용시 발생 가능한 문제점 도출 및 현장에서의 적용성 등을 평가하였다.
평가결과 시멘트의 일부를 GGBS로 치환하여 혼합한 Slag-CB 차수벽은 CB 차수벽에 비해 더욱 우수한 강도와 차수성을 보이는 것으로 분석되었다. 또한, 저수지 제체의 보수ㆍ보강을 위한 Slag-CB 차수벽의 최적 배합량은 Bentonite는 60kg/㎥, Cement는 80kg/㎥, GGBS는 120kg/㎥을 혼합한 경우가 가장 적정하며, Slag-CB 차수벽의 현장적용성은 우수할 것으로 판단된다.
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