Strength and Permeability Characteristics of Soil-Bentonite Mixture

Soil-Bentonite 혼합토의 강도 및 투수 특성

  • Received : 2009.10.07
  • Accepted : 2010.03.08
  • Published : 2010.04.01

Abstract

Soil mixture using bentonite as a cutoff material is used a lot for various structures such as landfills, banks and dams as cutoff materials. But seepage water is expected to seep since shear failure of filter layer occurs due to external load, embankment load when constructed. Generally, only coefficient of permeability of Soil Mixture is considered irrespective of the changes of intensity on amount of additives. This research is to study on how the changes of amount of bentonite affects permeability and strength of soil mixture. So successive experiments for measuring permeability and strength were conducted as the amount of bentonite changes from 0 to 4%, mixing with the bed material and then making specimens. Around construction site of B dam. As a result, 2.085E-07 cm/sec was shown when the amount of Soil Mixture was 4%. It is proved that unconfined compressive strength and tensile strength increase as the amount of bentonite increases, but saturation shear strength of bentonite soil mixture from the CD experiment is hardly influenced by the amount of bentonite.

차수재로서 벤토나이트를 혼화재로 사용한 혼합토가 매립장, 제방, 댐 등의 다양한 구조물의 차수재로서 많이 이용되고 있다. 그러나 시공 시 외부하중, 성토하중 등에 의한 차수층의 전단파괴가 발생하여 침투수의 침투 등이 예상 되지만 일반적으로 혼합토의 투수계수만 고려할 뿐 혼화재양에 따른 강도변화는 고려하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 벤토나이트 함량의 변화가 혼합토의 투수 및 강도에 미치는 영향에 대하여 고찰하고자 B댐 축조현장 부근 하상시료에 벤토나이트를 0~4%로 변화하면서 일련의 투수시험 및 강도시험을 실시하였다. 시험결과 투수계수는 벤토나이트 함량 4%에서 2.085E-07cm/sec의 값을 가지는 것으로 나타났다. 일축압축강도 및 인장강도는 벤토나이트 함량이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으나, 삼축압축(CD)시험에 의한 벤토나이트 혼합토의 전단강도는 벤토나이트 함량 변화의 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 김대만, 김기영 (2006), 화강풍화토-벤토나이트 혼합토의 공학적 특성, 한국지반환경공학회논문집, Vol. 7, No. 6, pp. 45-56.
  2. 김수문, 염희남, 임남웅 (2000), 벤토나이트와 시멘트가 매립장 차수층의 투수성과 압축강도에 미치는 영향(I), 대한환경공학회지, Vol. 22, No. 3, pp. 495-504.
  3. 김종렬, 이용희 이진수 (2001), 세립분의 함유량이 다짐강화토의 역학적 특성에 미치는 영향, 대한토목학회논문집, Vol. 21, No. 4-C, pp. 465-470.
  4. 신은철, 김성환 (1998), 폐석회의 점토차수재로서 활용에 관한 연구, 한국지반공학회논문집, Vol. 14, No. 5, pp. 29-38.
  5. 이진수, 정광옥 (2002), 벤토나이트 혼합토의 공학적 특성 연구, 공업기술연구, 동신대학교 공업기술연구소, Vol. 8, No. 1, pp. 61-70.
  6. 이진수, 이승철 (2003), 화강풍화토-벤토나이트 혼합토의 투수특성, 공업기술연구, 동신대학교 공업기술연구소, Vol. 9, No. 1, pp. 29-38.
  7. 정하익, 장연수 (1993), 폐기물 매립장의 차폐재와 침출 화학성분과의 상호작용분석, 한국지반공학회논문집, Vol. 9, No. 3, pp. 49-60.
  8. 日本土質工学会 (1983), フィルダムの調査設計から施工まで, 現場技術者のための土の基礎シリーズ 7, 土質工学会, pp. 119-120.
  9. Auvinet, G. Y. and Hiriart, G. (1980), An Artificial Cooling Pond for the Rio Escondido Coal Fired Power Plant, Proceedings, ASCE Symposium on Surface Water Impoundments, Minneapolis, Vol. 2, pp. 1089-1098.
  10. Chapuis, R. P. (1981), Permeability Testing of Soil-Bentonite Mixtures, 10th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Stockholm, Vol. 4, pp. 744-745.
  11. Lundgren, T. A. (1981), Some Bentonite Sealants in Soil Mixed Blankets, 10th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Stockholm, Vol. 2, pp. 349-354.