• Evaluation of Geotechnical Characteristics of Recycled Fine Aggregates Through Laboratory Tests

    실내실험을 통한 순환잔골재의 지반공학적 특성 평가

    Sungmin Yun, Jaekweon Lee, Youngjin Jeon, Seungkueon Seo, Kihyun Chung, Hoyeol Son, Cheolju Lee, Jaehyun Kim

    윤성민, 이제권, 전영진, 서승권, 정기현, 손호열, 이철주, 김재현

    South Korea has recently established a Korean-style circular economy plan to address climate change, focusing on promoting the recycling of construction waste …

    최근 대한민국은 기후변화 대응을 위해 한국형 순환경제 계획을 수립하고 온실가스 감축을 위해 건설폐기물 재활용을 촉진하고 있다. 순환골재는 건설폐기물 중 일부로 설계수명에 도달한 …

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    South Korea has recently established a Korean-style circular economy plan to address climate change, focusing on promoting the recycling of construction waste to reduce greenhouse gas emissions. Recycled aggregates, derived from construction and demolition wastes generated from buildings and infrastructures at the end of their design life, are utilized in applications such as embankment construction and backfilling in civil engineering. However, challenges such as unverified quality and negative perceptions regarding their quality as waste materials have resulted in low recycling rates. To enhance the utilization of recycled aggregates, rigorous performance evaluation and consistent quality assurance are necessary. This study aims to assess whether recycled fine aggregates, characterized by relatively smaller particle sizes, can serve as substitutes for natural materials. Samples of recycled aggregates were collected from domestic production facilities, and various physical property tests were conducted. To evaluate their performance as geotechnical materials, the properties of recycled fine aggregates were compared with those of Jumunjin standard sand, a representative natural material. The experiments included sieve analysis, compaction tests, water absorption tests, permeability tests, and direct shear tests. Furthermore, particle characteristics were analyzed using X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, and scanning electron microscopy (SEM). The experimental results demonstrated that recycled fine aggregates exhibited typical properties of crushed sand while also displaying characteristics of silty sand in terms of gradation, particle shape, composition, compaction behavior, and permeability coefficient. Notably, in direct shear tests, recycled fine aggregates showed higher shear strength, approximately 9% greater, despite having a density 13.3% lower compared to Jumunjin standard sand. These findings challenge the traditional perception of recycled fine aggregates as inferior materials, indicating that they possess sufficient strength to replace natural sand and have potential applications as lightweight aggregates. This study provides foundational data for improving the quality of recycled fine aggregates and is expected to contribute to increasing their usability in civil engineering practices.


    최근 대한민국은 기후변화 대응을 위해 한국형 순환경제 계획을 수립하고 온실가스 감축을 위해 건설폐기물 재활용을 촉진하고 있다. 순환골재는 건설폐기물 중 일부로 설계수명에 도달한 건물이나 인프라 시설에서 발생하며, 성토나 토목공사 뒤채움 등에 재활용되고 있다. 하지만, 검증되지 않은 품질과 폐기물이라는 인식으로 인해 재활용률이 높지 않은 것이 현실이다. 따라서, 순환골재의 사용성을 높이기 위해서는 건설재료로써의 성능 검증과 안정적인 품질 확보가 필요하다. 본 연구는 순환골재 중 비교적 입자크기가 작은 순환잔골재가 자연적 재료를 대체할 수 있는지를 확인하기 위해 국내 순환골재 생산지에서 순환골재를 채취하고 다양한 물성실험을 실시하였다. 또한 지반재료로써의 성능을 확인하기 위해 대표적 자연 시료인 주문진표준사의 물성과 비교하였다. 이를 위해 체분석시험(sieve analysis), 다짐시험, 흡수율시험, 투수시험, 직접전단시험을 수행하였으며, X선회절분석(X-ray diffraction, XRD), 광학현미경, 주사전자현미경(Scanning electron microscopy, SEM)을 통해 입자 특성을 평가하였다. 실험 결과, 순환잔골재는 입도 형상, 구성 성분, 다짐 특성, 투수계수 등의 물성에서 파쇄 모래의 특성을 가짐과 동시에 실트질 모래의 특성을 보이는 것으로 나타났다. 특히 직접전단시험에서 순환잔골재는 주문진표준사와 비교 시 밀도 대비 높은 전단강도(13.3% 낮은 밀도에서 9% 높은 전단강도)를 보였다. 이는 순환잔골재가 저품질이라는 기존의 인식과는 달리 강도 측면에서 자연사를 대체할 수 있을 만큼의 충분한 강도를 가짐과 동시에 경량골재로써의 활용이 가능하다는 것을 의미한다. 본 연구 결과는 순환잔골재의 품질을 개선하기 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 순환골재의 사용성을 개선하는데 기여할 것으로 예측된다.

    - COLLAPSE
    1 February 2025
  • Settlement Behavior of High-speed Railroad Embankment Considering Long-term Settlement

    장기침하를 고려한 고속철도 성토체 침하 거동

    Kyungshin Kim, Inkyu Kang, Seungcheol Baek

    김경신, 강인규, 백승철

    After the opening of the Honam High-speed Railroad in the first stage, the settlement of more than the allowable residual settlement continues …

    호남고속철도 1단계 개통이후 성토구간 일부에서 허용잔류침하량 이상의 침하가 지속적으로 발생하여 보수복원이 이루어지고 있다. 이는 고속철도의 안전성과 성능에 중대한 영향을 미칠 수 있는 …

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    After the opening of the Honam High-speed Railroad in the first stage, the settlement of more than the allowable residual settlement continues to occur in some parts of the region section, and the repair and restoration work is in progress. This is a serious problem that can have a significant impact on the safety and performance of high-speed railroad, and a precise review of the stability and settlement behavior of the Embankment is required to maintain the safety of high-speed railroad train operation. Therefore, this paper numerically interpreted the behavior of creep settlement, groundwater level, and the effect of freezing and melting of the soil body in high-speed railway construction. By applying the soft soil creep model, the subsidence behavior of the stratum creep according to the height of the stratum and the neglect period of 3 months was analyzed, and as a result of the analysis, it was confirmed that it was similar to the amount of settlement proposed in Japan and Germany. As a result of numerical analysis of the change in the groundwater level for each strain coefficient according to the N value, the sandy soil suggested the necessity of applying N≥15. The freeze-thaw numerical analysis results using temperature loads confirmed that the amount of subsidence increases as the depth increases.


    호남고속철도 1단계 개통이후 성토구간 일부에서 허용잔류침하량 이상의 침하가 지속적으로 발생하여 보수복원이 이루어지고 있다. 이는 고속철도의 안전성과 성능에 중대한 영향을 미칠 수 있는 심각한 문제이며, 고속철도 열차주행 안전성을 유지하기 위해 노반의 안정성과 침하 거동에 대한 정밀한 검토가 필요하다. 이에 본 논문은 고속철도 성토체에 발생하는 Creep 침하 및 지하수위, 성토체 동결융해 영향에 따른 거동을 수치적으로 해석하였다. Soft soil creep 모델을 적용하여 성토고 높이별, 방치기간 3개월에 따른 성토체 Creep 침하거동을 분석하였으며, 분석결과 일본 및 독일에서 제시한 성토체 침하량과 유사함을 확인하였다. N값에 따른 변형계수별 지하수위 변화에 대한 수치해석 결과 사질토는 N≥15 적용 필요성을 제안하였다. 동결융해는 온도하중을 적용한 수치해석 결과 심도가 깊어짐에 따라 침하량은 증가하는 것을 확인하였다.

    - COLLAPSE
    1 February 2025