동전기 고결 기법에 의한 점성토의 공학적 인자 변화 분석

Abstract

본 연구는 EK-Cementation 공법 적용 시 규산나트륨의 전기주입기법에 기인한 고결화와 알루미늄 전극의 전기분해기법에 따른 산화알루미늄 생성에 기인한 고결화 정도를 정량화하고 토립자간 고결화를 유발하는 고결제의 종류와 고결기간에 따른 토질의 공학적 특성변화를 분석하고자 수행되었다. 이를 위해 일정 농도의 고결제가 각각 혼합된 EPK-Kaolinite를 선행압밀시험기를 이용하여 선행압밀 시킨 후 0일, 60일, 120일 간의 고결화 기간을 설정하고 표준압밀시험과 삼축압축시험을 이용하여 고결화된 점토의 토질정수의 공학적인 변화양상을 파악하였다. 그 결과, 사용된 고결물질의 종류와 고결기간에 따라 고결화된 토질의 공학적인 특성은 차이를 보였다. 대상 토질의 탄성 파라미터는 대부분 고결화가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 나타냈고, 강도정수는 내부마찰각의 변화보다는 유효점착력의 변화가 크게 발생하였다. 압밀정수를 산정한 결과, 고결화는 선행압밀압력의 급격한 증대효과를 유발하여 유사선행압밀효과가 나타났고, 압축지수, 팽창지수, 압밀계수는 고결화 정도에 따라 점차 감소하는 경향이 나타났다. This study was conducted to make a fixed quantity upon both a cementation degree of sodium silicate attributed to electro-injection method and another cementation degree attributed to the generation of aluminum oxides caused by electro-decomposition of aluminum electrode, as well as investigate diversities of engineering properties of soil depending on the period of cementation and types of cementation agents, which lead to cementation between soil particles. In order to implement above the process, after each EPK-Kaolinite mixed with cementation agent of the fixed concentration had been pre-consolidated using pre-consolidation apparatus, the periods of cementation were set as 0 day, 60 day, 120 day using one-dimensional consolidation laboratory test, as well as triaxial test, and then soil parameters of the cemented clays were considered with mechanical phases of variation. As a result of these processes, the engineering properties of cemented soil were dependent on the types of cementation agents and periods of cementation. As the cementation in soil were progressed, elastic parameters of the soil were mostly apt to being increased, and a change of effective cohesion occurred highly rather than that of friction of angle for strength parameter. In the results of estimating consolidation parameter, the cementation induces dramatically increased effect of pre-consolidation stress and this phenomenon drives quasi-preconsolidation effect. In addition, the further the degrees of cementation were progressed, the compression index, the swelling index, and the coefficient of consolidation were decreased.