원추형콘과 T-bar 관입시험기는 점토의 비배수전단강도를 측정하기 위해 널리 사용된다. 축소모형시험의 경우 소형관입시험기가 사용되어야 하지만 경험상관계수에 대해 발표된 자료가 부족하다. 본 연구에서는 소형콘과 소형T-bar 관입시험기의 경험상관계수를 도출하기 위한 시험시스템을 구축하였고, 카올린점토에 대하여 실험을 수행하였다. 직경 350mm의 강재원형챔버를 사용하여 4개의 모형지반을 조성하였고, 각 모형지반은 다른 선행압밀응력에서 압밀하여 비배수전단강도를 조절하였다. 경계면 효과, 관입속도, 직경 및 형상의 영향을 확인하기 위하여 다른 직경을 가진 두 직경의 소형콘(10mm, 16mm)과 직경 10mm T-bar를 이용하여 시험을 수행하였다. 또한 관입시험 후의 시편을 채취하여 비압밀비배수삼축시험을 수행하여 비배수전단강도로 결정하였다. 최종적으로 비배수전단강도와 관입시 선단저항력의 상관관계를 통해 경험상관계수를 산정하였다.
본 연구에서는 세개의 대표적인 열수점토광상인 성산, 옥매, 해남광상으로 부터 채취한 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물 및 광상들의 주변암에 대해 산소 및 수소동위원소 연구를 실시하였다. 생산광상의 석영, 견운모, 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.4에서 +11.1‰, +4.8에서 +5.8‰, + 3.0에서 +6.6‰, +3.6에서 +5.4‰의 값을 나타낸다 옥매산광상의 석영, 견운모1 명반석과 카올린광물에 대한 산소동위원소값은 각기 +8.0에서 + 13.6‰, + 4.8에서 +8.4‰, +0.9에서 +2.4‰, +2.8에서 +6.7‰의 값을 나타낸다. 해남광상의 석영과 견운모에 대한 산소동위원소값은 각기 +7.9에서 + 10.1‰ 과 +4.5에서 +6.5‰ 의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 산소동위원소값은 각기 +3.0에서 +7.8‰ 과 +3.2에서 +10.7‰의 값을 나타낸다. 성산광상의 견운모, 영반석과 카올린팡울에 대한 수소동위원소값은 각기 -71에서 -90‰, -43에서 -77‰, -78에서 86‰ 의 값을 나타낸다 옥매산광상의 견운모, 영반석과 카올린광물에 대한 수소동위원소값은 각기 -74에서 -88‰, -57에서 98‰, -73에서 80‰ 의 값을 나타낸다. 해남광상의 견운모에 대한 수소동위원소값은 -76에서 -85‰의 값을 나타낸다. 화강암류와 화산암류에 대한 수소동위원소값은 각기 77에서 105‰과 -76에서 100‰의 값을 나타낸다. 산소 및 수소동위원소비 분석결과로부터 점토광상에서 열수의 기원에 대해 다음과 같은 해석을 할 수 있다. 산소동위원소 분석결과로부터 공존하는 광물 즉, 석영-카올린광물과 석영-견운모광물로부터 정토광상의 형성온도를 구하였다. 성산광상은 $165{\sim}280^{\circ}C$, 옥매산광상은 $175{\sim}250^{\circ}C$, 해남광상은 $250{\sim}350^{\circ}C$로 나타났다. 이틀 세개의 광상은 magmatic water와 meteoric water의 혼합으로 형성되었다. 이러한 동위원소비 분석결과로부터 카올린과 명반석광물은 hypogene 기원으로 나타났고, steam-heated 환경에서 황화수소의 산화로서 형성되었다. 황화수소의 산화작용은 지하수면 아래에서 deep-seated water의 boiling에 기인된 수증기상에서 기인된 것으로 해석된다.
약학 분야에서 점토광물은 점토광물 자체의 약리작용을 확인하고 원료의약품으로 활용하거나 희석제, 유화제, 점증제, 활택제 등 의약품 제형의 완성도를 높이는 첨가제로서 사용되고 있다. 벤토나이트(Bentonite), 카올린(Kaolin), 규산알루민산마그네슘(Magnesium aluminum silicate), 탤크(Talc) 등은 원료의약품 혹은 첨가제로서 활용 가능한 대표적인 점토 광물로 국내외 의약품 공정서에 수재되어 있고, 약학적 활용시 의약품등급으로 규제되고 있다. 본 논문에서는 공정서에 수재된 점토 광물을 중심으로 공정서의 규격을 확인하고, 점토광물의 특성 및 원료의약품 혹은 의약품 첨가제로서의 점토 광물에 대한 활용 사례를 소개하고자 한다. 결론적으로 점토광물을 제약산업에 활용하는 것은 점토광물의 고부가가치화를 위한 한 가지 방법이 될 수 있으며, 자원의 개발 및 활용이라는 측면에서 매우 유용할 것이라 사료된다.
The fast-neutron shielding behaviour (FNSB) of two clay-materials (Ball clay and Kaolin)of Southwestern Nigeria ($7.49^{\circ}N$, $4.55^{\circ}E$) have been investigated using effective removal cross section, ${\Sigma}_R(cm^{-1})$, mass removal cross section, ${\Sigma}_{R/{\rho}}(cm^2g^{-1})$ and Mean free path, ${\lambda}$ (cm). These parameters decide neutron shielding behaviour of any material. A computer program - WinNC-Toolkit has been used for computation of these parameters. The toolkit evaluates these parameters by using elemental compositions and densities of samples. The proficiency of WinNC-Toolkit code was probe by using MCNPX and GEANT4 to model fast neutron transmission of the samples under narrow beam geometry, intending to represent the actual experimental setup. Direct calculation of effective removal cross section ($cm^{-1}$) of the samples was also carried out. The results from each of the methods for each types of the studied clay-materials (Ball clay and Kaolin) shows similar trend. The trend might be the fingerprint of water content retained in each of the samples being baked at different temperature. The compositions of each sample have been obtained by Particle-Induced X-ray Emission (PIXE) technique (Tandem Pelletron Accelerator: 1.7 MV, Model 5SDH). The FNSB of the selected clay-materials have been compared with standard concrete. The cognizance of various factors such as availability, thermo-chemical stability and water retaining ability by the clay-samples can be analyzed for efficacy of the material for their FNSB.
High purity alumina and amorphous silica were prepared from Ha-dong kaolin by means of appliance of sulfuric acid. The effect of sulfuric acid concentration, reaction temperature and reaction time on the formation of aluminum sulfate was investigated. The precipitation conditions ofaluminum sulfate from the sulfuric acid solution with ethanol and ammonium hydroxide were deteremined. In the optimum condition, the conversion of aluminum oxide in kaolin to aluminum oxide powder was 85.0 percent. Alumina powder was prepared by calcination of the precipitates, and its purity was 99.0 percent.
본 연구는 지반개량공법에 사용되는 동전기 공법에서 나노섬유를 전극재로 사용하여 지반개량효과 및 나노섬유에 대한 전극재로서의 대체가능성을 확인하였다. 이를 위해 Electrokinetic cell을 제작하여 나노섬유를 PBD에 삽입 후 교반된 Kaolin clay에 전기삼투를 적용한 후 실험전후의 침하량, 함수비, 압밀배수량, 전단강도에 대한 지반개량효과를 비교 분석하였다. 또한 전기삼투실험은 전극거리와 전압경사를 변화시키면서 실험을 수행하였으며, 그 결과로 전압경사증가 및 전극거리가 감소할수록 침하량, 전단강도, 압밀배수량은 증가하였고 함수비는 감소하는 것으로 나타났다. 이는 지반개량을 위한 동전기 적용시 사용되는 전극재의 소재로 나노섬유가 충분한 가능성이 있는 것으로 판단된다.
Triaxial compression tests were run to study on the undrained strength characteristics of fiber mixed kaolin clay(Hadong). The influence of various test parameters such as amount and aspect ratio(ratio of length to diameter) of fiber, confining stress was also investigated. Test results showed that the increase in aspect ratio was increased in deviator stress at failure, but no effect on pore water pressure at failure. Deviator stress at failure was also increased at 0.5% mixing ratio(weight fraction of fiber to that of soil solid) of fiber but it was, thereafter, decreased and wits reached to constant after 2% mixing ratio. On the contrary, Pore water pressure at failure was increased as mixing ratio of fiber was greater than 1%. Deviator stress and pore water pressure of both clay and fiber mixed clay(FMC) at failure were increased as confining stress was increased. Deviator stress of FMC at failure was about 10% larger than that of clay, but pore water pressure of FMC at failure was almost similar to that of clay.
A series of consolidated undrained triaxial compression testes were performed to increase field applications of soil admixtures mixed with short fiber. Kaolin clay and three types of fiber were selected and auto cutter was used to obtain reliable length of fibers. Remolded soil specimens were tested for obtaining the basic data to be applied to the reinforcement of soft clay, embankment or barrier and clay liner of wastes landfill etc. Conversion equations from weight to volume of clay mixed with short fiber are introduced and relationships between fiber content and fiber concentration are derived. It is found that reinforcing effect by aspect ratio and mixing ratio of short fiber decreases as confining pressure increases. The best efficient reinforcing effect is given at the aspect ratio of 80~120 and the fiber content of 1.2%~2.4% and the fiber diameter of 0.27mm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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