• 제목/요약/키워드: wetting and drying

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수침이 고결모래의 강도에 미치는 영향 (Strength Variation of Cemented Sand Due to Wetting)

  • 박성식;김기영;김창우;최현석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.303-311
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    • 2009
  • 본 연구에서는 먼저 시멘트를 소량 혼합한 고결모래를 대기중에서 재령 3, 7, 14, 21, 28일로 양생한 다음 재령에 따른 일축압축강도 변화를 평가하였다. 그 결과, 시멘트비가 4, 8%로 비교적 낮은 경우, 7일까지는 강도가 지속적으로 증가하지만 그 이후에는 점차 감소하는 경향을 보였다. 그리고 시멘트비가 12, 16%로 상대적으로 높은 경우, 7일까지 계속 증가한 강도는 14, 21일까지 비슷한 강도를 나타내지만 28일 강도는 3일 강도보다도 훨씬 감소하였다. 시멘트로 고결된 흙 특히 모래나 자갈을 혼합한 CSG(cemented sand and gravel) 재료는 투수성이 좋기 때문에 양생기간 동안 내리는 강우나 지하 수위 변화로 습윤 상태와 건조 상태가 반복될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 일정 기간 양생한 후 현장에서 발생할 수 있는 수침과 건조 상태를 반복하면서 고결모래의 일축압축강도를 평가하였다. 그 결과, 27일 동안 대기중에서 양생한 다음 마지막 1일 동안 수침시킨 공시체의 강도는 28일 동안 수침시키지 않고 대기중에서 양생한 공시체보다 최대 35% 정도 감소하였으며, 강도 저하율은 시멘트비가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 양생기간 28일 동안 일정한 간격으로 수침과 건조를 반복할 경우 3회 반복까지는 일축압축강도가 선형적으로 증가하지만 그 이후로는 강도 증가율이 둔화되거나 수화작용에 필요한 수분 부족으로 강도가 오히려 감소하였다. 현장에서 소량의 시멘트를 혼합한 흙으로 시공할 경우 양생기간에 따라 충분한 강도 증가를 얻기 위해서는 양생기간 동안 적절한 습윤 상태를 유지해야 하며, 건습으로 인한 강도 변화를 적절히 설계에 반영해야 한다.

현장 함수비 모니터링과 습윤-건조 함수특성곡선을 이용한 산사태 취약성 분석 (Landslide Analysis Using the Wetting-Drying Process-Based Soil-Water Characteristic Curve and Field Monitoring Data)

  • 이성철;홍문현;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권5호
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    • pp.13-26
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    • 2023
  • 불포화토의 함수특성곡선은 산사태 평가와 토석류 분석에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 현장에 적합한 모관흡수력을 통해 산사태 취약성을 분석하기 위하여 함수특성곡선과 체적변형을 고려한 수축시험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료는 국내에 분포하는 세립분이 다량함유된 SM계열 화강 풍화토이며, 산사태 해석 시 사용된 강수량의 경우 실측된 데이터를 사용하였다. 실내실험 시 측정된 함수특성곡선은 건조과정에서 발생 된 곡선이며, 체적변형 확인할 수 있는 수축시험을 통하여 습윤과정에서 발생되는 곡선을 재 산정하여 산사태 취약성 분석을 하였다. 본 연구결과 습윤곡선의 안전율이 건조곡선의 안전율보다 낮게 나타남을 알 수 있었으며 그 결과 현장 사면지반의 체적변형을 고려한 모관흡수력 산정이 필요함을 확인 하였다.

다공성 실리카를 혼합한 경화토의 건습반복 강도특성 (Characteristics of Cyclic Drying-Wetting on Strength of Solidified Soil Mixed Porosity Silica)

  • 김동근;방성택;오세욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권10호
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    • pp.29-34
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    • 2014
  • 본 연구에서는 다공성 실리카를 사용하여 시멘트계 고화재의 유해성을 개선한 경화토의 기후변화에 대한 강도특성을 규명하기 위하여 습윤건조 반복시험을 수행하여 경화토가 기후영향을 받기 전과 후의 강도특성을 규명하고자 한다. 본 연구에 사용된 경화토는 주위에서 쉽게 구할 수 있는 화강풍화토 및 우드칩을 사용하였으며, 일축압축시험을 위한 공시체는 지름 50 mm, 높이 100 mm의 크기로 혼합토 중량대비 실리카의 혼합비율을 5 %, 10 %, 15 %로 변화시키고 각 단계별로 우드칩을 0.5 %, 1.0 %, 1.5 % 혼합하여 제작하고 7, 14, 28일 동안 상온으로 양생시킨 후 습윤건조 반복과정을 0, 3, 6, 12 cycle을 반복하여 역학적인 특성을 평가하였다. 또한 습윤건조 전후의 상대동탄성계수 변화를 평가하기 위하여 각 사이클이 종료되면 동탄성시험을 수행하였다.

자연하천에서 마름/젖음 처리를 위한 격자재구성 기법의 개발 (II): 모형의 적용 및 비교.검토 (Development of Grid Reconstruction Method to Simulate Drying/Wetting in Natural Rivers (II): Model Application and Comparison)

  • 최승용;김상호;황재홍;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권11호
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    • pp.989-1004
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 마름/젖음 영역을 가지는 복잡한 자연하천에 대해 마름/젖음 처리를 위해 개발된 격자재구성 기법의 적용성을 검토하는 것이다. 자연하천에 대한 모형의 적용성과 검증을 위해 개발된 모형을 마름/젖음 영역을 갖는 한강 구간과 낙동강 구간에 적용하였다. 모의 결과를 실측치와 비교한 결과 실측치와 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었고 상용 모형인 RMA-2 모형의 모의결과와 비교해서도 안정되고 정확한 해를 주는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 오염물질의 이송-확산해석, 토사이송해석 등과 연계되어 해석된다면 하천에서의 흐름 해석 및 생태 수리 분야에 효과적으로 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

석회-시멘트 혼합토의 압축강도 및 내구 특성 (The Compressive Strength and Durability Characteristics of Lime-Cement-Soil Mixtures)

  • 오상은;연규석;김기성;김용성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권1호
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    • pp.83-91
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    • 2012
  • 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.

Determination of Moisture Index in Korea

  • Ra, Jong Bum
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권4호
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    • pp.301-308
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    • 2018
  • This study aimed to obtain basic climate information for effective moisture control in wood in Korea. Two independent climate indexes, namely drying index (DI) and wetting index (WI), were determined using hourly weather data for 82 locations recorded from 2009 to 2017. These data were collected from the Korea Meteorological Administration (KMA). Hourly data had not been measured prior to 2009. DI and WI revealed that all regions were cold and wet except Baengnyeongdo, which was classified as a cold and dry region. DI and WI were normalized assuming that wetting and drying were equally important phenomena. Then, the normalized indexes were combined into moisture index (MI) to rank the moisture loading of the regions. The MIs showed that Seogwipo had the greatest moisture loading in Korea, followed by Seongsan, Namhae, and Geoje. The MIs suggested that Korea exhibited severe moisture loading. Further studies are required to investigate the relation between MI and moisture content on wood surfaces from a wood maintenance point of view.

건습반복을 받는 콘크리트의 염소이온 침투에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Penetration of Chloride Ions to Concrete Subjected to Wetting and Drying Conditions)

  • 김은겸;최영규;김승진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.838-841
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    • 2004
  • This paper presents the experimental results on the penetration of chloride. ions to ordinary portland cement concrete which is subjected to 2 different artificial environments; consecutive digestion, wetting at $3\%$ NaCl for 1 day and then drying at $40^{\circ}C$ oven for 4 days. The water-cement ratio was $35\%,\;45\%,\;55\%$. Test results showed that the intrusion depth and concentration of chloride ions penetrated into concrete in repeated wetting-drying environments were respectively deeper and higher than those of consecutive digestion environment. The penetration of chloride ions deeply depend on the effect of water to cement ratio.

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Moisture distribution in concrete subjected to rain induced wetting-drying

  • Sarkar, Kaustav;Bhattacharjee, Bishwajit
    • Computers and Concrete
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    • 제14권6호
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    • pp.635-656
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    • 2014
  • A rational estimation of moisture distribution in structural concrete is vital for predicting the possible extent and rate of progression of impending degradation processes. The paper proposes a numerical scheme for analysing the evolution of moisture distribution in concrete subjected to wetting-drying exposure caused by intermittent periods of rainfall. The proposed paradigm is based on the stage wise implementation of non-linear finite element (FE) analysis, with each stage representing a distinct phase of a typical wet-dry cycle. The associated boundary conditions have been constituted to realize the influence of various meteorological elements such as rain, wind, relative humidity and temperature on the exposed concrete surface. The reliability of the developed scheme has been demonstrated through its application for the simulation of experimentally recorded moisture profiles reported in published literature. A sensitivity analysis has also been carried out to study the influence of critical material properties on simulated results. The proposed scheme is vital to the service life modelling of concrete structures in tropical climates which largely remain exposed to the action of alternating rains.

불포화지반의 습윤과정 함수특성곡선 추정을 위한 간편법 (A Simple Method for Estimating Wetting Path of Soil Water Characteristic Curve on Unsaturated Soils)

  • 박현수;김병수;박성완
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.37-48
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    • 2017
  • 불포화 지반의 전단강도와 투수계수 산정에 이용되는 함수특성곡선은 건조과정과 습윤과정으로 나뉘며, 동일한 체적함수비에서 다른 흡수력을 나타내는 이력현상을 보인다. 강우 침투시 불포화 지반의 현장 거동은 습윤과정에 가깝게 발생하므로 수치해석 시에 습윤과정이 적용되어야 한다. 하지만 습윤과정이 건조과정보다 습득하는 시간이 오래 걸리기 때문에 주로 건조곡선이 사용되고 있다. 이를 보완하기 위해 건조곡선으로 습윤곡선을 추정하는 방법이 연구되어 왔으나, 방법이 복잡하고 잘 맞지 않는다. 따라서, 본 연구에서는 기존 자료를 바탕으로 습윤곡선 추정이 가능한 간편법을 제안하고 적용성을 검토하였다.

산성토의 불포화 특성곡선 산정 (Estimation on Unsaturated Characteristic Curves of Acid Sulfate Soils (ASS))

  • 송영석
    • 지질공학
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    • 제28권1호
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    • pp.25-34
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    • 2018
  • 본 연구에서는 산성토를 대상으로 물리적 특성과 불포화 특성을 조사 및 분석하였다. 부산 일광광산 주변의 산성토를 대상으로 물리적 특성을 조사한 결과 건조단위중량이 $1.246t/m^3$이며, 통일분류법(USCS)상 실트질 모래(SM)에 해당된다. 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 대한 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 그리고 계수예측방법 가운데 가장 널리 활용되고 있는 van Genuchten (1980) 모델을 적용하여 건조 및 습윤과정에 따른 산성토의 불포화 투수계수함수(HCF)를 산정하였다. 산성토의 불포화 투수계수함수(HCF)는 건조과정의 경우 모관흡수력이 증가함에 따라 지속적으로 감소하지만 습윤과정의 경우 모관흡수력이 낮은 수준에서 상대적으로 작게 감소하고, 수분함입치 직전에 크게 감소함을 알 수 있다. 한편, 건조 및 습윤과정에서의 흙-함수특성곡선과 불포화 투수계수함수는 모두 이력현상이 발생되었다.