• 제목/요약/키워드: physical properties of basalt

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The change of rock properties by artificial weathering tests and its implications for durability of building stones

  • Min Kyoung-Won;Park Jin-Dong
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.557-560
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    • 2003
  • Some well-known artificial weathering tests such as freezing-thawing, acid immersion, and salt crystallization are adopted to examine the change of rock properties during the processes of artificial weathering. Granites and other rock types of limestone, marble and basalt collected from different quarries in south Korea were sampled for this study. All tests were performed up to 30 cycles and physical properties were measured after experiencing every ten cycles of artificial weathering tests. During the tests, the variation trends of rock properties were too variable to draw generalized variation patterns but it can be concluded that weathering agents have different effect on rock properties depending on weathering circumstance and time. Even in short terms of salt crystallization tests, some rocks were severely deformed and then burst, and in the early stages of salt weathering, recrystallized salts filling pores and cracks in rocks could be a important factor affecting rock properties.

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Impacts of siltstone rocks on the ordinary concrete's physical, mechanical and gamma-ray shielding properties: An experimental examination

  • R.S. Aita;K.A. Mahmoud;H.A. Abdel Ghany;E.M. Ibrahim;M.G. El-Feky;I.E. El Aassy
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권6호
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    • pp.2063-2070
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    • 2024
  • A series of ordinary concrete is casted in order to examine the influence of the manganiferous siltstone rocks on the physical, mechanical, and gamma-ray shielding properties. Thus, a partial replacement for the coarse aggregates by siltstone rocks was performed during the fabrication of the currently ordinary concrete. The test revealed that raising the siltstone concentration improved the mechanical characteristics and density of the developed concretes. The addition of siltstone rocks at concentrations ranging from 0 to 40 wt% of the coarse aggregate concentration raises the density of the concrete from 2.05 g/cm3 to 2.3 g/cm3. Furthermore, partial substitution of basalt with siltstone rocks improves gamma-ray shielding properties. The experimental results for the linear attenuation coefficient show an increase in its value from 0.146 cm1 to 0.160 cm-1 when the siltstone concentration is increased between 0 and 40 wt% at 0.662 MeV. Furthermore, increasing the concentrations of siltstone affected the half-value thickness, which varied between 4.759 and 4.319 cm at 0.662 MeV. Therefore, the replacement presents a new alternative coarse aggregate that can enhance the mechanical and radiation shielding properties of ordinary concretes.

Mechanical properties and microstructure of innovative bio-mortar containing different aggregates

  • Abo-El-Eanein, S.A.;Abdel-Gawwad, H.A.;El-Mesallamy, Amani M.D.;El-Belbasi, Hussein I.;Ayoub, Hebah. G.
    • Geosystem Engineering
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    • 제21권5호
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    • pp.291-296
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    • 2018
  • The aim of this work is to study the effect of aggregate type on the physico-mechanical properties and microstructure of bio-mortar (BM). Three different aggregates such as sand, dolomite and basalt were used. BM was prepared by mixing aggregates with bacterial cells (Sporosarcina Pasteurii) and one equimolar (1 M) of $urea/CaCl_2.2H_2O$. The results proved that the chemical composition and physical properties of aggregates play an important role in the microbial precipitation rate as well as size, morphology and crystallinity of the precipitated calcite, which strongly reflects on the properties of the prepared BM. The BM containing dolomite gave the highest compressive strength and lowest water absorption.

한반도 중부권 지각물질의 구조와 물성연구(3) : 안면도 북동지역에 분포한 화산암에 대한 암석화학적 연구 (Structure and physical properties of the earth crust material in the middle of Korean Peninula(3) : Petrochemical study on the volcanic rocks in notheastern area o Anmyondo)

  • 정지곤;김원사;송무영
    • 암석학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.128-137
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    • 1994
  • 안면도 북동 해안에는 응회암, 현무암, 안산암 및 데사이트가 분포되어 있는데, 이 중 데사이트에 대한 K-Ar 절대연령 측정치는 $89.4{\pm}2.4$ Ma와 $91.9{\pm}2.3$ Ma로서 백악기 중기에 해당된다. 이 지역의 화산암을 포함하여 다른 지역의 백악기, 제 3기 및 제 4기의 화산암에 대한 암석화학적 특성을 비교한 결과 분출시기에 따라 화학성분에 명백한 차이가 있음을 확인하였다.

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제주 현무암 지역에서 물리검층 자료 해석 (Geophysical Well Logs in Basaltic Volcanic Area, Jeju Island)

  • 황세호;신제현;박기화;박인화;고기원
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권3호
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    • pp.231-240
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    • 2006
  • 화산섬 제주도에서 용암분출에 따른 물리검층 반응특성을 고찰하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 지질조사 목적으로 다양한 물리검층을 수행한 사례가 없어 제주도 지질의 특이성에 대한 이해의 폭이 물리검층 자료의 해석에 매우 중요한 역할을 한다. 제주도의 지하수자원의 체계적인 개발과 보전 목적으로 해안을 중심으로 해수침투관측망을 구축하고 있다. 이들 해수침투관측망 중에서 나공 시추공에 대한 물리검층 결과, 지하수위 하부인 포화대 구간에서의 물리검층 반응은 용암의 누층과 관련된 반응이 뚜렷이 확인되었으며 특히, 중성자검층, 감마-감마(밀도)검층 및 전기비저항검층은 용암유동의 특성을 잘 반영하였다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항과 밀도를 나타냈다. 제주도 지역에서 수행한 물리검층 자료는 지질학적인 특성을 잘 반영하고 있어 물리검층의 적용성이 높은 것으로 판단된다.

현무암 폐석을 첨가한 유해물질 흡착 친환경 인조석재의 특성 (Properties of Harmful Substances Absorption Eco-friendly Artificial Stone Containing Basalt Waste Rock)

  • 편수정;권오한;김태현;이상수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.431-438
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    • 2016
  • 최근 급속한 경제 성장과 함께 국내 산업기반 시설과 국민생활기반 시설과 같은 국내 건축물 고급화로 천연석재 마감재 수요 증가와 동시에 국내 채석장 수도 증가하고 있다. 이에 따라 채석장의 증가와 함께 채석장에서 발생하는 환경오염으로 주변 지역 피해가 주목받고 있다. 예를 들자면, 채석장으로부터 흘러나온 석면이나 분진이 응집되어 생기는 고체와 같은 발암물질로부터 지역 주민들은 위협받고 있다. 특히 석면에서 방출되는 라돈가스는 지구상 어디에나 존재하고 토양과 암석에서 방출되는 자연방사능 물질로 흡연에 이어 폐암 발병의 주요 원인이다. 실내 환기량이 부족한 상태에서 실내공기 오염원이 지속적으로 순환될 경우, 두통, 현기증 등의 인체반응이 나타나면서 거주자의 건강을 위협하기 때문에 유해물질 저감이 시급한 실정이다. 주택 실내공기질의 오염원 중 하나인 라돈가스의 경우 방출원에서 반감기를 거쳐 계속해서 방출되는 특성을 가지고 있으므로 완벽한 제거보다 방출원에 대한 제어가 필요하다. 라돈가스와 같은 유해물질 흡착 성능을 가진 버미큘라이트의 첨가율을 10%로 고정하고 현무암 폐석을 50, 60, 70, 80% 첨가하여 실험을 진행하였다. 실험의 결과로 'KS F 4035,기성 테라죠'에 의거하여 종합적으로 고려할 때 현무암 폐석의 첨가율 70%에서 최적의 인조석재를 제조할 수 있는 것으로 판명되었다.

제주 현무암 지역의 용암분출에 따른 물리검층 반응의 특성 고찰 (Geophysical well logs in basaltic area, Jeju Island)

  • 황세호;신제현;박인화;최선영;박기화;고기원
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 제7회 특별심포지움 논문집
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    • pp.55-71
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    • 2005
  • 현무암으로 구성된 제주도에서 다양한 물리검층 수행하여 용암분출에 따른 물성변화 특성 및 동부지역에서 광범위한 해수침투대의 특성을 파악하고자 하였다. 제주도는 해안가를 따라서 해수침투 관측망을 구축, 운영하고 있으며 지하수자원의 평가와 이와 관련된 지질특성 파악 목적으로 다양한 조사와 모니터링을 수행하고 있다. 제주도의 29개 해수침투 관측정에서 방사능검층(자연감마선, 중성자검층 및 감마-감마(밀도)검층), 전기검층, 공경검층, 공내수의 온도/전기전도도검층, 유향유속검층 등을 수행하였다. 포화대 구간에 대한 물리검층 자료는 현무암 지질 특성을 잘 반영하였으며 일관성 있는 결과를 나타냈다. 자연감마선검층은 포화/불포화대 구간에 관계없이 퇴적층, 미고결 U층, 서귀포층에서 높은 값을 보였으며 중성자검층은 용암의 분출과 관련된 특성 파악에 효과적이었다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항을 나타내며 주요 지하수의 유동통로로 해석되었다. 침상현무암은 높은 전기비저항과 넓은 범위의 공극률을 보이고 퇴적층과 U층은 낮은 전기비저항, 높은 공극률을 보인다. 동부지역의 온도검층 자료는 수문학적인 해석이 유용하며 수산지역의 해수침투 특성의 해석에도 이용되었다.

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한국(韓國)의 주요(主要) 모암(母岩)에서 발달(發達)된 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 특성(特性)과 생성학적(生成學的) 연구(硏究) II. 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性) (Genesis and Characteristics of the Soil Clay Minerals Derived from Major Parent Rocks in Korea II. Physical and Chemical Properties of the Whole Soils)

  • 엄명호;김태순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.79-85
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    • 1991
  • 우리나라 주요(主要) 5개(個) 모암(母岩)(화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 석회석(石灰石), 혈암(頁岩), 현무암(玄武岩))에서 발달(發達)된 토양(土壤)의 특성(特性)을 모암(母岩)의 조암광물종류(造岩鑛物種類)와 연관(聯關)시켜 고찰(考察)하기 위하여 모암별(母岩別) 두 토양통(土壤統)을 선정(選定)하여 토양(土壤)의 입도분포(粒度分布) 및 화학성(化學性)과 화학성분조성(化學成分組成) 분석(分析)을 실시(實施)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 입도분포(粒度分布)에서 모래는 화강암(花崗岩)의 월정통(月精統)과 화강편마암(花崗片麻岩) 토양(土壤), 미사(微砂)는 현무암(玄武岩)의 구엄통(舊嚴統)과 퇴적암(堆積岩)인 석회암(石灰岩)과 열암(頁岩) 토양(土壤), 그리고 점토(粘土)는 석회암(石灰岩)의 평안통(平安統)과 열무암(玄武岩)의 장파통(長坡統)에서 각각 높았다. 2. 석회암(石灰岩) 토양(土壤)은 모암(母岩)에서 유래(由來)된 방해석(方解石)과 백운석(白雲石)의 존재(存在)가 인정(認定)되며 pH, 치환성(置換性) Ca과 Mg, 양(陽)이온 치환용량(置換容量), 염기포화도(鹽基飽和度)가 높은 반면 치환성(置換性) Al이 낮았으며, 장석(長石), 석영(石英), 운모(雲母)가 주(主) 조암광물(造岩鑛物)인 화강앙(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩) 토양(土壤)에서는 반대(反對) 경향(傾向)이었다. 3. 석영(石英)과 방해석(方解石)이 주(主) 조암광물(造岩鑛物)인 혈암(頁岩) 토양(土壤)에서는 모암(母岩)중 석영함량(石英含量)이 적었던 대구통(大邱統)이 부여통(扶餘統)에 비해 pH, 치환성(置換性) Ca, 염기포화도(鹽基飽和度)가 높았으며 치환성(置換性) Al은 적었다. 4. 토양(土壤)의 화학조성(化學組成)에서 정장석(正長石)과 운모(雲母)가 많은 모암(母岩)에서 유래(由來)된 토양(土壤)에서는 $K_2O$, 흑운모(黑雲母), 녹니석(綠泥石), 휘석(輝石)인 경우 $Fe_2O_3$, MgO 그리고 탄산염광물(炭酸鹽鑛物)과 사장석(斜長石)인 경우는 CaO함량(含量)이 모암(母岩)의 같은 성분조성(成分組成)에 비해 감소(減少)하였다. 5. 화강암(花崗岩) 토양(土壤)의 표토(表土)와 석회암(石灰岩)의 장성통(長城統)은 각각 유기물(有機物)과 탄산염광물(炭酸鹽鑛物)에 의해 작열감량(灼熱減量)이 높았다.

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용암류 특성에 의한 제주도 폭포의 유형화 (Classification of Waterfalls in Jeju Island Based on Properties of a Lava Flow)

  • 김태호
    • 한국지역지리학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.129-140
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    • 2012
  • 제주도 폭포의 지형 특성을 파악하기 위하여 한라산 산록과 서귀포 해안지대에 소재하는 26개 폭포를 대상으로 용암류의 형태와 물리적 성질에 의해 폭포를 분류하고, 후퇴프로세스를 검토하였다. 폭포벽과 폭호를 구성하고 있는 용암류 유형과 매수에 근거하여 단일 용암류형, 복수 용암류형, 기저부 연암형 및 용암류 암괴형으로 유형화할 수 있다. 단일 용암류형 폭포는 조면암이나 조면안산암 분포지역에, 복수 용암류형 폭포와 기저부 연암형 폭포는 현무암이 나 조면현무암 분포지역에 잘 발달하여 폭포 유형에 용암류의 암질이 반영되고 있다. 폭포의 후퇴프로세스는 단일 용암류형 폭포에서는 감경사적 후퇴나 교체후퇴가 나타나는 반면 기저부 연암형 폭포는 전형적인 평행후퇴를 한다. 복수 용암류형 폭포는 용암류의 물리적 성질에 따라 세 후퇴 유형을 모두 보인다. 수직절리가 잘 발달한 용암류가 폭포벽을 만들고 있으므로 대부분의 폭포는 수직에 가까운 폭포벽을 지닌다.

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한국(韓國)의 삼림토양(森林土壤)에 관(關)한 연구(硏究) (II) (Studies on Forest Soils in Korea (II))

  • 이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.25-35
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    • 1981
  • 본(本) 연구(硏究)는 한국삼림토양(韓國森林土壤)의 특성(特性)을 파악(把握)하여 그 합리적(合理的) 이용(利用) 및 관리방법(管理方法)을 제공(提供)하기 위하여 실시되었다. 1979년(年) 까지 조사발표(調査發表)된 375개(個) 토양통(土壤統) 중(中)에서 93개통(個統)에 달하는 삼림토양(森林土壤)에 대해서 각종토양특성(各種土壤特性)이 비교분석(比較分析)되었다. 첫째로 이상(以上)의 자료(資料)를 풍화모재별(風化母材別)로 구분(區分)해서 비교평가(比較評價)하였고, 둘째로 다시 모암별(母岩別)로 구분(區分)해서 비교분석(比較分析)하여 본 결과 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 풍화모재별(風化母材別) 토양특성(土壤特性)을 보면 화산회토(火山灰土)가 가장 비옥(肥沃)한 토양(土壤)으로 사료(思料)되며 충적토(沖積土)가 가장 척박(瘠薄)한 토양(土壤)으로 나타난다. 산악잔적토(山岳殘積土)는 전토심(全土深)만 매우 얕은것을 제외하면 대부분(大部分)이 평균수준(平均水準)에 있다. 2) 화성암(火成岩)(Igneous rock)에서 생산(生産)된 토양(土壤)은 토심(土深)이 깊고 유기물함량(有機物含量) 및 유효인산함량(有效燐酸含量)이 풍부하고 강산성(强酸性)으로 비옥도(肥沃度)는 낮은 편이다. 반면(反面) 퇴적암(堆積岩)(Sedimentary rock) 토양(土壤)은 토심(土深)이 얕고 유기물(有機物) 및 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)은 낮으나 약산성(約酸性)으로 비교적(比較的) 비옥(肥沃)하다. 3) 화성암중(火成岩中) 현무암(玄武岩)(Basalt)과 조면암(粗面岩)(Trachyte)은 매우 비옥(肥沃)한 토양(土壤)을 생성(生成)하나 화강암(花崗岩)(Granite)과 안산암(安山岩)(Andesite)은 약간 척박(瘠薄)한 토양(土壤)을 생성(生成)한다. 4) 퇴적암중(堆積岩中) 석회암(石灰岩)(Limestone)은 중성(中性)의 비옥(肥沃)한 토양(土壤)을 생성(生成)하나 유효인산함량(有效燐酸含量)은 매우 적다. 사암(砂岩)(Sand-stone)류(類)는 토심(土深)이 얕으나 기타 성질들은 평균적(平均的)인 수준(水準)을 유지하는 토양(土壤)을 생성(生成)한다. 5) 화강편마암(花崗片麻岩)(Granite gneiss)류(類)는 유기물(有機物) 및 유효인산함량(有效燐酸含量)은 평균수준(平均水準)이나 비교적(比較的) 척박(瘠薄)한 토양(土壤)을 생성(生成)한다. 6) 충적사토(沖積砂土)(Alluvial sand)는 경작지(耕作地) 충적토(沖積土)와는 대조적으로 토심(土深)이 깊은것 외에는 일반적으로 척박(瘠薄)한 토양(土壤)을 생성(生成)한다.

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