입자크기비에 따른 강-연성 혼합재의 공학적 특성 (Characteristics of Rigid-Soft Particle Mixtures with Size Ratio)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 24권 / 8호 / 125 ~ 135페이지
· 저자명 : 이창호, 윤형구, 김래현, 이우진, 이종섭

초록

모래 입자와 연약한 고무 입자로 이루어진 강-연성 혼합재의 응력-변형 및 전단파 특성을 평가하기 위해 고무와 모래의 부피비(sf)와 입자 크기비(sr)를 달리하는 시료를 조성하였다. 벤더 엘리먼트가 설치된 압밀셀을 이용하여 응력-변형시험 및 Ko 상태에서의 미소변형 전단파 시험을 실시하였다. 일정한 입자 크기비를 가지는 강-연성 혼합재는 강성의 입자에서 연성의 입자로 거동이 전이되는 응력-변형 및 미소변형 전단파 특성을 보였다. 또한, Gmax= Λ(σ’o/kPa)ζ 관계에서 모래의 부피비(sf)가 0.4~0.6인 구간에서 Λ계수가 급격히 증가하며 ζ 지수는 최대값을 보이는 것으로 관찰되었다. 전이 혼합재는 구속응력의 변화에 매우 민감한 거동을 보이며 연성인 고무입자는 재하 하중에 의해 쉽게 변형되므로 최소 간극율을 가지는 강-연성 혼합재의 부피비는 재하된 응력의 크기에 좌우된다. 실내시험을 이용한 본 연구에서는 입자 크기비와 모래 부피비가 강성입자와 연성입자의 혼합재료 거동을 결정하는 것으로 요인으로 분석되었다.

영어초록

Rigid-soft particle mixtures, which consist of sand and rubber, are investigated for the understanding of the stress-deformation and elastic moduli. Specimens are prepared with various size ratio sr between sand and rubber particles, and different volumetric sand fraction sf. Small strain shear waves are measured under Ko-loading condition incorporated with the stress-deformation test by using oedometer cell with bender elements. The stress-deformation and small strain shear wave characteristics of rigid-soft particle mixtures show the transition from a rigid particle behavior regime to a soft particle behavior regime under fixed size ratio. A sudden rise of Λ factor and the maximum value of the ζ exponent in Gmax = Λ(σ’o/kPa)ζ are observed at sf ≈ 0.4~0.6 regardless of the size ratio sr. Transition mixture shows high sensitivity to confining stress. The volume fraction for the minimum porosity may depend on the applied stress level in the rigid-soft particle mixtures because the soft rubber particles easily distort under load. In this experimental study, the size ratio and volumetric sand fraction are the important factors which determine the behavior of rigid and soft particle mixtures.

참고자료

· 없음