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제안 방법
- 1로 나타내었으며 벽체 하부에서 5 cm, 15 cm, 25 cm인 위치인 벽체 높이의 3등분 중앙점에 수평 변형량을 측정하기 위한 LVDT를 장착하였다.
- 구성되어 있다. 50 cmx50 cm><50 cm 크기인 외형 내부에 30 cm 폭으로 벽체를 제작할 수 있도록 하였고 벽체 제작 후 벽체 상부에 등분포 하중이재하될 수 있도록 하중 재하판을 피라미드 형태로 제작하였으며 부속장치로는 수직 변형량을 측정하기 위한 다이얼 게이지와 수평 변형량을 측정하기 위한 LVDT(Linear Voltage Displacement Tran sducer)# Photo 1 과 같이 장착하였다.
- 콘크리트 구조물에서 크리프의 특성 및 제어에 대한 연구가 많은 연구자에 의해 수행되었지만 구조물에 사용된 재료의 종류, 재령, 자중 및 외력, 시간 등 여러 가지 변수의 작용과 시간에 따른 건조수축과 함께 발생하기 때문에 이에 대한 명확한 규명이 이루어져 있지는 않다. 따라서 본 연구는 흙에 탄산석회, 19mm의 폴리프로필렌(polypropylene) 단사 섬유 등의 보강재를 혼합하여 압축 크리이프 시험에 따른 변형률과 거동을 분석하였다.
- 벽체 제작은 보강토와 접하는 벽면에 흙 시료 부착 방지와 벽면과의 마찰을 최소화하기 위해 그리스를 바른 후 외형을 조립하였으며 시료의 조성은노건조 흙 시료 중량으로 흙 시료 및 9% 탄산석회, 0.3% 섬유, 9% 탄산석회+0.3% 섬유 혼합 토를 초기 함수비 20%에서 각각 혼합하였다. 이때 다짐은 표준 A다짐 값을 이용하여 500X300X 300 mm의 몰드 체적과 다짐 층수를 6층으로 하여 층당 다짐횟수를 563회로 하여 모형 벽체를 제작하였다.
- 보강혼합토의 크리프 및 포아송비 시험은 KS F 2453(콘크리트의 압축 크리프 시험방법)과 KS F 2438(콘크리트 원주 공시체의 정탄성 계수 및 포와송비 시험방법)에 준하여 파괴하중의 40%에 해당하는 지속하중을 가하여 30일 동안 시험을 하였다. Table 3은 보강혼합토의 재령 7일에서 파괴하중과 압축 크리프 및 포와송비를 시험하기 위해 사용한 시험하중을 나타낸 것이다.
- 본 연구에서는 점성토 및 사질토에 탄산석회, 폴리프로필렌 단사를 혼합하여 압축 크리프 및 포와송비 시험과 모형 벽체를 제작하여 재하 하중에 따른 변형률과 재하 후 벽체의 거동을 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 시료배합은 흙 시료 자체와 노건조 흙 시료에 대한 중량비로 탄산석회 9% 및 단사 섬유 0.3%를 각각 혼합한 것과 탄산석회 9%와 단사 섬유 0.3%를 같이 혼합하였다. 이때 함수비는 20%로 하였으며 제작된 공시체는 공기건조(20~25°C, 70-85%) 1일 후 몰드에서 제거하여 재령 7일에서 파괴시험을 하였다.
- 3% 섬유 혼합 토를 초기 함수비 20%에서 각각 혼합하였다. 이때 다짐은 표준 A다짐 값을 이용하여 500X300X 300 mm의 몰드 체적과 다짐 층수를 6층으로 하여 층당 다짐횟수를 563회로 하여 모형 벽체를 제작하였다. 제작된 모형 벽체는 1일 후에 벽체의 외형을 제거한 후 6일을 양생하였다.
- 3%를 같이 혼합하였다. 이때 함수비는 20%로 하였으며 제작된 공시체는 공기건조(20~25°C, 70-85%) 1일 후 몰드에서 제거하여 재령 7일에서 파괴시험을 하였다.
- 제작된 모형 벽체는 1일 후에 벽체의 외형을 제거한 후 6일을 양생하였다. 재령 7일에서 하중 재하를 위한 재하판을 씌우고 벽체 하부까지 하중이 전부 전달될 수 있도록 1.5tf의 전체 재하 하중을 37.5 kgf/min의 속도로 40분간 재하하였다. 하중 재하에 따른 벽체의 변형은 2〜3분 간격으로 측정하였고, 전체 하중이 재하된 후 30일 동안 장기간 크리프 변형을 측정하였다.
- 4와 같다. 포와송비의결정은 시험 하중을 재하한 직후 종방향 및 횡 방향변형률 다이얼 게이지를 0으로 조절한 후 각 측점 시간에 대한 변형률의 비로 결정하였다. 섬유 혼합 토에서는 종 .
- 5 kgf/min의 속도로 40분간 재하하였다. 하중 재하에 따른 벽체의 변형은 2〜3분 간격으로 측정하였고, 전체 하중이 재하된 후 30일 동안 장기간 크리프 변형을 측정하였다.
대상 데이터
- 보강재로 사용된 섬유는 섬유 혼합 콘크리트에서 많이 사용되고 있는 폴리프로필렌 (polypropylene) 계로서 19 mm로 절단한 단사(Mmofilament fiber) 를 균열방지 및 인장강도의 보강을 위해 사용한 폴리프로필렌은 고결정성 필름상 물질로 가공된 화학적 불활성 탄화수소 중합체이며 이 폴리프로필렌 레진 또는 작은 알갱이들을 용해된 상태의 판상으로 압출시킴으로서 생산된 제품으로 비중은 0.91,인장강도 및 탄성계수는 각각 3.3X103, 39.6 X IO, kgf/cm?이다.
- 본 연구에 사용된 보강재료는 탄산석회, 폴리프로필렌 섬유를 사용하였다. Table 2는 탄산석회의 물리적 특성을 나타낸 것으로 점성토의 소성지수를 감소시키고 최적함수비 (OMC) 를 증가시켜 시공성을 향상시키기 위하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 흙 시료는 발안 및 수원 지역에서 채취한 (S-l), (S-2)시료를 사용하였으며발안(S-1)시료는 옹벽의 뒤채움재나 성토재료로서 적합한 실트질 모래를 함유한 사질토인 반면 수원 (S-2) 시료는 점토질 흙으로서 입도분포곡선은 Fig. 1, 물리적 특성은 Table 1로 나타내었다.
이론/모형
- 압축 하중으로 인한 보강혼합토의 크리프를 측정하는 방법은 KS F 2403에 준하여 시험하였으며 시료가 몰드 표면에 부착되는 것을 방지하기 위하여 그리스를 몰드 표면에 고르게 바른 후 직경 15 cm, 높이 30 cm의 몰드 체적과 6층 다짐을 이용하여 각 층당 다짐횟수를 66회로 하였다. 시료배합은 흙 시료 자체와 노건조 흙 시료에 대한 중량비로 탄산석회 9% 및 단사 섬유 0.
- 초기 함수비가 15%인 경우 각 보강재에 대해 강도는 크게 나타났지만 다짐시공시 측압이 크게 발생할 우려가 있고 25%의 초기 함수비는 다짐 시공이 어렵고 건조수축이 크게 발생하며 강도가 약하여 초기 함수비를 20%로 결정하였고 탄산석회 및 시멘트의 혼합비는 9%, 섬유는 단사 0.3% 를 적정 혼합비로 결정하여 관련시험규격인 KS F 2453과 KS F 2438에 의거하여 시험을 수행하였다. 사질성 흙(S-1)의 시험하중은 160 kgf이고단사 혼합토의 시험하중은 100 kgf이다.
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