Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.5
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pp.2368-2373
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2012
In this research, finite element method was carried out to evaluate the defomation of pipe and surface displacement for backfill of underground ficility. Various conditions for analysis were employer, including two different pipes(PE and concrete pipe), two different excavation depth(60cm and 150cm) and width(1.5D and 2D), a regular sand backfill, and four different flowable backfills. The vertical deformation of 60 cm diameter for PE was measured three times more than that of 30 cm diameter. The measured deformations for regular backfill and four flowable backfills were 0.320mm, and 0.135mm to 0.155mm, respectively. It ratio was around 40%. In case of 30cm diameter of concrete pipe, the measured vertical defomation was around 0.004mm for all the backfill materials. In case of installation depth, the effect of flowable backfill for flexible pipe is better than for rigid pipe. There is little effect on the deformation of concrete pipe with regular sand backfill and flowable backfill.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.7
no.2
s.25
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pp.35-44
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2007
Plowable fill is generally a mixture of sand, fly ash, a small amount of cement and water. Sand is the major component of most flowable fill mixes. Marine dredged soil was adopted for flowable fill instead of fly ash. Natural sea sand and in-situ soil were used for comparison. The flow behavior, hardening characteristics, and ultimate strength behavior of flowable fill were investigated. The unconfined compression test necessary to sustain walkability as the fresh flowble fill hardens was determined and the strength at 3-days appeared to correlate well with the water-to-cement ratio. The strength parameters, like cohesion and internal friction angle, was determined along the curing time. The creep test for settlement potential was conducted. Also, potable falling weight deflectometer(PFWD) test has been carried out for elastic modulus of each controlled low strength materials(CLSM). The data presented show that marine dredged soil and in-situ soil can be successfully used in CLSM.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.11
no.3
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pp.91-96
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2011
The design, construction and management of underground facilities as infrastructure of nation should be properly carried out. One of reasons for underground facilitie's failure is a non-proper construction of backfill materials. This is common for circular underground pipes. A non-proper compaction is the cause of settlement and decrease of performance of underground facilities. The use of controlled low strength materials is an alternative to reduce the couple of failure problems. The flowability, self-cementation, and non-compaction are the major advantages to use the controlled low strength materials. In this research, couple of recycled materials, such as in-situ soil, water-treatment sludge, and crumb rubbers, were adopted. The basic properties of each materials were determined according to KS or ASTM. Also, couple of laboratory tests were carried out to get the design parameters for geotechnical and roadway area.
현재 대부분 사용되는 지하매설물용 뒤채움재는 다짐공법을 많이 사용하고 있으며, 실제로 이러한 방법은 부적절한 다짐으로 인해 침하 및 내구성 저하로 인해 파손을 초래하는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 하나의 대안으로 유동성 뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성 뒤채움재는 초기 유동성, 시간에 따른 자기 강도 발현 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였으며, 모형 시험과 유한요소 해석을 위한 기본 물성값을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다. 최적배합설계를 산정하는 과정에서 수행한 실험중 대표적인 시험으로 자가수평능력 및 자기다짐등에 필요한 유동성을 판단하는 Flow시험(ASTM D 6133) 결과 기준으로 정한 20cm이상의 값을 얻을 수 있었으며 일축압축강도의 경우 시공 후 유지 보수가 용이한 강도인 $3.0kg/cm^2{\sim}5.6kg/cm^2$이하로 설계하였으며 28일재령 일축압축강도 결과 $3.15{\sim}3.74kg/cm^2$라는 유지보수에 적당한 결과값을 나타내었다. 이 배합이 현장에서 사용이 가능하다는 것으로 판단하고 현장모형시험과 유한요소해석를 통하여 현장에서 사용하였을 때 관의 변형과 관에 작용하는 하중변화를 확인하고 현장모형시험과 유한요소해석 간의 상관관계를 규명하였다. 현장 모형 시험은 현장과 비슷하게 제작된 모형을 이용하였으며 최대한 현장과 비슷한 조건에서 뒤채움재를 타설과정 중과 타설이 완료된 상태에서 7일 양생 후 하중재하와 같이 두가지 경우에서 수직 수평토압, 관의 수직 수평변위, 관의 종단변형을 측정하였다. 유한요소해석 프로그램은 Midas GTS를 이용하여 실시하였으며 관의 변형률, 유효응력을 측정하여 규명하였다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.13
no.4
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pp.1889-1894
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2012
A small-scale chamber test laboratory for controlled low strength materials with bottom ash and recycled in-situ soil have been carried out. Laboratory test which was simulated during construction stage was conducted. The vertical deflection of 4.43mm to 6.6mm, and the horizontal deflection of 5.49mm to 15.9 mm were measured during backfilling. In case of loading, the vertical deflection of 2.41mm to 8.69mm, and the horizontal deflection of 1.66mm to 2.53mm were measured. Its residual deflections were 1.40mm to 5.93mm for vertical and 1.66mm to 2.53mm for lateral. The vertical and horizontal deflecto of controlled low strength materials were smaller than that of sand backfill. Also, it was same trend for the measured surface settlement.
During the construction of circular underground pipe, the non-proper compaction along the pipe and the decrease of compaction efficiency have been the main problems to induce the failure of underground pipe or facility. The use of CLSM (controlled low strength materials) should be one of the possible applications to overcome those problems. In this research, the full-scaled field test and the numeric analysis using PENTAGON-3D FEM program were carried out for three different cases on the change of backfill materials, including the common sand, the soil from construction site, and the CLSM. From the full-scaled test in field, the use of in-situ CLSM as backfill materials reduced the vertical and lateral deformation of the pipe, as well as the deformation of the ground surface. The main reason for reducing the deformation would be the characteristics of the CLSM, especially self-leveling and self-hardening properties. The measured earth pressure at the surround of the corrugated pipe using the CLSM backfills was the smaller than the other cases, and the absolute value was almost zero. Judging from the full-scaled field test and FEM analysis, the use of CLSM as backfill materials should be one of the best choices reducing the failure of the underground pipes.
지하매설물의 안전성은 뒤채움재의 시공과정 및 재료의 품질관리에 큰 영향을 받는다. 최근 지하매설물의 파손형태을 검토한 결과, 파손의 주요 원인으로 부적절한 뒤채움재 이용 및 충분하지 못한 다짐 등이 있다. 이러한 원인으로 매설물 주위의 지반침하로 인한 파손이 빈빈하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 현장에서 발생하는 현장발생토사, 정수장처리장의 정수슬러지, 화력발전소의 플라이애쉬, 폐타이어 고무분말 등을 혼합한 유동성 뒤채움재의 최적배합설계 및 설계에 필요한 기본적인 강도특성을 규명하였다.
During the construction of circular underground pipe, the non-proper compaction along the pipe and the decrease of compaction efficiency have been the main problems to induce the failure of underground pipe or facility. The use of CLSM (controlled low strength materials) should be one of the possible applications to overcome those problems. In this research, the small-scaled model test and the numeric analysis using PENTAGON-3D FEM program were carried out for three different cases on the change of backfill materials, including the common sand, the soil from construction site, and the CLSM.. From the model test in the lab, it was found out that the use of CLSM as backfill materials reduced the vertical and lateral deformation of the pipe, as well as the deformation of the gound surface. The main reason for reducing the deformation would be the characteristics of the CLSM, especially self-leveling and self-hardening properties. The measured earth pressure at the surround of the corrugated pipe using the CLSM backfills was smaller than those in the other cases, and the absolute value was almost zero. Judging from the small-scaled model test and FEM analysis, the use of CLSM as backfill materials should be one of the best choices reducing failure of the underground pipes.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.7
no.5
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pp.129-137
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2007
It is very urgent to research the proper recycling method of marine dredged soil as construction material for environmental conservation. Couple of developed countries have been lots of related researches on recycling of marine dredged soil for marine environmental conservation. This is highly imperative in our country. A small-scaled model test for underground pipe has been conducted on the use of controlled low strength materials with marine dredged soil. The flexible pipe, which is called PVC, was used. Four different testing materials, such as natural sand, insitu-soil, sand-CLSM with marine dredged soil and insitu-soil CLSM with marine dredged soil, were used. The vertical and lateral displacement of pipe with CLSM is one tenth of common granular materials. Also, the use of CSLM showed lower lateral and vertical pressure than that of common granular materials. The main reason is the effect of cement hardening of CLSM. This could increase of the stiffness of pipe with backfill materials. In this study, the data presented show that marine dredged soil and in-situ soil can be successfully used in CLSM and reduce the deformation and earth pressure on flexible pipe.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.11
no.1
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pp.32-38
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2023
In this study, as part of the practical development of technology for CLSM using pond ash, the characteristics such as flowability, bleeding rate, and strength of the CLSM according to physical properties such as particle size distribution and particulate content of the pond ash were reviewed. As a result of analyzing the properties of the collected pond ash, it was found that the characteristics of density and particle size distribution were different. As a result of evaluating the characteristics of the CLSM for three types of pond ash, it was found that the blending conditions to satisfy the quality stipulated in ACI 229R were different, and mainly affected the particle size distribution characteristics and particulate content of the pond ash. In case of coarse-grained pond ash (PA-3), mixing conditions that satisfy the performance requirements stipulated in ACI 229R were not derived. But it is considered that further review is necessary according to particle size adjustment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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