• 제목/요약/키워드: Controlled low-strength material(CLSM)

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석탄회를 사용한 저강도 고유동화재의 경화 특성 분석 (Curing Characteristics of Controlled Low Strength Material Made with Coal Ashes)

  • 김주형;조삼덕;공진영;정혁상;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권11호
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    • pp.77-85
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    • 2010
  • 석탄회를 주재료로 하는 저강도 고유동화재의 특성을 분석하기 위해 일축압축강도시험을 수행하였으며, 경화 시간을 분석하였다. 동일한 배합비 상태에서 함수비가 낮을수록 일축압축강도 증가율이 큰 것으로 나타났으며, 초기 3일 동안에는 이와 같은 현상이 뚜렷하게 나타나고 있음을 확인하였다. 또한, 가장 경제적인 시멘트 첨가비로 소형 모형지반을 조성하여 동적콘관입시험을 통해 배합비에 따른 저강도 고유동화재의 특성을 분석한 결과, 목표 일축압축강도인 500kPa(콘관입률 20mm/blow) 도달시간은 약 10일 정도 소요되는 것으로 나타났으며, 10일이 경과한 후에는 배합비와 상관없이 경화속도가 급격하게 감소하는 것으로 나타났다.

석탄회를 활용한 CLSM의 최적배합비 산정에 관한 연구 (A Study on the Optimum Mixing Ratio of CLSM Clculated Utilizing Coal Ash)

  • 강혜주;이후석;황병일;강석표
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.159-160
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    • 2017
  • Recently, researches on controlled low strength materials using coal ashes have been actively conducted in Korea. Controlled Low Strength Material by using a large amount of Coal Ashes, which is a by-product of the industry, will solve the environmental problems caused by coal ash as well as economic formulation. In this paper, the compressive strength and flow of the CLSM binder were investigated in order to select the optimum mixing ratio.

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석탄회를 활용한 경량기포 CLSM의 압축강도와 단위중량의 상관관계 (Correlation between Compressive Strength and Unit Weight of Lightweight Foamed Controlled Low Strength Material (CLSM) Using Coal Ash)

  • 이종휘;이혜진;천병식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.39-47
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    • 2013
  • 석탄회를 활용한 CLSM(Controlled Low Strength Material)의 적용성이 증가됨에 따라, 본 연구에서는 경량기포CLSM의 압축강도와 단위중량과의 관계에 초점을 맞추어, CLSM 재료에 관련된 기초연구를 수행하였다. 일축압축강도는 구조물에 적용시 재굴착이 가능한지를 판단할 수 있는 기준이 되고 있으며 시험결과를 통해 경제성 및 효율성, 굴착성 등을 판단할 수 있는 중요한 배합설계변수이다. 그러나 CLSM의 일축압축강도는 재령 28일 기준으로 적용성을 판단하기 때문에, 정량적인 일축압축강도값을 알기 위해서는 배합 후 일정시간이 지나야한다. 본 연구에서는 저강도 고유동화재(CLSM)에 기포를 혼입하여 경량화시킨 경량기포 CLSM에 중점을 두어 경량기포 CLSM의 압축강도와 단위중량(기포슬러리 단위중량, 겉보기 단위중량)과의 관계를 분석하였고, 슬러리를 28일까지 양생시키지 않고 단위중량만으로 28일의 압축강도를 쉽게 예측할 수 있는 관계식을 제안하였다.

다중회귀분석을 이용한 CLSM의 유동성 및 강도 특성 예측 (Estimation of Flowability and Strength in Controlled Low Strength Material Using Multiple Regression Analysis)

  • 한우진;이종섭;변용훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.65-75
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    • 2017
  • 현장의 목적에 따라 유동성 채움재(Controlled Low-Strength Material, CLSM)의 유동성과 재령일에 따른 강도 특성은 다르게 요구될 수 있으며, 본 연구에서는 현장에 맞는 유동성 채움재의 배합설계가 가능하도록 다중회귀분석을 이용하여 유동성 채움재의 배합 비율로써 강도 및 플로우 특성을 예측하고자 하였다. CSA 팽창재, 보통 포틀랜드 시멘트, 플라이애시, 모래, 실트, 물 그리고 급결제로 구성된 유동성 채움재의 배합비에 따라 플로우값 그리고 12시간 및 7일 강도를 측정하였다. 유동성 채움재의 재료비율을 독립변수로, 측정된 각 특성을 종속변수로 선정 후, 통계 분석 프로그램인 SPSS Statistics 23을 통하여 다중회귀분석을 수행하였으며, 독립변수항이 1~3차식으로 이루어진 회귀모형의 회귀계수를 추정하였다. 회귀분석 결과, 플로우값은 3차식의 모형, 12시간 및 7일 강도는 1차식의 모형으로 설명하는 것이 가장 적절한 것으로 판단하였다. 본 논문에서 제안된 CLSM의 플로우값 및 강도 특성에 대한 회귀모형을 통하여, 실험을 수행하기 전, 요구되는 특성에 맞는 배합비를 추정할 수 있을 것으로 기대된다.

시간영역반사법을 이용한 유동성 채움재의 특성 연구 (Study on Characteristics of Controlled Low Strength Material Using Time Domain Reflectometry)

  • 한우진;이종섭;변용훈;조삼덕;김주형
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.33-37
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    • 2016
  • 기존 뒤채움재의 대체방안으로 고려되는 유동성 채움재(Controlled Low Strength Material, CLSM)의 경화 특성 및 강도발현은 시공기간을 결정하는 주요 요소이다. 본 연구에서는 시간영역반사법(Time Domain Reflectometry, TDR)을 이용하여 유전상수를 도출함으로써 CSLM의 경화 특성을 모니터링하고, 산정된 유전상수와 일축압축강도간의 관계를 분석해보고자 하였다. CLSM 시료는 시멘트, 비회, 실트, 모래, 급결제 및 물로 배합되었으며 배합된 시료의 플로우, 단위중량, 일축압축강도와 같은 재료 특성을 조사하였다. 양생 기간 동안 CLSM의 유전율 특성을 모니터링하기 위하여 TDR 프로브가 설치된 몰드 및 Reflectometer를 이용하여 측정시스템을 구성하였다. 실험결과 유전상수는 양생 초기에 일정한 값을 유지하다, 시간이 진행됨에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 일축압축강도와 유전상수를 회귀분석한 결과 두 물성 사이에는 반비례적인 거듭제곱함수의 관계가 있음을 보여주었다. 본 연구에서 제안한 시간영역반사법을 이용한 CLSM의 특성 모니터링은 일축압축강도를 추정할 수 있는 현장 비파괴시험기법으로 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

굴착토를 활용한 유동화 채움재의 현장 적용성 평가 (Field Applicability Assessment of Controlled Low Strength Material for Sewer Pipe using Excavated Soil)

  • 김영욱;이봉춘;정상화
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.349-357
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    • 2019
  • 본 연구에서는 현장 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 유동화 채움재의 배합요인별 유동성, 재료분리 저항성, 조기강도 및 재굴착강도 등의 공학적 특성을 검토하여 최적 배합비를 도출하였으며, 이를 토대로 이동식 B/P를 활용한 현장 적용성 평가를 수행하였다. 이동식 B/P를 활용한 현장평가 결과 요구성능을 확보할 수 있었다. 유동화 채움재의 타설 후 후속공정 개시기 확보를 위한 검토에서는 타설 5시간 후 노반재 투입 등 후속공정이 가능한 것으로 확인되었다. 유동화 채움재의 재굴착성 검토를 위해서는 타설 28일 코어 채취 및 강도측정, 기계 및 인력 재굴착 시연으로 재굴착성을 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 타설 단면 굴착 후 관 주변부 충진성 확보를 육안으로 확인할 수 있었다. 또한 품질 지속성을 평가하기 위해 타설 후 침하량을 측정하였으며, 우수한 체적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타나 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

표준토 조건별 하수관용 유동화 채움재의 공학적 특성 (Engineering Properties of Controlled Low Strength Material for Sewer Pipe by Standard Soil Classification)

  • 이준;김영욱;이봉춘;정상화
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.182-189
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    • 2018
  • 본 연구에서는 공사 시 발생하는 현장 굴착토를 활용한 하수관용 유동화 뒤채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 현장 굴착토를 모사한 표준토 종류별에 따른 CLSM의 배합요인별 유동성, 재료분리 저항성, 조기강도 및 재굴착강도 등의 공학적 특성을 검토하였다. 연구결과 카올리나이트, 황토, 주문진사를 이용하여 국내 토질을 대표하는 SM, ML, CL, CH 등의 대표토질을 구현할 수 있는 재료간 혼합비율을 도출하였다. 또한 CLSM의 유동성 및 조기압축강도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 W/B 및 S/B인 것으로 분석되었으며, 표준토 종류별에 따라 소요 유동성 및 조기강도를 만족시키는 범위가 매우 상이한 것으로 나타났다. 또한 유동성 및 초기강도를 확보할 수 있는 W/B 및 S/B를 적용한 표준토 종류별 CLSM의 재료분리저항성 및 재굴착성 평가를 통해 도출된 배합비율에 대한 유효성을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 표준토 종류별에 따른 CLSM의 적정 배합비율을 도출하였다.

Bottom Ash를 혼합한 저강도 고유동 충전재의 특성 (Properties of Controlled Low-Strength Material Containing Bottom Ash)

  • 원종필;이용수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.294-300
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    • 2001
  • 본 연구는 화력발전소에서 산업부산물로 생산되어지는 bottom ash가 저강도 고유동 충전재(CLSM)의 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 저강도 고유동 충전재 재료는 ACI 229소위원회에서 재령 28일 압축강도가 83 kgf/$\textrm{cm}^2$ 보다 낮은 재료로 정의되어져 있으며 이러한 저강도 고유동 충전재에 잔골재를 대신하여 bottom ash가 사용되어 질 수 있는가를 연구하였다. 플로우가 200~300mm이 되도록 시멘트, 플라이애쉬, bottom as, 모래를 혼합하였으며 굴착가능성별로 손도구로 굴착이 가능한 강도 7 kgf/$\textrm{cm}^2$이하, 기계장비를 이용하여 굴착할 수 있는 강도 20 kgf/$\textrm{cm}^2$이하, 굴착이 어려운 강도 83 kgf/$\textrm{cm}^2$이하로 나누어 실험을 실시하였다. 플라이애쉬에 대하여 bottom ash를 25, 50, 75, 100%수준으로 시험하였다. 실험결과 목표로 하는 플로우를 얻기 위해서는 bottom ash의 첨가수준이 증가할수록 단위수량이 증가하였으며 용적 배합이므로 잔골재 양은 감소하는 결과를 나타내었다. Botom ash는 저강도 고유등 충전재의 재료로 사용가능함을 보여주었다.

Sustainable controlled low-strength material: Plastic properties and strength optimization

  • Mohd Azrizal, Fauzi;Mohd Fadzil, Arshad;Noorsuhada Md, Nor;Ezliana, Ghazali
    • Computers and Concrete
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    • 제30권6호
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    • pp.393-407
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    • 2022
  • Due to the enormous cement content, pozzolanic materials, and the use of different aggregates, sustainable controlled low-strength material (CLSM) has a higher material cost than conventional concrete and sustainable construction issues. However, by selecting appropriate materials and formulations, as well as cement and aggregate content, whitethorn costs can be reduced while having a positive environmental impact. This research explores the desire to optimize plastic properties and 28-day unconfined compressive strength (UCS) of CLSM containing powder content from unprocessed-fly ash (u-FA) and recycled fine aggregate (RFA). The mixtures' input parameters consist of water-to-cementitious material ratio (W/CM), fly ash-to-cementitious materials (FA/CM), and paste volume percentage (PV%), while flowability, bleeding, segregation index, and 28-day UCS were the desired responses. The central composite design (CCD) notion was used to produce twenty CLSM mixes and was experimentally validated using MATLAB by an Artificial Neural Network (ANN). Variance analysis (ANOVA) was used for the determination of statistical models. Results revealed that the plastic properties of CLSM improve with the FA/CM rise when the strength declines for 28 days-with an increase in FA/CM, the diameter of the flowability and bleeding decreased. Meanwhile, the u-FA's rise strengthens the CLSM's segregation resistance and raises its strength over 28 days. Using calcareous powder as a substitute for cement has a detrimental effect on bleeding, and 28-day UCS increases segregation resistance. The response surface method (RSM) can establish high correlations between responses and the constituent materials of sustainable CLSM, and the optimal values of variables can be measured to achieve the desired response properties.