시멘트토 복합 기초 설계에서 시멘트토 강도는 어떻게 결정되는가

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시멘트토 혼합 말뚝 복합 지반의 설계에서는 규정에 따라 시멘트토의 강도를 실내 배합 실험을 통해 결정해야 합니다. 하지만 대부분의 경우, 실내 배합 데이터가 없는 상태에서 설계가 이루어집니다. 그래서 먼저 보강체의 압축 강도에 대한 추정값을 정해야만 다음 단계의 설계 계산을 진행할 수 있습니다. 이러한 수치를 적절하게 결정하는 것은 설계자들이 겪는 어려움 중 하나이며, 주즈플랫폼에서도 많은 사람들이 자주 묻는 질문입니다. 여기서 관련 자료를 바탕으로 답변을 드립니다.현장 연구 자료에 따르면, 경화제 재료로 시멘트를 사용할 경우, 다른 조건이 동일할 때 동일한 토층 내에서 시멘트 혼입비가 달라지면 시멘트토의 강도도 달라진다.공사에는 32.5등급 시멘트를 사용할 수 있으며, 시멘트 첨가량은 7％～12％입니다.시멘트 첨가율이 10%를 초과할 때, 시멘트 토의 강도는 0.3MPa～2MPa 이상에 도달할 수 있다.일반적으로 시멘트 첨가율 αw는 12％～20％로 사용된다. 형강 시멘트 흙 혼합 말뚝(벽)의 경우, 수석비가 비교적 높아(1.5～2.0), 시멘트 흙의 강도를 확보하기 위해 42.5등급 이상의 시멘트를 사용해야 하며, 첨가량은 20％ 이상이어야 한다.시멘트 토의 압축 강도는 해당 시멘트 첨가율이 증가함에 따라 커지지만, 현장의 토질과 시공 조건의 차이로 인해 첨가율의 증가와 시멘트 토의 강도 증가율은 완전히 일치하지 않는다.시멘트의 강도는 시멘트토의 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 시멘트의 강도 등급이 10MPa 증가할 때, 시멘트토의 강도 fcu는 약 20%~30% 증가합니다.일반적인 공학적 경험에 따르면, 만약 단단하게 하는 물질이 점성 토인 경우, 실내에서의 비율에 대한 자료가 없을 때는, 말뚝의 측면 압축 강도 fcu 값을 1.0~1.6 MPa로 추정할 수 있습니다. 이는 시멘트 첨가율이 12%~15%일 때의 기준입니다.시멘트 토의 강도는 경화 기간이 길어질수록 증가하며, 28일이 지난 이후에도 강도는 계속해서 상승합니다. 비용을 줄이기 위해, 내외부적으로 하중을 견디는 혼합 말뚝 시편의 표준 경화 기간은 90일로 정해져 있습니다.수평 하중을 지지하는 역할을 하는 혼합 말뚝의 경우, 굴착 공기의 영향을 고려하여 시멘트 토양의 강도 기준은 28일 경과 시점을 기준으로 삼을 수 있다.압축 강도 시험을 통해 알 수 있는 바에 따르면, 다른 조건이 동일할 때 서로 다른 나이의 시멘트 토양의 압축 강도는 대체로 선형적인 관계를 보입니다. 그 경험식은 다음과 같습니다:
fcu7 = (0.47～0.63)fcu28
fcu14 = (0.62～0.80)fcu28
fcu60 = (1.15～1.46)fcu28
fcu90 = (1.43～1.80)fcu28
fcu90 = (2.37～3.73)fcu7
fcu90 = (1.73～2.82)fcu14
여기서 fcu7, fcu14, fcu28, fcu60, fcu90은 각각 7일, 14일, 28일, 60일, 90일 경과한 시점의 시멘트 토양의 압축 강도를 나타냅니다. 생장 기간이 3개월을 넘으면 시멘트 흙의 강도 증가는 느려진다.180일 경과시의시멘트 토의 강도는 90일 경과시의강도의 1.25배이며, 180일이 지나도 시멘트 토의 강도 증가는 여전히 멈추지 않습니다.