• 제목/요약/키워드: soil additives

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개량혼합토를 이용한 폐기물 매립지 차수층의 중금속 고정능력에 관한 연구 (A study on the fixation of heavy metals with modified soils in the landfill liner)

  • 노회정;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권2호
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    • pp.63-71
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    • 2002
  • 본 연구에서는 점토차수재의 대체물질로서 매립지 현장토에 첨가재(시멘트, 벤토나이트 고화제)를 혼합하는 방법인 개량혼합토 공법을 대상으로 하여, 토목 환경적인 연구로서 차수/강도 효과 및 회분식/컬럼식 테스트를 통한 중금속의 고정능력에 관한 평가를 수행하였다. 지반공학적 연구(투수계수/압축실험)를 실시한 결과, CL 계열의 현장토(CL)에 첨가재(시멘트, 벤토나이트: 팽윤도로 구분하여 고품위 벤토나이트 B\circled1. 저품위 벤토나이트 B\circled2. 고화제)를 혼합함으로써 폐기물 매립지의 법적 기준(1x10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 또한 개량혼합토 제조시 시멘트 : 벤토나이트 : 고화제 = 90 : 60 : 1의 비율이 가장 적합하였으며, 팽윤도로 구별된 저품위 벤토나이트(B\circled2)의 사용가능성을 보여주었다. 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)의 양이온교환능력(Cation Exchange Capacity, CEC) 측정 결과, 현장토와 비교하여 약 1.5배 정도 CEC가 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 첨가재에 따른 큰 차이점은 보이지 않았다. 화학구성과 결정구조의 변화를 살펴보기 위한 XRF와 SEM측정 결과, 첨가재에 따른 고화토의 결정구조의 큰 변화 양상을 확인할 수 없었다. 컬럼을 사용하여 중금속($Pb^{2+}$ $Cu^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Zn^{2+}$ l00mg/L)을 혼합한 인공침출수를 현장토(columnl)와 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)에 적용시킨 결과, 현장토의 경우, 유출수의 pH가 감소됨과 동시에 $Cd^{2+}$$Zn^{2+}$가 유출되어 거의 파과점까지 도달하였으며, 현장토의 중금속 고정능력은 $Pb^{2+}$$Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Cd^{2+}$ 순으로 나타났다. 개량혼합토의 경우, 동일한 시점에서 column l에서 보여졌던 파과 현상은 나타나지 않았고, 팽윤도가 높은 B\circled1(column 2)보다 저급의 B\circled2(column 3)를 첨가한 개량혼합토가 화학적으로 훨씬 안정함을 보여주었으며, 시멘트, 벤토나이트와 함께 보조적으로 고화제(column 4)를 첨가했을 경우, 이러한 결과가 한층 더 두드러진다.

생석회와 화학 첨가제 혼합토에 대한 황산염의 영향 (Sulphate Effects on Lime and Chemical Additives Stabilized Soils)

  • 민덕기;황광모;정진형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.31-38
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    • 2003
  • 도로의 기층재료로 사용된 생석회 혼합토는 흙 속의 황산염과 반응하여 ettringite, thaumasite 및 석고와 같은 팽창성 반응생성물을 생성하며, 도로 균열 등의 악영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 생석회와 염화칼슘, 생석회와 황산칼슘을 혼합하여 산성화된 우수와 공장지대의 오염된 폐수 속에 포함된 황산염에 대한 지반 공학적 영향을 조사하였다. 연구결과, 황산염은 생석회 혼합토의 강도 및 팽창특성을 변화시키는 것으로 나타났다. 강도특성은 강도증가가 큰 화학 첨가제를 첨가한 생석회 혼합토에 대하여, 간극수의 pH가 낮을수록 장기적으로 강도감소비가 큰 것으로 나타났으며, pH가 낮은 경우에서는 생석회 혼합토의 반응성이 감소하여 pH 변화가 뚜렷하게 나타나지 않았다. 팽창특성은 간극수의 pH가 낮을수록 팽창성이 증가하였으며, 황산칼슘을 첨가한 생석회 혼합토의 팽창성이 큰 것으로 나타났다. 팽창성의 증가와 장기강도의 감소는 황산염과 반응하여 생성된 침상의 황산염수화물의 생성에 기인한 것임을 X-선 회절분석 및 주사 전자 현미경 관찰을 통하여 확인할 수 있었다.

인산가용화균 Aspergillus sp. PS-104의 액침배양중 Pellet 크기에 영향을 주는 요인 (Factors Affecting Pellet Formation of Phosphate-solubilizing Fungus, Aspergillus sp. PS-104 in Submerged Culture)

  • 신승용;강선철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제50권1호
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    • pp.77-81
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    • 2007
  • 인산가용화균 Aspergillus sp. PS-104를 생물비료화하기 위하여 이 균주의 액침배양 시 mycelial pellet 형성을 억제하는 배양조건(배지 종류, 초기접종량)과 배지 첨가물(점토광물, 계면활성제, PEG 200)의 종류에 대하여 조사하였다. 그 결과 이 균주는 배지 종류를 달리하여 배양했을 때 SDB=YPD>PDB 순으로 pellet 크기가 감소하였다. 또한 이 균주는 $1{\times}10^{3}{\sim}1{\times}10^{7}$ conidia/ml 범위의 초기접종농도에서는 농도가 높을수록 pellet의 크기가 감소하였다. 또한 bentonite를 제외한 점토광물인 zeolite, diatomite, 황토, kaoline과 talc를 0.1% 농도로 배지에 첨가하였을 경우 pellet 크기가 대조군에 비해서 1/6${\sim}$1/4로 감소하였다 계면활성제인 Tween 80과 Triton X-100 및 PEG 200을 0.1% 농도로 첨가하였을 경우 pellet의 크기가 감소하였고, SDS를 첨가한 경우에는 균의 성장이 완전히 저해되었다.

Evaluation of strength properties of cement stabilized sand mixed with EPS beads and fly ash

  • Chenari, Reza Jamshidi;Fatahi, Behzad;Ghorbani, Ali;Alamoti, Mohsen Nasiri
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권6호
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    • pp.533-544
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    • 2018
  • The importance of using materials cost effectively to enhance the strength and reduce the cost, and weight of earth fill materials in geotechnical engineering led researchers to seek for modifying the soil properties by adding proper additives. Lightweight fill materials made of soil, binder, water, and Expanded polystyrene (EPS) beads are increasingly being used in geotechnical practices. This paper primarily investigates the behavior of sandy soil, modified by EPS particles. Besides, the mechanical properties of blending sand, EPS and the binder material such as fly ash and cement were examined in different mixing ratios using a number of various laboratory studies including the Modified Standard Proctor (MSP) test, the Unconfined Compressive Strength (UCS) test, the California Bearing Ratio (CBR) test and the Direct Shear test (DST). According to the results, an increase of 0.1% of EPS results in a reduction of the density of the mixture for 10%, as well as making the mixture more ductile rather than brittle. Moreover, the compressive strength, CBR value and shear strength parameters of the mixture decreases by an increase of the EPS beads, a trend on the contrary to the increase of cement and fly ash content.

Delayed compaction effect on the strength and dynamic properties of clay treated with lime

  • Turkoz, Murat
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권5호
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    • pp.471-480
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    • 2019
  • The constructions of engineering structures such as airports, highways and railway on clayey soils may create many problems. The economic losses and damages caused by these soils have led researchers to do many studies using different chemical additives for the stabilization of them. Lime is a popular additive used to stabilize the clayey soils. When the base course is stabilized by mixing with an additive, inevitable delays may occur during compaction due to reasons like insufficient workers, breakdown of compaction equipment, etc. The main purpose of this study is to research the effect of compaction delay time (7 days) on the strength, compaction, and dynamic properties of a clay soil stabilized with lime content of 0, 3, 6, 9, 12 and 15% by dry weight of soil. Compaction characteristics of these mixes were determined immediately after mixing, and after 7 days from the end of mixing process. Within this context, unconfined compressive strength (UCS) under the various curing periods (uncured, 7 and 28 days) and dynamic triaxial tests were performed on the compacted specimens. The results of UCS and dynamic triaxial tests showed that delayed compaction on the strength of the lime-stabilized clay soil were significantly effective. Especially with the lime content of 9%, the increase in the shear modulus (G) and UCS of 28 days curing were more prominent after 7 days mellowing period. Because of the complex forms of hysteresis loops caused by the lime additive, the damping ratio (D) values differed from the trends presented in the literature and showed a scattered relationship.

유구 이전용 에폭시 폴리머의 토양 침투도와 관련된 물성에 관한 고찰 (Study on the Physical Property of Epoxy Polymer Related with Degree of Permeation to Soil for Moving Historical Site)

  • 위광철;서정호
    • 보존과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.155-160
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    • 2009
  • 유구의 지속성과 안정성을 높이기 위하여, 저점도 Epoxy인 SE-101의 토양의 입자 크기와 수분 함량에 따른 침투성과 전단 강도를 측정하였으며, 이 결과들을 이용하여 SE-101의 사용법을 최적화하고자 하였다. 점도 데이터로부터 충분히 예상되었듯이, 입자의 크기가 증가할수록 침투도는 증가하였으나, 전단 강도는 감소하였으며 특히, 고분자의 불균일한 경화 속도와 내부 무기 첨가제에 따라서 침투도의 편차가 심하여 질 수 있음을 알 수 있었다. 토양 내의 수분 함량이 증가할수록, 침투도와 전단 강도의 편차가 매우 심하여져서 동일 시편 내에서도 매우 취약한 부분이 생성되고, 유구 이전 중의 파손 현상 발생도 예측할 수 있어 이전재의 침투 깊이의 50% 이상은 건조된 상태에서 사용하는 것이 필요한 것으로 보인다.

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화강풍화토와 미생물 혼합물의 고결 반응 메카니즘 (A Study on Cementation Reaction Mechanism for Weathered Granite Soil and Microbial Mixtures)

  • 오종신;이성열;김진영;권성진;정창성;이재수;이정훈;고화빈;백원진
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권6호
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    • pp.103-110
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    • 2019
  • The purpose of this study is to investigate the reaction mechanism of soil and bacteria solution by various mixing ratios. For this purpose, in order to understand the reaction mechanisms of microorganisms and weathered granite soil, the tests were carried out under various mixing ratios additives such as soil, bacteria solution, $Ca(OH)_2$ and fixture. The test results from this study are summarized as follows. Firstly, the reaction between the bacteria solution and fixture produced a precipitate called vaterite, a type of silicate and calcium carbonate. Secondly, as a result of SEM analysis, the resulting precipitates generated from the test results using the specimens with various mixing ratios except SW condition and the irregular spherical microscopic shapes were formed in the size of $150{\mu}m$ to $20{\mu}m$. In addition, it can be seen that the bacteria solution and the fixture reacted between the granules to form an adsorbent material layer on the surface, and the microorganisms had a biological solidifying effect when the pores are combined into hard particles. Finally, The XRD analysis of the sediment resulting from the reaction between the microorganism and the deposit control agent confirmed the presence of a type of calcium carbonate ($CaCO_3$) vaterite, which affects soil strength formation, as well as silicate($SiO_2$).

화학약액에 의한 표층혼합공법에 관한 연구 (A Study on Surface Mixing Method by Chemical Stabilizer)

  • 진병익;유재일
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권2호
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    • pp.55-66
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    • 1985
  • 본 연구는 석회계 및 물유리계 약액을 사용하여 대상토의 토성변화에 따른 혼합고결토의 차수효과 및 전단강도증대 등 약액혼합핵과에 대해 구명한 것으로, 경제적이고 합리적인 공법을 개발발전시키는 데 주목적을 두었다. 주요 연구내용은 다음과 같다. (1) 사용된 화학약액으로는 가고계 및 물유리계 그리고 2차첨가재를 사용하여 혼합고결토에 대한 제보험을 하고, (2) 화학약액의 종류 및 혼합기에 따른 혼합고결토의 공학적 특성을 비교.검토하였으며, (3) 혼합고결토의 강도증대, 차빙효과, 익밀특성 등 공학적 특성에 의한 개양동과를 구명하였다.

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CHARACTERIZATION AND STABILIZATION OF WASTE DUSTS FROM SHREDDED AUTOMOBILES INDUSTRIES

  • Takashi, Furuyama;Abel, Bissombolo;Sukeyuki, Mori;Masamichi, Hata;Yoshitsugu, Koga;Tetsuo, Ikejiri
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.699-704
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    • 2001
  • Until recently, disposal to landfill has been the most convenient way to deal with the increasing amount of residues the shredding industries produce. But the shortage of such disposal sites and the risk that liquid drained from these waste dusts may pollute ground water have increased the environmental pressures to find more effective solutions. The present study is an alternative approach that suggests identifying waste dusts characteristics and selecting an appropriate binder for hazardous materials to reduce the amount of contaminants (mainly lead) that were leaking into the soil. Investigations on the characteristics of automobiles waste dusts show that these materials are composed mainly of cottons and sponge like substances, plastics, rubber, glasses and gravel, metals, and electric wires. Besides, the percentage in weight of organic (inflammable) materials is about 70% and the lead contamination, which has not a ionic but a particulate nature, is particularly remarkable in cottons and sponge like materials. Binding additives such as K-20 and sodium carbonate were not effective but the addition of 5 % of cement (in weight of the investigated sample) followed by a 3-minute stirring and a 4-hour storage could drastically reduce the run off of lead below the maximum authorized level. No addition of water was necessary in this method.

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Aspergillus sp. PS-104의 분생포자 생활력에 미치는 첨가제 효과 (Effect of Additives on the Conidial Viability of Aspergillus sp. PS-104)

  • 강선철;김은량
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • 포자의 장기보존 풍 생활력 유지를 위하여 계면활성제(Tween 80, SDS, Triton X-100) 및 2가 금속이온 $Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$ 및 3가 금속이온 $Mo^{3+}$을 각각 0, 0.001, 0.01, 0.1, 1.0%(v/v) 농도로 첨가하여 생활력에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 각종 유기물(PEG 200, glycerol, 식용유, 종합 vitamin, 설탕, 당밀)도 각각 0, 0.01, 0.1, 1.0, 5.0%(v/v) 농도로 첨가하여 2주, 4주, 2개월, 4개월, 6개월간 보관하면서 생활력을 검정하였다. 계면활성제 중 Tween 80을 $0.01%\sim1.0%$ 농도로 첨가하여 6개월 저장시 상대생존율이 80%에 이르렀으며, 이에 비해 대조구는 약 50% 수준이었다. 이때 분생포자수는 대조구에 비해서 약 100배 높은 수준이었다. 계면활성제 처리 후 저장기간에 따른 균의 생활력은 Tween $80{\geq}SDS>Triton$ X-100 순으로 감소하였다. 유기물 중에서 1.0% 맥반석, 5.0% glucose 및 설탕을 첨가하였을 때가 장기보존시 우수함을 확인하였으며 6개월 경과시 대조구는 초기에 비해 50%의 상대생존율을 보였으나 1.0% 맥반석 첨가시 상대생존율은 약 80%의 높은 수준을 유지하였다. 각종 금속이온을 0.1% 농도로 처리 후 저장기간에 따른 균의 생활력은 $Cu^{2+}>Ca^{2+}>Mo^{3+}>Zn^{2+}>Fe^{2+}$ 순으로 감소하였다.