PURPOSES : The purpose of this study is to present a cross section suitable for low-traffic road pavement considering the environmental characteristics of Vietnam. METHODS : The behavior of the pavement with respect to the axial load was numerically analyzed using the nonlinear finite element method. The elastic-plastic material model was applied to material properties such as subgrade, sub-base layer, and base layer, and whether the material yielded was determined. In order to evaluate the adequacy of the cross section of the Vietnamese low-traffic pavement, it was compared with the KPRP Lv 3 road pavement section. And it was compared with the newly proposed MAST composite Pavement. The design life of each pavement section was calculated using the results obtained from the pavement structural analysis. RESULTS : The cross section of the Vietnamese low-traffic road pavement, KPRP lv3, MAST composite Type1 road pavement did not satisfy the design criteria for fatigue cracking and rutting. MAST composite Type2 was analyzed considering CTAB having 100mm and 150mm thickness and compressive strength of 5MPa, 10MPa, 15MPa and 20MPa, and all of them satisfied the design criteria. CONCLUSIONS : The low-traffic road pavement section in Vietnam currently used is judged to be inappropriate, and the MAST Composite type 2 proposed in this study is evaluated as an appropriate alternative. Further studies such as field application are needed in the future.

우라늄 토양 및 콘크리트 폐기물의 동전기 제염 후 방사성폐기물의 시멘트 고화특성을 분석하기 위하여, 시멘트 고화 유동성 시험을 수행하고 시멘트 고화 시료를 제작하였다. 시멘트 고화시료에 대하여 압축강도, pH, 전기전도도, 방사선조사 효과 및 부피증가를 분석하였다. 방사성폐기물의 시멘트 고화의 작업 적정도는 175~190% 정도였다. 시멘트 고화시료의 방사선 조사 후 압축강도는 방사선 조사 전 압축강도 보다 약 15% 감소하였으나, 한국원자력환경공단 인수기준 (34 kgf·cm-2)을 만족하였다. 동전기 제염 후 방사성폐기물의 시멘트 고화 시료에 대한 SEM-EDS 분석결과, 알루미늄상은 시멘트와 잘 결합 한 형상을 나타낸 반면, 칼슘상은 시멘트와 분리된 형상을 나타내었다. 방사성폐기물의 시멘트 고화 부피는 시멘트에 대한 폐기물의 배합과 수분량에 따라 다르게 나타났다. 방사성폐기물의 시멘트 고화 부피(C-2.0-60)는 약 30% 증가였으며 동전기 제염 후 생성된 방사성폐기물의 영구처분은 적절하다고 판단되었다.

본 연구에서는 중금속 오염토양 및 광미의 고형화 처리를 위한 보통 포틀랜드 시멘트의 혼화재로서 제강슬래그의 처리효과를 검토하였다. 대상시료는 충청남도 청양군 남양면 구룡리의 구봉광산 주변 하천퇴적토와 강원도 영월군 상동읍 내덕리의 상동광산에 위치한 광미를 채취하여 사용하였다. 경화제는 시멘트 95%에 제강슬래그 분말 5%를 혼합하여 제조하였으며, 하천퇴적토 및 광미오염토양에 5%, 10% 및 15%(w/w)의 경화제를 첨가하였다. 이때 이 결과들은 시멘트만을 사용한 것과 Ca 함량이 제강슬래그 보다 상대적으로 높은 굴폐각 분말을 사용하여 배합한 결과와 함께 비교하였다. 공시체는 지름 5cm, 높이 10 cm의 몰드를 이용하여 혼합토를 채워 넣은 후, 습윤양생기에서 1일간 양생시킨 다음 탈형 후, 수조에 수중양생을 실시하였다. 7일, 14일 및 28일 경과된 시료를 대상으로 강도시험 및 중금속 용출시험을 실시하여 처리효과를 비교·검토하였다. 광미시료의 경우, 시멘트, 제강슬래그 그리고 굴폐각 순으로 강도 개선의 효과가 큰 것으로 나타나 제강슬래그의 효과를 확인할 수 없었고, 하천퇴적토의 경우는 혼합비 15%에서 제강슬래그를 혼합한 경우에서 우수한 효과를 나타내 혼화재로서 적용을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다. 폐기물용출시험 및 0.1 N 염산추출법 결과 경화제의 혼합비가 증가할수록 중금속 및 비소의 농도가 감소하는 경향이 나타났고 특히 비소에 있어서는 제강슬래그의 효과가 가장 좋게 나타났다. 산도가 가장 높은 1N 염산추출법의 결과에서는 광미의 경우 대조구 보다 제강슬래그로 처리한 시료에서 중금속 및 비소의 농도가 아주 낮게 나타났다. 그러나 하천퇴적토는 대조구와 큰 차이가 없이 중금속 및 비소가 용출되었다. 이는 하천퇴적토가 95%이상의 모래로 토양의 입경이 크기 때문에 상대적으로 중금속의 고정화율이 상대적으로 낮은 것으로 판단되었다.

This paper presents the experimental results of a Soil-Cement Composite Earth Retaining Wall comprised of reinforced concrete underground wall, H-shaped steel beams in earth retaining wall and fiber reinforced soil cement wall. Sixteen specimens are tested to evaluate the bending capacity of the wall. Main variables in the test are strength of concrete, arrangement of shear connector, soil-cement, and fiber reinforcement. Test results are as follows. (1) Composite member under positive moment showed 18% increase of the maximum strength. (2) After soil cement was reinforced with fiber by adding 1% of soil cement weight, compared to cases not reinforced with fiber, strength of under compression increased 7%, moreover, 30% of strength enhancement was shown under tension case also. (3) When the composite member resists positive bending moment (i.e., H-shaped steel beam is in compression), the strength is increased by 18%. Moreover, 7% additional strength enhancement appears after the soil cement is reinforced by fiber. As a results, fiber reinforced soil cement has strength enhancement effect up to 25%.

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬 래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물· 형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬 래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위 한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점 토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응 생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점 토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나 타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화 재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율 에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로 슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

Vegetation has a great importance in erosion control and slope stabilization, protecting and restraining the surface soil and increasing the strength and competence of the soil mass. However, normal green soil have poor adhesion to slopes. In order to enhance the adhesion, therefore, the vegetation effect of green slope soil mixed with cement materials was investigated in this study.

A series of laboratory tests were carried out to verify the strength characteristics of soil-cement improved by the biomineralization of microorganisms and to evaluate the utilizations of soil-cement mixed with oyster shell as an alternative aggregate. The higher the mixed oyster shell ratio, the lower the specific gravity and dry density. The mixing processes were more likely to change the liquid limit and plasticity index of the soil-cement into those for sand. The uniaxial compressive strength of soil-cement mixed with 20% oyster shell and 1 × 103 cells/mL of microorganisms satisfied the requirements of 3,000 kPa for seven days of curing in the Standard Specification for Public Works.

About 4,800 soil drums were generated in the process of maintenance on KRR site (Korea Research Reactor) in Seoul. Most of the drums are processed by regulatory clearance in 2007-2008 and the remaining 1800 drums are currently stored in KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute). To decide a treatment method of radioactive soil for final disposal, the soil is classified according to a particle size. Based on the results of the radioactivity concentration for the classified soil, methods such as regulatory clearance, decommissioning, and solidification were decided. Many papers show that radioactive soil is disposed of using a decontamination agent or other method. But it is difficult to decontaminate radioactive particles from fine soil particles because the adsorptive power of fine soil particles is too strong. This study was focused on finding a particle size distribution of radioactive soil that can be used as an operating range for cement solidification produced by a suitable ratio of radioactive soil for final disposal. Workability, free-standing water, compressive strength, immersion, and leaching tests were carried out to evaluate characteristics of the cement solidification. Cement solidification is the only method for final disposal because radioactive soil particle sizes below 500 μm exceed the regulatory clearance criteria (< 0.1 Bq/g). According to the test results for cement solidification, 0.4 water/cement and 0.5 soil/cement ratios are the most appropriate operating ranges.

Soil-cement는 토양과 혼합수 및 cement를 배합하여 토양의 강도를 높이는 공법으로, 지반의 안정처리, 도로포장 등의 일정 강도가 필요한 공사에 적용되는 공법이다. 특히 흙속에 모래가 많은 비중을 차지하게 되며, 모래의 경우 국내 건설현장에서 수요는 증대하는 반면 공급은 부족한 현실이다. 최근 건설사업 분야에서 건설재료의 확보가 어려워짐으로 인해 하천 및 해상에서의 골재 채취가 필연적으로 발생한다. 이러한 골재의 채취는 무한한 것이 아니며 자연환경 및 생태계의 파괴와 같은 문제점이 나타나고 있다. 또한, Soil-cement에 사용되는 cement는 유연탄을 원료로 사용하고 있으나 유연탄은 수입에 의존하고 있으며, 광물산업은 우리나라 산업공정 분야에서 CO2 발생량의 약 99.5%를 차지하여 환경문제를 야기하고 있다. 위와 같은 문제들을 해결하기 위해서 굴패각을 대체 재료로 활용하며, cement의 사용량 감소로 인한 강도저하 방지를 위해 생물학적 광물화를 이용하였다. 굴패각은 우리나라 남해에서 꾸준히 생산되고 있으며 연간 25만 톤이 발생된다. 그러나 대부분의 굴패각이 재활용 되고 있지 않아 불법매립 및 인근 해양의 오염 피해를 입히고 있는 실정이다. 위와 같은 점을 고려하여 모래를 대체할 수 있는 재료로 굴패각을 사용 하였다. 또한, 환경문제를 야기하는 cement의 사용량을 줄이면 강도가 감소하게 되는데, 저하되는 강도를 방지하기 위해 생물학적 광물화를 이용하였으며, 메커니즘은 미생물이 Urea를 분해하면서 탄산이온과 암모늄이온을 생성하고 탄산이온과 수용액에 용해된 염화칼슘의 칼슘이온이 결합하여 탄산칼슘을 형성하여 침전물의 형태로서 토립자의 공극사이를 채우는 역할을 한다. 굴패각은 사업장 일반폐기물로서 기본적인 중금속 실험을 실시하였고 대체 재료로서의 특성과 미생물의 강도증진을 확인하기 위해 토성분석 및 일축압축강도 등의 실험을 실시하였다.

The objective of this study is the development of an artificial soil composition for vegetation in rock slope condition. In this study, the suitability of artificial soils added the cement-based materials is considered. The results show that the pH value of artificial soil added the micro cement was kept in the range of 7.86 to 8.00.

Soil-Cement is an outstanding paving material, as it is economic, easy to construct and environmental-friendly due to its usage of natural soil. However, compared to current methods of paving, soil-cement shows low strength and low resistance on cracking, so it is necessary to supplement those drawbacks by use of some admixtures. This paper attempts to take an in-depth study of material characteristics of soil-cement mixtures with rice husk ash which is discarded as waste to enhance the strength and durability of soil-cement. To figure that out, XRF analysis was performed. From the XRF analysis results of the chemical content in rice husk ash, SiO2 is contained as much as 64.85%. Though SiO2 content is major in the rice husk ash, it is less than the amount expected. It is due to incineration temperature and time away from ideal environment for maximum SiO2 content. In addition, it figured out the strength property and durability of rice husk ash added soil-cement mixture by compressive strength test. The compressive strength test of soil-cement mixtures showed the highest strength with 10% of rice husk ash added. This suggests rice husk ash has high potential as one of pozzolanic materials.

본 연구에서는 나노 입자와 시멘트로 보강된 조립토의 강도 특성에 관한 연구로서, 물과 시멘트의 수화 반응으로 발생하는 이산화칼슘과 나노 실리카 입자의 포졸란 반응을 통하여 강도 증진 효과 양상이 어떠하게 나타나는지 확인하였다. 실험은 상대밀도, 흙-시멘트비율, 시멘트-나노실리카비율, 물-시멘트 비율을 이용하여 배합하였다. 배합된 보강토는 직경과 높이가 50㎜×100㎜인 몰드를 이용하여 공시체로 제작하고 실내 일축압축시험을 진행하였다. 7일 양생 공시체의 일축압축강도의 경우 상대밀 도가 증가함에 따라 강도 증진 효과가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 상대밀도가 증가하면서 첨가되는 나노 실리카의 양이 증가하여 초기 수화 반응을 촉진시켰기 때문이다. 반면 28일 양생 공시체의 일축압축강도의 경우 강도 증진 효과가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 장기간 양생의 경우 수화 반응에 의하여 모세관 공극이 형성되는데 공극 주변의 시멘트가 충분한 수분을 받지 못하여 완전한 수화가 이루어지지 않아 이와 같은 결과가 나타난다. 또한, 흙-시멘트비율이 일정할 때, 나노 실리카 함량의 최적값은 상대밀도 60% 이상에서는 3%임을 확인하였다.

본 연구에서는 자연친화적인 소일시멘트를 만들기 위하여 나노입자의 적용성을 확인 하였다. 고령토인 카올린에 시멘트와 물, 그리고 나노입자를 배합하여 소일시멘트 시편을 제작하였으며 이들 시편을 7일 및 28일의 양생을 거친 후 일축압축시험을 시행하였다. 그리고 같은 배합으로 만든 시편을 7일 양생을 거친 후 삼축압축시험을 시행하였다. 연구결과 양생기간 및 시멘트함량과 나노입자 함유량의 증가에 따라 강도가 증진되는 효과가 있었다. 특히 나노입자 함량에 따른 강도 변화를 분석하여 나노입자 배합비의 최적값을 찾았다.

우리나라 서남권에 해당하는 서해안고속도로가 통과하는 전라북도 고창지역은 점토분이 많아 내포돼 있는 황토가 많다. 황토는 수박이나 고구마 같은 작물의 재배에는 양질의 토사이지만, 도로를 구축하기 위한 노상재료로 사용하는데는 원하는 강도값을 얻기가 힘들 토사였다. 이 연구 대상구간의 지역은 절토부의 노상재료가 원하는 재료의 품질기준을 충족시키지 못하였다. 노상층의 재료 특성을 보면, ＃200번체 통과량이 25～82％정도로 지하수위가 거의 노상면과 일치하여 자연함수비 과다로 시공시 노상토의 지지력 확보가 불가능한 것으로 판단되었다. 본 연구는 이와 같이 지지력이 부족한 현장에 적절한 절토부 노상지지력의 확보방안을 수립하여 원하는 공정을 추진함으로서 보다 안전하고 튼튼한 고속도로를 건설하는데 있었다.