Engineering Properties of Tire Treads for Soil Reinforcement

지반보강재로서 타이어 트레드의 공학적 특성

In order to utilize treads of waste tire as reinforcement material it is necessary to know the interface friction angle between tread surfaces and soil and tensile strength of connection joint of tire treads. In this research large direct shear tests were performed to get the interface friction angle between the inner and outer surfaces of treads and soil for different degree of compaction. From the large direct shear tests, the ratio of interface friction angle to the shear friction angle of sand, ${\delta}/{\phi}$, were 1.06 in outside surface of tire tread and 0.93 in inside surface of tire tread. For weathered granite soil the ratio of interface friction angle was 0.98 and 0.92 for outside and inside of tread, respectively. Also tensile tests were performed using universal testing machine for the connection joint of treads and Tirecell units using bolts. The tensile strength of connection joint increased with the number of bolts and with the sizes of washers. Connection by polypropylene ropes showed lower strength than those of bolts.

폐타이어의 트레드를 지반보강재로서 활용하기 위해서는 타이어 외면 및 내면과 흙간의 내부마찰각 그리고 폐타이어 연결부의 강도특성을 알아야 한다. 본 연구에서는 폐타이어 트레드와 모래 및 풍화토간의 접촉면마찰각을 알기 위해 흙의 다짐정도를 달리하여 대형직접전단시험을 수행하였다. 직접전단시험 결과 모래-타이어 외면간의 마찰각비(${\delta}/{\phi}$)는 1.06배 이상, 모래-트레드 내면간의 ${\delta}/{\phi}$는 0.93배 이상, 풍화토의 마찰각비(${\delta}/{\phi}$)는 트레드 외면과 내면에 대하여 각각 0.98, 0.92로 나타났다. 또한 UTM을 이용하여 폐타이어 연결부의 재료에 따른 인장강도시험을 수행하였다. 시험 결과 고장력 볼트를 사용한 인장시험에서 볼트의 개수 및 와셔의 크기가 증가할수록 연결부에서의 인장강도는 증가하였으며 폴리프로필렌 로프 연결의 경우가 볼트연결의 경우보다 작은 강도를 나타내었다.