Compressive Strength Characteristics of PVA Fiber Reinforced Soil-Cement Mixture

Kim, Woo Sik; Jung, Du Hwoe; Cho, Il Muk

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2012;12(3):147-156.
Published online June 30, 2012.

PVA 섬유보강 시멘트 혼합토의 압축강도 특성에 관한 연구

김우식, 정두회, 조일묵

Compressive Strength Characteristics of PVA Fiber Reinforced Soil-Cement Mixture

Woo Sik Kim, Du Hwoe Jung, Il Muk Cho

Abstract

The characteristics of compressive strength of PVA fiber reinforced soil-cement mixture has been evaluated through unconfined compressive strength tests. Test specimens were prepared with a variety of cement contents, fiber contents, fiber lengths, and curing periods to investigate the effect of these parameters on the strength characteristics of PVA fiber reinforced soil-cement mixture. In addition, a compresso-meter has been revised to measure the internal strain of test specimen during the process of loading. The internal strain was used to evaluate the secant moduli ($E_{50}$) of soil-cement mixtures. The PVA fiber reinforced soil-cement mixture showed a ductile failure whereas the unreinforced soil-cement mixture showed a brittle failure. The inclusion of PVA fiber in soil-cement mixtures improved the compressive strength characteristics of soil-cement mixtures in several aspects.

Key Words: PVA fiber reinforced soil-cement mixture; Stress-strain behavior; Unconfined compressive strength; Secant modulus; Internal and external strain

요지

본 연구는 DCM공법으로 조성된 시멘트 혼합토의 역학적 특성을 개선시키기 위한 일환으로 시멘트 슬러리와 함께 PVA 섬유를 교반혼합한 PVA 섬유보강 시멘트 혼합토에 대한 일축압축시험을 통하여 PVA 섬유보강 혼합토의 시멘트 함유량, PVA 섬유 혼입율 및 섬유 길이, 그리고 양생기간에 따른 응력-변형률 거동과 일축압축강도 특성을 평가하였다. 무보강 시멘트 혼합토와 PVA 섬유보강 시멘트 혼합토는 시멘트 첨가량이 증가할수록 일축압축강도가 증가하였고, 무보강 시멘트 혼합토는 취성파괴의 거동을 보이는 반면에 PVA 섬유보강 시멘트 혼합토는 연성파괴의 거동을 보이는 것으로 나타났다. 또한 시멘트 첨가량, PVA 섬유 혼입량과 섬유의 길이는 PVA 섬유보강 시멘트 혼합토의 응력-변형률 거동과 일축압축강도의 크기에 중요한 영향을 미치는 인자로 평가되었다.

핵심용어: PVA 섬유보강 시멘트 혼합토; 응력-변형률 거동; 일축압축강도; 변형계수; 내부변위와 외부변위