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영구 숏크리트 터널 라이닝 구축을 위한 고성능 숏크리트 개발 (용수부에서의 조강시멘트와 alkali-free급결제 적용 검토)
박혜균,이명섭,김재권,Park, Hae Geun,Lee, Myeong Sub,Kim, Jea Kwon 한국터널지하공간학회 2003 터널기술 Vol.5 No.1
최근 NATM 터널 현장타설 콘크리트 라이닝의 시공성 향상과 균열에 따른 유지관리비 절감을 위해 양질 암반의 배수형 터널 시공에 있어서는 숏크리트만으로 라이닝을 대체하려는 영구지보 개념의 터널시공 (Single-Shell Tunnel, NMT 등)이 세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 영구지보 개념의 터널 시공을 위해서는 고성능 숏크리트의 개발이 선결되어야 하며, 이러한 목적에서 본 논문에서는 조강시멘트와 최근 주목받고 있는 환경친화적인 alkali-free 급결제의 조합을 통해 고성능 숏크리트의 개발 가능성을 확인하였다. 그 결과, 보통시멘트(OPC)를 사용한 숏크리트보다 약 25%의 높은 초기강도를 확보하였으며, 용수부에서도 뛰어난 부착특성을 확인할 수 있었다. Since the mid of 1990, permanent shotcrete tunnel linings such as Single-shell and NMT have been constructed in many countries for reducing the construction time and lowing construction costs instead of conventional in-situ concrete linings. Among essential technologies for successful application of permanent shotcrete linings, high performance shotcrete having high strength, high durability and better pumpability has to be developed in advance as an integral component. This paper presents the idea and first experimental attempts to increase early strength and bond strength of wet-mixed Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) in spring water condition. In order to increase early behavior of SFRS, a new approach using high-early strength cement with alkali-free liquid accelerator has been investigated. From the test results, wet-mix SFRS with high-early strength cement and alkali-free accelerator exhibited excellent early compressive strength improvement compared to the ordinary portland cement and good bond strength even under spring water condition.
박해균,이명섭,김재권,정명근,Park, Hae-Geun,Lee, Myeong-Sub,Kim, Jea-Kwon,Jung, Myung-Keun 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.1
1980년 초 서울지하철 건설공사를 계기로 국내의 터널공사에 NATM(New Austrian Tunnelling Method)공법이 적용되고 있다. 하지만, 주지보재의 하나인 숏크리트 기술은 NATM공법이 국내에 들어온 초기의 기술력을 아직 답습하고 있는 상태로 다량의 리바운드가 발생하고, 노즐맨의 경험이나 기량등에 의존하는 경우가 많아 비용절감 및 시공능률 향상을 위한 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 숏크리트 품질확보에 중요한 위치를 차지하고 있는 급결제(Accelerator)를 주변수로 강섬유보강 숏크리트(SFRS)에 대한 모형시험을 실시하여 고품질 숏크리트에의 적용 가능성을 검토하였다. 모형시험(압축강도, 휨강도, 휨인성)결과, Alkali-free 액상급결제를 사용한 숏크리트를 통해 고강도 발현을 위한 고가의 혼화재를 사용하지 않고서도 고품질의 고강도 숏크리트 개발 가능성을 확인할 수 있었으며, Single-Shell Lining 터널 등 Permanent Shotcrete Lining이라는 새로운 개념의 터널 지보시스템 구축을 위한 요소기술로 그 적용이 확대될 것으로 판단된다. From the early 1980's, the New Austrian Tunnelling Method (NATM) has been developed as one of the standard tunnelling methods in Korea. Approximately 10 years ago, wet-mix shotcrete with sodium silicate (waterglass) accelerator was introduced and widely used to tunnel lining and underground support. However, this accelerator had some disadvantages due to the decrease of long-term strength compared to plain concrete (without accelerator) and low quality of the hardened shotcrete. In order to compensate for these disadvantages, recently developed alkali-free accelerator has been successfully demonstrated in numerous projects and applications as a new material to make tunnels more durable and safer. An experimental investigation was carried out in order to verify the strength behavior of wet-mix Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) with alkali-free accelerator. Compressive strength, flexural strength, and flexural toughness were measured by testing specimens extracted from the shotcrete panels. From the results, wet-mix SFRS with alkali-free accelerator exhibited excellent strength improvement compared to the conventional shotcrete accelerator.