폐재료를 재활용한 슬러지혼합토의 불포화 특성에 관한 연구
- Abstract
- Objective of this study is to utilize water sludge and crumb rubber which is a waste recycled materials. When waste recycled materials are applied as constructive materials, conditions of natural ground is unsaturated conditions. Therefore, unsaturated properties should be considered. In order to solving the problem that is high water content of water sludge we have made the sludge mixture that water sludge is mixed with weathered granite soil. For reusing crumb rubber, we also have developed the lightweight sludge mixture that water sludge is mixed with weathered granite soil. Preferentially, evaluation of environmental impact and physical properties of sludge mixture are conducted.
Experimental research of desaturation of recycled materials are not well researched. In this study, soil water characteristic curves(SWCC) and unsaturated shear strength of specimens were obtained by using pressure plate extractor and modified triaxial apparatus respectively. By using SWCC experimental results, it were compared with Fredlund equation(1994) which is existing soil water characteristics curve function. After that, fitting parameters were calculated and database was constructed. Also, unsaturated permeability which is a important factor for performing infiltration analysis is estimated.
- Issued Date
- 2013
- Awarded Date
- 2013. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 해양공학과
- Advisor
- 김윤태
- Table Of Contents
- 목 차
List of Figures v
List of Tables vii
List of Symbols viii
ABSTRACT x
1. 서론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구목적 및 동향 2
1.3 논문의 구성 4
2. 이론적 배경 6
2.1 불포화토 기본이론 6
2.1.1 기본구조 및 체적-질량관계 6
2.1.2 모관흡수력 11
2.2 함수특성곡선 14
2.2.1 함수특성곡선 정의 14
2.2.2 함수특성곡선 이론식 정리 16
2.3 불포화 전단강도 22
2.3.1 불포화 전단강도 정의 22
2.3.2 확장된 파괴포락선 및 불포화 전단강도정수 24
2.4 불포화 투수계수 27
2.4.1 불포화 투수계수 산정방법 27
2.4.2 불포화 투수계수 이론식 정리 30
3. 시험재료 및 실험방법 35
3.1 재료특성 및 재료환경성 평가 35
3.1.1 정수슬러지 35
3.1.2 화강풍화토 36
3.1.3 폐타이어 37
3.1.4 슬러지혼합토 38
3.1.5 폐타이어 분말을 활용한 경량슬러지혼합토 39
3.2 슬러지혼합토 물리적 특성 41
3.2.1 입도분포실험 41
3.2.2 비중실험 43
3.2.3 다짐실험 44
3.2.4 용출실험 45
3.3 함수특성곡선실험 47
3.4 불포화 전단강도실험 48
3.4.1 실험장비 및 실험방법 48
3.4.2 실험조건 50
3.5 포화투수계수실험 51
3.5.1 삼축셀을 이용한 포화투수실험 51
3.5.2 정수위 투수실험 52
4. 실험결과 분석 및 고찰 53
4.1 함수특성곡선 53
4.1.1 정수슬러지함량에 따른 슬러지혼합토의 함수특성곡선 53
4.1.2 정수슬러지함량에 따른 공기함입치 변화 55
4.1.3 폐타이어 분말함량에 따른 슬러지혼합토의 함수특성곡선 56
4.1.4 폐타이어 분말함량에 따른 공기함입치 변화 58
4.1.5 맞춤변수 정리 59
4.2 불포화 전단강도 결과 62
4.2.1 슬러지혼합토의 응력-변형률 관계 62
4.2.2 슬러지혼합토 p-q 관계 67
4.2.3 슬러지혼합토의 불포화 전단강도정수 72
4.3 포화투수계수 73
4.3.1 정수슬러지함량에 따른 포화투수계수 변화 73
4.3.2 폐타이어분말 함량에 따른 포화투수계수 변화 73
4.3.3 포화투수계수 비교분석 74
4.4 불포화 투수함수 예측결과 75
4.4.1 슬러지혼합토의 불포화 투수함수 예측 75
4.4.2 경량슬러지혼합토의 불포화 투수함수 예측 76
5. 슬러지혼합토를 활용한 침투해석 및 안정해석 78
5.1 해석단면 설정 78
5.2 침투해석 79
5.2.1 강우조건 80
5.2.2 침투해석 data set 81
5.2.3 침투해석 결과 81
5.3 안정해석 86
5.3.1 안정해석 data set 86
5.3.2 SM-10시료의 시간에 따른 안전율 변화 87
5.3.3 SM-50시료의 시간에 따른 안전율 변화 88
6. 결론 및 향후 연구과제 89
6.1 결론 89
6.1.1 슬러지혼합토 실험결과 정리 89
6.1.2 경량슬러지혼합토 실험결과 정리 91
6.1.3 수치해석 결과 정리 92
6.2 향후 연구과제 94
참고문헌 95
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