• Computers and Concrete
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• 제8권2호
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• pp.207-227
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• 2011

In flexural strength design of unconfined reinforced concrete (RC) members, the concrete compressive stress-strain curve is scaled down from the uni-axial stress-strain curve such that the maximum concrete stress adopted in design is less than the uni-axial strength to account for the strain gradient effect. It has been found that the use of this smaller maximum concrete stress will underestimate the flexural strength of unconfined RC members although the safety factors for materials are taken as unity. Herein, in order to investigate the effect of strain gradient on the maximum concrete stress that can be developed in unconfined flexural RC members, several pairs of plain concrete (PC) and RC inverted T-shaped specimens were fabricated and tested under concentric and eccentric loads. From the test results, the maximum concrete stress developed in the eccentric specimens under strain gradient is determined by the modified concrete stress-strain curve obtained from the counterpart concentric specimens based on axial load and moment equilibriums. Based on that, a pair of equivalent rectangular concrete stress block parameters for the purpose of flexural strength design of unconfined RC members is determined.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.15-25
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• 2016

화성 지역의 저소성 실트 지반에 대한 비배수 전단강도를 평가하기 위해 일련의 실내 및 현장 원위치 시험을 수행하였다. 저소성 지반에 대한 비배수 전단강도 산정을 위한 시험의 적용성을 분석하기 위해서 일축압축시험 및 간이 CU 시험을 실시하였으며, 저소성 실트 지반의 경우, 원지반에서 불교란 시료 채취가 적절하게 이루어진다 할지라고 시료 내부의 잔류유효응력이 매우 감소하게 되어, 일축압축강도가 현저하게 과소평가되는 결과가 얻어졌다. 따라서, 해성 점토 지반과 동일한 조건이 갖추어지도록 원위치 유효상재압으로 재압밀시킨 후, 전단시험에서 얻어진 간이 CU 강도, $s_{u(scu)}$의 75%를 설계 비배수 전단강도로 적용한다면, 원위치 전단강도를 적절하게 평가할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.39-46
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• 2013

지반개량분야에서는 수많은 공법들이 지금까지 발전을 거듭하여 개발되어왔다. 그러나 대부분의 공법들은 지반의 강도 증진에만 중점을 두었으며 환경문제 발생에 대한 구체적인 해결방안을 제시하지 못하고 있다. 이에 최근에 들어 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 유기산 재료를 이용한 지반개량이 개발되어왔으나 아직 근본적인 안정화 메커니즘에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 친환경 개량재인 유기산 재료를 활용한 일축압축강도시험 및 pH시험을 통해 안정화 메커니즘에 대해 규명하였다. 그 결과, 유기산 처리가 된 샘플이 유기산 처리가 되지 않은 샘플보다 시간에 따른 더 큰 일축압축강도를 보였다. 또한, 유기산 재료에 의해 미생물들의 증식이 촉진되며, 토양의 공극 감소를 통해 토양이 개량된다는 것을 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 지반개량 공법의 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.45-55
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• 2012

본 연구는 폐석분의 성토재 활용에 대한 연구로서 폐석분, 화강풍화토, 그리고 폐석분과 화강풍화토의 혼합토에 대해 강도증진의 목적으로 단섬유를 보강한 경우의 강도 특성을 시험적으로 분석한 것이다. 폐석분, 화강풍화토 및 혼합토에 단섬유를 혼합한 경우 단섬유의 함량과 일축압축강도 증가비는 거의 선형적인 증가 경향을 보였으며, 화강풍화토에서 가장 큰 일축압축강도 증가비가 나타났고, 혼합토는 폐석분과 유사한 일축압축강도 증가비를 나타냈다. 전단강도 시험 결과 폐석분을 화강풍화토와 혼합한 혼합토의 경우 단섬유함량에 따른 점착력의 변화는 작았으나, 내부마찰각은 증가하는 추세를 보였으며, 단섬유 함유량 0.75%에서 21%의 내부마찰각 증가효과를 나타냈다. 폐석분 및 화강풍화토에 비교하여 상대적으로 강도정수가 크게 증가하는 경향을 보이고 있어 혼합토에서 단섬유의 보강효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1069-1080
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• 2008

The mechanical characteristic of Lightweight Foamed Soil(LWFS) are investigated in this research. LWFS is composed of the in-suit soil, cement and foam to reduce the unit-weight and increase compressive strength. The unconfined compressive tests are carried out on the prepared specimens of LWFS with various soil types to investigate the relationship between compressive strength of LWFS and physical properties of soil. The result indicate that coefficient of gradation($C_g$) and liquid limit(LL) are more important factor affecting compressive strength than other physical properties of soil and coefficient of gradation($C_g$) and liquid limit(LL) can standard to determine the optical soil among the in-situ soils for LWFS.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권1호
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• pp.67-79
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• 2015

This article presents the result of laboratory study conducted on expansive soil specimens treated with lignin, rice husk powder (RHP) and rice husk ash (RHA). The amount of lignin produced from paper industry and RHP were varied from 0 to 20% and RHA from 0 to 10% by weight. The treated specimens were subjected to unconfined compressive strength (UCS),swelling test and Atterberg limit tests. The effect of additives on UCS and atterberg limit test results were reported. It was observed that the additives and curing duration had a significant effect on the strength value of treated specimens. Generally (except the sample treated with 20% RHP for 3-day) with increasing additive and curing duration the UCS value increases. A RHP content of 15% was found to be the optimum with regard to 3-day cure UCS.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.90-103
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• 2002

The thermal and mechanical properties of compacted bentonite and bentonite-sand mixture were collected from the literatures and compiled. The thermal conductivity of bentonite is found to increase almost linearly with increasing dry density and water content of the bentonite. The specific heat can also be expressed as a function of water ontent, and the coefficient of thermal expansion is almost independent on the dry density. The logarithm of unconfined compressive strength and Young’s modulus of elasticity increase linearly with increasing dry density, and in the case of constant dry density, it can be fitted to a second order polynomial of water content. Also the unconfined compressive strength and Young’s modulus of elasticity of the bentonite-sand mixture decreases with increasing sand content. The Poisson’s ratio remains constant at the dry density higher than 1.6 Mg/m$_3$, and the shear strength increases with increasing dry density.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.13-23
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• 2022

Peat soil has the characteristics of high moisture content, large void ratio and low shear strength. In this study, unconfined compressive strength and SEM tests are conducted to investigate the effects of ultrahigh moisture content, cement content, organic content and pH value on the strength of solidified peat. As an increase in the cement content and curing period, the failure mode of solidified peat soil changes from ductile failure to brittle failure. The influence of moisture content on the strength of solidified peat is greater than the cement content. As cement content increases from 10% to 30%, strength of solidified peat at a curing age of 28 days increases by 161%~485%. By increasing water content by 100%, decreases of solidified peat at a curing age of 28 days is 42%~79%. Compared with the strength of solidified peat with a pH value of 5.5, the strength of peat with a pH value of 3.5 reduces by 10% ~ 46%, while the strength of peat with a pH value of 7.0 increases by 8% ~ 38%. It is recommended to use filler materials for stabilizing peat soil with moisture content greater than 200%. Because of small size of clay particles, clay added in the cement solidified peat can improve much higher strength that that of sand.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권2호
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• pp.179-188
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• 2023

The mechanical behaviours of biopolymer-treated soil depend on the formation of soil-biopolymer matrices. In this study, various biopolymers(e.g., xanthan gum (XG), locust bean gum (LBG), sodium alginate (SA), agar gum (AG), gellan gum (GE) and carrageenan kappa gum (KG) are selected to treat three types of natural soil at different concentrations (e.g., 1%, 2% and 3%) and curing time (e.g., 4-365 days), and reveal the reinforcement effect on natural soil by using unconfined compression tests. The results show that biopolymer-treated soil obtains the maximum unconfined compressive strength (UCS) at curing 14-28 days. Although the UCS of biopolymer-treated soil has a 20-30% reduction after curing 1-year compared to the maximum value, it is still significantly larger than untreated soil. In addition, the UCS increment ratio of biopolymer-treated soil decreases with the increase of biopolymer concentration, and there exists the optimum concentration of 1%, 2-3%, 2%, 1% and 2% for XG, SA, LBG, KG and AG, respectively. Meanwhile, the optimum initial moisture content can form uniformly biopolymer-soil matrices to obtain better reinforcement efficiency. Furthermore, the best performance in increasing soil strength is XG following SAand LBG, which are significantly better than AG, KG and GE.