Abstract
Cemented soils have been used for subbase or base materials of roads, backfill materials of retaining walls and cofferdam. Such cemented soils can be degraded due to repeated wetting and drying or various weathering actions. Unlike rocks, a standard method was not defined for evaluating the durability of cemented soils. In this study, a slaking durability test and an ultrasound cleaner were used for developing a new durability test method for cemented soils. For durability tests, cemented sands with different cement ratios (4, 6, 8, and 12%) with cylindrical specimens were prepared and then air cured or under-water cured for three days. Three-day-cured specimens were dried for one day and then submerged for one day before testing. The weight loss after the slake durability test or ultrasonic cleaner operation for 10 or 20 min was measured and used for assessing durability. When a cement ratio was 4%, the weight loss from ultrasonic cleaner test was 7-25% but that from slake durability test was as much as 30-60%. For specimens with cement ratio of more than 8%, the weight loss was less than 10% from both tests. A durability index increased with increasing a cement ratio. The durability index of under-water cured specimen was higher than that of air cured specimen. The ultrasonic cleaner test was found to be an effective tool for durability assessment of cemented sands rather than the slake durability test.
최근 소량의 시멘트를 혼합한 고결토가 도로 보조기층, 뒤채움재, 가물막이 댐 등 각종 토목 현장에서 많이 사용되고 있다. 이와 같이 시멘트비가 낮은 고결토는 반복되는 건습이나 다양한 풍화작용에 의해 내구성이 저하될 수 있다. 하지만 암석과 달리 고결토의 내구성을 평가하는 방법에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존의 슬레이크 내구성시험과 초음파 세척기를 이용하여 시멘트가 혼합된 고결토의 내구성을 평가하기 위한 시험법을 개발하고자 하였다. 고결모래의 시멘트비(4, 6, 8, 12%)를 달리하여 원기둥 형태의 공시체를 제작한 다음 수중 또는 대기중에서 3일 동안 양생하였다. 3일 양생 후 건조로에서 1일 동안 건조시킨 다음 다시 1일 동안 수침 시킨 후 슬레이크 내구성시험 및 초음파 세척기를 10분 또는 20분 동안 작동하여 시험 전후의 중량 손실 정도를 계산하여 내구성을 평가하였다. 시멘트비가 4%로 상당히 낮은 경우 고결모래의 중량 손실률은 7-25%인 초음파 세척기 시험법에 비해 슬레이크 내구성시험은 30-60%로 상대적으로 높았으나, 시멘트비가 8% 이상인 경우에는 두 시험방법 모두 중량 손실률이 10% 이내로 큰 차이가 없었다. 내구성지수는 시멘트비가 증가할수록 증가하였으며, 대기중 양생한 공시체보다 수중 양생한 공시체의 내구성지수가 높았다. 시멘트비가 낮은 고결토의 내구성을 평가하기에는 중량 손실이 많은 슬레이크 내구성시험보다 본 연구에서 새롭게 제안한 초음파 세척기를 이용한 시험법이 효과적임을 알 수 있었다.
