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.
Israel's coastal region consists, mainly, of Pleistocene and Holocene sands with varying degrees of calcareous cementation, known locally as "kurkar". Previous studies of these materials emphasized the difficulty in their geotechnical characterization, due to their extreme variability. Consequently, it is difficult to estimate construction stability, displacements and deformations on, or within these soils. It is suggested that SPT and Menard pressuremeter tests may be used to characterize the properties of these materials. Values of elastic modulus obtained from pressuremeter tests may be used for displacement analyses at different strain levels, while accounting for the geometric dimensions (length/diameter ratio) of the test probe. A relationship was obtained between pressuremeter modulus and SPT blow count, consistent with published data for footing settlements on granular soils. Cohesion values, for a known friction angle, are estimated, by comparing field pressuremeter curves to curves from numerical (finite element or finite difference) analyses. The material analyzed in the paper is shown to be strain-softening, with the initial cohesion degrading to zero on development of plastic shear strains.
Park, Sung-Sik;Woo, Seung-Wook;Lee, Jung-Shin;Lee, Sae-Byeok;Lee, Jun Cheol
Journal of the Korean Geotechnical Society
/
v.34
no.2
/
pp.33-42
/
2018
In this study, the EMI (electro-mechanical impedance) of a small piezoelectric sensor was applied for measuring a unit weight and cementation (strength) of sand. Three different sizes of uncemented Nakdong River sand were filled loosely or densely into a compaction mold. A piezoelectric sensor with 20 mm in diameter was installed within sand for impedance measurement. A small Nakdong River sand was mixed with cement ratios of 4, 8 12, 16% and then compacted into a specimen with 50 mm in diameter and 100 mm in height. The specimen consisted of 6 layers with a sensor at the third layer. The impedance signals for 3 days and unconfined compressive strength at the 3rd day were measured. As the unit weight of uncemented sand increased, the resonant frequency increased slightly from 102 to 105 kHz but a conductance at resonant frequency decreased. For cemented sands, as the curing time and cement ratio increased, the resonant frequency increased significantly from 129 to 266 kHz but the conductance at resonant frequency decreased. The unconfined compressive strength (UCS) of cemented sands was between 289 and 1,390 kPa for different cement ratios. The relationship of UCS and resonant frequency linearly increased but one with a conductance at resonant frequency was in inverse proportion.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.31
no.6C
/
pp.213-220
/
2011
Fines such as silt or clay are usually mixed with granular particles in natural or reclaimed soils which are slightly cemented. Such fines contained within weakly cemented soils may influence permeability and also mechanical behavior of the soils. In this study, a series of unconfined compression tests on weakly cemented sands with fines are carried out in order to evaluate the effect of fines on unconfined compressive strength (UCS) of cemented soils. Two different cement ratios and fine types were used and fine contents varied by 5, 10, and 15%. Two types of specimens were prepared in this testing. One is the specimen with the same compaction energy applied. The other is the one with the same dry density by varying compaction energy. When the same amount of compaction energy was applied to a specimen, its density increased as a fine content increased. As a result, the UCS of cemented soils with fines increased up to 2.6 times that of one without fines as an amount of fines increased. However, when the specimen was prepared to have the same density, its UCS slightly decreased and then increased a little as a fine content increased. Under the same conditions, a UCS of the specimen with silt was stronger than the one with kaolin. As a cement ratio increased, a UCS increased regardless of fine type and content.
In this study, in order to recycle a large amount of rocks and weathered mudstones produced by civil engineering projects such as railways and highways, as materials for roadbeds or embankment materials, circumferential specimens with a diameter of 5 cm and a height of 10 cm were made. A mudstone that weathered rapidly during rainfall was collected from Pohang construction sites. The weathered mudstone passed through a 2 mm sieve. It was prepared with the cement ratio, the sand ratio, curing condition and curing days. Three specimens were prepared according to each condition and then the unconfined compressive test, durability test and SEM analysis were performed to evaluate the engineering properties of the cemented soil. In the case of 28 days cured specimen, the strength of under-water cured specimens was 32-55% and the durability index was about 15% higher than air cured specimens. In addition, when the CR increased from 8% to 16%, the unconfined compressive strength (UCS) of pure mudstone cemented soil under water increased by about 1.6 times and the durability index increased by about 1.9 times. When the SR increased from 0% to 50%, the UCS of the specimen with SR = 10% was slightly less than or equal to specimen with SR = 0%. Then, as the SR became 30-50%, the UCS increased up to 51%. Unlike the UCS, the durability index increased continuously as the SR increased. As a result of SEM analysis, when SR was 50% rather than SR = 0%, the contact between sand particles increased and they were connected to each other. Such contact between these particles resulted in the increase of strength.
A calcium source is necessary for calcite precipitation within soil particles by microbial decomposition of urea and a calcium chloride is usually used. The harmful environmental impact of calcium chloride on road, ground and plants is severe. In this study, an eggshell with vinegar is investigated for an environmental-friendly calcium source. Urea-decomposing microorganism and eggshell or calcium chloride as a calcium source are mixed with Ottawa sand to precipitate calcite. Then, the cemented sand with calcite is tested for calcite precipitation, permeability and unconfined compressive strength. A specimen is prepared by loose Ottawa sand in a size of 5 cm in diameter and 10 cm in height. A urea solution with Sporosarcina pasteurii and two different calcium sources is injected into the specimen once a day for 30 days. Calcite precipitated at average of 7.2% on the specimen with eggshell as a calcium source, which was 1.2 times more than that with calcium chloride. The permeability of a specimen with eggshell was at average of 3.82E-5 cm/s, which was 7.7 times lower than that with calcium chloride. Unconfined compressive strength of a specimen with eggshell was at average of 387 kPa, which was 1.2 times higher than that with calcium chloride. As more calcite precipitated, the strength increased while the permeability decreased, regardless of calcium sources.
C.S.G is a material made by adding cement and water to rock-like material such as riverbed gravel or excavation muck that can be obtained easily near dam si. Recently, the use of C.S.G is gradually increasing as the construction material for dam, road, revement and so on. Commonly, the strength characteristics of C.S.G is affected by various influence factors such as grade, unit cement, age and water contents. In this study, a series of compaction test and unconfined compressive strength test were performed to investigate the relationship between a strength and influence factors such as three kinds of gradation, age, unit cement and water contents with riverbed gravel in Hwa Buk dam. The results show that strength Properties of C.S.G is variously affected by these influence factors. Especially, gradation and water contents are found to be very important factors fur determining the strength of C.S.G material. And, from the results of experimental study, the correlation equations between uncompressive strength and these factors are proposed.
In this study, a blast furnace slag with latent hydraulic property is used to cement granular soils without using Portland cement. When the blast furnace slag reacts with an alkaline activator, it can cement soils. The effect of amounts of blast furnace slag and types of alkaline activator on soil strength was investigated for resource recycling. Four different amounts of slag and six different activators (two naturals and four chemicals) were used for preparing specimens. The specimens were air-cured for 3 or 7 days and then tested for unconfined compressive strength (UCS). The UCS of cemented sand with slag increased, in the order of specimens mixed with potassium carbonate, calcium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide. Chemical alkaline activator was better than natural alkaline activator. The maximum UCS of 3-days cured specimens was 3 MPa for 16% of slag with potassium hydroxide, which corresponded to 37% of one with 16% of high-early strength portland cement. As the amount of slag increased, the UCS and dry density of a specimen increased for all alkaline activator cases. As the curing time increased from 3 days to 7 days, the UCS increased up to 97%. C-S-H hydrates were found in the cemented specimens from XRD analyses. Cement hydrates were more generated with increasing amount of slag and they surrounded sand particles, which resulted in higher density.
Arefian, Amir;Noorzad, Ali;Ghaemian, Mohsen;Hosseini, Abbas
Earthquakes and Structures
/
v.10
no.3
/
pp.717-733
/
2016
Trapezoidal Cemented Sand and Gravel Dam, namely Trapezoid CSG, is a new type of dam. Due to lack of dynamic studies in the field of CSG dam, this research was performed to analyze Trapezoidal CSG dam using dynamic Finite element method with ABAQUS Software. To investigate possible earthquake-induced damages, fragility curves are plotted based on damage index, the length of the cracks created at the dam base and the area of cracked elements in the dam. The seismic analysis indicated that minimum and maximum tensions are generated in the heel and toe of the dam, respectively. According to the fragility curves, with increase in PGA, the possibility of the exceeding the defined limit state is increased. However, the rate of increment is significantly reduced after PGA=0.4 g. Also, the same result is achieved for the second limit state. The "area of cracked elements" is more conservative criterion than the "crack length at the dam base", especially at PGA<0.4 g. As conclusion, CSG dams, despite of being made of poor materials in comparison with concrete dams, show good resistance, and even in some situations, better performance than the weighted concrete dams.
A study of the evolution of overburden fractures under the solid-fluid coupling state was conducted based on the geological and mining characteristics of the coal seam depth, weak strata cementation, and high-intensity mining in the mining areas of West China. These mining characteristics are key to achieving water conservation during mining or establishing groundwater reservoirs in coal mines. Based on the engineering background of the Daliuta Coal Mine, a non-hydrophilic simulation material suitable for simulating the weakly cemented rock masses in this area was developed, and a physical simulation test was carried out using a water-sand gushing test system. The study explored the spatial distribution and dynamic evolution of the fractured zone in the mining overburden under the coupling of stress and seepage. The experimental results show that the mining overburden can be vertically divided into the overall migration zone, the fracture extension zone and the collapse zone; additionally, in the horizontal direction, the mining overburden can be divided into the primary fracture zone, periodic fracture zone, and stop-fracture zone. The scope of groundwater flow in the overburden gradually expands with the mining of coal seams. When a stable water inrush channel is formed, other areas no longer generate new channels, and the unstable water inrush channels gradually close. Finally, the primary fracture area becomes the main water inrush channel for coal mines. The numerical simulation results indicate that the overlying rock breaking above the middle of the mined-out area allows the formation of the water-conducting channel. The water body will flow into the fracture extension zone with the shortest path, resulting in the occurrence of water bursting accidents in the mining face. The experimental research results provide a theoretical basis for the implementation of water conservation mining or the establishment of groundwater reservoirs in western mining areas, and this theoretical basis has considerable application and promotion value.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.