• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.21-29
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• 2005

경량기포혼합토는 경량성으로 인하여 지반내 응력증가에 따른 침하, 활동 파괴, 측방 유동 등의 지반공학적 문제를 해결할 수 있다. 최근 지반개량 및 보강을 위한 경량기포혼합토공법은 육상공사 및 해상공사에 그 적용이 확대되고 있다. 일련의 삼축 및 일축압축강도시험을 수중양생된 경량기포혼합토에 대하여 그 거동 특성을 파악하기 위하여 수행하였다. 특히 수중에 타설하는 경우에 수압에 의해서 경량기포혼합토내에 생성된 기포가 수축되기 때문에 대기중에 타설된 경우와 비교하여 경량기포혼합토의 밀도가 커질 수 있다. 따라서 경량기포혼합토공법을 하천 저면이나 해저에 적용하기 위해서는 수심에 의한 양생압력에 대한 경량기포혼합토의 역학적 특성을 규명해야 한다. 본 논문에서는 수중에 타설되는 경량기포혼합토의 역학적 성질을 조사하기 위해서 양생압력 조절이 가능한 수중양생 시뮬레이션 시스템을 이용하였다. 즉, 수중 5미터와 10미터의 양생조건을 가정하여 경량기포혼합토의 역학적 특성을 조사하였으며 배합인자들에 의한 경량기포혼합토의 압축강도 변화를 모두 고려할 수 있는 정규화계수(Normalized Factor, NF)와 압축강도와의 관계를 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.5-13
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• 2004

본 논문에서는 경량기포혼합토의 압축성과 강도 특성에 대해 실험을 통하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 재료의 경량화와 압축강도의 증가를 위해 해양준설토에 시멘트와 기포로 구성되어 있다. 이러한 목적을 위하여 초기 함수비, 시멘트 함유율, 실트질 준설토의 혼합을, 구속압조건 등의 다양한 조건에서 준비된 공시체로 일축압축시험 및 삼축압축시험을 수행하였다. 경량기포혼합토의 실험결과, 응력-변형거동과 압축강도는 준설토의 초기 함수비보다 시멘트 함유율에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 초기 함수비, 시멘트 함유율, 기포 함유율을 고려한 정규화계수를 제시하였으며 경량기포혼합토의 압축강도와 정규화 계수와의 유용한 관계를 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.309-317
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• 2002

본 논문은 경량기포혼합토(LWFS)의 역학적 특성에 대하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 단위중량의 감소와 압축 강도의 증가를 위하여 연안준설토, 고화제 및 기포를 혼합하여 제작되었다. 초기함수비, 고화제 함유율, 양생조건 및 구속압 등 다양한 조건으로 경량기포혼합토를 제작하여 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 경량기포혼합토의 실험결과는 동일한 단위중량일 경우 응력-변형 거동과 압축강도는 준설토의 초기함수비보다 고화제 함유율에 더 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 삼축압축시험에서 응력-변형 관계는 양생조건에 관계없이 변형-연화거동을 나타내었다. 구속압에 따른 응력-변형 거동은 경량기포혼합토의 일축압축강도와 근접한 구속압을 경계로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 압축강도 200kPa 이상으로 지반개량을 하기 위해 요구되는 경량기포혼합토의 배합비는 준설토의 초기함수비 100%~160%와 고화제 함유율 6.6%로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.23-32
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• 2010

본 연구는 특별히 물과 관련된 실트질 계열의 경량기포혼합토(기포슬러리밀도 10kN/$m^3$ 대상)의 특성변화를 알아보기 위해 수행되었다. 일축압축강도, 투수계수, 모관상승고 등에 대한 연구가 이루어졌으며, 이들 연구를 뒷받침할 수 있는 경량기포혼합토의 미세구조에 대한 연구도 아울러 진행되었다. 사진을 통한 미세 구조 분석 결과 경량기포혼합토 내의 기포는 다양한 크기로 존재하며, 위치별 기포의 분포는 거의 일정한 것으로 밝혀졌다. 또한 기포 안에 아주 많은 미세한 공극들이 존재하여 물에 의해 경량기포혼합토가 포화상태에 가까이 도달될 수 있음이 밝혀졌다. 이미지를 이용한 간극률 산정도 같이 이루어졌다. 일축압축강도 시험 결과, 물에 의한 극한강도 값의 변화는 없으나 응력-변형거동에는 영향을 주는 것으로 나타났다. 경량기포혼합토의 투수계수는 평균 $4.857{\times}10^{-6}cm/sec$로 점토보다는 약간 큰 값을 갖는 것으로 나타났다. 경량기포혼합토의 모관상승은 시험초기부터 100분 이내에는 가파르게 진행되고, 그 이후 경과시간에 따라 상승속도가 점진적으로 완만하게 진행됨을 알 수 있다. 모관상승은 곧 재료의 단위중량 증가를 유발하므로 경량기포혼합토의 설계와 유지관리 시 각별한 주의가 요구된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.125-131
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• 2004

본 연구에서는 준설토와 시멘트, 기포를 이용하여 제작한 경량기포혼합토에 대한 일련의 일축압축시험으로 경량기포혼합토의 역학적 거동에 미치는 준설토의 초기 함수비 및 시멘트 함유율의 영향을 정량적으로 조사하였다 또한, 기존의 연구결과(윤과 김, 2004)와의 비교검토를 통해 광양항 중마지역의 준설토를 채취하여 지역에 따른 경량기포 혼합토의 역학적 특성의 차이를 분석하였다. 일축압축시험결과 경량기포 혼합토의 변형계수$(E_{50})$는 시멘트 함유량이 증가하면서 그 크기도 증가하나 준설토의 초기함수비가 클수록 작게 나타났다. 또한, 경량혼합토의 구성요소인 준설토의 초기 함수비, 시멘트 함유량, 기포 함유량을 고려한 정규화계수로 표현되는 일축압축강도의 적절한 회귀식을 제시하였다. 본 연구의 결과, 경량기포혼합토의 역학적 특성은 준설토의 채취지역에 따라 다르므로 설계반영을 위해서는 적절히 실내실험을 통하여 검토해야 할 필요성이 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6C호
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• pp.259-265
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• 2012

본 논문에서는 경량화 재료인 기포를 혼합한 기포혼합경량토와 폐타이어 분말을 혼합한 타이어혼합경량토를 연약지반의 개량, 진동차폐재 및 교대의 뒷채움재 등으로 활용하기 위하여 공학적 특성을 조사하였다. 당 연구에서는 목표 습윤단위중량과 시멘트 혼합비 변화에 따른 기포혼합경량토와 타이어혼합경량토의 강도특성과 변형특성을 일축압축시험과 비압밀-비배수 삼축압축시험으로 분석하였다. 동일한 습윤단위중량($13kN/m^3$)에서 2종류의 경량혼합토 강도특성을 비교한 결과, 일축압축시험에서는 같은 조건에서 비슷한 압축강도특성를 보였으나 비압밀-비배수 삼축압축시험 결과에서는 타이어 분말의 탄성특성으로 인한 영향으로 타이어혼합경량토가 기포혼합경량토 보다 큰 압축강도를 보였다. 그리고 2종류의 경량혼합토는 습윤단위중량과 시멘트량의 증가에 따라 일축압축강도와 삼축압축강도가 증가하였으나 습윤단위중량 $11kN/m^3$ 이하의 기포혼합경량토는 일정한 기포혼합비 수준에서는 시멘트량이 증가해도 기포에 의한 간극의 영향으로 경량혼합토의 강도는 증가하지 않거나 저하되는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권3호
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• pp.172-177
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• 2014

가압형 부상법에 비해 낮은 압력에서 미세기포를 발생시키는 저압형 부상법을 슬러지 부상 농축에 적용하여 그 성능을 검증하고 실제 적용가능성을 확인하였다. 파일롯 규모의 저압형 부상조를 충남 N.S. 하수처리장에 설치하여 혼합슬러지의 농도, 응집제 주입량 및 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비율과 같은 운전 변수가 혼합슬러지 농축에 미치는 영향을 확인하였다. 미세기포는 내부 압력이$1.5kgf/cm^2$으로 유지된 미세기포발생기에서 공기와 기포조제가 포함된 물을 고속 충돌 방식으로 발생시켰으며, 이를 부상농축 실험에 사용하였다. 장기운전 시 유입된 혼합슬러지의 SS 농도는 평균 14,400 mg/L였으며, 응집제 농도 27.6 mg/L, 기포조제 농도 4.0 mg/L, 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비를 9.7%로 하여 저압형 부유부상조를 운전한 결과, 60,300 mg/L의 농축슬러지 고형물함량과 99% 이상의 고형물 회수율을 얻었다. 이 경우의 고형물 표면적 부하율은 $30kg/m^2/hr$로 2011년 환경부에서 제정한 하수도 상압 부상농축 시설기준 25 $kg/m^2/hr$을 상회하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권1호
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• pp.165-172
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• 1997

경량기포콘크리트란 시멘트슬러리 속에 미리 생성된 기포를 혼합시켜 양생시킴으로써 동일한 체적의 보통콘크리트보다 가볍게 만든 콘크리트를 의미한다. 본 연구의 목적은 고분자기포제를 이용하여 초경량성과 타설에 충분한 유동성을 확보하면서 소요강도를 갖는 최적의 선기포방식의 경량기포콘크리트를 개발하는데 있다. 연구결과 실리카흄, 플라이애쉬 등의 혼화재와 산업부산물인 발포포리스티렌비드의 혼합으로 경량기포콘크리트의 역학적 특성을 개선시켜 기존의 선기포방식으로 제조된 경량기포콘크리트보다 유동성 , 경량성과 강도특성이 우수한 경량기포콘크리트를 개발하였다. 본 논문에서는 개발된 경량기포콘크리트의 여러 가지 배합인자에 따른 유동성 및 압축강도를 규명하였으며 최적 배합비를 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.113-123
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• 2012

하중을 받는 대상제체의 하중경감과 구조물의 경량화를 위해 본 연구에서 개발한 공법은 기존의 인공경량성토공법을 개선한 공법으로써 다공성의 경량골재인 bottom ash와 시멘트를 주재료로 하는 슬러리에 기포제를 혼합 발포시켜 경량의 성토재료를 제조하고 이를 대상 구조물에 적용하는 기술이다. 이 공법의 소재인 기포혼합콘크리트의 경우도 시멘트를 주성분으로 하고 있기 때문에 시간 의존적 변형이 발생되고, 외기 환경에 노출되므로 내구성능 저하는 필연적으로 발생하게 된다. 따라서 적용한 경량성토제의 시간 의존성 장기거동과 내구성 문제를 보다 명확하게 규명할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 선행 작업으로 콘크리트의 배합인자별 역학적 특성 분석을 토대로 영향을 미치는 주요 인자를 도출하였으며, 이를 토대로 장기거동과 내구성 실험에 필요한 배합변수를 설정하여 그들의 미치는 영향을 분석을 통해 평가하였다. 연구결과, 개발된 기포혼합콘크리트는 건조수축변형률이나 크리프 등의 장기거동과 동결융해 및 탄산화의 내구성 측면에 있어 기존의 경량기포콘크리트에 비해 우수한 효과를 보였으며 특히, bottom ash의 혼입이 저항성 향상에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제15권1호
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• pp.82-94
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• 1988

이 논문(論文)은 기포(起泡)모르터의 제특성(諸特性)에 관(關)한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하고져 수행(遂行)되었는 바, 이 연구(硏究)를 통(通)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 각(各) 기포(氣泡)모르터에서 물-시멘트비는 당배합비(富配合比)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하였으며, 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 1.6~53.1%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 4.4~24.1%의 물-시멘트비(比)가 감소(減少)되었다. 2. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 밀도(密度)는 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 작게 나타났으며, 밀도(密度)의 감소율(減少率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 3. 기포(起泡)모르터는 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 38.8~55.9%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 9.7~23.6%의 자중감소(自重減少)를 보였다. 4. 각(各) 기포(起泡)모르터의 급수율(吸水率)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 높게 나타났으며, 흡수율(吸水率)의 증가율(增加率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 5. 72시간(時間) 수침(水浸)에서 각(各) 기포(氣泡)모르터의 흡수율(吸水率)은 보통(普遇)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 3.41~5.85배(倍)로 나타났으며, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 1.05~1.55배(倍)로 나타났으며, 흡수율(吸水率)의 변화율(變化率)은 모두 수침초기(水浸初期)에 높게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 6. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 각(各) 강도(强度)는 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 작게 나타났으며, 각(各) 강도(强度)의 감소율(減少率)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났다. 7. 기포(氣泡)모르터는 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 재령(材齡) 28일(日)에서 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 77.0~92.8%, 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 36.7~74.4%의 강도감소(强度減少)를 보였고, 각(各) 기포(氣泡)모르터의 각(各) 강도간(强度間)의 상관관계(相關關係)는 직선형(直線形)으로 나타났으며 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 8. 각(各) 기포(氣泡)모르터의 공기량(空氣量)은 빈배합(貧配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 크게 나타났으며, 공기량(空氣量)이 증가율(增加率)은 당배합(富配合)일수록, 기포제(起泡劑)나 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 높게 나타났다. 9. 기포(氣泡)모르터의 공기량(空氣量)은 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 혼합기포주입형(混合氣泡注入型)은 26.0~63.8배(倍), 사전기포주입형(事前氣泡注入型)은 5.8~17.7배(倍)를 보였다. 10. 각(各) 기포(氣泡)모르터에서 밀도(密度)와 흡수율(吸水率), 압축강도(壓縮强度) 및 공기량(空氣量)과의 상관관계(相關關係)는 매우 높은 유의성(有意性)을 보였고, 배합비(配合比)와 기포제(起泡劑) 및 기포(氣泡)의 첨가량(添加量)에 따라 밀도(密度), 흡수율(吸水率), 제강도(諸强度) 및 공기량(空氣量)을 추정(推定)할 수 있는 다중회귀방정식(多重回歸方程式)을 유도(誘導)하였으며 각(各) 방정식(方程式)은 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다.