• 제목/요약/키워드: Clay-water/cement ratio

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점토-시멘트 혼합 지반의 물리적 특성 예측 (Prediction of Physical Characteristics of Cement-Admixed Clay Ground)

  • 박민철;전제성;정상국;이송
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.529-536
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    • 2014
  • 점토-시멘트 혼합토의 물리적 특성인 함수비, 비중, 단위중량과 간극비 등은 혼합토의 강도, 압축성, 압밀거동 예측 등에 적용되는 주요한 인자이다. 기존에는 혼합토의 물리적 특성을 복잡한 실내시험 및 시공 후 확인조사를 통해 이루어 졌다. 본 연구는 점토 함수비 90~170%, 시멘트 함유율 5~25%와 재령기간은 3~90일 조건으로 실내시험을 수행하였으며, 양생 후 혼합토 함수비, 비중, 단위중량과 간극비 등에 대한 변화를 분석하였다. 시험결과를 이용하여 원지반 점토 함수비, 시멘트 함유율과 재령기간 등의 역학적 관계를 바탕으로 혼합토의 함수비, 비중과 단위중량에 관한 물성 예측식을 제안하였다. 혼합토의 물성 예측식을 지반공학 분야에서 일반적으로 사용하는 간극비 산출식에 대입하여 혼합토의 간극비 예측식을 도출하였으며, 방콕 점토를 대상으로 간극비에 대한 실험결과와 본 연구에서 제안한 예측식을 검증하였다.

해성점토를 이용한 시멘트 혼합토의 배합조건 및 재령일별 강도 예측 (Strength Prediction of Mixing Condition and Curing Time Using Cement-Admixed Marine Clay)

  • 전제성;박민철;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.45-56
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    • 2013
  • 기존 연구를 통해 혼합토 강도예측에 있어 Abrams 방정식이 효과적으로 적용될 수 있으며 점토 함수비와 시멘트 함유율의 비는 강도를 결정짓는 가장 주요한 인자임이 제시되었다. 본 연구에서는 혼합토 실내시험을 통해 점토 함수비-시멘트 함유율 및 재령일에 대한 일축압축강도 변화를 분석하였으며, 회귀분석을 통해 각 배합조건별 Abrams 방정식 상의 계수값 변화 및 재령일에 대한 예측식을 제안하였다. 특정 상수값으로 고려되었던 B 계수는 재령일에 따라 변화하는 값으로서, 최종적인 혼합토 강도에 미치는 영향을 분석한 결과 재령일에 따른 변수형태의 고려가 적정한 것으로 나타났다. Abrams 방정식을 통해 $w_c/C$, 재령일을 변수로한 일축압축강도의 조건별 상호 관계식을 구성하였으며, 각 계수별 회귀분석 결과는 특정 배합조건에서의 혼합토 강도값을 이용한 임의 조건에서의 강도예측에 적용될 수 있었다.

준설매립된 해성점성토에서 시멘트계 고화재를 이용한 표층개량 (The Improvement of Surface Layer Using Cement-hardening Agents in Dredged and Reclaimed Marine Clay)

  • 남정만;윤중만
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.46-51
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    • 2004
  • The surface layer in dredged and reclaimed marine clay is improved by mixing of shallow soils and hardening agents, which is made of cement, containing some other special admixtures. Tests in both laboratory and field settings are performed to investigate the improvement effect and strength properties of cement-stabilized soils. The test results show that the hardening agent sufficiently improves the soil properties of the surface layer, while increasing the load-carrying capacity. The strength of cement-stabilized soils depends, primarily, on water-to-cement ratio and curing temperature. That is, the higher curing temperature and the longer curing time, the higher the strength in cement-stabilized soils. The high ratio of water-ta-cement results in a lower strength.

양생조건에 따른 생석회 혼합토의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Soil-Lime or Cement Mixtures on the Curing Conditions)

  • 민덕기;황광모;이완진;최영철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.305-312
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    • 2002
  • To estimate the effects of lime and cement on the surplus soil, the engineering properties of the marine deposited clay and the fresh water clay were analyzed. The specimen were prepared under several curing conditions, namely, underwater curing, wet condition curing and underwater curing after heating. Unconfined compression strength were estimated after 7, 14, 28 and 60 days, respectively. The strength were steeply increased with time until first 14 days. Specially the increase of the strength of the heated soil were large.

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시멘트 혼합토 및 복합지반의 강도, 변형 특성 및 수치해석 (Strength and Deformation Characteristics, and Numerial Analysis for Cement Admixed Clay and Composite Ground)

  • 전제성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권8호
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    • pp.51-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원지반 점토와 시멘트 혼합토를 포함하는 복합지반을 조성하고 이에 대한 실내 일축압축강도 시험을 통해 원지반 점토 함수비 및 치환율, 시멘트 함유율 등에 따른 강도 및 변경 특성치를 분석하였으며, 혼합토에 대한 개별요소 수치모델링을 수행하였다. 시멘트 함유율 15 % 이상에서는 최종적인 복합지반의 강도에 있어 치환율을 증가시키는 것보다 시멘트 함유량 증가 등을 통한 혼합토의 강도를 증가시키는 것이 더욱 유리함을 알 수 있었으며, 회귀분석을 통해 원지반 점성토의 일축압축강도와 시멘트 혼합토의 시멘트 함유율, 복합지반 치환율을 이용하여 최종적인 복합지반의 일축압축강도 및 탄성계수 예측이 가능하였다. 치환율과 함께 최종적인 복합지반의 강도 및 변형 특성치 예측에 가장 중요한 요소인 시멘트 혼합토의 일축압축강도는 실내시험 및 본딩모델이 적용된 3차원 개별요소 수치모델링을 통해 그 검증과 예측이 가능하였다.

Strength and durability study on cement mortar containing nano materials

  • Ashok, M.;Parande, A.K.;Jayabalan, P.
    • Advances in nano research
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    • 제5권2호
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    • pp.99-111
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    • 2017
  • Nano particles have been gaining increasing attention and applied in many fields to fabricate new materials with novel functions due to their unique physical and chemical properties. In the present study two nano materials, namely nano silica (NS) and nano clay metakaolin (NMK) were partially replaced with ordinary Portland cement (OPC). The replacement level was varied from 0.5 to 2.0% in OPC and blended in cement mortar with a water cement ratio of 0.40. Mechanical property studies and durability experiments such as compressive strength, tensile strength, water absorption, depth of chloride penetration test. Nano silica was synthesized from rice husk ash and analyze the size using particle size analyzer. The results indicate that the compressive and tensile strength of the cement mortars containing nano materials were higher strength compared to the plain mortar with the same water cement ratio.

연직 매트로 보강된 연약지반의 지지력 특성 (Characteristics of Bearing Capacity of Soft Ground Reinforced by Vertical Mat)

  • 신은철;이길호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.83-90
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    • 2012
  • 일반적으로 심층혼합공법에 의한 점토지반의 개량효과는 물리적 개량효과에 비해서 훨씬 크며 조기에 큰 개량 강도를 얻을 수 있으나, 국내 시공실적이 부족하고 시멘트-점토의 혼합방법에 따른 품질관리에 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트, 모래, 점토의 배합비에 따른 강도특성과 연직MAT의 형태에 따른 연약지반의 개량특성을 파악하기 위해 해성점토를 이용하여 일축압축 강도시험과 모형토조시험을 수행하였다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 시멘트와 물의 중량비를 기준으로하여 모래를 일정 비율로 혼합하였고, 시멘트는 점토중량대비 각각 10%, 20%, 30%, 40%를 혼합하였고 대상지반토의 함수비는 40%, 60%, 80%로 조정하여 제작하였다. 공시체는 습윤방법을 이용하여 7일, 14일, 28일간 양생하여 양생기간에 따른 일축압축강도시험을 수행하였다. 지지력시험은 모형토조를 제작하고 Mat식으로 개량한 지반을 형성한 다음 개량률에 따른 지지력을 비교하고 연직MAT 장벽 상호간의 간섭효과를 분석하였다.

Utilization of ladle furnace slag from a steelwork for stabilization of soil cement

  • Ayawanna, Jiratchaya;Kingnoi, Namthip;Sukchaisit, Ochakkraphat;Chaiyaput, Salisa
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권2호
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    • pp.149-158
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    • 2022
  • Ladle furnace (LF) slag, waste from the steel-making process, was incorporated to improve the compressive strength of soil cement. LF slag was mixed to replace the cement in the soil-cement samples with wt% ratio 20:0, 15:5, and 10:10 of cement and slag, respectively. LF slag in the range of 5, 10, and 20 wt% was also separately added to the 20-wt% cement-treated soil samples. The soil-cement mixed LF slag samples were incubated in a plastic wrapping for 7, 14, and 28 days. The strength of soil cement was highly developed to be higher than the standard acceptable value (0.6 MPa) after incorporating slag into soil cement. The mixing of LF slag resulted in more hydration products for bonding soil particles, and hence improved the strength of soil cement. With the LF slag mixing either a replacement or additive materials in soil cement, the LF slag to cement ratio is considered to be less than 1, while the cement content should be more than 10 wt%. This is to promote a predominant effect of cement hydration by preventing the partially absorbed water on slag particles and keeping sufficient water content for the cement hydration in soil cement.

빈배합 시멘트 혼합점토의 압밀 특성 (Consolidation Behavior of Poor Mixed Soil-Cement)

  • 이종민;권영철;이흥길;이봉직
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.25-31
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    • 2010
  • 4대강 사업이나 항만의 지속적인 건설 및 관리 등으로 인해 준설점토의 발생량은 꾸준히 증가할 것이다. 이러한 준설점토를 매립재료 등으로 유효하게 재활용하기 위해 지반공학 관련 기술자들은 많은 노력을 기울여 왔다. 그러나 준설점토가 일반적으로 매우 높은 초기 함수비를 갖고 있으며 동시에 강도 역시 매우 낮은 점을 생각하면 준설된 점토의 처리를 위한 장비의 주행성 확보나 혹은 압밀을 위해 많은 시간이 필요하다는 등의 다양한 문제에 직면하게 된다. 최근까지 경제성과 효과면에서 탁월한 시멘트를 이용한 준설점토의 처리 등에 많은 연구 성과가 발표되고 혹은 현장에서 효과적인 처리공법으로 사용되고 있지만, 시멘트 자체가 지반 내에서 6가크롬이나 수은 등의 중금속을 유출하는 경우 환경 부하의 증가 뿐만 아니라 지하수를 통한 오염 확산 등에서 우려되는 점이 없지 않다. 따라서 가급적 시멘트 혼합비를 낮출 수 있는 방안에 대한 검토가 이루어져야 한다는 것이 저자들의 판단이며 이를 위해 빈배합 시멘트 혼합점토의 거동에 대해 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 특히 압밀 특성에 초점을 맞추어 분석하였으며 연구 결과 압밀 침하량의 억제와 압밀속도의 증가가 동시에 나타나는 시멘트 고화제 혼합비 시작점은 4%~6% 정도인 것을 확인하였다.

저시멘트 소일콘크리트의 유동성 및 압축강도 특성 (Flow and Compressive Strength Properties of Low-Cement Soil Concrete)

  • 박종범;양근혁;황철성
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 연구에서는 산업부산물을 다량 활용한 소일콘크리트의 유동성 및 강도발현에 대한 결합재-흙의 비(B/S) 및 물-결합재비(W/B)의 영향을 평가하였다. 보통 포틀랜드 시멘트의 부분 치환재로서 바이패스 더스트 10%, 고로슬래그미분말 40%, 순환유동층 플라이애시 25%가 사용되었다. 저시멘트 결합재와 함께 사질토 또는 점성토를 사용하여 18 소일콘크리트 배합이 실험되었다. 실험결과 소일콘크리트의 유동성은 대상토(점성토 또는 사질토)의 종류에 관계없이 동일한 W/B에서 B/S가 클수록 증가하였다. 압축강도는 점성토 콘크리트보다 동일 배합조건을 갖는 사질토 콘크리트에서 컸다. 산업부산물 다량 활용 소일콘크리트의 배합은 압축강도 및 고유동성을 고려하면 대상토에 관계없이 B/S가 0.35 그리고 W/B는 175%가 추천될 수 있었다.