Abstract
Fines such as silt or clay are usually mixed with granular particles in natural or reclaimed soils which are slightly cemented. Such fines contained within weakly cemented soils may influence permeability and also mechanical behavior of the soils. In this study, a series of unconfined compression tests on weakly cemented sands with fines are carried out in order to evaluate the effect of fines on unconfined compressive strength (UCS) of cemented soils. Two different cement ratios and fine types were used and fine contents varied by 5, 10, and 15%. Two types of specimens were prepared in this testing. One is the specimen with the same compaction energy applied. The other is the one with the same dry density by varying compaction energy. When the same amount of compaction energy was applied to a specimen, its density increased as a fine content increased. As a result, the UCS of cemented soils with fines increased up to 2.6 times that of one without fines as an amount of fines increased. However, when the specimen was prepared to have the same density, its UCS slightly decreased and then increased a little as a fine content increased. Under the same conditions, a UCS of the specimen with silt was stronger than the one with kaolin. As a cement ratio increased, a UCS increased regardless of fine type and content.
자연상태의 흙뿐만 아니라 매립 및 성토 지반에는 소량의 실트 또는 점토와 같은 세립분이 사질토 입자 사이에 섞여 있으면서 약하게 고결된 경우가 많다. 이와 같이 약하게 고결된 사질토 지반 내에 포함된 실트나 점토와 같은 세립분은 흙의 투수계수뿐 아니라 역학적 거동에도 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 약하게 고결된 지반 내에 포함된 세립분이 지반의 강도에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위하여 인위적으로 고결된 사질토를 이용하여 일축압축시험을 실시하였다. 시멘트비(4, 8%)를 비롯하여 공시체 전체에 소량으로 포함된 세립분의 종류(실트와 카오린)와 함유량(5, 10, 15%)을 달리하면서 다양한 공시체를 제작하였다. 공시체 제작방법은 동일한 다짐에너지를 가한 공시체와 다짐에너지를 조절하여 동일 또는 유사한 건조밀도가 되도록 만든 공시체로 구분된다. 동일한 다짐에너지를 가한 공시체의 경우 세립분의 함유량이 높을수록 건조밀도가 증가하여 일축압축강도는 최대 2.6배까지 증가하였다. 하지만 공시체의 건조밀도가 유사한 경우에는 세립분의 함유량이 증가하여도 강도가 약간 감소하거나 크게 증가하지 않았다. 공시체의 제작조건이 동일한 경우에는 카오린보다 실트가 포함된 공시체의 일축압축강도가 더 높게 나타났다. 그리고 세립분의 종류 및 함유량에 관계없이 시멘트비가 증가함에 따라 일축압축강도는 증가하였다.
