• Geomechanics and Engineering
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• 제12권5호
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• pp.739-752
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• 2017

This study was intended to evaluate the improved strength of the ground by applying the bio grouting method to a loose sandy ground. The injection material was prepared in the form of cement-like powder, with the bio injection material produced by microbial reactions. The grouting test was conducted under the conditions similar to the field where the bio injection material can be applied. In addition, the injection materials (cement and sodium silicate No. 3) used for Labile Waterglass (LW) method and the conventional grouting methodwere prepared through a two-solution one-step process. The injection into the specimens was done at a pressure of 150 kPa and then, with a bender element, their moduliof elasticity were measured on the 7th, 14th, 21st and 28th curingdays to analyze their strengths according to the duration of curing. It was confirmed that in all injection materials the moduli of elasticity increased over time. In particular, when 30% of the bio injection material was added to 100% cement, the modulus of elasticity tended to increase by about 15%. This confirmed that the applicability became higher when the bio injection material was used in place of the conventional sodium silicate.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.47-54
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• 2017

본 연구에서는 바이오주입재를 시멘트와 같은 분말 형태로 주입재를 개발하였다. 바이오그라우팅의 배합비를 선정하기 위해 규산소다 3호 : 물의 비율(50 : 50, 35 : 65, 20 : 80), 시멘트 : 바이오주입재의 비율(100 : 0, 90 : 10, 70 : 30)로 각각 샌드겔 공시체를 제작하여 시간 경과에 따른 geltime을 분석하였다. 그리고 geltime에 따른 일축압축강도를 평가하여 시공조건에 맞는 배합비를 선정할 수 있도록 제시하였다. 실내실험 결과, 규산소다 3호 : 물의 비율이 35 : 65, 시멘트 : 바이오주입재의 비율이 90 : 10일 때 겔타임과 일축압축강도가 잘 나타나 적정한 최적배합비로 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권1호
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• pp.31-40
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• 2021

Injection grouting is one of the most common ground improvement practice to increase the strength and reduce the hydraulic conductivity of soils. Owing to the environmental concerns of conventional grout materials, such as cement-based or silicate-based materials, bio-inspired biogeotechnical approaches are considered to be new sustainable and environmentally friendly ground improvement methods. Biopolymers, which are excretory products from living organisms, have been shown to significantly reduce the hydraulic conductivity via pore-clogging and increase the strength of soils. To study the practical application of biopolymers for seepage and ground water control, in this study, we explored the injection capabilities of biopolymer-based grout materials in both linear aperture and particulate media (i.e., sand and glassbeads) considering different injection pressures, biopolymer concentrations, and flow channel geometries. The hydraulic conductivity control of a biopolymer-based grout material was evaluated after injection into sandy soil under confined boundary conditions. The results showed that the performance of xanthan gum injection was mainly affected by the injection pressure and pore geometry (e.g., porosity) inside the soil. Additionally, with an increase in the xanthan gum concentration, the injection efficiency diminished while the hydraulic conductivity reduction efficiency enhanced significantly. The results of this study provide the potential capabilities of injection grouting to be performed with biopolymer-based materials for field application.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.5-12
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• 2018

최근 도심지 지역에서 도로함몰로 이어질 수 있는 지반 내 공동의 탐사를 수행하고 있으며, 도로함몰을 방지하기 위하여 지반 내 공동의 적절한 충진이 요구되고 있다. 본 논문에서는 발포성 경량그라우트재에 대하여 플로우 시험, 팽창 전후의 단위중량 및 공기량 측정, 그리고 일축압축강도 시험을 수행하여 공동 충진의 적합성과 공학적 특성을 평가하고자 하였다. 배합 재료는 물, 시멘트, 발포제를 사용하였으며, 발포제의 비율을 조절하여 두 가지 배합비로 조성된 시료에 대한 공학적 특성을 평가하였다. 각각의 시험 결과, 두 배합비 모두에서 플로우 값이 200mm 이상인 것으로 측정되고, 28일 일축압축강도가 1.3MPa 이하로 측정되어, 두 배합은 유동성 및 강도의 측면에서 공동 충진에 적합한 재료로 평가되었다. 단, 배합 시 물과 발포제가 충분히 혼합되지 않는 경우 재료 내부에 존재하는 기포가 불균질하게 분포될 수 있으므로 물과 발포제의 혼합 시 주의가 필요하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.473-481
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• 2013

본 연구에서는 미생물 반응으로 생성된 탄산칼슘을 현장조건과 유사한 장비로 제작하여 모래지반에 주입함으로 모래지반의 강도 개선 및 주입범위를 평가하고자 하였다. 본 연구를 분석하기 위해 단층토(Sand, SP, SW)는 D 150mm ${\times}$ H 200mm로 3가지 case를 제작하였고, 다층토(SW/SP, SP/SW)는 D 150mm ${\times}$ H 300mm로 제작하여 2가지 case를 Dr 30%인 연약지반으로 제작하여 1일 동안 주입실험을 수행하였다. 포켓관입시험기로 일축압축강도를 측정하였고, 주입노즐 주변의 구근형성을 통해 주입범위를 살펴보았다. 또한, XRD분석 통해 공시체내의 성분분석을 진행하였다. 그 결과, 다층토에서 SP/SW에서 전구간에 걸쳐 약 500kPa의 강도와 15cm 두께의 고결을 확인하였다. 이는 바이오그라우팅 기술이 지반의 간극 상태와 크기에 따라 주입 효과에 상당한 영향이 있음을 확인 할 수 있었다.