대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

  • 제28권4C호
  • /
  • Pages.247-253
  • /
  • 2008
  • /
  • 1015-6348(pISSN)
  • /
  • 2799-9629(eISSN)
대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

폐타이어 분말을 이용한 혼합경량토의 역학적 특성 연구

Mechanical Properties of Waste Tire Powder - Added Lightweight Soil

  • 김윤태 (부경대학교 해양공학과) ;
  • 강효섭 (부경대학교 대학원 해양공학과)
  • 투고 : 2008.05.09
  • 심사 : 2008.06.13
  • 발행 : 2008.07.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구에서는 준설토, 폐타이어 분말 및 저회(bottom ash)를 재활용한 폐타이어 분말 혼합경량토의 역학적 특성을 고찰하였다. 본 실험에서 폐타이어 분말의 함량은 건조 준설토 중량대비 0%에서 100%까지 25%간격으로 변화시켜 5개의 공시체를 준비하였다. 혼합된 공시체는 일축압축시험, 탄성파 시험을 수행하여 강도와 지반정수들을 구하였다. 실험결과 폐타이어 함량이 증가함에 따라 일축압축강도와 단위중량은 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 파괴시 축변형률은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 폐타이어 분말의 함량이 증가할수록 폐타이어 혼합경량토의 응력-변형률 곡선은 취성적 거동보다는 연성적 거동을 나타내었다. 탄성파 시험에서는 폐타이어 함량이 증가함에 따라 탄성파 속도와 전단탄성계수는 감소하는 성질을 나타내고 있다.

This paper investigates the mechanical characteristics of waste tire powder-added lightweight soil in which dredged soils, waste tire powder and bottom ash were reused. In this study, 5 groups of soil samples were prepared with varing contents of waste tire powder ranged from 0% to 100% at 25% intervals by the dredged soil weight. The mixed soil samples were subjected to unconfined compression and elastic wave tests to investigate their unconfined compressive strengths and dynamic properties. Test results showed that the unconfined compressive strength and unit weight decreased as the waste tire powder contents increased, but axial strain at failure increased. Also stress-strain relationship of waste tire powder-added lightweight soil showed a ductile behavior rather than a brittle behavior. The result of elastic wave tests indicated that the higher waste tire powder content, the lower elastic wave velocity and the lower shear modulus (G).

키워드

참고문헌

  1. 구봉근, 김수석, 김치원, 장기종(1992) 신편 토목재료학, 대응출판사, pp. 245-346
  2. 김윤태, 한우종, 정두회(2007) 준설토와 Bottom Ash 재활용을 위한 복합지반재료 개발, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제23권, 제11호, pp. 77-85
  3. 김윤태, 권용규, 김홍주(2005) 준설토 재활용을 위한 무보강 및 보강 경량토의 압축거동특성 비교, 한국해양공학회지, 한국해양공학회, 제19권, 제6호, pp. 44-49
  4. 김수삼, 김병일, 한상재, 신현영(2002) 준설토와 EPS를 혼합한 경량혼합처리토의 강도 특성, 한국철도학회지, 한국철도학회, 제5권, 제2호, pp. 61-69
  5. 김주철, 이종규(2002) 준설토를 이용한 경량기포혼합토의 역학적 특성 연구, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제18권, 제4호, pp. 309-317
  6. 김동환, 임종욱, 임남웅(2004) 화력발전소 Ash Pond에 매장되어 있는 Bottom Ash를 잔골재로 이용한 고성능 시멘트 모르터의 물성연구, 한국폐기물학회 춘계학술연구회 발표논문집, 한국폐기물학회, pp. 69-74
  7. 김진만, 조삼덕, 이용수, 백영식(2004) 옹벽뒤채움재로서 폐타이어 조각의 활용 방안 연구, 한국폐기물학회지, 한국폐기물학회, 제21권, 제2호, pp. 117-126
  8. 김진만, 이광우, 조삼덕, 오세용(2006) 폐타이어의 철도진동 저감 효과에 대한 실험적 연구, 한국환경복원녹화기술학회지, 한국환경복원녹화기술학회, 제9권, 제1호, pp. 31-40
  9. 도영곤, 권혁두, 이송(2006) Bottom Ash를 이용한 그라우팅재의 환경적 연구, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제22권 제11호, pp. 5-11
  10. 손기상(2005) 폐타이어 입자혼입 콘크리트의 강도별 특성 실험, 한국안전학회지, 한국안전학회, 제20권, 제2호, pp. 84-90
  11. 윤길림, 김병탁(2002) 준설토를 활용한 경량혼합토의 역학적 특성 연구, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제20권, 제4호, pp. 5-13
  12. 윤길림, 채광석, 김병탁, 김대학(2004) 준설토와 기포를 혼합한 인공지반의 연약지반개량 적용성 평가, ISSMGE ATC-7 SYMPOSIUM 2004년 9월, pp. 139-150
  13. 엄준길, 정경호, 홍영근, 주강(1998) 폐타이어 분말을 이용한 탄성 투수성 도로포장재에 관한 연구, Elastomer, Vol. 33, No. 4, pp. 290-296
  14. 조계춘, 이인모(2002), 탄성파를 이용한 흙의 특성연구, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제18권, 제6호, pp. 83-101
  15. Al-Tabbaa, A. and Aravinthan, T. (1998) Natural clay-shredded tire mixtures as landfill barrier materials, Waste Management, Vol. 18, pp. 9-16 https://doi.org/10.1016/S0956-053X(98)00002-6
  16. Cetin, H., Fener, M., and Gunaydin, O. (2006) Geotechnical poperties of tre-chesive cayey soil mixtures as a fill material, Engineering Geology, Vol. 88, pp. 110-120 https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2006.09.002
  17. Churchill, E.V. and Amirkhanian, S.N. (1999) Coal ash utilization in asphalt concrete mixtures, Journal of Energy Engineering, Vol. 11, No. 4, pp. 295-301
  18. Foose, G., Benson, C., and Bosscher, P. (1996) Sand reinforced with shredded waste tires, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 122, No. 9, pp. 760-767 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1996)122:9(760)
  19. Ghafoori, N. and Bucholc J. (1996) Investigation of lignite-based bottom ash for structural concrete, Journal of Material in Civil Engineering, Vol. 8, No. 3, pp. 128-137 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1996)8:3(128)
  20. Jo. H., Min. S., Lee. T., Ahn. H., Lee. S., and Hong. J. (2008) Environmental feasibility of using coal ash as a fill material to raise the ground level, Journal of Hazardous Materials, Vol. 154, pp. 933-945 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.10.108
  21. Kim, B.J., Prezzi, M., and Salgado, R. (2005) Geotechnical properties of fly and bottom ash mixtures for use in highway embankments, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 131, No. 7, pp. 914-924 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2005)131:7(914)
  22. Kumar, S. and Stewart, J. (2003) Evalution of illinois pulverized coal combustion dry bottom ash for use in geotechnical engineering applications, Journal of Energy Engineering, Vol. 129, No. 2, pp. 42-55 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9402(2003)129:2(42)
  23. Lok, M.H. and Yu, H.J. (2006) Laboratory study on the mechanical behavior of tire chip-sand mixture, Pavement Mechanics and Performance, ASCE, pp. 157-164
  24. Lee, H.J., Salgado, R., Bernal, A., and Lovell, W.C. (1999) Shredded tires and rubber-sand as lightweight backfill, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 125, No. 2, pp. 132-141 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1999)125:2(132)
  25. Otani, J., Mukunoki, T., and Kikuchi, Y. (2002) Visualization for engineering property of in-situ lightweight soils with air foams, Soil and Foundations, Vol. 4, No. 3, pp. 93-105
  26. Pierce, C.E. and Blackwell, M.C. (2003), Potential of scrap tire rubber as lightweight aggregate in flowable fill, Waste Management, Vol. 23, pp. 197-208 https://doi.org/10.1016/S0956-053X(02)00160-5
  27. Tsuchida, T., Takeuchi, D., Okumura, T., and Kishida, T. (1996), Development of lightweight fill from dredgings, Proc. of Environmental Geotechnics, Balkema, pp. 415-420
  28. Tatlisoz, N., Edil, B., and Benson, H. (1998) Interaction between reinforcing geosynthetics and soil-tire chip mixtures, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 124, No. 11, pp. 1109-1119 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:11(1109)
  29. Tang, Y.X., Tsuchida, T., Shirai, A., Ogata, H., and Shiozaki, K. (1996) Triaxial compression characteristics of super geo-material cured underwater, Proceedings of 31st Conference on Geotechnical Engineering, pp. 2493-2494