• 제목/요약/키워드: granular mixtures

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Analysis of the thresholds of granular mixtures using the discrete element method

  • Jian, Gong;Jun, Liu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권4호
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    • pp.639-655
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    • 2017
  • The binary mixture consists of two types of granular media with different physical attributes and sizes, which can be characterized by the percentage of large granules by weight (P) and the particle size ratio (${\alpha}$). Researchers determine that two thresholds ($P_S$ and $P_L$) exist for the peak shear strength of binary mixtures, i.e., at $P{\leq}P_S$, the peak shear strength is controlled by the small granules; at $P{\leq}P_L$, the peak shear strength is controlled by the large granules; at $P_S{\leq}P{\leq}P_L$, the peak shear strength is governed by both the large and small granules. However, the thresholds of binary mixtures with different ${\alpha}$ values, and the explanation related to the inner details of binary mixtures to account for why these thresholds exist, require further confirmation. This paper considers the mechanical behavior of binary mixtures with DEM analysis. The thresholds of binary mixtures are found to be strongly related to their coordination numbers $Z_L$ for all values of ${\alpha}$, where $Z_L$ denotes the partial coordination number only between the large particles. The arrangement structure of the large particles is examined when P approaches the thresholds, and a similar arrangement structure of large particles is formed in both 2D and 3D particle systems.

Shear Strength of Intermediate Soils with Different Types of Fines and Sands

  • Kim, Ukgie;Ahn, Taebong
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.33-42
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    • 2013
  • In this paper, a series of monotonic undrained shear tests were carried out on four kinds of sand-fine mixtures with various fines content. Two kinds of sands (Silica sand V3, V6) and fines (Iwakuni natural clay, Tottori silt) were mixed together in various proportions, while paying attention to the void ratio expressed in terms of sand structure $(F_c{\leq}F_{cth})$. The undrained shear strength of mixtures below the threshold fines content was observed so that as the plastic fines content increases, maximum deviator stress ratio decrease for dense samples while an increase is noted for loose samples. For non-plastic fines, the increase in the amount of fines leads to an increase in density of the soil, which results in an increase in strength. Then, the monotonic shear strength of the mixtures was estimated using the concept of granular void ratio. It was found that the shear strength of mixtures is greatly dependent on the skeleton structure of sand particles.

자루재배용 배지종류가 토마토 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향 (Effects of Ecologically Sound Substrates on Growth and Yield of Tomato(Lycopersicon esculentum Mill.) in Bag Culture)

  • 이용범;박권우;노미영;채의석;박소홍;김수현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.37-45
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    • 1993
  • 국내 원예시설이 고정화되면서 각종 연작 장해가 나타남에 따라 객토와 토양소독의 필요성이 커지고 있으나 객토와 토양소독에 소요되는 비용 증가가 큰 문제로 대두되고 있다. 이에 따른 간이한 양액재배 시스템으로서 농가에서도 투자비용과 운용비용이 저렴하면서 환경오염의 염려가 없거나 적은 각종 인공배지를 활용한 토마토 자루재배(bag culture) 실험결과는 다음과 같다. 1. 단용배지를 이용한 토마토 자루배재에서 질석, 훈탄, 모래, 페놀수지 (PRE), 입상면, perlite 등에서 생육, 수량 및 품질면에서 이용가능성이 높고 이들 배지의 단점을 보완한다면 암면 대체도 가능할 것으로 보인다. 2. 혼합배지를 이용한 토마토 자루재배에서 perlite와 입상면 혼합처리에서는 perlite 20-40%수준과 입상면 80-60%수준에서, peatmoss와 질석 혼합처리에서는 peatmoss 40-60%와, 질석 60-40% 혼합비율에서, peatmoss+질석 +입 상면 혼합처리에서는 peatmoss를 50-60%로 하고 질석과 입상면을 각각 25-20%로 혼합한 경우에서 각각 높은 수량과 품질을 보여주었다.

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배지의 혼입비율과 관비 양액 농도가 오이 플러그묘의 초기생장에 미치는 영향 (Effects of Mixing Ratio of Substrates and Concentration of Fertigation in Nutrient Solutions on the Early Growth of Cucumber Plug Seedlings)

  • 김홍기;조자용;배종향;양승렬;허북구
    • 생물환경조절학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.101-107
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    • 2007
  • 오이['장형흑진주' 오이; (주)서울종묘]를 공시작물로 하여 양질의 플러그묘 생산을 위한 혼합배지 개발과 적정 관비 양액 농도를 규명하기 위해 수행하였다. 혼합배지는 피트모스를 기본으로 왕겨, 훈탄, 부숙톱밥, 펄라이트 및 입상압면 등을 상이한 비율로 혼합하여 5처리로 하였고, 그 중 양호한 혼합배지 3종을 선발하여 관비 양액 농도(EC)를 대조구(EC $0.1dS{\cdot}m^{-1}$), 0.5, 1.0 및 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$등으로 처리하여 오이 유묘의 생장반응(27일째)을 검토하였다. 오이 플러그묘 생장에 양호한 혼합배지는 피트모스:왕겨:훈탄:부숙톱밥:펄라이트=25:10:25:20:20(v/v), 피트모스 왕겨:부숙 톱밥:입상암면=30:25:20:25(v/v) 및 피트모스:왕겨:부숙톱밥=40:40:20(v/v)였다. 대조구 (EC $0.1 dS\;m^{-l}$)에 비해 관비 양액의 농도가 높아질수록 초장, 엽면적 및 총건물생산량 등이 현저히 높아 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$로 두상관수 2-3회 관비하였을 때 가장 좋은 플러그묘를 생산할 수 있었다. 관비 양액 농도와 혼합배지 종류 처리간에는 유의차가 인정되지 않았다.

모형옹벽실험을 이용한 폐주물사 혼합재의 지반공학 적용성 연구 (A Study on the WFS Co-mixtures by Small Scale Retaining Wall Test)

  • 조재윤;이관호;이인모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.419-426
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    • 2000
  • The purpose of this study is to present the application of WFS co-mixtures for retaining wall as flowable backfill. The fly ash, generated at the Tae-An thermoelectric power plant, was used in this research and was classified as Class F. Green Sand, Furane Sand, and Coated Sand, which had been used at a foundry located in Pusan, were used. Couple of laboratory tests and small scale retaining wall tests were performed to obtain the physical properties of the WFS co-mixtures and the possibility of backfill materials of retaining wall. The range of permeability for all the co-mixtures was from 3.0${\times}$10$\^$-3/ cm/s to 6.0${\times}$10$\^$-5/ cm/s. The unconfined strength of the 28-day cured specimens reached around 550kPa. Results of the consolidated-undrained triaxial test showed that the internal friction angle is between 33.5$^{\circ}$ and 41.8$^{\circ}$. The lateral earth pressure against wall decreased up to 80% of initial pressure within a 12 hours and the total lateral earth pressure is less than that of typical granular soil. It was enough to construct the backfill for the standard retaining of 6m with just two steps, like fill the co-mixtures for half of retaining wall, and then fill the others after 1 day. The stability of retaining wall for overturning and sliding increased as the curing time elapsed.

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점토혼합모래의 반복전단특성에 대한 세립분 함유율의 영향 (Effect of Fines Content on the Cyclic Shear Characteristics of Sand-clay Mixtures)

  • 김욱기;효도 마사유키;안태봉
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.51-59
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    • 2008
  • 본 연구에서는 모래에서 점토에 이르는 넓은 범위의 혼합시료를 재성형하기 위하여 세립분으로 활성을 가지고 있는 자연점토와 조립분으로 규사를 혼합하여 실험에 이용하였다. 공시체는 세립분함유율이 낮은 범위 즉, 모래입자가 골격구조를 형성하고 있는 범위에 대해서는 다양한 간극비를 조성하기 위해 습윤 다짐방법을 이용하였으며, 활성을 나타내는 범위에 대해서는 정규압밀점토의 일정한 간극비를 조성하기 위해 예압밀방법을 이용하여 다양한 세립분함유율을 갖는 공시체를 제작하여 비배수 반복 전단실험을 수행하였다. 실험결과, 세립분함유율 20%미만의 시료에서 동일한 세립분함유율의 공시체에 대해 모래 골격간극비가 증가함에 따라 반복 전단강도는 감소하였으며 더욱이, 실험시료의 골격간극비가 규사의 최대간극비 이상의 범위에서는 흙의 구조가 다짐에너지의 영향을 거의 받지 않고 강도발현의 주체가 점토 매트릭스에 지배되는것을 알 수 있다. 모래점토 혼합토를 대상으로한 비배수 반복 전단실험에서 세립분 함유율이 20%미만의 낮은 영역에서 조립자의 구조는 반복 전단강도 특성에 큰 영향을 미치며 더욱이, 세립분함유율보다 모래구조의 밀도에 유의하는것이 더욱 적합한 것을 알 수 있다.

점토와 모래의 혼합토의 정적 전단거동에 대한 세립분 함유율의 영향 (Effect of Fine Content on the Monotonic Shear Behavior of Sand-Clay Mixtures)

  • 김욱기;효도 마사유끼;백원진;안태봉
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.91-100
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    • 2007
  • 대부분의 지반설계에 있어서 지반은 모래나 점토로 구분하며 각 지반의 거동에 따른 적절한 설계가 이루어지고 있다. 예를 들면, 사질토의 거동은 상대밀도로 나타내며, 점토의 거동은 연경도 등을 이용하여 나타낸다. 그러나 모래-점토 혼합토는 전형적으로 중간토로 구분되며 간단히 모래나 점토로 구분되지 않으므로 세립분 함유율이 낮은 사질토부터 세립분 함유율이 높은 점토에 대한 전이영역에서의 흙의 거동에 대하여 합리적인 해석이 필요하다. 본 연구에서는 활성을 가지고 있는 자연점토와 모래를 혼합하여 모래만으로 구성된 구조부터 세립분만의 구조에 이르기까지 다양한 세립분 함유율을 갖는 공시체를 제작하였다. 모래-점토 혼합토에 대한 세립분 함유율의 증가에 따른 전단특성을 명확하게 하기 위해 골격간극비에 착안하여 등방 및 이방압밀상태에서 전단실험을 수행하였다. 실험결과에서 모래-점토 혼합토의 정적전단강도는 골격간극비에 크게 의존하는 것으로 나타났다.