The Physical property changes of calcined clay by carburization were investigated studied. The carburization mechanism is the penetration of carbon which occurred during incomplete fuel combustion into crevice of clay structure. The experiments for elasticity and freeze-thaw resistance were conducted, and the results can be summarized as follows: Dynamic modulus of elasticity and also freeze-thaw resistance of calcined clay by carburization treatment increased more than 92% after testing 300 cycle, which was more improved than 88% of calcined clay. Therefore, it can decrease the possibility of winter-sowing, which is one the weakness of calcined clay. It is on the basis of the fact that the porosity of calcined clay by carburization treatment is about 12%, which indicates smaller pore spaces comparing with the 14% of porosity of calcined clay and those values were calculated by apparent porosity show and also supported by SEM images. Infrared emissivity of calcined clay by carburization treatment and calcined clay were respectively 0.92 and 0.9l at $80^{\circ}C$. However, those values were 0.91 and 0.88 at $200^{\circ}C$, which means infrared emissivity of calcined clay by carburization treatment shows 3.6% higher than the calcined clay. Moreover, within the wavelength range from 3 to $7\;{\mu}m$, while the calcined clay had low infrared emissivity, the calcined clay by carburization treatment had increased infrared emissivity. It is inferred that it was affected by carbon element that has high infrared absorptivity within this wavelength range.
This paper discusses the reduction and subsequent recovery and increase of shear strength of clay in the vicinity of soil-cement column. Laboratory and field tests were conducted to investigate the effects on surrounding clay during and after soil-cement column installation in soft Ariake clay. Discussions were made on the mechanism of strength changes of clay by considering the thixotropic recovery, reconsolidation effect, penetration of cement slurry and diffusion of exchangeable cations. On the basis of field and laboratory observations, 10 days after column installation, the decreased shear strength of surrounding clay during mixing was recovered and 30 days later, shear strength of surrounding clay increased 30% by average. Therefore, it is recommended that the increase of shear strength of clay can be taken into consideration in the bearing capacity and stability analysis of the composite ground.
The working load at pile is sometimes subjected to not only compression load but also lateral load and uplift forces. Pile foundation is essential and uplift load can be applied because of buoyancy, a typhoon, wind or seismic forces. This study was carried out to determine the uplift capacity of concrete pile foundation driven in clay. Pile was driven in clay, between pile and clay adhesion factor was estimated, and it is the mean value between the cast-in-situ-pile and steel pipe pile. When pile foundation is loaded for long time, creep behavior occurs. The behavior of creep is originated from the clay creep contacted with pile. The creep behavior of pile foundation embedded in clay is heavily depended on the thickness of clay around the pile shaft, pore water pressure in clay, and creep behavior of clay.
Soft marine clay deposits pose several foundation problems. Generally, lime stabilization is used worldwide for solidifying of soft marine clay deposits. In this paper, a series of laboratory tests were conducted to verify clay-lime reaction. A clay was collected from Pusan, which was mixed with various quantities of quick lime and slaked lime. Various compounds produced by clay-lime reaction were identified by X-ray diffraction analysis. The physico-chemical properties of the clay were also investigated. Compounds such as calcium silicate hydrate (CSH), calcium aluminate hydrate (CAH), calcium aluminate (CA), hillebrandite, and gehlenite were identified. It is likely that such compounds were mainly produced by pozzolanic reaction. Based on the change of physico-chemical properties obtained by the reaction, the water content was considerably decreased when lime was added to the clay. In addition, unconfined strength was increased. In the other hand, quick lime was more effective than slaked lime in decreasing and increasing of the water content and unconfined strength, respectively. Fewer cracks were produced when the clay was mixed with quick lime. It is suggested that these beneficial changes produced by the mixing of the clay and lime depend on the properties of compounds obtained by chemical reaction.
This study investigated the effects of layered clay on the thermal curing behavior and tensile properties of resole phenol-formaldehyde (PF) resin/clay/cellulose nanocomposites. The thermal curing behavior of the nanocomposite was characterized using conventional differential scanning calorimetry (DSC) and temperature modulated (TMDSC). The addition of clay was found to accelerate resin curing, as measured by peak temperature ($T_p$) and heat of reaction (${\Delta}H$) of the nanocomposite’ curing reaction increasing clay addition decreased $T_p$ with a minimum at 3~5% clay. However, the reversing heat flow and heat capacity showed that the clay addition up to 3% delayed the vitrification process of the resole PF resin in the nanocomposite, indicating an inhibition effect of the clay on curing in the later stages of the reaction. Three different methods were employed to determineactivation energies for the curing reaction of the nanocomposite. Both the Ozawa and Kissinger methods showed the lowest activation energy (E) at 3% clay content. Using the isoconversional method, the activation energy ($E_{\alpha}$) as a function of the degree of conversion was measured and showed that as the degree of cure increased, the $E_{\alpha}$ showed a gradual decrease, and gave the lowest value at 3% nanoclay. The addition of clay improved the tensile strengths of the nanocomposites, although a slight decrease in the elongation at break was observed as the clay content increased. These results demonstrated that the addition of clay to resole PF resins accelerate the curing behavior of the nanocomposites with an optimum level of 3% clay based on the balance between the cure kinetics and tensile properties.
본 연구는 목재파레트폐잔재 파티클과 페놀수지(고형분함량 50%, 함지율 30%) 및 점토를 사용하여 3층 점토목질파티클보드를 제조하고 소정의 탄화온도(400℃, 600℃, 800℃)에서 탄화하여 Clay-Woodceramics를 제조한 후 물리·기계적성질을 검토하였다. 점토의 효과를 구명하기 위하여 전건파티클중량의 10%, 20%, 30%를 첨가하였으며 연구 결과는 다음과 같다. 1. Clay-Woodceramics의 탄화수율은 탄화온도가 높을수록 감소하였고, 폭 및 두께 수축율은 증가하였다. 그러나 Clay첨가량이 많을수록 탄화수율은 증가하였으며 폭 및 두께 수축율은 감소하였다. 2. Clay-Woodceramics의 비중은 탄화온도가 높을수록 증가하며, 흡습율도 증가하였다. Clay의 첨가량이 많을수록 같은 온도조건에서 높은 비중을 나타냈으며, 흡습율은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 흡수율은 제조조건에 따른 통계적인 차이가 없었다. 3. 탄화온도가 높아짐에 따라 Clay-Woodceramics의 휨강도 및 휨탄성계수는 증가하는 경향을 나타냈다.
Objectives: The purpose of this study was to determine skin adhesion rate of children's modeling clay for exposure assessment. Methods: Children's modeling clays were classified into 10 categories as PVA clay, PVA soft clay, starch-based clay, foam clay, rubber clay, oil clay, muddy clay, terra clay, paper clay and slime. A total of 26 children's clay goods was selected. Moisture content (%) and hardness of clays were measured. Five adults aged 20 to 25were recruited for experiment. Gravimetric difference of modeling clay was determined after 3 minutes playing time. Skin adhesion rate ($g/min/cm^2$) was estimated bythe amount of skin adhesion per minute (g/min) and each individual's palm surface area ($cm^2$). Results: Twenty four of the 26 children's modeling clay products were adhesive to skins. Two products of foam and rubber clay were not adhered to skin. For the 24 products, the average skin adhesion rate was $5.5{\times}10^{-4}{\pm}4.0{\times}10^{-4}g/min/cm^2$. The highest skin adhesion rate was $1.3{\times}10^{-3}{\pm}4.4{\times}10^{-4}g/min/cm^2$ for paper clay. The lowest skin adhesion rate was $4.6{\times}10^{-5}{\pm}1.1{\times}10^{-4}g/min/cm^2$ for oil clay. The skin adhesion rate was increased with increase of moisture content. Adhesion rates of some clays were varied by person and testing trials. Conclusion: The study determined skin adhesion rate of children's modeling clay. The adhesion rate is useful for exposure and risk assessments and setting safety guideline to protect children's health.
본 연구에서는 용융법에 의한 저밀도폴리에틸렌 나노복합재료를 제조하였으며, 구조변화, organo-clay의 분산정도, 열적 특성 및 난연 특성을 조사하였다. LDPE/PE-g-MA/organo-clay의 조성비가 90/10/1~10 (w/w/w)일 때, XRD 분석 결과 clay 층간간격이 증가함을 알 수 있었으며, TEM을 이용하여 organo-clay의 분산을 관찰하였는데, 대체적으로 organo-clay가 일정한 방향성을 가지며 잘 분산되어 있음을, 즉 삽입형(intercalation) 나노복합체가 형성되었음을 확인할 수 있었다. 또한 LDPE 나노복합재료의 분해온도가 순수한 LDPE에 비해 약 $80^{\circ}C$ 정도 상승함으로써 열적특성이 현저히 증가함을 알 수 있었고, organo-clay 5.0 wt% 범위 내에서 organo-clay의 함량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을, 그 이상에서는 더 이상의 LOI 증가를 보이지 않음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 PMMA와 SMA의 블렌드에 몬모릴로나이트(PM) 또는 유기화제로 개질된 clay (Cloisite 25A 또는 15A)를 첨가하여 PMMA/SMA/clay 나노복합재료를 제조하였다. 이 나노복합재료에서 clay가 블렌드의 상용성에 주는 영향에 대해 SMA 중의 MA의 함량을 변화시키며 연구하였다. 나노복합재료 제조 시 용매로는 MEK와 chloroform을 이용하여 용매가 주는 영향에 대해서도 조사하였다. DSC 측정을 이용하여 유리전이온도와 유리전이온도의 폭을 분석한 결과 clay의 첨가로 인해 PMMA/SMA 블렌드의 상용성이 향상되는 것을 확인하였으며 특히 15A가 가장 상용성 증진에 효과적인 것으로 나타났다. 이 결과는 MA의 함량을 7, 14, 32, 43%로 변화시킨 모든 SMA의 경우에 대해 동일하였다. XRD와 TEM을 이용하여 고분자 내에서의 clay의 분산 상태를 관찰하였는데 역시 15A를 포함하는 나노복합재료에서 clay가 가장 효과적으로 분산되어 있음을 확인하였다.
In this wort, the $Na^+-MMT$ has organically modified with silane intercalant to prepare the polymer/clay nanocomposites. The pH. X-ray diffraction (XRD), and contact angles were used to analyze the surface properties of clay and the exfoliation phenomenon of clay interlayer, The mechanical interfacial properties of epoxy/clay nanocomposites were investigated by three-point bending test. From the experimental results. the surface modification made by silane intercalant on clay surface leads to an increase of distance of silicate layers, surface acid value. and electron acceptor parameter of organoclay. The treatments are also necessary and useful for epoxy to intercalate into the interlayer by interacting of electron donor-accepter between basic epoxy and clay surface. The mechanical interfacial properties of the nanocomposites was improved by the presence of dispersed clay nanolayer containing low content of organoclay in comparison with the conventional, which increase the interfacial adhesion between dispersed clay and epoxy resins.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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