극한미생물과 저가 배지를 이용한 지반고결제의 현장 적용 연구 (Field Study for Application of Soil Cementation Method Using Alkaliphilic Microorganism and Low-cost Badge)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 31권 / 1호 / 37 ~ 46페이지
· 저자명 : 최선규, 박성식, 채경헌

초록

본 연구에서는 고로슬래그의 수화반응을 일으키는 극한미생물(Bacillus halodurans) 알칼리 활성화제를 사용하여현장 지반을 고결시키는 연구를 수행하였다. 현장 토사를 고결시키기 위해 저가의 미생물 배양액을 대량으로 제조하였으며, 제조된 미생물 배양액에 대한 생장실험을 실시하여 기존 미생물 배양액과의 효율성을 비교하였다. 현장 적용은 고로슬래그와 미생물 배양액을 혼합한 알칼리 활성화제로 고결된 지반(미생물 고결토), 보통 포틀랜드 시멘트로고결된 지반(시멘트 고결토), 그리고 무처리된 지반(무처리토)으로 나누어 시험 시공하였다. 현장 지반 3곳 모두 동일한 크기인 가로 2.6m, 세로 4m, 깊이 0.2m로 시공하였다. 현장 시공 후 28일에 코어를 채취하여 일축압축시험을 실시하였으며, 무처리토 지반은 토베인시험으로 지반의 강도를 평가하였다. 본 연구에서 개발한 미생물 고결토는 시멘트고결토에 비해 약 1/5 정도 낮은 강도를 보였으나, 무처리토에 비해서는 약 6배 정도 높은 강도를 발휘하였다. 또한, 미생물 고결토의 pH는 10으로 11 이상인 시멘트 고결토보다 낮아 상대적으로 친환경적인 것으로 판단되었으며,SEM-EDS 분석을 통하여 고결도와 고결 물질인 C-S-H 수화물이 생성됨을 확인할 수 있었다.

영어초록

In this study, a blast furnace slag with the alkaliphilic microorganism (Bacillus halodurans) alkaline activator wasused to cement natural soils in the field. A low-cost and massive microbial solution for cementation of field soils wasproduced and compared with existing microbial culture in terms of efficiency. A field soil was prepared for three differentcementation areas: a cemented ground with microbial alkaline activator (Microbially-treated soil), a cemented groundwith ordinary Portland cement (Cement-treated soil), and untreated ground (Non-treated soil). The testing ground wasprepared at a size of 2.6 m in width, 4 m in length, and 0.2 m in depth. After 28 days, a series of unconfined compressiontests on the cement-treated and microbially-treated soils were carried out. On the other hand, a torvane test was carriedout for non-treated soil. The strength of field soils treated with microorganism was 1/5 times lower than those ofcement-treated soil but is 6 times higher than non-treated soil. The pH measured from microbially-treated soil was about10, which is lower than that of cement-treated soil (pH = 11). Therefore, it is more eco-friendly than Portland cementedsoils. The C-S-H hydrates were found in both cement- and microbially-treated soils through SEM-EDS analyses andcement hydrates were also found around soil particles through SEM analysis.

참고자료

· 없음