Abstract
A gyratory compactor was developed to reflect the field compaction roller, which is commonly used in road construction. Unlike the compaction of the proctor using a conventional impact load, the gyratory compactor simulated the field roller compaction characteristics using the compressive force by the roller weight and the shear force through the rotation of a roller. The purpose of this study was to evaluate the shear stress and density change characteristics during compaction, which are difficult to obtain in the existing compaction process of the proctor, and to utilize it as a basic data for road design. The compaction characteristics of sand and subgrade soils were also analyzed and evaluated using the gyratory compactor. The compaction characteristics obtained using the gyratory compaction are basically the number of gyrations, height of the specimen, compaction density, void ratio, degree of saturation, and shear stress. As the number of gyrations increased, the height of the specimen decreased, the compaction density increased, the void ratio decreased, the degree of saturation increased, and the shear stress tended to increase. The shear stress of the compacted specimens started at 200 kPa in the initial stage of compaction and increased to approximately 330 to 350 kPa at 50 gyrations. The compaction density, degree of saturation and shear stress tended to increase with increasing water content in the same specimens. Compaction using turning compaction has the advantage of measuring the physical properties required for road design, such as density and shear stress, so that more engineering road design will be possible if it is reflected in road design.
본 선회다짐기는 도로 현장에서 가장 많이 사용하는 다짐 롤러의 다짐 특성을 반영하기 위해 개발된 실내 다짐장비이다. 기존의 충격을 이용한 프록터 다짐과는 달리 압축력과 회전을 통한 전단력을 이용한 현장 롤러의 다짐특성을 모사하였다. 본 연구의 목적은 기존의 프록터 다짐과정에서 얻기 힘든 전단응력 및 다짐중의 밀도변화 특성 등을 선회다짐기를 이용하여 평가하고, 이를 도로설계에 반영할 수 있는 기초자료로 활용하는 것이다. 이러한 선회다짐기를 이용하여 도로 현장 및 지하매설물 시공 시 가장 많이 사용되는 모래 및 노상토의 다짐 특성을 분석 및 평가하였다. 선회다짐기를 이용한 다짐 특성은 기본적으로 선회다짐 횟수와 시편의 높이, 다짐밀도, 간극비, 포화도 및 전단응력이다. 선회다짐 횟수가 증가할수록 시편의 높이는 작아지고, 간극비는 작아지고, 다짐 밀도는 증가하고, 포화도는 증가하며, 전단응력은 커지는 경향을 보였다. 전단응력은 다짐 초기에 200kPa 수준에서 시작하여 선회다짐 횟수 50회 정도가 되면 대략 330-350 kPa 수준으로 증가하였다. 동일한 시편의 경우 함수비가 커짐에 따라 다짐 밀도, 포화도 및 전단응력이 증가하는 경향을 보였다. 선회다짐기를 이용한 다짐은 밀도 및 전단응력 등 도로 설계 시 필요한 물성을 측정할 수 있는 장점을 가지고 있어 이를 도로설계시 반영한다면 더 공학적인 도로설계를 할 수 있을 것이다.
