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논문 상세정보

모래의 파쇄성과 단입자강도 특성에 관한 기초적 연구

A Basic Study on Crushability of Sands and Characteristics of Particle Strength

초록

흙의 파쇄성과 관련된 지반공학적 문제에 있어서 입상재료의 강도-변형특성을 해명하기 위한 중요한 인자의 하나로 흙입자의 파쇄를 들 수 있다. 최근, 열대ㆍ아열대 지방의 해안을 중심으로 거대한 해양 유전개발이 진행되고 있으며 이 지역에 넓게 분포된 카보네이트계 모래의 거동이 기존의 실리카계 모래의 거동에 비해 두드러지게 다르다는 것이 현장에서의 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 흙의 파쇄성과 연관지어 입상재료의 역학특성을 정립하는 첫 단계로서, 흙 입자파쇄의 기본이 되는 개별입자의 파쇄 강도특성을 명백히 하기 위하여 4종류의 서로 다른 모래를 이용하여 단입자 파쇄시험을 수행하였다. 단입자 파쇄강도는 모래의 입자형상, 광물성분 및 입경의 영향을 고려하였으며, 입도분포 곡선의 $D_{50}$에 대응하는 흙입자 강도는 카보네이트성분의 함유량이 많을수록, 입자형상이 뾰족할수록 작은 값을 나타냈다.

Abstract

Particle crushing is an important and essential factor in interpreting the strength and deformation properties of granular materials in the case of geotechnical problems related to soil crushability. As a recent field problem, the exploitation of offshore oil reserves in tropical and sub-tropical coastal shelf areas has shown that the behaviour of soils containing carbonates is markedly different from predominantly silica sands. In this study, as a first step in making a mechanical framework of granular materials incorporating the soil crushability, single particle fragmentation tests were carried out on four different types of sands in order to clarify the characteristics of the single particle fragmentation strength as related to soil crushability. The single particle strength was considered with the influence of the particle shapes, the amount of mineral components and the particle sizes. The soil particle strength corresponding $D_{50}$ of soil distribution curve has shown the lower value, the more the carbonate component and the more angular the particle shape.

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