In order to investigate the dynamic deformation properties of rockfill materials in small strain level, cyclic triaxial tests were conducted using the large cyclic triaxial testing apparatus, which was developed by Water Resources Research Institute of KOWACO in 2001. Two types of rockfill materials consisting of granite and shale-sandstone were tested in this study. The test results show that G/G$\_$max/ of granite specimen decreases more than that of shale-sandstone with the increase of shear strain and the increase ratio in the maximum shear modulus G$\_$max/ of granite is bigger than the ratio of shale-sandstone.
Three-point bending specimens have been used to investigate the mixed mode fracture of green sandstone. Dimensionless stress intensity factors and T-stresses were calculated first by using the finite element method for various crack lengths, crack angles and span to length ratios. It is shown that three-point bending specimens can provide the whole range of mode mixities from pure mode I to pure mode II, provided suitable values are chosen for the crack angle and span to length ratio. The fracture test results were also used to compare with predictions of different criteria. These comparisons show that modified criteria including the influence of the T-stress agree better with experiment than the conventional criteria but that no one criterion matches perfectly the test results.
In this paper, an experimental program was undertaken to test the analysis on Component and mechanical characteristics for crushed stone of excavated Rocks from Sandstone, Shale, Mudstone, for use as a new source of aggregate. Physical and mechanical properties, required for aggregate materials, of major constituents of rock wastes including Sandstone, Shale, Mudstone, Felsite, Basalt, Marl were measured in the laboratory Test results showed that the Shale, Felsite, Basalt tested in this study might possibly be used for construction aggregates. In case of Sandstone and Mudstone, some physical properties such as rock strength were generally adoptable but the aggregate characteristics were lower than required.
The effect of electrochemical modification of the physical and mechanical properties of sandstone from Paleozoic coal measure strata was investigated by means of liquid nitrogen physical adsorption, X-ray diffraction and uniaxial compressive strength (UCS) tests using purified water, 1 mol/L NaCl, 1 mol/L $CaCl_2$ and 1 mol/L $AlCl_3$ aqueous solution as electrolytes. Electrochemical corrosion of electrodes and wire leads occurred mainly in the anodic zone. After electrochemical modification, pore morphology showed little change in distribution, decrease in total pore specific surface area and volume, and increased average pore diameter. The total pore specific surface area in the anodic zone was greater than in the cathodic zone, but total pore volume was less. Mineralogical composition was unchanged by the modification. Changes in UCS were caused by a number of factors, including corrosion, weakening by aqueous solutions, and electrochemical cementation, and electrochemical cementation stronger than corrosion and weakening by aqueous solutions.
In this work the mixed mode I/III fracture of sandstone has been studied experimentally and numerically. The experimental work used three-point bending specimens containing pre-existing cracks, machined at various inclination angles so as to achieve varying proportions of mode I to mode III loading. Dimensionless stress intensity factors were calculated using the extended finite element method (XFEM) for and compared with existing results from literature calculated using conventional finite element method. A total of 28 samples were used to conduct the fracture test with 4 specimens for each of 7 different inclination angles. The fracture load and the geometry of the fracture surface were obtained for different mode mixities. Prediction of the fracture loads and the geometry of the fracture surface were made using XFEM coupled with a cohesive zone model (CZM) and showed a good comparison with the experimental results.
석조문화재 표면에 형성된 흑화 부위는 미적인 면에서뿐만 아니라 문화재 자체에도 손상을 끼치기 때문에 많은 문제가 되고 있다. 이러한 흑화 부위는 종종 많은 량의 철화합물을 함유하고 있어서, 다른 요소들과 함께 철화합물도 암석 표면의 흑화 현상에 영향을 끼치는 것으로 추정되고 있다. 독일 베를린 시에 있는 석조문화재(Museumsinsel) 내의 표면에서 시료를 채취한 후 함유 철의 이온상태와 화학성분을 결정하기 위하여 뫼스바우어 분광분석법을 사용하였다. 사용된 암석의 원상태와 흑화 부위의 분말시료에 대한 광물학적 및 화학적 분석을 선회절법과 X-선형광법으로 각각 시행하였다. 형성된 철 성분의 기원은 흑화 부위의 제거 등 석조문화재의 보존처리에 중요한 단서를 제공하기 때문에, 철을 다량 함유하고 있는 적색 사암에서 형성된 흑화 부위와 매우 소량 함유하고 있는 백색사암의 표면에 형성된 흑화 부위를 비교하였다. 연구 결과 백색사암 흑화 부위에서는 주변 환경물질에서 기인한 철 성분이, 적색사암 흑색부위에서는 원암에서 보여지는 철 성분이 주성분으로 추정되었다. 적색사암에 있어서는 흑화부위를 제거한 이후에라도 흑화의 주원인인 철 성분이 계속해서 모암의 내부로부터 표면으로 이동될 수 있기 때문에, 제거 이외의 보존처리법이 더 연구되어야한다.
The sedimentary succession on the northern coast of Jindo and the adjacent area comprises the thinly bedded, fine-grained deposits of an epiclastic sandstone, siltstone, black shale/mudstone, and cherty mudstone (ca. 200m in vertical thickness), which are interpreted as the finely stratified turbidites mainly by density underflow-induced currents. Most deposits can be divided into eight facies: thin-bedded, ash-rich massive sandstone layer (mS), graded and laminated mudstone layer (glM), graded mudstone layer with ripple lamination (rM), laminated and graded siltstone layer (lgZ), finely laminated black shale layer (IBS), structureless mudstone layer (mM), thin-bedded cherty mudstone layer (lCM), and contorted and laminated mudstone layer (dlM), The thin-bedded, ash-rich sandstone facies is interpreted to be deposited from high-density turbid underflows during a relatively large flooding. Most thinly bedded mudstone facies would be deposited from low-density turbid underflows (turbidity currents) with some different hydrodynamic condition and sediment concentration during the high discharge of river water. Whereas the structureless mudstone facies may result from raining down of suspended sediment intermittently supplied by overflows and interflows. From the entire succession, graded and laminated mudstone layers interbedded with thin-bedded, ash-rich massive sandstone are dominant in the lower part of the succession, and graded mudstone layers with ripple lamination ripple lamination occur mainly in the middle part of it. On the other hand, iaminated/raded siltstone and contorted/laminated mudstone layers prevail in the upper part. The transition of facies association is suggestive of the continuous change of main depositional setting from basin plain to lower slope, which could be due to the movement of depocenter by the increase of sediment supply (volcanic activity).
The lowest formation of the Cretaceous Gyeongsang Supergroup, the Nakdong Formation, unconformably overlies the gneiss complex basement in Hadong, Gyeongsangnam-do and Gwangyang, Chullanam-do. The Nakdong Formation of the study area is 500-600 m thick and occurs as a belt shape. Based upon lithology, sedimentary structure, and bedding geometry the formation consists of three conglomerate facies (Gd, Gn, Gic), five sandstone facies (Sh-n, Sh-i, Sp, Sr, Sm), and four mudstone facies (Mf, Mfn, Mc, Mv). Sandstone facies are the most prominent in the study area. The twelve facies can be grouped into five facies associations. The depositional settings are elucidated from analyses of 12 facies and five facies associations of the formation. The lower part of the Nakdong Formation was deposited in alluvial plain, and the middle and upper parts were in a riverine system. The lithologies of the Nakdong Formation of the Gyeongsang Basin have been considered to consist of generally conglomerates and pebbly sandstones that were accumulated in alluvial fans. But the common lithology of the study area is sandstone which was formed in lower part of alluvial fan or fluvial setting. It is supposed that the coarser sedimentary sequence distributed west to the study area should be eroded out after deposition and early uplift, and the finer sandstone sequence in the east remains behind. The mineral composition of sandstones and the clast composition of conglomerates indicate that the Nakdong Formation was derived mainly from the metamorphic source rocks. Some reworked intraclasts were also supplied from the intrabasinal sedimentary layers. Paleocurrent data collected from cross-beddings, ripple marks, asymmetric sand dune suggest that most sediments were transported from north to south during the Nakdong Formation time.
보령사암과 여산대리암을 $200^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$ 까지 $100^{\circ}C$ 간격으로 예열처리하였다 열균연의 발생 정도를 살펴보기 위하여 반사현미경 관찰을 수행하였으며, 예열온도가 암석의 물리적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비중, 유효공극률, 탄성파속도 등을 측정하였다. $600^{\circ}C$로 예열된 여산대리암에 대한 현미경 관찰 결과 모든 결정경계에 열균열이 발생한 것으로 나타났으며, 결정 내부에도 열균열의 발생이 심한 것으로 관찰되었다. 보령사암의 경우에는 열균열의 발생 정도가 미약한 것으로 나타났다. 예열시험편에 대한 물리적 특성을 조사한 결과 여산대리암의 경우에는 $200^{\circ}C$ 부터 유효공극률과 탄성파속도의 변화가 심하게 나타난 반면에, 보령사암의 경우에는 변화 정도가 완만한 것으로 측정되었다.
퇴적암에서 나타나는 이방성은 층리에 의한 영향이 크며, 암석의 수리적 특성에도 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 층리가 발달한 다공질 사암을 대상으로, 층리구조에 의해 발생한 공극구조 이방성이 사암의 수리 이방성에 미치는 영향을 분석하였다. 사암의 공극구조 이방성 파악을 위해 X-ray CT(computed tomography)를 이용하여 내부 공극률의 변화양상을 분석하였다. 층리방향에 따른 수리이방성은 층리면과 수평면이 이루는 각도를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $15^{\circ}$간격으로 코어링한 샘플을 제작하여 투수실험을 통해 파악하였다. 투수실험 결과 층리면과 투수방향이 수직인 경우 투수율이 가장 작은 값을 나타낸 반면, 층리면과 투수방향이 평행일 때 가장 높은 투수율을 나타내었으며, 평균 수리이등방비($k_{90^{\circ}}/k_{0^{\circ}}$)가 1.8로 층리에 따른 수리 이방성이 확연하게 나타났다. 또한, 이러한 사암의 수리이방특성은 층리에 의해 공극특성이 서로 다른 층상구조가 형성되기 때문임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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