Soft marine clay deposits pose several foundation problems. Generally, lime stabilization is used worldwide for solidifying of soft marine clay deposits. In this paper, a series of laboratory tests were conducted to verify clay-lime reaction. A clay was collected from Pusan, which was mixed with various quantities of quick lime and slaked lime. Various compounds produced by clay-lime reaction were identified by X-ray diffraction analysis. The physico-chemical properties of the clay were also investigated. Compounds such as calcium silicate hydrate (CSH), calcium aluminate hydrate (CAH), calcium aluminate (CA), hillebrandite, and gehlenite were identified. It is likely that such compounds were mainly produced by pozzolanic reaction. Based on the change of physico-chemical properties obtained by the reaction, the water content was considerably decreased when lime was added to the clay. In addition, unconfined strength was increased. In the other hand, quick lime was more effective than slaked lime in decreasing and increasing of the water content and unconfined strength, respectively. Fewer cracks were produced when the clay was mixed with quick lime. It is suggested that these beneficial changes produced by the mixing of the clay and lime depend on the properties of compounds obtained by chemical reaction.
The Middle to Late Cambrian Machari Formation in the Machari area, Yeongweol, Korea consists of 7 lithofacies and 3 facies associations, which are thought to be deposits of carbonate ramp (mid to outer ramp) to basin environment. These lithofacies are bedded lime mudstone, laminated lime mudstone, bioclastic/peloidal packstone to grainstone, poloidal/bioclastic wackestone, conglomerate, mottled lime mudstone, and shale. Bedded lime mudstone facies, a few cm thick lime mudstone alternating with shale layer, is believed to have been deposited by intermittent dilute turbidity currents. Laminated lime mudstone facies, alternating lime mudstone with laminated shale, is interpreted to have been formed by fine-grained turbidity currents. Bioclastic/peloidal packstone to grainstone facies was deposited by turbidity current and peloidal/bioclastic wackestone faceis was deposited by debris flow. Conglomerate facies is thought to be deposits of storm activities. Mottled lime mudstone facies is interpreted to have been formed by bioturbation. Shale facies is interpreted to have been formed by suspension settling. Seven lithofacies of the Machari Formation are divided into three facies associations. Facies association I consisted of bedded lime mudstone facies, mottled lime mudstone facies, conglomerate facies, and bioclastic/peloidal packstone to grainstone facies, is interpreted to have been deposited on the mid ramp. Facies assocaition II consisted of bedded lime mudstone facies, laminated lime mudstone facies, bioclastic/peloidal packstone to grainstone facies, and peloidal/bioclastic wackestone facies is thought to be deposits of the outer ramp. Facies association III consisted of laminated lime mudstone facies and shale facies is interpreted to have been formed on the basin environment.
This study was conducted to obtain the most effective distribution of grain size and the optimum lime content for lime-soil stabilization. To achieve the aim, the change of consistency, the characteristics of compaction and unconfined compressive strength were tested by adding of 0, 4, 6, 8, 10 and 12 percent lime by weight for all soils adjusted by given ratios of sand to clay. The results obtained were as follows; 1. There was a tendency that the plasticity index of lime-soil mixture was decreased by increasing the amount of lime, whereas the liquid limit was varied irregularly and the plastic limit was increased. 2. With the addition of more lime, the optimum moisture content of lime-soil mixture was increased, and the maximum dry density was decreased. 3. The optimum lime content of lime-soil mixture was varied from soil to soil, and the less amount of small grain size, the less value of optimum lime content. 4. The optimum distribution of grain size for lime-soil mixture was in the soil, having the ratio of about 60 percent of cohesive clay and about 40 percent of sand by weight. 5. In the soil having fine grain size, the effect of curing appeared for long periods of time, whereas the increasing rate of unconfined compressive strength was great on the soil of coarse grain size in the earlier stage of curing period.
There are around 6700 millions tons of perlite reserves in the world. Although perlite possesses pozzolanic properties, it has not been so far used in soil stabilization. In this study, stabilization with perlite and lime of an expansive clayey soil containing smectite group clay minerals such as montmorillonite and nontronite was investigated experimentally. For this purpose, test mixtures were prepared with 8% of lime (optimum lime ratio of the soil) and without lime by adding 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of perlite. Geotechnical properties such as compaction, Atterberg limits, swelling, unconfined compressive strength of the mixtures and changes of these properties depending on perlite ratio and time were determined. The test results show that stabilization of the soil with combination of perlite and lime improves the geotechnical properties better than those of perlite or lime alone. This experimental study unveils that the mixture containing 30% perlite and 8% lime is the optimum solution in stabilization of the soil with respect to strength.
The following results were obtained by the compression test of 3, 7, 14 and 28 days cured lime soil mixtures. The soil used in this test was clayey soil(sand : 20% silt : 45%, clay : 35%) and the rates of hydrated lime mixture for the dry weight of soil were 4, 8, 12, 19 and 20 percents. 1. The optimum moisture content increases and the maximum dry density decreases with the increase of the lime content. 2. The compacted moisture for the maximum strength in lime soil mixture increases with the increase of the lime content and the increase of curing periods. 3. The compressive strength increase of curing periods and its increasing ratio is largest at the 8 percent lime content. 4. The line content for the maximum strength decreases with increase of curing period and the largest strength shows at the 8 percent lime content when the curing period is over two weeks. 5. It seems to depend on the temperature effect that the compressive strength of lime soil mixtures cured in soil shows the lowest value. Accordingly, the effect of curing moisture does not influence to the strength of lime soil mixtures as much as the variation of curing temperature.
This study was conducted to investigate most effective the optimum lime content for lime-clay modification. To achieve the aim, characteristics of compaction and compressive strength were tested by adding of 0, 5, 10, 15 and 20% lime (Hydrated lime) of dry weight of the clay. Distilled water was added 10, 15, 20 and 25% of dry weight of lime-clay mixture. In this test, the compressive strength of the specimens was measured according to the following curing period : 7, 21, 28, 35 and 49 days. The results are as follows. (1) As lime additive increased, the optimum moisture content of lime-clay mixture was increased and the maximum dry density was decreased. (2) The soil mixture of 20% of the moisture content and 10% of lime additive was shown the maximum compressive strength. (3) As curing period longer, the compressive strength was increased but after 21 curing days, the increasing rate of compressive strength was low as compared with earlier its value. (4) In the range of 20% of the moisture content, compressive strength of mixture of 10% lime additive increased twice compared with that of mixture of 0% lime additive. (5) All of the lime-clay are possible to use for an sub-base material and 20% of moisture content of lime-clay mixture is possible to use for a base material.
본 연구는 문화재 보수에 사용되는 소괴 소석회, 분말 소석회, 시판 소석회를 대상으로 배합비에 따른 석회 모르타르의 유동성, 응결시간 및 수축율을 비교하였다. 유동성 시험 결과, 문화재 조적용 석회 모르타르의 최적 배합수 비율은 소괴 소석회 8~10%, 분말 소석회 10~18%, 시판 소석회 17~40%의 범위로 나타났다. 응결시간과 수축율 분석 결과, 문화재수리표준품셈에 기술된 전돌벽쌓기(습식) 대비 종결시간비는 시판 소석회(0.4) < 분말 소석회(5.6) < 소괴 소석회(5.7)의 순으로, 수축율비는 소괴 소석회(1.1) < 분말 소석회(1.2) < 시판 소석회(3.0)의 순으로 나타났다. 물리·화학적 특성 분석 결과, 소석회의 입자크기가 커질수록 최적 배합수 함량은 낮아졌고 응결시간은 지연되며 수축율은 감소하였다. 이와 같은 결과는 향후 건축문화재의 수리·복원 현장에 사용되는 석회 모르타르의 초기거동과 수축특성을 예측하는데 기여할 것으로 판단된다.
The history to have used lime in building construction was much long without distinction of the East or the West. The ancient nations of korean peninsula had used lime as construction material. The witness was discovered in the kings' tombs of fifth century. In the Joseon dynasty(15~19c), what applied several developed lime compounds to the kings' tombs have been recorded in 'Sanleong-Uigwe(山陵儀軌)' & 'Yeonggeon-Uigwe(營建儀軌)' of those days documents. Therefore, this paper is to examine the whole procedures from the product and provision of lime to its application through those days documents. Following conclusions have been reached through the study. Three lime compounds to be developed for the kings' tombs was extendedly applied to residential government buildings step by step within the current of time. These compounds to be used in the kings' tombs of the Joseon dynasty had been correlated to those of the ancient nations, which were nations of korean peninsula in narrow range, chinese and orient nations in broad range. These compounds have possibilities of development as the environmental-friendly building material. And these compounds should provide a standard specification for conservation & restoration of the traditional and cultural properties. I could confirm that the whole procedures had not been developed within limited space-time of the specified nation & period, but within interactions of the nations & periods. In the periods which disturb its interaction, the expansion of productivity in building construction was interfered.
Ramesh, H.N.;Kulkarni, Madhavi Gopal Rao;Raghunandan, Mavinakere Eshwaraiah;Nethravathi, S.
Geomechanics and Engineering
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제28권3호
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pp.255-263
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2022
Lime stabilization has conventionally been listed amid the key techniques of chemical stabilization. Replacing lime with sustainable agro-based by-products have gained prominence in recent decades. Bagasse ash (BA) is one such potential alternatives, an industrial waste with abundance in production, and industries exploring sustainable solutions for its safe disposal. Supplementing BA with lime could be an ideal approach to reduce lime consumption. However, suitability of BA and lime for the stabilization of expansive clays, such as black cotton (BC) soil is yet to be explored. This paper therefore aims to investigate the suitability of BA-lime mixtures to stabilize BC soil with emphasis to compaction behaviors and unconfined compressive strength (UCS) using standard laboratory procedures. Suitability of BA-lime mixture is then assessed against addition of calcium sulphate which, from previous experience, is detrimental with lime stabilization. Experimental outcomes nominate 15% BA as the optimum value observed from both compaction and UCS data, while addition of 4% lime to 15% BA showed the best results. Mineralogical and microstructural analysis show the presence of cementitious compounds with addition of lime and calcium sulphate with curing periods. While, formation of Ettringite needles were noted with the addition of calcium sulphate in BA-lime mixtures (at optimum values) after 90-day curing, and UCS results showed a decrease at this point. To this end, addition of BA in lime stabilization showed encouraging results as assessed from the compaction and UCS results. Nonetheless usage of calcium salts, with utmost emphasis on calcium sulphate and equivalent should be avoided.
In this study, the compressive strength characteristics of lime-cement-soil mixtures, composed of lime, soil, and a small amount of cement, were investigated by performing the unconfined compression tests, the freezing and thawing tests, the wetting and drying tests and the permeability tests. The specimens were made by mixing soils with cement and lime. The cement contents were 0, 6, 8 and 10 %, and the lime contents were 2, 4, 5, 10, 15 and 20 % in weight. Each specimen was cured at constant temperature in a humidity room for 3, 7 and 28 days. The compressive strength characteristics of the lime-cement-soil mixtures were then investigated using the unconfined compression tests, freezing and thawing tests and the wetting and drying tests. Based on the test results, a discussion was made on the applicability of the lime-cement-soil mixtures as a construction material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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