• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권2호
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• pp.167-194
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• 2004

In this paper axial loading tests on low strength concrete members, which were confined with various thickness of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite sheets are described. Totally 46 specimens with circular, square and rectangular cross-sections with unconfined concrete compressive strengths between 6 and 10 MPa were included in the test program. During the tests, a photogrammetrical deformation measurement technique was also used, as well as conventional measurement techniques. The contribution of external confinement with CFRP composite sheets to the compressive behavior of the specimens with low strength concrete is evaluated quantitatively, in terms of strength, longitudinal and lateral deformability and energy dissipation. The effects of width/depth ratios and the corner radius of the specimens with rectangular cross-section on the axial behavior were also examined. It was seen that the effectiveness of the external confinement with CFRP composite sheets is much more pronounced, when the unconfined concrete compressive strength is relatively lower. It was also found that the available analytical expressions proposed for normal or high strength concrete confined by CFRP sheets could not predict the strength and deformability of CFRP confined low strength concrete accurately. New expressions are proposed for the compressive strength and the ultimate axial strain of CFRP confined low strength concrete.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권6호
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• pp.627-634
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• 2018

Soil stabilization is an essential engineering process to enhance the geotechnical properties of soils that are not suitable for construction purposes. This study focuses on using coconut coir, a natural fibre to enhance the soil properties. Lime, an activator is added to the reinforced soil to augment its shear strength and durability. An experimental investigation was conducted to demonstrate the effect of coconut coir fibers and lime on the consistency limits, compaction characteristics, unconfined compressive strength, stress-strain behaviour, subgrade strength and durability of the treated soil. The results of the study illustrate that lime stabilization and coir reinforcement improves the unconfined compressive strength, post peak failure strength, controls crack propagation and boosts the tensile strength of the soil. Coir reinforcement provides addition contact surface, improving the soil-fibre interaction and increasing the interlocking between fibre and soil and thereby improve strength. Optimum performance of soil is observed at 1.25% coir fibre inclusion. Coir being a natural product is prone to degradation and to increase the durability of the coir reinforced soil, lime is used. Lime stabilization favourably amends the geotechnical properties of the coir fibre reinforced soil.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.15-25
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• 2016

화성 지역의 저소성 실트 지반에 대한 비배수 전단강도를 평가하기 위해 일련의 실내 및 현장 원위치 시험을 수행하였다. 저소성 지반에 대한 비배수 전단강도 산정을 위한 시험의 적용성을 분석하기 위해서 일축압축시험 및 간이 CU 시험을 실시하였으며, 저소성 실트 지반의 경우, 원지반에서 불교란 시료 채취가 적절하게 이루어진다 할지라고 시료 내부의 잔류유효응력이 매우 감소하게 되어, 일축압축강도가 현저하게 과소평가되는 결과가 얻어졌다. 따라서, 해성 점토 지반과 동일한 조건이 갖추어지도록 원위치 유효상재압으로 재압밀시킨 후, 전단시험에서 얻어진 간이 CU 강도, $s_{u(scu)}$의 75%를 설계 비배수 전단강도로 적용한다면, 원위치 전단강도를 적절하게 평가할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.39-46
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• 2013

지반개량분야에서는 수많은 공법들이 지금까지 발전을 거듭하여 개발되어왔다. 그러나 대부분의 공법들은 지반의 강도 증진에만 중점을 두었으며 환경문제 발생에 대한 구체적인 해결방안을 제시하지 못하고 있다. 이에 최근에 들어 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 유기산 재료를 이용한 지반개량이 개발되어왔으나 아직 근본적인 안정화 메커니즘에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 친환경 개량재인 유기산 재료를 활용한 일축압축강도시험 및 pH시험을 통해 안정화 메커니즘에 대해 규명하였다. 그 결과, 유기산 처리가 된 샘플이 유기산 처리가 되지 않은 샘플보다 시간에 따른 더 큰 일축압축강도를 보였다. 또한, 유기산 재료에 의해 미생물들의 증식이 촉진되며, 토양의 공극 감소를 통해 토양이 개량된다는 것을 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 지반개량 공법의 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.45-55
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• 2012

본 연구는 폐석분의 성토재 활용에 대한 연구로서 폐석분, 화강풍화토, 그리고 폐석분과 화강풍화토의 혼합토에 대해 강도증진의 목적으로 단섬유를 보강한 경우의 강도 특성을 시험적으로 분석한 것이다. 폐석분, 화강풍화토 및 혼합토에 단섬유를 혼합한 경우 단섬유의 함량과 일축압축강도 증가비는 거의 선형적인 증가 경향을 보였으며, 화강풍화토에서 가장 큰 일축압축강도 증가비가 나타났고, 혼합토는 폐석분과 유사한 일축압축강도 증가비를 나타냈다. 전단강도 시험 결과 폐석분을 화강풍화토와 혼합한 혼합토의 경우 단섬유함량에 따른 점착력의 변화는 작았으나, 내부마찰각은 증가하는 추세를 보였으며, 단섬유 함유량 0.75%에서 21%의 내부마찰각 증가효과를 나타냈다. 폐석분 및 화강풍화토에 비교하여 상대적으로 강도정수가 크게 증가하는 경향을 보이고 있어 혼합토에서 단섬유의 보강효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.213-220
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• 2008

시멘트로 고결된 사질토의 일축압축강도와 취성적인 거동을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 모래에 포틀랜드시멘트와 콘크리트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올 섬유를 무작위로 보강하였다. 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 다음 5층 다짐으로 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 적은 양의 시멘트를 혼합하여 시멘트의 고결효과보다는 섬유의 인장력으로 인한 보강효과에 중점을 두었다. 8% 이하의 시멘트비를 가진 약하게 고결된 혼합토에 섬유비를 다르게 공시체를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 섬유비와 시멘트비에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 일축압축강도는 시멘트비가 2%인 경우 섬유비의 증가에 따라 최대 6배까지 증가하였다. 섬유의 인장력으로 공시체의 연성이 증가하여 최대응력 시의 축변형률이 시멘트비가 2%인 경우 섬유비에 따라 최대 7% 정도 증가하였다. 시멘트비가 2%인 혼합토에 1%의 섬유 보강으로 인한 효과를 마찰각의 증가와 점착력의 증가로 분리하여 해석하였으며, 마찰각의 증가로 해석한 경우 섬유로 전달되는 응력은 수직응력의 8% 정도로 계산되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.61-67
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• 2014

본 연구에서는 시멘트의 유해성을 극복하기 위하여 시멘트 대신에 친환경 토양안정재를 사용한 식생블록을 제작하여 압축강도 및 휨강도 특성을 규명하였다. 식생블록 제작에 사용된 토양안정재는 천연섬유에서 추출한 단섬유와 석회 등을 주원료로 하며 흙의 전단강도를 증가시켜 블록의 내구성을 향상시키면서 식생을 가능하게 하는 특징을 가지고 있다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 토양안정재와 화강풍화토를 혼합하여 제작하였으며, 토양안정재는 혼합토의 중량대비 6 %, 12 %, 18 %로 변화시켜 물과 교반하였다. 공시체는 공기 중에서 건조하여 각각 5일, 7일, 14일, 28일간 양생시키고 일축압축강도 시험을 수행하였다. 휨강도 시험은 일축압축강도 시험과 동일한 조건으로 블록을 제작하여 각 단계별 휨강도 시험을 실시하였고 현장 적용성 평가를 위하여 토양안정재의 특성을 고려한 최적함수비를 제안하였다. 또한 식생블록에 대한 투수시험 결과 KS F 4419에서 규정하는 투수성 블록의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권2호
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• pp.115-127
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• 2021

This paper investigates the effects of soaking on a lime stabilized high plasticity clay and evaluates the implications for pavement design. In this context, the soil was stabilized by 4%, 6% and 9% hydrated lime. The soil was pulverized in two different gradations so that representative field gradations could be simulated. Both soil pulverization levels passed the relevant field gradation criteria. Curing durations were chosen as 7 days, 28 days and 56 days. Two groups of samples were prepared and were tested in unconfined compression test apparatus to measure the strength and secant modulus at failure values. One of the groups was tested immediately after curing. The other group of samples were first cured and then subjected to soaking for ten days before testing. Visual observations were made on the samples during the soaking period. The results showed the superiority of fine soil pulverization over coarse soil pulverization for unsoaked conditions in terms of strength and modulus values. Soaking of the samples affected the unconfined compressive strength and modulus values based on lime content, curing duration and soil pulverization level. In soaked samples, fine soil pulverization resulted in higher strength and modulus values compared to coarse soil pulverization. However, even with fine soil pulverization, effects of soaking on modulus values were more significant. A new term named as "Soaking Influence Factor (SIF)" was defined to compare the reduction in strength and modulus due to soaking. The data was compared with the relevant design guidelines and an attempt was made to include Soaking Influence Factors for strength and modulus (SIFS and SIFM) into pavement design processes. Two equations which correlated secant modulus at failure to unconfined compressive strength were proposed based on the samples subjected to soaking. The results of this study showed that in order to decrease the diverse effects of soaking for lime stabilized soils, soil pulverization level should be kept as fine as possible in the field. Importance of proper drainage precautions in the pavements is highlighted for better performance of the pavements.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.51-59
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• 2010

The cemented sand and gravel (CSG) method is a construction technique that adds cement and water to rock-like materials, such as rivered gravel or excavation muck which that can be obtained easily at areas adjacent to dam sites. This study was performed to evaluate the unconfined compressive strength properties and freezing and thawing resistance of CSG materials with unit cement content. The three types of CSG-80, CSG-100 and CSG-120 with cement content were designed to evaluate the optimum water content, dry density, strength, stress-strain, micro structure and durability factor. As the results, the optimum water content ratio with cement content showed almost similar tendency, and the unconfined compressive strength and dry density increased as cement content increases. The strength ratio of 7 days for 28 days were in the range of 55~61 % and the strain ratio in stress-strain curve were in the range of 0.8~1.6 % nearby maximum strength in 28 days. It is expected that this study will contribute to increasing application of CSG method as well as to increasing the utilizing of CSG materials as a environmentally friendly CSG method.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권1호
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• pp.67-79
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• 2015

This article presents the result of laboratory study conducted on expansive soil specimens treated with lignin, rice husk powder (RHP) and rice husk ash (RHA). The amount of lignin produced from paper industry and RHP were varied from 0 to 20% and RHA from 0 to 10% by weight. The treated specimens were subjected to unconfined compressive strength (UCS),swelling test and Atterberg limit tests. The effect of additives on UCS and atterberg limit test results were reported. It was observed that the additives and curing duration had a significant effect on the strength value of treated specimens. Generally (except the sample treated with 20% RHP for 3-day) with increasing additive and curing duration the UCS value increases. A RHP content of 15% was found to be the optimum with regard to 3-day cure UCS.