• 한국지반공학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.23-36
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• 2021

본 논문에서는 실내시험 시 재하속도가 미고결 모래의 내부 마찰각 그리고 고결모래의 일축압축강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 건조상태의 주문진모래를 상대밀도 40%로 느슨하거나, 60%로 중간 정도 및 80%로 조밀한 상태로 제작한 다음 0.32, 0.64, 2.54mm/min의 재하속도로 직접전단시험을 실시하였다. 또한, 주문진모래에 시멘트 8% 및 12%로 다짐한 직경 50mm, 높이 100mm의 고결 공시체를 일축압축시험 시 0.1, 0.5, 1, 5, 10%/min의 재하속도로 압축하였다. 모래의 고결 여부나 정도에 관계없이 재하속도가 증가할수록 내부 마찰각과 일축압축강도는 증가하는 경향을 보였다. 미고결 모래의 경우 재하속도가 증가할수록 최대 4° 까지 내부 마찰각이 증가하였다. 고결 모래의 경우도 일반적으로 재하속도에 따라 일축압축강도가 증가하였으나, 표준 재하속도인 1%/min를 기준으로 증가하는 경향이 감소하였다. 또한, 개별요소법을 이용하여 고결 모래의 재하속도에 따른 균열 발생 및 발달 과정을 분석하였으며, 해석결과 또한 재하속도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 경향을 보였으며 강도가 증가할수록 균열이 뚜렷하게 발달하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.91-100
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• 2008

본 연구에서는 Mohr-Coulomb 파괴기준에 따라 고결모래의 전단강도를 유도하고, 삼축 및 일축압축시험으로 검증하였다. 모래의 마찰각은 고결의 영향을 받지 않으며, 일정구속압 이하에서 고결모래의 점착력은 고결정도에 따라 일정하다. 따라서 고결모래의 전단강도는 미고결 모래의 전단강도와 고결모래의 일축압축강도의 합으로 표현되며, 고결모래의 점착력은 마찰각과 일축압축강도의 함수로 표현되었다. 또한 고결결합 파괴구속압 이후인 전이구간에서 고결모래의 전단강도는 비교적 일정하게 유지된다고 가정하여 전이구간에서 고결모래의 전단강도와 점착력을 유도하였다. 추정된 고결모래의 전단강도와 점착력은 실험결과와 잘 일치하였다. 실험 결과는 또한 고결모래의 점착력 변화에 큰 영향을 미치는 고결결합 파괴구속압이 일축압축강도와 선형비례관계임을 보여준다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.331-340
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• 2009

This study evaluates the relationship between cone tip resistance ($q_c$) and small-strain shear modulus ($G_{max}$) of cemented sand. For this purpose, a series of miniature cone penetration and bender element tests are performed in calibration chamber specimens with various gypsum contents. Experimental results show that both $q_c$ and $G_{max}$ of sand increase with increasing cementation level as well as relative density and vertical confining stress. However, the relative density and vertical confining stress has more significant influence on $G_{max}$ and $q_c$ of uncemented sand than those of cemented sand. It is observed that the $G_{max}/q_c$ ratio of cemented sand decreases with increasing relative density. This result means that state variables have more affect on $q_c$ than $G_{max}$ of cemented sand. Test results also show that the effect of vertical stress on $G_{max}-q_c$ relation is reduced by cementation effect.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.511-518
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• 2009

In this study, by the consideration of in situ curing conditions, cemented sand with cement ratio less than 20% is prepared by air dry condition and then wetted. A series of unconfined compression tests are carried out to evaluate the effect of wetting on the strength of cemented soils. Strength of air dry cured specimen drops to maximum 30% after wetting at the end of curing period when cement ratio is low. However, regardless of cement ratio, strength of repetitively wetted specimens during curing increases as the number of wetting increases. The results of this study can predict the strength variation of cemented sand depending on wetting conditions in the field, which can guarantee the safety of geotechnical structures such as dam.

• 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.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.584-594
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• 2010

It is difficult to prepare a specimen for directly testing a tensile strength of soils. Therefore, a tensile strength of soils has been measured indirectly. In this study, a mold and sample preparation tool for directly testing a tensile strength of soils has been developed and a tensile strength of weakly cemented sand was measured by using such device. A compressive strength of the cemented sand was also measured and its value was 30 times greater than its tensile strength.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.17-30
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• 2023

본 논문에서는 직접전단시험을 이용하여 수침이나 고온이 고결모래의 전단강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 고결제로 초속경 시멘트와 에폭시 수용액을 사용하여 표준사인 주문진표준사를 고결시켰다. 고결제는 4, 8, 또는 12%로 혼합한 다음 다짐방식으로 직경 64mm, 높이 25mm의 원주형 고결 공시체를 제작하였다. 양생일은 모두 3일로 동일하며, 양생조건은 대기중 양생, 수침 및 가열 조건이다. 여기서 가열 조건은 수침한 공시체를 전자레인지로 3분씩 3회 반복하여 공시체 내부에 90℃ 정도의 고온을 발생시켰다. 고결제의 종류에 관계없이 고결제 함유량이 증가할수록 고결모래의 점착력은 증가하였으나, 내부마찰각은 약간 증가하거나 오히려 감소하였다. 초속경 시멘트 고결모래에 비해 에폭시 고결모래가 평균적으로 점착력은 5배, 마찰각은 10° 정도 높게 나타나 더 높은 강도를 보였다. 전반적으로 고결제의 종류에 관계없이 수침 시 전단강도는 감소하고 가열 시 전단강도는 증가하였다. 특히, 에폭시 고결모래의 경우 가열 시 점착력은 평균 3배, 내부마찰각은 20° 이상 증가하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.484-491
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• 2008

The purpose of this study is to compare the cementation effect on cone resistance and DMT indices and to evaluate the deformation characteristic of cemented sand using cone resistance and dilatometer modulus. Specimens of various relative densities with three different cementation levels are prepared in a large calibration chamber under different vertical stress levels. Test result shows that the cone resistance and dilatometer modulus underestimate the deformation modulus of cemented sand, since in situ penetration tests such as CPT and DMT damage the cementation bonds during penetration. By regression analysis, the constrained modulus of cemented sand is related with the cone resistance and the dilatometer modulus.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.53-63
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• 2008

본 연구에서는 대형 챔버시험을 통해 결정된 고결모래의 콘선단저항과 고결모래의 횡방향구속 변형계수, 일축압축 강도, 전단강도와의 관계를 검토하였다. 시험결과 모래의 상대밀도나 연직구속압 뿐만 아니라 고결효과가 커질수록 콘선단저항과 횡방향구속 변형계수가 증가하였다. 모래의 횡방향구속 변형계수는 상대밀도나 연직구속압보다 고결의 영향이 더 크게 작용하며, 반면 콘선단저항은 변형계수보다 상대밀도나 연직구속압의 영향이 더 크게 나타났다. 고결결합 미파괴 상태로 간주될 수 있는 일축압축강도, 전단강도, 횡방향구속 변형계수와는 달리 콘선단저항은 고결결합을 파괴하며 측정되기 때문에, 고결모래의 변형계수를 $70{\sim}85%$ 정도 과소평가하였다. 또한 본 연구에서는 회귀분석을 통해 고결모래의 콘선단저항과 전단강도의 관계, 콘선단저항과 일축압축강도의 관계, 그리고 횡방향구속 변형계수와 콘선단저항, 일축압축강도의 관계가 표현되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.67-78
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• 2008

본 연구에서는 시멘트의 고결효과를 정량적으로 파악하기 위하여 낙동강하상모래와 소량의 포틀랜드시멘트를 혼합하여 고결된 모래에 대하여 일축압축시험 및 배수조건과 비배수 조건의 삼축압축시험을 수행하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션 및 과잉간극수압이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴 후 증가된 모래입자크기에 의하여 증가하였다. 그리고 배수조건의 응력-변형률 곡선은 연화거동이 나타났지만 비배수조건에서는 증가된 부(-)의 과잉간극수압에 의한 유효응력의 증가로 경화거동을 나타냈다. 각 조건에 대한 강도증가량의 예측을 위하여 선형을 가정한 다중회귀분석을 실시한 결과 제시된 경험식의 결정계수는 $0.81{\sim}0.91$로 나타나 신뢰성이 높은 것으로 평가되었으며 건조밀도의 경우 고결된 모래의 입도조건을 동시에 고려할 수 있어 고결된 모래의 강도를 결정하는데 중요한 변수로 분석되었다.