KR100444133B1 - Materials for filling the back of abreast wall using copper slag and abreast wall structure using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동제련과정에서 발생되는 부산물인 동제련 슬래그를 성토재료와 혼합하여 입도 및 강도조건, 배수성을 향상시킨 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재 및 그를 이용한 보강토 옹벽 구조물에 관한 것으로, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재에 있어서, 50% 이하의 동제련 슬래그와 50% 이상의 일반 화강토를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재와, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽 구조물에 있어서, 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재의 전단부에 수평방향으로 연장된 보강부재가 구비되되, 상기 보강부재에 인접하는 부위의 뒷채움재가 50% 이상의 동제련 슬래그와 50% 이하의 일반화강토를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물과, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽 구조물에 있어서, 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재 내에 소정 간격으로 동제련 슬래그로 이루어진 수직방향의 배수재층이 형성된 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물을 제공하며, 절개지의 산사태 및 낙석의 발생을 방지하기 위한 보강시설로 이용된다.The present invention relates to a reinforcement soil retaining wall backfill material using copper smelting slag which improves particle size, strength condition and drainage by mixing copper smelting slag which is a by-product generated during copper smelting with fill material, and reinforcement soil retaining wall structure using the same. In the backfill material filled in the rear part of the reinforcement earth retaining wall constructed for reinforcement, reinforcement earth retaining wall backfill material using copper smelting slag, characterized in that the mixture of 50% or less copper smelting slag and 50% or more of ordinary granite soil In the reinforcement earth retaining wall structure constructed for reinforcement of the incision, the reinforcing member extending horizontally is provided at the front end portion of the backfill material filled in the rear part of the reinforcement soil retaining wall, and the backfill material of the portion adjacent to the reinforcing member is 50%. It is made by mixing the above copper smelting slag with 50% or less of generalized clay In the reinforced earth retaining wall structure using copper smelting slag, and the reinforced earth retaining wall structure constructed for reinforcement of the incision, the vertical drainage layer made of copper smelting slag at predetermined intervals is provided in the backfill material filled in the rear part of the reinforced earth retaining wall. It provides a reinforced earth retaining wall structure using copper smelting slag formed, it is used as a reinforcement facility to prevent the occurrence of landslides and rockfall of the incision.
Description
본 발명은 보강토 옹벽의 후위부를 매립하기 위한 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재 및 그를 이용한 보강토 옹벽 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동제련과정에서 발생되는 부산물인 동제련 슬래그를 성토재료와 혼합하여 입도 및 강도조건, 배수성을 향상시킨 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재 및 그를 이용한 보강토 옹벽 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcement earth retaining wall backfill using copper smelting slag for filling the rear part of a reinforcement earth retaining wall and a reinforcement earth retaining wall structure using the same, and more specifically, to mix the smelting slag which is a by-product generated in the process of copper refining with the fill material. The present invention relates to a reinforcement earth retaining wall backfill using copper smelting slag having improved grain size, strength condition, and drainage, and a reinforced soil retaining wall structure using the same.
도1은 일반적인 보강토 옹벽구조믈의 단면도로서, 도1을 참조하여 종래의 보강토 옹벽구조물의 시공과정을 살펴 보면, 우선 보강토 옹벽블록(104)의 설치 지점에 블록기초(105)를 설치하고, 바닥면(106)의 기초 터파기를 실시한 후 배수성이 양호한 잡석층(101)을 포설하면서 다짐 및 바닥 고르기를 실시한다. 바닥 고르기가완료된 후에는 화강토양(102)을 쌓아 올리되, 소정 간격의 높이마다 보강재(103)를 함께 포설하고 다지는 작업을 반복적으로 수행하여 소요되는 높이까지 상기 화강토양(102)을 축적시킨다. 이어서, 축적된 화강토양(102)의 전방에 보강토 옹벽블럭(104)을 축조함으로써, 도1에 도시된 바와 같은 보강토 옹벽구조물의 설치가 완료되어 산사태나 낙석을 방지할 수 있게 된다.1 is a cross-sectional view of a general reinforced earth retaining wall structure, referring to the construction process of the conventional reinforced earth retaining wall structure with reference to Figure 1, first install the block foundation 105 at the installation point of the reinforced earth retaining wall block 104, After the foundation trench of the surface 106 is carried out, compaction and floor leveling are performed while laying the rubble layer 101 having good drainage. After the bottom is completed, granite soil 102 is piled up, and the granite soil 102 is accumulated to the required height by repeatedly installing and reinforcing the reinforcement 103 at predetermined heights. Subsequently, by constructing the reinforced soil retaining wall block 104 in front of the accumulated granite soil 102, the installation of the reinforced soil retaining wall structure as shown in FIG. 1 is completed, thereby preventing landslides and falling rocks.
상기한 바와 같이, 종래에는 보강토 옹벽의 축조시에 그 후위부에 축적시키는 뒷채움재로서 입도조건, 강도조건 및 배수성을 고려한 화강토양(102)을 주로 사용하여 왔는데, 요구되는 조건 및 수요를 충족시키기 위해 천연 골재인 상기 화강토양(102)을 대량으로 채취함에 따라 자연환경이 파괴되는 문제점이 있으며, 그 채취 및 운송을 위한 비용이 점점 더 증가되는 문제점이 있었다.As described above, conventionally, granite soil 102 in consideration of particle size condition, strength condition, and drainage has been mainly used as a backfill material to accumulate on the rear side when constructing a reinforcement soil retaining wall. There is a problem in that the natural environment is destroyed by collecting a large amount of granite soil 102, which is a natural aggregate, and there is a problem that the cost for its collection and transportation is gradually increased.
한편, 동의 제련과정에서 발생하는 부산물인 동제련 슬래그(copper slag)는 순수한 동 1kg을 생산할 시에 약 1.4kg 정도가 발생되며, 국내의 경우 연간 약 60만톤 정도가 발생하고 있다. 더욱이, 앞으로 지속적인 전기동 소비의 증가에 따른 동 생산업체의 설비증설로 동제련 슬래그는 계속 증가할 것으로 예상되는데, 종래에는 이러한 동제련 슬래그를 매립 등의 처리방법에 의해 폐기처분하였기 때문에 그에 따른 처리비용 및 매립지가 소요되는 문제점이 있었다.Meanwhile, copper slag, a by-product of copper smelting, generates about 1.4kg when producing 1kg of pure copper, and about 600,000 tons per year in Korea. In addition, copper smelting slag is expected to continue to increase due to the continuous increase in copper copper consumption. In the past, such smelting slag was disposed of by landfilling, etc. And there was a problem that the landfill takes.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보강토 옹벽 시공시의 뒷채움재로서 요구되는 입도조건, 강도조건 및 배수성을 충족시키면서도 천연골재인 화강토의 사용을 경감시키고 동의 제련시에 발생하는 산업부산물을 재활용할 수 있도록 한 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재 및 그를 이용한 보강토 옹벽 구조물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, while reducing the use of granular soil, which is a natural aggregate while satisfying the particle size conditions, strength conditions and drainage required as a backfill material when constructing a reinforced soil retaining wall, It is an object of the present invention to provide a reinforcement earth retaining wall backfill material using copper smelting slag to recycle the industrial by-products generated and a reinforcement earth retaining wall structure using the same.
도1은 일반 화강토양만을 보강토 옹벽의 뒷채움재로 사용한 종래의 보강토 옹벽구조물의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional reinforcement soil retaining wall structure using only ordinary granite soil as a backfill of the reinforcement soil retaining wall.
도2는 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물의 일실시예를 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a reinforced earth retaining wall structure using a copper smelting slag according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽구조물의 다른 실시예를 도시한 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the reinforced earth retaining wall structure using a copper smelting slag according to the present invention.
도4는 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽구조물의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the reinforced earth retaining wall structure using a copper smelting slag according to the present invention.
도5는 동제련 슬래그의 입도분포곡선을 나타낸 그래프.5 is a graph showing a particle size distribution curve of copper smelting slag.
도6은 동제련 슬래그 혼합토의 혼합비별 다짐실험 결과를 나타낸 그래프.Figure 6 is a graph showing the compaction test results by mixing ratio of copper smelting slag mixed soil.
도7은 동제련 슬래그 혼합토의 혼합비별 투수실험 결과를 나타낸 그래프.Figure 7 is a graph showing the results of permeability experiment by mixing ratio of copper smelting slag mixed soil.
도8은 동제련 슬래그 혼합토의 혼합비별 내부마찰각 변화곡선을 나타낸 그래프.8 is a graph showing the change in the internal friction angle of the mixing ratio of copper smelting slag soil.
도9는 보강재와 동제련 슬래그 혼합토 간의 혼합비별 인발저항력을 나타낸 그래프.Figure 9 is a graph showing the pull-out resistance by mixing ratio between the reinforcing material and copper smelting mixed slag.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
201 : 잡석층 202 : 뒷채움재201: rubble layer 202: backfill
203 : 보강재 204 : 보강토 옹벽203: reinforcement 204: reinforcement retaining wall
210 : 기초지면210: foundation ground
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재에 있어서, 50% 이하의 동제련 슬래그와 50% 이상의 일반 화강토를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a backfill material filled in the rear portion of the reinforcement earth retaining wall to be constructed for the reinforcement of the incision, characterized in that made of 50% or less copper smelting slag and 50% or more of ordinary granite It provides the backfill of reinforcement soil retaining wall using copper smelting slag.
또한, 본 발명은, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽 구조물에 있어서, 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재의 전단부에 수평방향으로 연장된 보강부재가 구비되되, 상기 보강부재에 인접하는 부위의 뒷채움재가 50% 이상의 동제련 슬래그와 50% 이하의 일반화강토를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물을 제공한다.In addition, the present invention, in the reinforcement earth retaining wall structure is constructed for the reinforcement of the incision, the reinforcing member is provided with a reinforcing member extending in the horizontal direction in the front end portion of the back filling material filled in the rear portion of the reinforcing soil retaining wall, the portion adjacent to the reinforcing member The backfill material provides a reinforced earth retaining wall structure using copper smelting slag, characterized in that the mixture is made of 50% or more copper smelting slag and less than 50% generalized granite soil.
또한, 본 발명은, 절개지의 보강을 위해 시공되는 보강토 옹벽 구조물에 있어서, 보강토 옹벽의 후위부에 채워지는 뒷채움재 내에 소정 간격으로 동제련 슬래그로 이루어진 수직방향의 배수재층이 형성된 것을 특징으로 하는 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물을 제공한다.In addition, the present invention, in the reinforcement earth retaining wall structure constructed for the reinforcement of the incision site, characterized in that the vertical drainage layer made of copper smelting slag formed at a predetermined interval in the back filling material filled in the rear portion of the reinforcement earth retaining wall Provide a reinforced earth retaining wall structure using smelting slag.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재를 사용하여 이루어진 보강토 옹벽구조물의 일실시예 구성을 도시한 단면도로서, 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 구조물은 도2에 도시한 바와 같이, 배수를 위해 기초지면(210)의 상면에 포설되는 잡석층(201)과; 상기 잡석층(201)의 상부에 축적되며, 일반 화강토와 동제련 슬러그를 소정 비율로 혼합하여 이루어진 뒷채움재(202)와; 상기 뒷채움재(202)의 도로 또는 철도와 대향하는 전방부에 소정간격으로 적층되는 다수의 보강재(203)와; 상기 다수의 보강재(203)의 전단부에 연접하면서 소정 높이를 이루도록 시공된 보강토 옹벽(204)으로 이루어진다.Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment configuration of the reinforcement earth retaining wall structure made of the reinforcement earth retaining wall backfill material using copper smelting slag according to the present invention, the reinforcement earth retaining wall structure using copper smelting slag according to the present invention is shown in FIG. As shown, the rubble layer 201 is disposed on the upper surface of the base surface 210 for drainage; A backfill material 202 accumulated on the rubble layer 201 and made of a mixture of general granite soil and copper smelting slug at a predetermined ratio; A plurality of reinforcing members 203 stacked at predetermined intervals on the front portion of the back filling material 202 facing the road or railway; The reinforcing soil retaining wall 204 is constructed to reach a predetermined height while being in contact with the front end of the plurality of reinforcing materials 203.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 보강토 옹벽구조물의 시공과정은 전술한 종래의 보강토 옹벽구조물과 동일하므로 그 설명은 생략한다.Since the construction process of the reinforced earth retaining wall structure of the present invention configured as described above is the same as the conventional reinforced earth retaining wall structure described above, the description thereof will be omitted.
한편, 상기 뒷채움재(202)에 포함된 동제련 슬래그는 동제련 공장의 연속동제련 공정에서 동광석 중 철분과 규석의 결합에 의해 생성되는데, 일반적으로 철분 43w%∼47w%, 규산질 25w%∼30w%, 소량의 산화칼슘, 산화마그네슘 및 산화알루미늄으로 구성되며, 철분의 함유량에 따라 2.8∼3.8 정도의 비중을 갖는다. 또한, 용융상태에서 고압수를 사용하여 급냉, 수쇄하여 세립화한 것이므로 입자가 균일하고 안정된 상태를 갖게 되며, 그 입자의 크기는 대략 0.3mm ∼ 5.0mm 의 입도 분포에 집중되어 있고, 일반적인 모래의 범위에서 구분하면 중간 모래에 가깝다.On the other hand, the copper smelting slag contained in the backfill 202 is produced by the combination of iron and silica in copper ore in the continuous copper smelting process of the copper smelting plant, generally iron 43w% to 47w%, siliceous 25w% to It is composed of 30w%, a small amount of calcium oxide, magnesium oxide and aluminum oxide, and has a specific gravity of about 2.8 to 3.8 depending on the content of iron. In addition, since the particles are quenched and crushed using high-pressure water in a molten state, the particles are uniform and stable, and the particles have a uniform and stable state, and the size of the particles is concentrated in a particle size distribution of about 0.3 mm to 5.0 mm. Divided by range, it is close to medium sand.
이러한 동제련 슬래그의 특성을 보강토 옹벽 뒷채움재로서의 일반적 필요조건인 입도조건, 강도조건, 배수성의 측면에서 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The characteristics of the copper smelting slag will be described in more detail in terms of particle size condition, strength condition and drainage, which are general requirements as a backfill material for reinforced earth retaining walls.
첫째, 일반적으로 보강토 보강토 옹벽의 뒷채움재는 입도가 양호하고 배수가 원활한 입상재료를 사용한다. 미세립자 함유율이 큰 경우에는 마찰강도가 입경이 큰 비점성토에 비해 본질적으로 작고, 배수가 불량하고, 함수비 변화에 따라 전단강도가 불안정하고, 보강토 옹벽구조물이 완성된 후에 크립(creep)에 의한 응력변화에 따라 전면판의 수평변위로 인한 수직변형이 발생할 수 있으며, 시공시의 다짐관리가 어렵다는 문제가 있다. 그러므로, 입경이 매우 작은 실트, 점토, 유기질토 등은 뒷채움재로 사용하는 것은 바람직하지 않으며, 양질의 성토재료로는 보강토 옹벽 구조물의 내구성과 시공성 등을 고려하여 실트와 점토 함유량이 적은 화강토가 적합하다. 또한, 입경이 큰 암석재료 등을 많이 함유한 흙도 다짐이 곤란하고 다짐시 보강재를 손상시킬 수 있기 때문에 뒷채움재로는 적합하지 않다.First, generally, the backfill material of the reinforced earth retaining wall retaining wall uses granular material with good particle size and smooth drainage. When the content of fine particles is large, the frictional strength is inherently smaller than that of the non-viscosity soil having a large particle size, the drainage is poor, the shear strength is unstable due to the change of the water content, and the stress caused by the creep after the reinforced soil retaining wall structure is completed. Depending on the change, vertical deformation may occur due to the horizontal displacement of the front panel, and there is a problem that compaction management is difficult during construction. Therefore, silt, clay, organic soil, etc., which have a very small particle size, are not used as a backfill material, and as a good fill material, the granite soil having a small content of silt and clay is considered in consideration of the durability and workability of the reinforced earth retaining wall structure. Suitable. In addition, soil containing a lot of rock material having a large particle diameter is not suitable as a backfill material because it is difficult to compact and damage the reinforcement material when compacting.
상기의 이유로 일반적인 보강토 옹벽구조물의 뒷채움재로서의 입도에 대한 기준이 제시되어 있으며(한국지반공학회, 1998), 상기 동제련 슬래그의 입도조건에 대한 적합성을 검증하기 위한 동제련 슬래그의 입도분석시험(KS F 2302) 결과가 도5에 도시되어 있다.For the above reasons, the criteria for the particle size of the general reinforced earth retaining wall structure as backfill material have been proposed (Korea Geotechnical Society, 1998), and the particle size analysis test of copper smelting slag to verify the suitability of the grain smelting condition The results are shown in FIG.
도5에 도시한 바와 같이, 상기 동제련 슬래그는 모든 입자가 19mm 이하의 입경을 갖으며, 0.425mm 이하의 입경을 갖는 입자가 9.1%이고, 0.075mm 이하의 입경을 갖는 입자가 0.4%이므로, 뒷채움재 입도기준을 충분히 만족한다.As shown in FIG. 5, the copper smelting slag has a particle diameter of 19 mm or less, 9.1% of particles having a particle size of 0.425 mm or less, and 0.4% of particles having a particle size of 0.075 mm or less, Fully satisfy the backfill size criteria.
둘째, 보강토 옹벽구조물의 뒤채움재의 강도정수는 직접전단시험에 의한 배수상태의 내부마찰각(Ø)을 설계에 적용하도록 규정하고 있다. 현행 시방규정에 의하면 내부마찰각이 25°이상이면 사용이 가능한 것으로 규정한다(국립건설시험소, 1983). 전단시험에서 도출한 점착력(c)은 보통 설계에 반영하고 있지 않지만, 설계에 반영하고자 하는 경우에는 현장상황을 면밀히 조사하는 등 신중한 검토가 필요하며 반영시에도 최대 1kg/c㎡ 를 넘지 않도록 하는 것으로 제안하고 있다(한국지반공학회, 1998).Second, the strength constant of the backfill material of reinforced soil retaining wall structure requires that the internal friction angle (Ø) of drainage state by direct shear test be applied to the design. The current specification provides that internal friction angles of 25 ° or more can be used (National Construction Laboratory, 1983). The adhesive force (c) derived from the shear test is not usually reflected in the design, but if it is intended to be reflected in the design, careful examination is required, such as a careful investigation of the site situation, and it should not exceed 1kg / cm2 at the time of reflection. (Korean Geotechnical Society, 1998).
이러한 강도조건을 검증하기 위한 시험결과가 도8 및 도9에 도시되어 있다.Test results for verifying these strength conditions are shown in FIGS. 8 and 9.
즉, 도8은 일반적 화강토에 상기 동제련 슬래그를 각기 다른 비율로 혼합한 혼합토들의 직접전단시험 결과를 비교하여 도시한 그래프로서, 도시한 바와 같이, 동제련 슬래그의 혼합비율이 높을 수록 내부마찰각의 크기는 증가하였다. 따라서, 화강풍화토 등에 적당한 양의 동제련 슬래그를 혼합하면 흙의 전단강도를 증가시켜 안정적인 뒷채움재로서 사용할 수 있다.In other words, Figure 8 is a graph showing the comparison of the direct shear test results of the mixed soils in which the copper smelting slag is mixed in different proportions in general granite soil, as shown, the higher the internal friction angle as the mixing ratio of copper smelting slag The size of increased. Therefore, when a suitable amount of copper smelting slag is mixed in the granite weathering soil, the shear strength of the soil may be increased and used as a stable backfill material.
또한, 도9는 화강토에 상기 동제련 슬래그를 각기 다른 비율로 혼합한 혼합토들의 인발시험 결과를 비교하여 도시한 그래프로서, 도시한 바와 같이, 동제련 슬래그의 혼합비가 높을수록 인발저항력 역시 크게 증가되므로, 동제련 슬래그를 일반 흙과 적절하게 혼합하면 보강재와 뒷채움재 사이의 마찰특성이 양호하게 되어 보강재의 인발저항력이 증가된다.In addition, Figure 9 is a graph showing the comparison of the drawing test results of the mixed soil in which the copper smelting slag is mixed in different proportions to the granite soil, as shown, the higher the mixing ratio of the copper smelting slag is also increased significantly Therefore, when the copper smelting slag is properly mixed with the general soil, the friction property between the reinforcing material and the backfill material is good, thereby increasing the pullout resistance of the reinforcing material.
셋째, 보강토체가 급속시공 또는 공사완료 후의 배면 침투수, 강우 등으로 포화되어 보강토체가 비배수 조건에 이르면 전단강도가 감소할 뿐만 아니라 과잉간극수압이 발생하여 유효수직응력을 상실하고 보강재의 인발저항력에는 점착성분만이 남게 된다. 이 경우 마찰저항구조물의 대상보강재는 인발저항력의 대부분을 상실하게 되어 보강재로서의 기능을 잃게 된다. 또한, 완전비배수 상황은 아니더라도 침수조건에서는 수평토압이 증가하고 반대로 유효수직응력이 감소하여 보강토 옹벽구조물의 안정성에 큰 영향을 주게 된다. 이러한 이유로 보강토 옹벽구조물의 뒷채움재는 비배수 및 침수조건의 배제를 위한 배수성이 요구된다.Third, when reinforcement soil is saturated with back infiltration and rainfall after rapid construction or completion of construction, when the reinforcement soil reaches undrained condition, shear strength decreases, excess pore water pressure is generated, and the effective vertical stress is lost. Only the adhesive component remains. In this case, the target reinforcement of the frictional resistance structure loses most of the pullout resistance and loses its function as a reinforcement. In addition, even if it is not completely undrained, the horizontal earth pressure increases in the submerged condition and the effective vertical stress decreases, which greatly affects the stability of the reinforced soil retaining wall structure. For this reason, the backfill of reinforced retaining wall structures requires drainage to eliminate undrained and flooded conditions.
이러한 배수성에 대한 적합성을 검증하기 위한 시험결과가 도6 및 도7에 도시되어 있다.Test results for verifying suitability for such drainage are shown in FIGS. 6 and 7.
도6은 동제련 슬래그를 화강풍화토와 혼합하여 현장에서 다질 때의 적절한 수량과 그 수량으로 흙을 다졌을 때의 예상되는 단위중량을 알압보기 위해 다짐시험(KS F 2312) 결과를 도시한 그래프로서, 도시한 바와 같이 동제련 슬래그의 혼합비가 높을수록 다짐효과가 우수한 것으로 나타났다.FIG. 6 is a graph showing the results of the compaction test (KS F 2312) to see the appropriate unit weight when smelting copper smelter with granite weathering soil and the expected unit weight when the soil is compacted at the site. As shown, the higher the mixing ratio of copper smelting slag, the better the compaction effect.
또한, 도7은 상기 다짐시험에 의한 최적함수비 상태에서 동제련 슬래그와 화강풍화토의 혼합비별 투수시험(KS F 2322)을 수행한 결과를 도시한 그래프로서, 도시한 바와 같이 동제련 슬래그 혼합비가 높을수록 투수계수가 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서, 동제련 슬래그를 혼합하면 뒷채움재의 배수성을 증진시킬 수 있다.In addition, Figure 7 is a graph showing the results of the permeation test (KS F 2322) of the mixing ratio of copper smelting slag and granite weathering in the optimum water content ratio by the compaction test, as shown in Figure 1 The more the coefficient of permeability increased. Therefore, mixing copper smelting slag can enhance the drainage of the backfill material.
상기한 바와 같이, 일반적인 흙에 동제련 슬래그를 혼합하여 이루어진 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽 뒷채움재는, 보강토 옹벽구조물의 뒷채움재로서 요구되는 필요조건인 입도조건, 강도조건 및 배수성을 만족할 뿐만 아니라 일반 화강토보다 더 우수한 특성을 나타내므로 절토지의 보강토 옹벽 시공공사에 이용되는 자연 골재의 대체부재로 이용될 수 있다.As described above, the reinforcement soil retaining wall backfill using the copper smelting slag according to the present invention made by mixing copper smelting slag with general soil, satisfies the granularity condition, strength condition and drainage requirements which are required as a backfill material of the reinforced soil retaining wall structure. In addition, since it shows better characteristics than ordinary granite soil, it can be used as a substitute for the natural aggregate used in the construction of retaining wall construction of reinforcement soil.
한편, 표1은 동제련 슬래그의 토양오염 가능성을 평가하기 위해 폐기물 공정 시험법에 의한 용출시험을 실시한 결과를 나타낸다.On the other hand, Table 1 shows the results of the dissolution test by the waste process test method to evaluate the soil contamination potential of copper smelting slag.
표1에 나타내어진 바와 같이, 용출시험결과 구리만이 0.39 mg/ℓ가 검출되었을 뿐, 다른 항목의 오염물질은 검출되지 않았으므로, 모든 오염물질 함유량이 기준치 이하인 것으로 나타났다. 또한, 부식성과 식생공에 미치는 정도를 알아보기 위해 용출시액의 pH 값을 측정한 결과, pH값이 6.84로 나타나 거의 중성에 가까운 것으로 나타났다. 따라서, 동제련 슬래그는 환경유해성이 없는 것으로 판단되며, 흙과 소정 비율로 혼합하여 보강토 옹벽구조물의 뒷채움재로서 요구되는 안전성 및 배수특성을 충족시킬 수 있다.As shown in Table 1, the dissolution test resulted in only 0.39 mg / l of copper and no contaminants of other items, indicating that all the contaminant contents were below the standard values. In addition, the pH value of the elution solution was measured to determine the degree of corrosion and vegetation pore. Therefore, the copper smelting slag is not considered to be environmentally harmful, and can be mixed with soil at a predetermined ratio to satisfy the safety and drainage characteristics required as a backfill material of the reinforced soil retaining wall structure.
한편, 도3은 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽구조물의 다른 실시예 구성을 도시한 것으로, 전술한 실시예와 동일한 구조로 이루어지되, 동제련 슬래그(205)를 보강재(203)에 인접하게 설치한 것이다. 이는 상기 동제련 슬래그에 의해 보강재(203)의 인발저항력이 증대되도록 한 것이다.On the other hand, Figure 3 shows another embodiment configuration of the reinforced earth retaining wall structure using the copper smelting slag according to the present invention, made of the same structure as the above embodiment, the copper smelting slag 205 to the reinforcing material 203 It is installed adjacently. This is to increase the pullout resistance of the reinforcing material 203 by the copper smelting slag.
또한, 도4는 본 발명에 따른 동제련 슬래그를 이용한 보강토 옹벽구조물의 또 다른 실시예 구성을 도시한 것으로, 상기 동제련 슬래그(205)를 뒷채움재(206) 내에 수직하게 포설하여 양질의 입도조건 및 비점착성을 갖는 동제련 슬래그(205)가 배수용으로 사용될 수 있도록 한 것이다. 이 경우 상기 뒷채움재(206)의 배수가 동제련 슬래그(205)에 의해 원활하게 이루어지므로, 뒷채움재(206)의 침수로 인해 발샐하는 보강토 옹벽구조물의 구조적 약화를 방지할 수 있게 된다.In addition, Figure 4 shows another embodiment configuration of the reinforced earth retaining wall structure using the copper smelting slag according to the present invention, by placing the copper smelting slag 205 vertically in the backfill 206, the fine grain size conditions And a non-tacky copper smelting slag 205 can be used for drainage. In this case, since the drainage of the backfill material 206 is smoothly made by the copper smelting slag 205, it is possible to prevent structural weakening of the reinforced soil retaining wall structure that is generated due to the flooding of the backfill material 206.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 보강토 옹벽 뒷채움재로서의 필요조건에 대하여 일반 흙보다 우수한 특성을 갖으므로, 동제련 슬래그를 흙과 혼합하여 기존의 천연골재의 대체재로 사용할 수 있어 골재 채취로 인한 자연환경의 훼손을 방지하고, 동제련 공정에서 발생하는 폐기물을 유용하게 처리할 수 있게 되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, because the reinforcement soil retaining wall has a superior property than the general soil for the requirements as a backfill material, it can be used as a substitute for the existing natural aggregate by mixing copper smelting slag with soil natural There is an effect to prevent damage to the environment, and to be useful in the treatment of waste generated in the smelting process.
또한, 동제련 슬래그를 보강토 옹벽구조물의 뒷채움재 내에 포설하여 배수성 및 보강재와의 인발저항력을 증진시켜 보강토 옹벽구조물의 구조적 안정성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the copper smelting slag is installed in the backfill of the reinforced earth retaining wall structure, thereby improving the structural stability of the reinforced earth retaining wall structure by improving drainage and drawing resistance with the reinforcing material.
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