폭약을 이용한 밀폐압력용기 해체에 관한 기초적 실험연구

An Experimental Study on Confined Steel Structure Blasting Demolition

현재까지 발파해체는 건축물과 토목구조물들을 대상으로 하고 있으나 본 연구에서는 밀폐철재구조물(압력용기) 내부에 물을 채우고 폭약의 힘이 작용하는 해체에 관한 기초연구를 하였다. 일정양의 폭약을 밀폐압력용 기내에 넣고 완전 탄성체로 가정할 수 있는 물($H_2O$)을 압력전달 매개체로 하여 밀폐압력용기의 파괴양상을 관찰하였다. 이때 폭발압력은 Abel의 상태방정식을 이용하여 정량화 하였으며, 그 결과 압력전달 매개체(물)가 있을 경우 밀폐압력용기의 인장강도보다 작은 힘으로 파괴가 발생하였으며, 그렇지 않은 경우에는 약 7.1~8.5배의 폭발압력이 필요하였다. 또한, 압력전달 매개체가 없을 경우(공기만 존재) 폭발압력은 일정값에 도달하기 전까지 파괴에 영향을 미치지 못하고 완전 소산 또는 비산하는 현상을 나타내었다. 실험에 이용한 강철(steel)로 이루어진 밀폐압력용기는 파괴되는 양상에 있어서 대부분 탄성-소성파괴의 형태를 보였으며 최초 항복이 일어나는 지점은 용접부위의 경계부분으로 열소성 변형을 받았다고 판단되는 부분이었다.

The Demolition blasting has been applied for buildings and structures so far. In this study, however, a confined vessel blasting filled with water has been focused. A small amount of explosives were placed in a sealed vessel with water, perfect elastic body, supposed as a relay agent in it, and the blasting aspect was observed. Blasting pressure was standardized by Abel's equation of state. In result, if there was a relay agent in it, the pressure vessel was torn apart with smaller power than its tensile strength. If there was not, it needed 7.1~8.5 times as much power as the previous one, and the blasting pressure had not also affected the demolition and it had gone or vanished until it reached a certain point, In terms of pressure vessel made by steel, the elastic-plastic failure was took a place, and the first yield point happened along the welded area as a form of heating plastic failure we thought.