• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.405-411
• /
• 2013

점착성 표사의 유동 특성을 다루기 위하여 점착력을 고려한 표사유동 수치계산 모델이 제안되었다. 제안된 계산 모델에서는, 각각의 모래 입자는 점토의 얇은 층으로 둘러싸여 있는 상태를 가정했다. 모래 입자에 작용하는 점착력을 적용하기 위해 한계 Shields수와 소류사량을 결정하는 항이 수정되었다. 제안된 표사모델은 3차원 유체 구조 지형변화 연성 수치계산 모델에 적용하여, 인공여울의 지형변화특성을 파악하였다. 수치계산 결과, 각각의 점토 함유율, 단위면적당 작용하는 점착 저항력, 함수비의 증가는 한계 Shields수를 증가 시키고, 반대로 소류사량을 감소시킴으로써 지형변화 경향에는 영향을 미치지 않은 채 여울의 지형변화를 억제하는 것으로 나타났다. 점토를 모래 입자와 혼합함으로써 여울의 지형변화를 감소시킬 수 있는 것을 암시한다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제43권6호
• /
• pp.837-843
• /
• 2010

토양광물 종류별 토양의 점토활성도를 구분하기 위하여 우리나라 390개 토양통을 점토광물과 함수산화광물을 기준으로 점토광물 조성이 다른 7개의 토양을 선정하여 토양광물 종류에 따른 점토의 CEC와 비표면적을 비교하였다. 토양 CEC에 대한 점토의 비가 0.7 이상인 토양은 사암을 모재로 Chlorite를 주광물로 하는 토양, 안산암질반암을 모재로 Smectite를 함유한 토양, 화산재를 모재로 Allophane과 Ferrihydrite가 주광물로 이루어진 토양이었으며, 점토활성도 0.3-0.7인 토양은 회장석을 모재로 Kaolin이 주광물 토양, 하성퇴적토를 모재로 Kaolin, Illite, Vermiculite가 혼합된 토양이었다. 또한 점토활성도 0.3이하인 토양은 화강암 및 화강편마암 모재의 Kaolin을 주광물로 Geothite와 Hematite가 함유된 적황색계 토양, 석회암 모재의 Illite와 Vermiculite를 주광물로 Gibbsite, Geothite, Hematite가 함유된 적황색계 토양이었다. 토양의 점토활성도는 점토의 CEC, 점토의 비표면적과 상관이 있어서 점토활성도가 높은 토양에서는 점토의 CEC가 높고 점토의 비표면적이 넓었다. 따라서 토양의 점토활성도는 기존의 점토광물의 정성과 정량분석을 실시하지 않고도 토양의 일반적인 분석을 통하여 토양 중 점토광물의 조성을 추정하고 토양의 물리-화학적 특성을 예측하는데 유용한 기준이 될 것으로 생각된다.

• 한국광물학회:학술대회논문집
• /
• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
• /
• pp.7-7
• /
• 2001

다량의 점토 퇴적물로 구성된 연약지반은 대단히 큰 압축성과 낮은 강도, 높은 함수량등의 물리·역학적 특성을 갖는다. 이러한 기초지반으로서의 불리한 특성 때문에 이를 대상으로 하는 각종 토목건설공사에서는 지반개량이나 안정처리가 반드시 선행되어야 할 과제이다. 이를 위해 종래에는 샌드드레인, 페이퍼드레인 등의 물리적인 공법에 의한 지반개량이 주류를 이루었으나, 최근에는 생석회나 시멘트계 고화재를 이용한 화학적 안정 처리공법이 크게 주목을 받고 있어 이에 대한 연구가 활발한 상황이다. 본 연구는 연약 지반 안정처리에 대한 방안을 모색하기 위하여 김해 지역에 분포하는 점토 퇴적물을 대상으로 각종 광물재료를 이용한 반응실험을 통하여 반응생성물 조사와 압축강도시험 등을 행하여 그 결과를 검토하였다. 우선 연약지반의 고화에 이용 가능한 생석회, 석고, 플라이에쉬, 고분자폴리머, 시멘트 등을 사용하여 점토와 혼합한 고화실험을 행하였으며, 이에 대한 물성 및 반응생성물을 검토하였다. 이러한 각 재료를 점토에 혼합한 후 PVC관에 모울딩하여 양생시켜 실험하였다. 그 결과, 석고 및 소석회에 비하여 생석회의 경우가 비교적 큰 압축강도를 나타내고, 균열발생 빈도도 낮았다. 생석회의 경우에 Gehlenite, Hillebrandite 등의 생성물질이 검출되었다. 그러나 포틀란트 시멘트와 혼합한 경우가 강도가 가장 크게 나타났다. 반면에 고분자폴리머만 사용한 경우는 강도가 매우 낮았다. 따라서 시멘트를 일정 비율로 배합한 다른 재료를 첨가한 실험을 행하여 그 물성을 검토하였다 물질의 화학적인 특성을 고려하여 포졸란반응이 잘 일어날 수 있을 것으로 생각되는 여러 재료를 선정하여 많은 조합에 대한 실험을 행하였다. 생석회, 석고, 고령토, 규조토, 제올라이트 등의 여러 재료를 여러 조합으로 첨가하여 실험한 결과, 시멘트와 석고를 혼합한 것이 비교적으로 높은 압축강도를 나타내었다. 그리고 이러한 연구 결과를 바탕으로 연약점도의 고화에 최적인 조합과 배합비를 위한 실험을 재차 실시하였으며, 실험 후의 물성과 함께 반응생성물에 대한 검토도 행하여 그 결과를 발표하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.15-21
• /
• 2000

본 논문은 체적이 변하는 흙에 대하여 새로운 흙-수분 특성곡선 이론을 제시하고 이를 실험적으로 규명하였다. 그 결과, 점토와 같이 불포화되는 과정중 체적변형이 발생하는 흙의 흙-수분 특성곡선은 간극비와 흡인력의 함수이므로 체적변화를 무시할 수 없음이 밝혀졌다. 따라서 본 논문에서는 체적변화가 있는 경우 흙-수분특성곡선을 구하기 위하여 두가지 실험법을 채택하였다. 그 첫째는 전통적인 압력판 추출시험과, 중량함수비와 간극비와의 관계를 알 수 있는 수축한계시험을 실시하여 조합하는 방법이며, 둘째 방법은 압력판 셀을 새로인 고안하여 추출시험시에 체적 수축도 측정할 수 있는 수정된 압력판 셀 시험방법을 이용하는 것이다. 이 시험결과를 3차원 상의 면(surface)에서 표현하여, 체적변형을 고려한 흙-수분 특성을 규명할수 있도록 하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권11호
• /
• pp.73-84
• /
• 2013

사면 내 토사가 붕괴되거나 토석류가 발생하는 경우 파괴면에 작용하는 전단강도는 0에 가깝게 되면서 토사가 비점성 액체와 같이 유동한다. 점성토는 함수비 증가에 따라 그 연경도가 달라지며 액체상태로 바뀌는 액성한계에서 도 약간의 전단강도를 가진다. 본 연구에서는 점성토의 전단강도가 0이 되어 흐름을 유발하는 함수비를 찾고자 하였 다. 카올리나이트, 벤토나이트, 그리고 카올리나이트(50%)+벤토나이트(50%)와 같은 세 종류의 점토에 혼합수로 증류 수, 해수, 또는 미생물용액을 혼합하여 액성한계 상태로 만든 다음 함수비를 단계적으로 증가시키면서 토베인 시험기 를 이용하여 비배수전단강도를 측정하였다. 액성한계와 소성한계에서 비배수전단강도의 범위는 각각 3.6-9.2kPa와 24-45kPa 정도이었다. 한편 측정 결과로부터 비배수전단강도가 급격하게 변화하는 값에 해당하는 함수비를 흐름함수 비(Flow Water content)로 정의하였으며, 비배수전단강도가 0이 될 때의 함수비를 흐름한계(Flow Limit)로 정의하였다. 그리고 흐름한계와 액성한계의 상관관계를 살펴보기 위하여 흐름한계와 액성한계의 차이를 점성지수(Cohesive Index) 로 정의하였다. 또한 흐름한계와 소성한계의 차이를 새로운 소성지수(New Plasticity Index)로 정의하였으며, 흐름한계를 이용하여 새로운 액성지수(New Liquidity Index)도 정의하였다. 흐름한계(Flow Limit)는 액성한계보다 1.5-2배 정도 높은 값을 보였으며, 새로운 소성지수는 기존 소성지수보다 2-5.5배 정도 높았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 2017

본 연구는 다짐특성과 관련된 정량적인 자료를 제공하고자, 현장에서 채취된 여러 종류의 흙에 대한 입도분포 및 소성도에 따른 다짐특성을 파악하고, 인위적으로 조성한 입상체 흙에 대하여 A, D다짐에 따른 다짐특성 관계를 파악하였다. 실험 결과 최대 건조단위중량은 점토질 흙이 모래질 흙과 자갈질 흙에 비해 약 10% 작게 나타났다. 또한 점토질 흙의 최적함수비는 모래질 흙에 비해 약 20%, 자갈질 흙에 비해 약 30% 크게 나타나는 경향을 보였다. 또한 #200체 통과량은 30~50%, 모래 함유량은 30~60% 정도에서 다짐특성의 뚜렷한 변화를 확인할 수 있었다. 액성한계와 소성한계에 따른 다짐특성은 유사한 변화특성을 나타내었고, 세립토의 함유량이 많을수록 다짐특성이 뚜렷하지 않은 결과를 얻을 수 있었다. 인위적으로 조성된 입상체 재료와 현장재료의 다짐 특성은 거의 유사한 변화특성을 보였다. 한편 D다짐에 비해 A다짐이 최대건조단위중량은 약 10% 작게, 최적함수비는 약 20% 크게 나타났으며, 최대건조단위중량과 최적함수비가 커질수록 그 비는 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권1호
• /
• pp.7-18
• /
• 1994

본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권2호
• /
• pp.5-24
• /
• 1994

실내다짐토와 현장다짐토의 회복탄성특성을 비교하기 위하여 5종류의 현장다짐점토와 3종류의 실내다짐점토에 대한 회복탄성계수실험 (Resilient Modulus Test)을 실시하였다. 실험 결과에 의하면 현장시료의 회복탄성계수는 동일한 함수비와 건조단위중량으로 다짐형성된 시료의 그것과 상당히 다른 것으로 나타났다. 회복탄성계수는 1% 변형률에서의 일축압축응력과 좋은 상관 관계를 가지는 것으로 확인되었으며 이들간의 상관관계는 회귀분석에 의하여 간단한 식과 도표로 제안되었다. 구해진 상관관계는 실내다짐토와 현장다짐 토에 대해 약간 다르나, 실제 노반에 존재할 것으로 예상되는 응력조건하에서는 크게 다르지 않다. 제안된 상관관계식 자체는 시공후 지반의 상태변화에 영향을 받지 않으므로 as-compacted나 in-service상태에 모두 적용 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.75-85
• /
• 2004

폐기물 매립장의 침출수를 차수하기 위한 목적으로 다양한 토목섬유들이 폭 넓게 사용되어지고 있다. 이런 토목섬유 사이의 접촉 전단강도는 매립장 바닥차수 시스템 및 종료 매립장 커버 시스템 설계 시 구조물의 안전에 중요한 영향을 주는 설계정수임이 틀림이 없다. 본 연구에서는 폐기물 매립장 설계 시 중요한 설계정수인 토목섬유(지오멤브레인과 지오텍스타일 또는 토목섬유 점토 차수재) 사이의 접촉 전단강도를 산정하기 위하여 대형 직접전단 시험을 수행하였다. 특히, 대부분의 토목섬유가 강우, 침출수 및 지하수에 쉽게 영향을 받기 때문에 토목섬유의 접촉 전단강도에 대한 함수비의 영향을 고려한 연구를 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권9호
• /
• pp.55-60
• /
• 2010

필터형 배수재와 진공압을 이용하여 고함수비 점성토의 고화처리와 사면이나 터널의 수평배수를 촉진하여 지반을 안정화하는 공법을 개발하기 위하여 실내모형 시험을 수행하였다. 모형토조는 직경 1.5m, 높이 50cm로 제작하였으며, 토조하부는 사전압밀을 위한 배수구 및 개폐장치, 간극수압계를 설치하였고, 상부에는 침하계를 설치하여 시간별 침하를 계측할 수 있도록 제작하였다. 모형지반은 카오리나이트와 벤토나이트를 9:1의 비율로 130%의 함수비 상태에서 혼합 교반하여 박층으로 다져가면서 조성하였으며, 토조 중심부에 필터형 배수재를 설치하고 상부 캡에 호스를 연결하여 0.8MPa의 진공압을 가한 다음 1시간 간격으로 침하를 측정하였다. 실험종료 후 위치별로 함수비를 측정하고 불교란 시료의 삼축압축시험을 수행하여 지반의 강도증가 효과를 검증하였다. 11일 경과 후 침하는 최대 35mm, 함수비는 최대 38% 감소하였으며, 강도는 5~8배정도 증가하는 것으로 나타났다.