Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Factors Affecting the Electrical Properties of Bentonite Slurry

벤토나이트 슬러리의 전기적 특성에 대한 영향인자 분석

  • Yoo, Dong-Ju (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Eng., Seoul National Univ.) ;
  • Oh, Myoung-Hak (Coastal Eng. Research Dept., Korea Ocean Research & Development Institute) ;
  • Kim, Yong-Sung (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Eng., Seoul National Univ.) ;
  • Park, Jun-Boum (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Eng., Seoul National Univ.)
  • 유동주 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 오명학 (한국해양연구원 연안개발연구본부) ;
  • 김용성 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 박준범 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Published : 2006.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Factors affecting the electrical properties of bentonite slurry were identified and electric conduction mechanism in slurry was examined. Electrical conductivity of bentonite and soil-bentonite slurry linearly increases with the bentonite content. Test result indicated that the change In electrical conductivity of slurry was mainly caused by dissolved cations from bentonite particles. The relationship between electrical conductivity and bentonite content was affected by the initial electrical conductivity of slurry solution and fine content in soil-bentonite mixture. Such influences were evaluated and the calibrated relationships were suggested. Based on the suggested relationship between electrical conductivity and bentonite content, bentonite content in various bentonite and soil-bentonite slurry can be quantitatively evaluated by using electrical conductivity measurement method.

본 연구에서는 벤토나이트 슬러리의 전기적 특성에 대한 영향인자와 전기전도 메커니즘을 규명하고자 하였다. 벤토나이트 및 흙-벤토나이트 슬러리의 전기전도도는 벤토나이트 함량이 증가함에 따라 뚜렷한 선형적 증가 경향을 나타내어 전기전도도 측정기법이 슬러리에서의 벤토나이트 함량 평가에 적용될 수 있음을 확인하였다. 이때 슬러리의 전기전도도 변화는 주로 벤토나이트에 존재하는 양이온이 용해되어 용액의 전기전도도를 변화시키기 때문에 나타나는 결과로 확인되었다. 슬러리에서 벤토나이트 함량에 따른 전기전도도의 선형적 관계는 용액의 초기 전기전도도와 세립토 함량에 영향을 받는 것으로 나타났으며 이들의 영향을 고려하여 슬러리에서 벤토나이트 함량과 전기전도도와의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서 제시된 관계식을 토대로 다양한 조건의 벤토나이트 및 흙-벤토나이트 슬러리에서 전기전도도 측정을 통하여 벤토나이트 함량에 대한 정량적인 평가가 가능할 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. 오명학, 이기호, 박준범(2004), '함수비와 간극수 오염이 불포화 사질토의 전기비저항에 미치는 영향', 대한토목학회 논문집, 24, pp.27-34
  2. Abu-Hassanein, Z. S., Benson, C. H., Wang, X. and Blotz, L. R. (1996b), 'Determining Bentonite Content in Soil-bentonite Mixtures using Electrical Conductivity', Geotechnical Testing Journal, 19(1), pp.51-57 https://doi.org/10.1520/GTJ11407J
  3. Alther, G. R. (1982), 'The role of bentonite in soil dealing application', Bull. Assn. of Engrg., Geologists, 19, 401-409
  4. Appolonia, D., Christoper R. Ryan. (1979), Soil-bentonite Slurry Trench Cult-off Walls, Geotechnical Exhibition and Technical Conference Chicago Illinois, March 26 1979
  5. Curtis, J. and Narayanan, R. (1998), 'Effects of laboratory procedures on soil electrical property measurements', IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 47(6), pp.1474-1480 https://doi.org/10.1109/19.746715
  6. Daniel, D. E. (1993), Clay liners, Geotechnical practice for waste disposal, D. E. Daniel, ed., Chapman & Hall, London, England, 137-163
  7. Kenney. T., Van Veen, W., Swallow, M., and Sungaila, M. (1992), 'Hydraulic Conductivity of Compacted Bentonite-Sand Mixtures', Canadian Geotechnical Journal, Vol. 29, pp,364-374 https://doi.org/10.1139/t92-042
  8. Klein, K (1999), Electromagnetic properties of high specific surface minerals, Ph.D. thesis, Department of Civil Engineering, Georgia Institute of Technology, USA
  9. Mitchell, J. K, Bary, J. D., and Mitchell, R. A. (1995), Material interactions in solid waste landfills, Geoenvironment 2000, Geotechnical Special Publication No. 46, ASCE, P. 568-590
  10. Reiger, P. H. (1987), Electrochemistry, Prentice-Hall, Inc
  11. Saarenketo, T. (1998), 'Electrical properties of water in day and silty soils', Journal of Applied Geophysics, 40, pp.73-88 https://doi.org/10.1016/S0926-9851(98)00017-2
  12. Santamarina, J. C. (2001), Soils and Waves, John Wiley & Sons
  13. Sawyer, C. N., McCarty, P. (1978), Chemistry for Environmental Engineering, 3th Ed., McGraw-Hill, New York
  14. Smith, S. S. and Arulanandan, K. (1981), 'Relationship of electrical dispersion to soil properties', Journal of the Geotechnical Engineering, ASCE, 107 (GT5), pp.591-604
  15. Van Olphen, H. (1977), An Introduction to Clay Colloid Chemistry, 2nd edition. John Wiley & Sons, New York
  16. Yoon, G. L., Oh, M. H. and Park, J. B. (2002), 'Laboratory study of landfill leachate effect on resistivity in unsaturated soil using cone penetrometer', Environmental Geology, 43(1-2), pp.18-28 https://doi.org/10.1007/s00254-002-0615-y