KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Effect of Different Curing Methods on the Unconfined Compressive Strength of Cemented Sand

양생방법에 따른 고결모래의 일축압축강도 특성

  • 박성식 (원광대학교 공과대학 토목환경도시공학부) ;
  • 김기영 (한국수자원공사 K-water 연구원 댐안전연구소) ;
  • 최현석 (원광대학교 공과대학 토목환경도시공학부) ;
  • 김창우 (원광대학교 공과대학 토목환경도시공학부)
  • Received : 2009.06.16
  • Accepted : 2009.07.29
  • Published : 2009.09.30
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Abstract

Cemented soils or concrete are usually cured under moisture conditions and their strength increases with curing time. An insufficient supply of water to cemented soils can contribute to hydration process during curing, which results in the variation of bonding strength of cemented soils. In this study, by the consideration of in situ water supply conditions, cemented sand with cement ratio less than 20% is prepared by air dry, wrapped, moisture, and underwater conditions. A series of unconfined compression tests are carried out to evaluate the effect of curing conditions on the strength of cemented soils. The strength of air dry curing specimen is higher than those of moisture and wrapped cured specimens when cement ratio is less than 10%, whereas it is lower when cement ratio is greater than 10%. Regardless of cement ratio, air dry cured specimens are stronger than underwater cured specimens. A strength increase ratio with cement ratio is calculated based on the strength of 4% cemented specimen. The strength increase ratio of air dry cured specimen is lowest and that of wrapped, moisture, and underwater cured ones increased by square. Strength of air dry cured specimen drops to maximum 30% after wetting when cement ratio is low. However, regardless of cement ratio, strength of moisture and wrapped specimens drops to an average 10% after wetting. The results of this study can predict the strength variation of cemented sand depending on water supply conditions and wetting in the field, which can guarantee the safety of geotechnical structures such as dam.

시멘트 혼합토나 콘크리트는 일반적으로 습윤상태를 유지하면서 양생이 되며 양생기간이 늘어남에 따라 수화작용으로 강도는 증가한다. 하지만 양생기간 동안 시멘트 혼합토에 충분한 수분이 공급되지 않을 경우 이는 수화작용에 영향을 미치고 결국 시멘트 혼합토의 강도 변화를 가져오게 된다. 본 연구에서는 시멘트비가 20% 미만인 시멘트 혼합토가 현장에서 시공 될 때 발생할 수 있는 수분공급 조건을 고려하여 네 가지 양생방법(대기중 양생, 밀봉 양생, 습윤 양생, 수중 양생)으로 제작된 고결모래의 양생조건에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였다. 전기간(3일) 대기중 양생한 공시체의 강도는 시멘트비가 10% 미만인 경우 밀봉 및 습윤 양생한 공시체보다 크지만 시멘트비가 10% 이상인 경우는 더 작았다. 시멘트비에 관계 없이 대기중 양생한 공시체가 수중 양생한 공시체보다 더 큰 강도를 발휘하였다. 양생방법이 동일한 경우 시멘트비 4%의 강도를 기준으로 시멘트비 증가에 따른 강도 증가율은 대기중 양생한 공시체가 가장 낮았으며, 밀봉, 습윤 및 수중 양생한 공시체의 강도는 시멘트비 증가율의 제곱으로 증가하였다. 공시체를 2일 양생 후 1일 동안 수침시켰을 때 밀봉 또는 습윤 양생한 공시체의 강도는 수침시키지 않은 공시체보다 시멘트비에 관계없이 평균 10% 정도 저하되었으나, 대기중 양생한 공시체는 시멘트비가 낮은 경우 최대 30% 정도까지 크게 저하되었다. 본 연구 결과는 현장에서 발생하는 수분공급 조건과 수침에 따른 시멘트 혼합토의 강도 변화를 예측하여 시멘트 혼합토를 사용한 댐과 같은 지반구조물의 안정성 확보에 기여할 수 있다.

Keywords

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