반복하중에 따른 잔탄검 바이오폴리머 처리 혼합토의 변형 및 전단파 속도의 변화 특성

초록

친환경 소재인 바이오폴리머는 철도 노반, 고속도로 등과 같이 반복적인 하중이 가해지는 다양한 환경에서 지반 보강에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 바이오폴리머 중 잔탄검 바이오폴리머를 모래와 혼합한 시료를 대상으로 반복하중을 가했을때의 침하량과 전단파 속도의 변화를 분석하여 모래-바이오폴리머 혼합물 강성의 변화를 관찰하고자 한다. 잔탄검 바이오폴리머의 함량은 0%, 0.5%, 1%, 2%, 5%, 그리고 10%로 구분하고 시료의 상대밀도 50%와 포화도 30%로 설정했다. 실험은 반복하중을 가하는 동안 LVDT를 통해 침하량을 실시간으로 측정하고 전단파 신호를 시료 조성 직후, 양생후, 반복하중을 가한 후(50 kPa, 200 kPa) 총 4단계로 구분하여 측정했다. 실험 결과, 반복하중을 가한 후 최종 침하량이 BPC5.0와 BPC10.0 최종 침하량이 수렴하는 것으로 나타났고, 이는 모래-바이오폴리머 혼합토의 변형의 한계에 도달하여 침하량이 안정화 구간에 도달한 것으로 판단된다. 또한, 잔탄검 바이오폴리머의 함량이 0.5%와 1.0%의 함량일 때 가장 높은 전단파 속도를 나타났다. 이를 통해 본 연구에서는 반복하중 조건에서 지반 보강에 효과적인 바이오폴리머의 적정 함량을 선정하고 친환경 보강재로써의 가능성을 제안하고자 한다.

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