A Study on Strength Characteristics of Sand-gravel Mixtures

The strength of granular mixtures can be controlled by the majority of the mixture, fine grains. However, in some cases, the small amount of gravel in the mixture may influence the strength of the mixture. In this study, the effect of some dispersed gravels on strength of sand is evaluated. Gravels are embedded in the middle of each cemented sand layer. The size and number of embedded gravels varies. After two days curing, a series of unconfined compression tests is performed on the cemented sand with dispersed gravels. In addition to that, a series of direct shear tests is also carried out on clean sand with gravels to evaluate its friction angle. For the specimens with the same ratio of gravel weight of 7% in which gravel size and number are different, an unconfined compressive strength(UCS) of a specimen with gravels decreases up to 15% compared to a specimen without gravel and then increases with increasing gravel number. For specimens embedded with the same size of gravel, UCS decreases and then increases as a number of gravel increases. As a number of gravel increases, a friction angle of clean sand with gravels decreases up to $5^{\circ}$ and then recovers up to that of a specimen without gravel.

모래-자갈 혼합토의 강도 특성에 관한 연구

작은 입자 사이에 소량의 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 모래-자갈 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 소량의 굵은 입자인 자갈에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 굵은 자갈이 흙의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트로 고결된 모래에 일정한 비율로 굵은 자갈을 각층 높이의 중간부분에 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 자갈이 포함된 공시체를 완성하였다. 굵은 자갈의 크기와 개수를 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 2일 동안 양생시킨 다음 일축압축강도를 평가하였다. 한편 내부마찰각을 평가하기 위하여 깨끗한 모래에 포함된 자갈의 개수를 달리하면서 직접전단시험을 실시하였다. 공시체 내에 포함된 자갈의 개수나 크기는 다르지만 중량비가 7%로 동일한 경우, 자갈의 개수가 증가함에 따라 고결모래의 일축압축강도는 약 15% 정도 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 동일한 크기의 자갈이 여러 개 포함된 경우에도 자갈의 개수가 증가할수록 일축압축강도는 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 자갈이 포함된 모래의 내부마찰각은 자갈의 개수가 증가함에 따라 5도 정도 감소하다가 다시 회복되는 경향을 보였다.