An Engineering Characteristics of Weathered Granite Soil-Bentonite Mixtures

화강풍화토-벤토나이트 혼합토의 공학적 특성

Recently, the more potential waste sites are being required as increasing the demand of better human life. But the construction of waste disposals has many restrictions because of lack of good quality clay and high cost of liners. So, in this study, we studied the liner materials to develop more cheaper soil liner that can be satisfied the environmental criterion for the coefficient of permeability and shear strength. A series of compaction test and triaxial (consolidation, permeability, and shear) tests were performed to obtain the optimized weight ratio of Bentonite-Soil mixture (B/S) including the least amount of bentonite. A series of soil tests were performed to acquire the appropriate weathered granite soil-bentonite mixture that is satisfied the environmental criterion of soil liner($k=1{\times}10^{-7}cm/sec$). At first, weathered granite soils were classified with four different particle-size soils, and B/S ratio was increased as 5% step for each particle-size. The test results showed that in case of weathered granite soil passing through No. 100 sieve, B/S=15% satisfied the soil liner criterion. The measured coefficient of permeability and the Chapuis's two equations were also compared. And a predicting equation for the coefficient of permeability was suggested, which is suitable for the mixture soil with the B/S ratio used in this study. The optimal weight ratio for the mixture soils used in this study was 15% in the both cases of permeability and shear strength.

최근 인구증가에 따라 쓰레기 매립장의 수요가 점점 늘어가는 실정이나 쓰레기 매립장의 건설은 점토의 부족과 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 투수계수뿐만 아니라 전단강도도 확보되는 저렴한 차수재 개발을 위하여 우리나라에 널리 분포하고 있는 화강풍화토와 투수저감효과가 뛰어난 벤토나이트를 적절히 혼합하여 고가의 벤토나이트가 가장 적게 소요되는 최적의 중량비(B/S)를 산정하기 위하여 일련의 다짐시험과 삼축압축시험기를 이용한 압밀, 투수 및 전단시험을 실시하였다. 차수재의 기준인 $k=1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하를 만족시키기 위하여 모재인 화강풍화토를 네 가지의 입경으로 조절하여 시료성형을 하였으며 각 입경에 따라 B/S를 5%씩 증가시키면서 시험을 실시한 결과, No. 100체에 통과된 화강풍화토의 B/S=15%인 경우에서 차수재 기준을 만족하였다. 그리고, 투수시험결과 산정된 투수계수의 실측치와 Chapuis가 제안한 두 가지 투수계수 예측식을 비교분석하였으며, 본 논문에 사용된 화강풍화토-벤토나이트 혼합토에 적합한 투수계수 예측식을 제시하였다. 본 연구에 사용된 혼합토의 최적 중량비는 투수측면과 강도측면 모두에서 15%로 나타났다.