폭원의 축소율 산정과 축소모형실험을 통한 손상영역 평가 = Estimating Scale factor of Explosives and Evaluation of Damaged Zone through Scaled Model Test

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 도폭선의 길이 변화를 이용하여 폭원조절이 가능하도록 축소모형실험을 실시하였으며 시멘트 모르타르 블록의 발파에 적용하여 타당성을 검토하였다. 또한 모르타르 파괴인성 실험을 통하여 파괴인성을 구하고, 축소율 적용의 가능성을 평가해 보았다.
폭원에 비례하여 블록이 파괴 또는 손상되었으며 뇌관 한 개로 발파하는 것보다 더 정교한 축소모형실험 발파가 이루어져 제안된 방법은 폭원 조절이 가능하고 또 축소모형실험 방법으로서 타당한 것으로 판단된다.
또한 폭발열을 이용하여 이론적으로 산정한 축소율을 적용하여 정량적으로 산정한 폭약의 량은 실제 발파에서 적용하는 범위에 해당하므로 폭발열을 이용하여 산정한 폭원 축소율은 상당한 근거가 있는 것으로 나타났다.
축소모형을 제작함에 있어서 강도에 근거하여 축소율을 산정하는데, 강도 보다는 파괴인성이 발파 파괴 메커니즘에 가까울 것으로 생각된다. 실험을 통하여 암석과 시멘트 모르타르의 파괴인성을 구했으며 이들을 이론적으로 계산한 축소율과 대비한 결과 파괴인성을 근거로 축소율을 정할 때 모르타르는 암석의 축소모형 물질로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A method using detonating cord was suggested to control the blasting source for scaled model test. Blasting of 5 concrete block was carried out to verify the method. It was proved that blasting power can be controlled by suggested method. It seemed to be reasonable to use the scale factor based on the explosion heat.
In making scaled model, usually strength was used to evaluate the scale factor but fracture toughness may be more reasonable to consider the failure mechanism. Fracture toughness of rock and cement mortar were obtained by experiment and then compared with theoretically calculated scale factor. It showed the possibility of cement mortar as model material based on the scale factor of fracture toughness.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 축소모형실험 2
• 가. 원형모형 2
• 나. 축소율 산정 4
• 다. 축소모형재료의 선정 6
• 라. 축소모형실험 10
• 3. 파괴인성실험 20
• 가. 기초이론 20
• 나. 실험 및 결과분석 23
• 4. 손상영역평가 30
• 가. 기초이론 30
• 나. 손상영역평가 36
• 5. 결론 41