The use of calcium sulfoaluminate (CSA) cement as a rapid-hardening cement admixture or eco-friendly alternate for ordinary Portland cement (OPC) has been attempted over the years, but the cost of CSA cement and availability of suitable aluminium resource prevent its wide practical application. To propose an effective ground improvement design in sandy soil, this study aims at blending a certain percentage of CSA with OPC to find an optimum blend that would have fast-setting behavior with a lower carbon footprint than OPC without compromising the mechanical properties of the cemented sand. Compared to the 100% CSA case, initial speed of strength development of blended cement is relatively low as it is mixed with OPC. It is found that 80% OPC and 20% CSA blend has low initial strength but eventually produces equivalent ultimate strength (28 days curing) to that of CSA treated sand. The specific OPC-CSA blend (80:20) exhibits significantly higher strength gain than using pure OPC, thus allowing effective geotechnical designs for sustainable and controlled ground improvement. Further parametric studies were conducted for the blended cement under various curing conditions, cement contents, and curing times. Wet-cured cement treated sand had 33% lower strength than that of dry-cured samples, while the stiffness of wet-cured samples was 25% lower than that of dry-cured samples.
국내 화력발전소의 석탄회 발생량은 매년 증가하고 있는 상황이다. 특히 Fly Ash보다 상대적으로 생산량이 15 % 정도로 적은 저회의 경우 적은 생산량에도 불구하고 재활용률이 낮아 발전소에 단순 매립되어 있는 실정이다. 하지만, 발전소 마다 매립장이 포화상태에 있고, 새로운 매립장 건설이 어려운 상황이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 매립석탄회를 토목 공사에의 대규모 적용을 촉진하는 방안이 가장 합리적인 방안이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 산업폐기물인 석탄재와 항만 준설을 하면서 대량으로 매립되고 있는 준설토를 혼합한 혼합토의 표층고화처리공법에 대한 적용성을 검토하기 위해서 유동성 및 일축압축시험을 통한 역학적 거동 특성을 연구하였다. 시험결과, 유동성은 준설토와 석탄회 혼합토의 경우 함수비 91-92%에서 유동성 200 mm를 확보하여 우수했고, 준설토 100 %와 모래와 석탄회의 혼합토는 상대적으로 낮은 유동성을 나타냈다. 일축압축강도 역시 준설토와 석탄회의 혼합토는 28일 강도에서 요구 강도 159 kN/㎡을 만족하면서 우수한 결과를 나타냈으나, 그 외 시료들은 요구 강도를 만족하지 못하는 결과를 나타냈다. 본 연구에서는 시멘트와 양생 기간에 따른 압축강도 거동 예측식을 제시하였다.
이 연구에서는 사면과의 부착력과 식물 생장력이 높은 식생기반재를 개발하고자, 시멘트 기반의 결합재와 기능성 첨가제를 혼합한 녹생토의 기초물성과 식물 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 석고계 시멘트를 혼합한 녹생토(No.3)의 전단강도가 낮게 나타났으나, 식생 환경에 가장 적합한 경도 수준(23.6mm) 및 pH 값(7.4)을 나타냈다. 또한, 보습제를 첨가하여 성능을 개선한 녹생토의 초기 식생 발현은 일반 녹생토 비해 늦고 전도도값은 다소 높은 경향을 나타냈다. 반면, 성능을 개선한 녹생토는 타설면과의 부착력이 높았으며, 일정 시간 경과 후의 식물 생장 속도 및 동절기와 환절기 재생능력이 우월한 것으로 나타났다.
연약 지반개량을 위한 심층혼합처리 공법의 사용은 점차로 증가 추세에 있으며 특히, 일본과 해안가에 인접한 동남아 국가는 물론 스칸디나비아지역에서도 보편화된 개량공법으로 각광을 받고 있다. 시멘트는 지반의 강도를 증가시키고 압축성을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 심도가 깊은 퇴적지반이나 해안지역에서 지반의 지지력 증가나 압밀침하를 감소시키기 위해 시멘트를 개량재료로 사용할 수가 있다. 연약지반 처리를 위한 고화제로서 시멘트의 사용이 증가하고 있음에도 불구하고 이에 대한 응력-변형특성이나 혼합처리 흙의 구조적인 특성 등의 역학적인 거동특성을 명확하게 파악하지 못하고 있다. 본 연구에서는 시멘트 고화처리 흙의 역학적 성질을 파악하기 위해 카올린을 이용하여 최대 10%의 시멘트를 첨가하여 7일에서 112일가지 양생기간을 변화시켜 삼축압축시험, 일축압축시험, 등방압밀 및 표준압밀시험등을 수행하였으며 이에 따른 시멘트 고화처리 흙의 역학적인 특성을 파악하고자 하였다. 또한 혼합토의 시료 제조 및 양생방법등 일련의 시험과정에 대한 절차 및 방법에 대하여 기술하였다.
The mono-layer cover system is composed of soils only as a filling material and various plants are planted on the surface to control the water balance in the cover system. In this paper, the mono-layer cover system was considered as an alternative landfill final cover system and developed a model that could utilize industrial by-product (especially, coal ash & phosphogypsum) as additive filling materials. The mixture of granite soil, coal ash, and phosphogypsum was placed as a cover material in a box constructed with cement. Laboratory tests were carried out to investigate the environmental effect on the utilization of coal ash & phosphogypsum and to determine the mxing ratio of each materials. In the leaching test, all materials showed lower heavy metal concentration than the threshold values of regulation. The optimum mixing ratio of materials which was applied to field model test was determined to soil (4) : coal ash (1) : phosphogypsum (1) on the volume base. Field model tests were continued from February to July, 2004 in the soil box that was constructed with cement block. It was verified that coal ash and phospogypsum mixed with soil was to be safe environmentally and the water balance of mono-layer cover system was reasonable.
Traditional methods of earth reinforcement consist of introducing strips, fabrics, or grids into an earth mass. Recently, discrete fibers are simply added and mixed with the soil, much the same as cement, lime or other additives. The advantages of randomly distributed fibers is the maintenance of strength isotropy, low decrease in post-peak shear strength and high stability at failure. In this study, new composite reinforcement structures which consist of geotextile and randomly distributed discrete fibers were examined their engineering properties, such as shear strength of the composite reinforced soil and permeability of short fiber reinforced soil. The increments of shear strength of composite reinforced soils were the sum of increments by fiber and woven geotextile, respectively. The permeability of short fiber reinforced soil was increased with fiber mixing ratio.
Hardening agent has been the traditional material for surface soil stabilization a sat ground This study aims at determining optimal mixture ratio of hardening agent in accordance with the required design specificutions. Hardening agent is properly mixed with Fly ash, Gyosum, Slag and Cement for the etmmngite hydrates which is dective for early stabilization of unconsoliokrred soil. \ulcornerhe treated soil is the clay tint is widely found here and there in Koresz In this study, preliminary tests were performed to get optirml mixture ratio of stabilizer ingredient, and mrvine clay in Jin-Hae was used to get physid and Md properties. Labomtory tests of 50 stabilized soil were performed to get optimal mixture mtio for 16-stabilizer merial a 6 types, a d stabilizer mixing was determined
경량기포혼합토(LAS)의 일축압축강도($q_u$)와 변형계수($E_{50}$)에 영향을 미치는 인자를 분석하기위해 모래, 실트, 점토의 함유율이 서로 다른 건설발생토(원료토)를 이용하여 일축압축강도시험을 수행하였다. 일축압축강도시험 분석결과 동일 원료토에서 LAS의 목표단위중량(${\gamma}_m$) 및 시멘트 첨가량($C_i$)이 강도-변형특성의 지배인자로 분석되었으며, 서로 다른 원료토에서는 단위중량과 시멘트 첨가량이 동일할 경우 원료토의 입도분석시험(KS F2302)결과 산출된 모래, 실트, 점토의 상호비율과 강도-변형특성의 관계를 제시하였다. 양생일에 따른 LAS의 강도발현속도는 원료토내 점토의 함유율($C_%$)이 증가할수록 강도발현을(a)은 저하되는 것으로 나타났다.
쏘일네일링 공법은 일반적으로 중력식 그라우팅 방법으로 사용되고 있으나, 그라우팅으로 인한 공동발생 및 충진 불량 문제를 해결하고자 최근에는 가압식 쏘일네일링 공법의 개발과 적용사례가 증가하고 있다. 가압식 그라우팅은 일반적으로 포틀랜트 시멘트와 물을 혼합하여 사용하나 소요강도 발현까지 10일 이상 걸리기 때문에 초속경 시멘트를 혼합하여 사용하고 있다. 이에 이 논문에서는 가압식 그라우팅 주입시간을 고려하여 적정 겔타임이 확보되는 초속경 시멘트 혼합비 30%가 가압식 쏘일네일링을 하기에 적합하다고 판단하였다. 화강풍화토 지반을 대상으로 모형토조를 제작하여 네일체의 인발실험을 한 결과, 주입시간 10초에서는 변형률 15% 일 때의 인발력이 5.7kN으로 중력식과 비교하였을 때 약 1.5배의 보강효과가 나타났다. 압력시간을 10초, 20초, 30초, 40초의 조건으로 달리할 경우에는 주입시간 증가에 따른 마찰저항력이 선형적으로 증가하나, 한계주입압력을 넘는 수준의 주입시간에서는 수압파쇄 효과로 인해 마찰저항력이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석을 통하여 무보강 사면과 중력식, 가압식 쏘일네일링으로 보강된 사면의 안정을 비교분석 하였다.
The strength properties of Light-Weighted Soils(LWS) mixed with Expanded Polystrene(E.P.S) are studied. Test results show that when the initial water contents of dredged soils are under 135% and the cement contents are above 1%, Light-Weight Soils are in the appropriate strength range of 2.0 to 4.0kg/㎠. However, E.P.S contents had a little affects on the strength properties of LWS. In the view of E.P.S diagram's effects on LWS, which have expand ratio of 25, 35, 45 and 60, further studies considering of physical properties of original E.P.S beads are needed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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