• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.59-67
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• 2016

동결토의 강도는 흙 입자의 크기와 모양, 그리고 얼음과 부동 수분의 양과 같은 요인에 영향을 받는다. 본 연구에서는 동결토의 포화도와 실트 함량에 따라 변화하는 부동 수분의 양과 강도를 평가하고자 하였다. 시료는 주문진사, 실트, 그리고 증류수를 혼합하여 사용하였다. 실트의 함량비(SF)는 주문진사의 중량($W_{sand}$)에 대한 실트 중량($W_{silt}$)의 비율이 10%와 30%가 되도록 혼합하고, 포화도는 5%, 10%, 15%, 그리고 20%가 되도록 조성하였다. 시료는 $-10^{\circ}C$의 챔버 내에서 동결하였고, 동결 시간을 선정하기 위하여 24 시간, 48 시간, 그리고 72 시간동안 동결한 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였다. 일축압축강도가 동결 시간 24 시간 이후에 유사하여 동결 시간은 24 시간으로 선정하였다. 또한, 동결 과정 중 부동 수분의 양을 파악하기 위해 TDR 시스템을 이용하여 시료의 함수비를 모니터링 하였으며, 실트의 함량과 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였다. 동결이 완료된 시료에 대하여 일축압축실험을 수행하였고, 포화도의 증가에 따라 일축압축강도가 지수함수적으로 증가하는 것으로 나타났다. 포화도가 증가함에 따라 부동 수분의 양이 증가하였으나, 동결에 사용된 물 즉, 얼음이 강도 발현에 보다 큰 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.213-220
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• 2008

시멘트로 고결된 사질토의 일축압축강도와 취성적인 거동을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 모래에 포틀랜드시멘트와 콘크리트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올 섬유를 무작위로 보강하였다. 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 다음 5층 다짐으로 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 적은 양의 시멘트를 혼합하여 시멘트의 고결효과보다는 섬유의 인장력으로 인한 보강효과에 중점을 두었다. 8% 이하의 시멘트비를 가진 약하게 고결된 혼합토에 섬유비를 다르게 공시체를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 섬유비와 시멘트비에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 일축압축강도는 시멘트비가 2%인 경우 섬유비의 증가에 따라 최대 6배까지 증가하였다. 섬유의 인장력으로 공시체의 연성이 증가하여 최대응력 시의 축변형률이 시멘트비가 2%인 경우 섬유비에 따라 최대 7% 정도 증가하였다. 시멘트비가 2%인 혼합토에 1%의 섬유 보강으로 인한 효과를 마찰각의 증가와 점착력의 증가로 분리하여 해석하였으며, 마찰각의 증가로 해석한 경우 섬유로 전달되는 응력은 수직응력의 8% 정도로 계산되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.67-75
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• 2012

본 연구에서는 식물추출액을 이용하여 모래 입자 사이에 친환경적으로 탄산칼슘을 석출시켜 모래 고결을 유발하고자 하였다. 식물추출액에는 고결유발 미생물(예: $Sporosarcina$ $pasteurii$)과 같이 요소를 탄산이온과 암모늄이온으로 분해하는 우레아제 성분이 포함되어 있다. 분해된 탄산이온과 용액 속에 녹아 있는 칼슘이온이 결합하여 탄산칼슘을 석출시키는 원리를 이용하여 모래의 고결을 유도하였다. 깨끗한 낙동강모래에 식물추출액과 요소 그리고 칼슘원(염화칼슘 또는 수산화칼슘)을 혼합한 용액을 섞어서 비빈 다음 다짐방법으로 공시체를 제작하였다. 요소의 농도를 세 종류로 달리하였으며, 제작된 공시체를 실내($18^{\circ}C$)에서 3일 동안 양생시킨 다음 일축압축시험과 SEM 및 XRD분석을 실시하여 사질토의 고결 정도를 연구하였다. 칼슘원에 관계없이 요소의 농도가 높을수록 탄산칼슘이 더 많이 침전되어 일축압축강도는 식물추출액을 사용하지 않은 경우보다 최대 10배까지 증가하는 경향을 보였다. 염화칼슘을 사용한 공시체가 수산화칼슘을 사용한 경우보다 더 높은 강도를 나타내었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.129-134
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• 2010

This paper investigates effects of rubber inclusion on the strength and physical characteristics of rubber.added composite geomaterial (CGM) in which dredged soils, crumb rubber, and bottom ash are reused for recycling. Several series of test specimens were prepared at 5 different percentages of rubber content (i.e. 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% by weight of the dry dredged soil) and three different percentages of bottom ash content (i.e. 0%, 50% and 100% by weight of the dry dredged soil). The mixed soil specimens were subjected to unconfined compression test and elastic wave test to investigate their unconfined compressive strengths and small strain properties. The values of bulk unit weight of the CGM with bottom ash content of 0% and 100% decrease from 14kN/$m^3$ to 11kN/$m^3$ and 15kN/$m^3$ to 12kN/$m^3$, respectively, as rubber content increases, because the rubber had a specific gravity of 1.13. The test results indicated that the rubber content and bottom ash content were found to influence the strength and stress-strain behavior of CGM. Overall, the unconfined compressive strength, and shear modulus were found to decrease with increasing rubber content. Among the samples tested in this study, those with a lower rubber content exhibited sand-like behavior and a higher shear modulus. Samples with a higher rubber content exhibited rubber-like behavior and a lower shear modulus. The CGM with 100% bottom ash could be used as alternative backfill material better than CGM with 0% bottom ash. The results of elastic wave tests indicate that the higher rubber content, the lower shear modulus (G).

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.33-45
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• 2006

C.S.G(Cemented Sand and Gravel) 재료는 댐 수몰지로부터 쉽게 얻을 수 있는 굴착토와 하상자갈에 소량의 시멘트와 물을 혼합한 재료를 총칭하는 것으로 최근 댐, 도로, 호안등의 건설재료로 그 활용성이 점차 증가하고 있다. 통상적으로 C.S.G 재료의 강도특성은 입도분포, 단위시멘트량, 재령, 그리고 함수비 등과 같은 여러 가지 요소에 의하여 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 화북댐 유역의 하상자갈을 3가지 종류의 입도분포로 재구성하여 재령, 단위시멘트량 그리고 함수비의 혼합 비율에 따른 일축압축강도의 변화를 연구하였다. 실험결과 C.S.G 재료의 일축압축강도는 상기 영향 인자들에 의하여 다양하게 영향을 받았으며, 특히 입도분포와 단위수량은 C.S.G 재료의 강도를 결정하는데 매우 중요한 인자임을 알 수 있었다. 또한 이러한 실험적 결과를 토대로 각 영향인자를 고려한 강도 예측식을 제안함으로써 설계 및 시공에 필요한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

• 한국농공학회지
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• 제23권3호
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• pp.96-104
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• 1981

In order to investigate the characteristics of the shear strength of the unsaturated cohesive soils which has mean characters of sand and clay widely used for banking, I selected soil samples from An-sung district and, against it, performed direct shear test and unconfined compression test changing grain size, compaction energy and moisture content and also performed triaxial compression test under optimum moisture content. The results are as follows; 1.As the passing percent of the No. 200 sieve increased from 23.6% to 56.1%, cohesion increased from 0. 202kg/cm2 to 0. 398kg/cm2 under the direct shear test and from 0.38 kg/cm2 to 1. 05kg/cm2 under the tria4al compression test, internal friction angle decreased from 44. 78$^{\circ}$ to 34. 34$^{\circ}$ under the direct shear test and from 31. 88$^{\circ}$ to 13. 31$^{\circ}$ under the triaxial compression test. 2.Cohesion showed it's maximum value around OMC and internal friction angle showed a tendency to increase according to the decrease of water content but it's increasing ratio was relatively slow. 3.Decreasing ratio of cohesion and internal friction angle was relatively sensitive according to the decrease of compaction energy. 4.The smaller of the vertical stress and the coarser of the grain size of samples, changing of the volume showed a tendency to increase and as the increase of water content, the shear displacement (dh) at failure shear stress ($\tau$f) showed maximum and the $\tau$f-dh curve was gentle. 5.To synthesize the results of the direct shear test and the triaxial compression test, cohesion showed higher under the triaxial compression test and internal friction angle showed a tendeney to appear higher under the direct shear test. It seems that we can get correspondent results by removing the side friction of mold with soils and adjusting the vertical stress and shearing speed under the direct shear test.

• 한국농공학회지
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• 제21권2호
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• pp.81-103
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• 1979

The weathered granite soil involves problems in its stability in soil structures depending upon the reduction of soil strength due to the water absorption, crushability, and content of colored mineral and feldspar. As an attemt to solve the problems associated with soil stability, the crushability of weathered granite soil was investigated by conducting tests such as compaction test, CBR test, unconfined compression test, direct shear test, triaxial compression test, and permeability test on the five soil samples different in weathering and mineral compositions. The experimental results are summarized as follows: The ratio of increasing dry density in the weathered granite soil was high as the compaction energy was low, while it was low as the compaction energy was increased. The unconfined compressive strength. and CBR value were highest in the dry side rather than in the soil with the optimum moisture content, when the soil was compacted by adjusting water content. However, the unconfined compressive strength of smples, which were compacted and oven dried, were highest in the wet side rather than in soil with the optimum moisture content. As the soil becomes coarse grain, the ratio of specific surface area increased due to increased crushability, and the increasing ratio of the specific surface area decreased as the compaction energy was increased. The highest ratio of grain crushability was attained in the wet side rather than in the soil with the optimum moisture content. Such tendency was transforming to the dry side as the compaction energy was increased. The effect of water on the grain crushability of soil was high in the coarse grained soil. The specific surface area of WK soil sample, when compacted under the condition of air dried and under the optimum moisture content, was constant regardless of the compaction energy. When the weathered granite soil and river sand with the same grain size were compacted with low compaction energy, the weathered granite soil with crushability had higher dry density than river sand. However, when the compaction energy reached to certain point over limitation, the river sand had higher dry density than the weathered granite soil. The coefficient of permeability was lowest in the wet side rather than in the optimum moisture content, when the soil was compacted by adjusting soil water content. The reduction of permeability of soil due to the compaction was more apparent in the weathered granite soil than in the river sand. The highly significant correlation coefficient was obtained between the amount of particle breakage and dry density of the compacted soil.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.159-169
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• 2007

취성적인 파괴를 보이는 시멘트 혼합토의 역학적 특성을 개선하기 위하여 단섬유를 사용한 섬유시멘트 혼합토에 관한 연구를 수행하였다. 낙동강 유역에서 채취한 모래, 보통포틀랜드시멘트 그리고 최근 콘크리트와 시멘트 보강재로 많이 사용되고 있는 폴리비닐알코올(PVA) 섬유를 사용하였다. PVA 섬유는 시멘트와 접착성이 매우 우수하며 비중이 1.3으로 물보다 약간 큰 것이 특징이며 시멘트 보강재로 사용되고 있는 일반 PVA 섬유보다는 다소 직경이 큰 0.1mm의 PVA 섬유를 사용하였다. 깨끗한 낙동강 모래에 시멘트와 섬유를 최적함수비로 잘 섞은 후 5층으로 나누어 층당 55회 다짐하여 공시체를 만든 후 7일간 양생시켰다. 모든 공시체의 시멘트 혼합율은 4%로 동일하지만 섬유의 혼합위치를 다르게 시료를 제작하여 일축압축시험을 실시하였다. 강도시험에서 섬유의 보강 형태와 위치에 따른 일축압축강도의 특성을 비교하였으며, 동일한 양의 섬유가 균일하게 보강된 경우의 일축압축강도가 그렇지 않은 경우보다 약 2배 증가하였다. 층당 섬유 혼합율이 동일할 경우 섬유 보강율이 증가함에 따라 일축압축강도도 증가하였으며, 전층이 보강되었을 때의 일축압축강도는 중간층만 보강된 경우보다 1.5배 이상 강도가 증가하였다. 섬유-시멘트 혼합토 거동에서 섬유의 혼합율과 섬유가 골고루 잘 분산되도록 하는 방법 또는 분산이 용이한 섬유를 선택하는 것이 중요하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.135-149
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• 2017

The prediction of the actual ultimate capacity of confined concrete columns requires partial confinement utilization under eccentric loading. This is attributed to the reduction in compression zone compared to columns under pure axial compression. Modern codes and standards are introducing the need to perform extreme event analysis under static loads. There has been a number of studies that focused on the analysis and testing of concentric columns. On the other hand, the augmentation of compressive strength due to partial confinement has not been treated before. The higher eccentricity causes smaller confined concrete region in compression yielding smaller increase in strength of concrete. Accordingly, the ultimate eccentric confined strength is gradually reduced from the fully confined value $f_{cc}$ (at zero eccentricity) to the unconfined value $f^{\prime}_c$ (at infinite eccentricity) as a function of the ratio of compression area to total area of each eccentricity. This approach is used to implement an adaptive Mander model for analyzing eccentrically loaded columns. Generalization of the 3D moment of area approach is implemented based on proportional loading, fiber model and the secant stiffness approach, in an incremental-iterative numerical procedure to achieve the equilibrium path of $P-{\varepsilon}$ and $M-{\varphi}$ response up to failure. This numerical analysis is adapted to assess the confining effect in rectangular columns confined with conventional lateral steel. This analysis is validated against experimental data found in the literature showing good correlation to the partial confinement model while rendering the full confinement treatment unsafe.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.213-220
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• 2011

자연상태의 흙뿐만 아니라 매립 및 성토 지반에는 소량의 실트 또는 점토와 같은 세립분이 사질토 입자 사이에 섞여 있으면서 약하게 고결된 경우가 많다. 이와 같이 약하게 고결된 사질토 지반 내에 포함된 실트나 점토와 같은 세립분은 흙의 투수계수뿐 아니라 역학적 거동에도 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 약하게 고결된 지반 내에 포함된 세립분이 지반의 강도에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위하여 인위적으로 고결된 사질토를 이용하여 일축압축시험을 실시하였다. 시멘트비(4, 8%)를 비롯하여 공시체 전체에 소량으로 포함된 세립분의 종류(실트와 카오린)와 함유량(5, 10, 15%)을 달리하면서 다양한 공시체를 제작하였다. 공시체 제작방법은 동일한 다짐에너지를 가한 공시체와 다짐에너지를 조절하여 동일 또는 유사한 건조밀도가 되도록 만든 공시체로 구분된다. 동일한 다짐에너지를 가한 공시체의 경우 세립분의 함유량이 높을수록 건조밀도가 증가하여 일축압축강도는 최대 2.6배까지 증가하였다. 하지만 공시체의 건조밀도가 유사한 경우에는 세립분의 함유량이 증가하여도 강도가 약간 감소하거나 크게 증가하지 않았다. 공시체의 제작조건이 동일한 경우에는 카오린보다 실트가 포함된 공시체의 일축압축강도가 더 높게 나타났다. 그리고 세립분의 종류 및 함유량에 관계없이 시멘트비가 증가함에 따라 일축압축강도는 증가하였다.