초록
시멘트로 고결된 사질토의 일축압축강도와 취성적인 거동을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 모래에 포틀랜드시멘트와 콘크리트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올 섬유를 무작위로 보강하였다. 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 다음 5층 다짐으로 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 적은 양의 시멘트를 혼합하여 시멘트의 고결효과보다는 섬유의 인장력으로 인한 보강효과에 중점을 두었다. 8% 이하의 시멘트비를 가진 약하게 고결된 혼합토에 섬유비를 다르게 공시체를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 섬유비와 시멘트비에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 일축압축강도는 시멘트비가 2%인 경우 섬유비의 증가에 따라 최대 6배까지 증가하였다. 섬유의 인장력으로 공시체의 연성이 증가하여 최대응력 시의 축변형률이 시멘트비가 2%인 경우 섬유비에 따라 최대 7% 정도 증가하였다. 시멘트비가 2%인 혼합토에 1%의 섬유 보강으로 인한 효과를 마찰각의 증가와 점착력의 증가로 분리하여 해석하였으며, 마찰각의 증가로 해석한 경우 섬유로 전달되는 응력은 수직응력의 8% 정도로 계산되었다.
A study on cemented sand reinforced with short fibers was carried out to improve its unconfined compressive strength and brittle behavior. Nak-dong River sand was mixed with Portland cement and polyvinyl alcohol (PVA) fibers. A PVA fiber widely used for concrete reinforcement is randomly distributed into cemented sand. Nak-dong River sand, cement and fibers with optimum water content were compacted in 5 layers and then cured for 7 days. The effect of fiber reinforcement rather than cementation was emphasized by using a small amount of cement. Weakly cemented sand with a cement/sand ratio less than 8% was fiber-reinforced with different fiber ratios and tested for unconfined compression tests. The effect of fiber ratio and cement ratio on unconfined compressive strength was investigated. Fiber-reinforced cemented sand with 2% cement ratio showed up to six times strength to non-reinforced cemented sand. Because of ductile behavior of fiber-reinforced specimens, an axial strain at peak stress of specimens with 2% cement ratio increases up to 7% as a fiber ratio increases. The effect of 1% fiber addition into 2% cemented sand on friction angle and cohesion was analyzed separately. When the fiber reinforcement is related to friction angle increase, the 8% of applied stress transferred to 1% fibers within specimens.
