친환경 기초공법에 사용되는 건설오니(슬라임) 개량체의 물리 및 역학 특성

Physical and Mechanical Characteristics of Stabilized Construction Sludge for Eco-Friendly Foundation Techniques

연약지반을 대상으로 한 고압분사, 심층혼합공법 등과 같은 지반개량공사 중에 발생하는 건설오니는 시멘트계 슬러리 성상으로 양생에 따라 강도가 커지나 다른 건설오니(하수슬러지, 세륜기슬러지, 벤토나이트 혼합물 등)와 함께 여러 환경문제 등으로 일괄 건설폐기물로 처리되고 있어 환경문제 뿐만 사회적 비용에 대한 문제가 지속적으로 발생된다. 본 연구는 이러한 문제의식에 기반하여, 시멘트계 건설오니를 폐기물로 처리하지 않고 지반구조체의 일부로 활용할 수 있는 친환경 기초공법을 개발하기 위해 건설오니(슬라임) 시편의 물리 및 역학 특성을 분석하였다. 배합설계를 통해 강도시험을 수행한 결과, 순환골재 및 결합재 비율에 따른 공시체의 일축압축강도 변화를 확인하였다. 순환골재 비율이 10% 증가시 강도는 155%, 20% 증가시 175%로 증가한 결과를 확인할 수 있었다. 지반개량공사 중에 배출되는 건설오니(슬라임)는 순환골재, 결합재를 적정히 배합한다면, 지반구조체로서 친환경 및 경제성에서 충분한 대안으로 사용가능할 것으로 판단된다.

During the construction of ground improvement methods such as high-pressure jet grouting and deep mixing in soft ground, cementitious construction sludge (slime) is generated. Although this sludge develops high strength during curing due to its cement-based slurry properties, it is currently disposed of as construction waste, together with other types of sludge (e.g., sewage sludge, wheel-washing sludge, and bentonite mixtures). This practice not only raises environmental concerns, but also leads to increasing social costs. To solve this problem, the objective of this study was to develop an eco-friendly foundation method that utilizes cementitious construction sludge as part of a structural body, rather than treating it solely as waste. To this end, the physical and mechanical properties of sludge specimens were analyzed. Variations in unconfined compressive strength were examined through mix design and strength testing according to the proportions of recycled aggregate and binders. Increasing the recycled aggregate content by 10% resulted in a strength improvement of approximately 155%, whereas a 20% increase resulted in an improvement of approximately 175%. It is concluded that construction sludge generated from ground improvement methods is a viable environmentally friendly and economical alternative for ground structures when properly mixed with recycled aggregates and binders.