• Geomechanics and Engineering
• /
• 제15권1호
• /
• pp.659-668
• /
• 2018

A series of direct shear tests were implemented on three different types of specimens (i.e., clean Perth sand, sand containing 10, 20 and 30% bentonite, sand containing 1, 3 and 5% slag, and sand containing 10, 20 and 30% bentonite with increasing percentages of added slag (1%, 3% and 5%). This paper focuses on the shear stress characteristics of clean sand and sand mixtures. The samples were tested under different three normal stresses (100, 150 and 200 kPa) and three curing periods of no curing time, 7 and 14 days. It was observed that the shear stresses of clean sand and mixtures were increased with increasing normal stresses. In addition, the use of slag has improved the shear strength of the sand-slag mixtures; the shear stresses rose from 128.642 kPa in the clean sand at normal stress of 200 kPa to 146.89 kPa, 154 kPa and 161.14 kPa when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at the same normal stress. Internal friction angle increased from $32.74^{\circ}$ in the clean sand to $34.87^{\circ}$, $37.12^{\circ}$ and $39.4^{\circ}$ when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at 100, 150, and 200 kPa normal stresses. The cohesion of sand-bentonite mixtures increased from 3.34 kPa in 10% bentonite to 22.9 kPa, 70.6 kPa when sand was mixed with 20% and 30% bentonite respectively. All the mixtures of clean sand, different bentonite and slag contents showed different behaviour; some mixtures exhibited shear stress more than clean sand whereas others showed less than clean sand. The internal friction angle increased, and cohesion decreased with increasing curing time.

• 한국물환경학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.512-519
• /
• 2004

Hybrid barriers using reduction and immobilization were tested to remediate the groundwater contaminated with multi-pollutants in this study. Iron filings and HDTMA(hexadecyltrimethylammonium)-bentonite were simulated in columns to assess the performance of hybrid barriers for remediation of trichloroethylene(TCE)-contaminated water. TCE reduction rate for the mixture of iron filings and HDTMA-bentonite was about 7 times higher than that for iron filings, only suggesting the reduction of TCE was accelerated when HDTMA-bentonite was mixed with iron filings. TCE reduction rate for the two layers of iron and HDTMA-bentonite was nearly similar to that for iron filings alone, but the partition coefficient($K_d$) for the two layers was 4.5 times higher than for that iron filings only. TCE was immobilized in the first layer with HDTMA-bentonite, and then dechlorinated in the second layer with iron filings. HDTMA-bentonite may contribute to the increase in TCE concentration on iron surface so that more TCE can be reduced. Also, TCE removal in the hybrid barriers was not affected by chromate and naphthalene while the reduction rate of TCE with the co-existing contaminants by iron filings was significantly decreased. Significant TCE removal in this research indicates that the proposed hybrid barrier system has the potential to become the effective remediation alternative during the occurrence of oil shock. Also, if subsurface environments are contaminated with multi-pollutants that contain non-reducible compounds as well as reducible compounds such as TCE, the conventional reactive barriers cannot be applied to this subsurface environment, while the proposed hybrid system can be applied successfully.

• 한국환경농학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.155-162
• /
• 1992

수용해도가 2.53ppm인 KC-6620을 수중용출기간이 20일 정도인 입제로 제제하기 위하여 원제에 대한 용출지연효과가 가장 큰 다공성 증량제를 선발하고, PEG를 부제로 첨가한 흡착식 입제를 제제하여 실내에서 수중용출속도를 측정하였다. 1. 다공성 증량제중 KC-6620에 대하여 용출지연효과를 나타낸 것은 bentonite 소결공립이었으나 수중에 침적 20일후의 용출율이 매우 낮았다. 2. Bentonite에 pyrophyllite를 혼합하고 조립한 다음 소결시킴으로써 흡유가가 증가하였으며, 이 공립으로 제제한 KC-6620 입제의 수중용출속도도 증가하였다 BP60 입제의 경우 침적 20일후에 85% 이상의 용출율을 보여 시험한 입제중 단기용출지연제제로 가장 적합하였다. 3. BP입제는 PEG를 부제로 첨가하여 용출속도를 증가시킬 수 있었으며, PEG의 첨가비가 공립의 흡유가까지 증가할수록 용출속도도 증가하였다. 4. BP40 입제는 입제중의 유효성분함량이 높을수록 수중용출속도가 느려져서 제제농도가 용출속도를 좌우하는 가장 큰 요인이었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
• /
• pp.1475-1486
• /
• 2008

Bentonite-based grouting has been popularly used to seal a borehole installed for a closed-loop vertical ground heat exchanger in a geothermal heat pump system (GHP) because its high swelling potential. However, if the bentonite-based grouting is conducted in coastal areas, the salinity of groundwater changes in the mineral fabric of bentontie. In order words, an increase of cation concentration in groundwater leads to a reduction in the diffuse double-layer thickness in the bentonite mineral structure, and thus the volume of bentointe-based grouts will decrease proportional to the salinity of groundwater. In this paper, the effect of salinity (i.e., NaCl 0.5M, 0.25M, and 0.1M) on the change of swelling potential for bentonite-based grouts has been quantitatively evaluated for seven bentonite grouts from different product sources. In addition, in case of using addictives such as a silica sand to increase the thermal conductivity of bentonite-based grouts, the possibility of particle segregation has been studied considering the viscosity of grouts and salinity of groundwater.

• 자원리싸이클링
• /
• 제11권3호
• /
• pp.3-9
• /
• 2002

제오라이트와 벤토나이트 시료를 사용하여 누용액중의 암모니아 성분을 제거하기 위한 실험을 수행하였다. 실점에 사용한 제오라이트와 벤토나이트 분말은 국내업체에서 제공한 시료를 별도의 정제과정을 거치지 않고 사용하였다. 수용액 pH측정결과 암모니아 수용액의 초기 pH 5.5~5.7에서 제오라이트 혹은 벤토나이트 첨가시 pH 가 상승하어 최대 pH 8.5까지 증가하는 현상이 관찰되었다. ammonium acetate 용액을 사용한 침출법으로 제오라이트와 벤토나이트의 C.E.C.를 측정한 결과 제오라이트는 129.7 meq/100gr을 또한 벤토나이트는 65.1 meq/100 gr의 수치를 나타냈으며, 두 경우 모두 $Na^{+}$ 이온이 전체 C.E.C. 중 가장 많은 부분을 차지하였다. 제오근라이트와 벤토나이트에 의한 암모니아 제거시 순수 이온교환반웅에 의한 것과 함께 물리적 흡착에 의한 암모니아 제거현상도 동시에 나타나는 것으로 관찰되었으며, 벤토나이트 보다는 제오라이트에 의한 수용액중 암모니아 제거가 보다 효과적이었다.

• 토지주택연구
• /
• 제12권4호
• /
• pp.127-137
• /
• 2021

그라우팅 공법은 지반 내 토목구조물 활용 시 지반 강도특성을 증진시키거나 지하공간 활용 시 차수효과를 위하여 활발하게 적용되고 있다. 최근에는 그라우팅 기밀특성을 향상시키기 위하여 벤토나이트가 시멘트 재료와 함께 활용되고 있다. 이러한 벤토나이트-시멘트 그라우팅 재료의 원활한 주입을 위해서는 주입재료의 배합비율에 따른 특성을 사전에 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 그라우팅 재료로 주로 활용되고 있는 1종 보통 포틀랜드 시멘트와 벤토나이트를 이용하여 물/시멘트 배합비율 및 벤토나이트 함량에 따른 점성도 및 블리딩 발생비율을 분석하였다. 실험결과, 물/시멘트 배합비율이 감소하거나 벤토나이트 함량이 증가할수록 점성도는 급격히 증가하고 블리딩 비율은 감소하는 반비례 경향을 보였다. 또한, 적합한 재료 선정 기준에 따라 물/시멘트 배합비율 따른 적용가능한 벤토나이트 함량을 선정하였다. 본 연구에서 분석한 벤토나이트-시멘트 그라우팅 재료의 평가 결과는 향후 지반 내 적합한 그라우팅 재료 선정을 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제35권7호
• /
• pp.41-50
• /
• 2019

국내 고준위폐기물처분장 공학적방벽(EBS)의 일부가 되는 완충재로 경주 벤토나이트가 우선적으로 고려되고 있다. 압축벤토나이트는 지하수침투로 인한 팽윤압과 처분용기에서 발산되는 열응력을 경험한다. 따라서 EBS의 성능평가를 위해서 역학적 물성의 산정이 중요하다. 본 논문은 탄성파를 이용하여 경주 압축벤토나이트의 변형특성 측정을 목표로 하였다. 두 개의 $1.59g/cm^3$와 $1.75g/cm^3$의 건조밀도를 가지는 압축벤토나이트 시편을 제작하였고, 자유단-자유단 공진주시험을 수행하여 구속압축파속도와 비구속압축파속도를 측정하였다. 측정된 압축파속도를 이용하여 미소변형에서의 탄성계수($E_{max}$), 구속탄성계수($M_{max}$), 감쇠비($D_{min}$), 포아송비를 측정하였다. 그 결과로 경주 압축벤토나이트의 변형특성을 산정 제시하여 선행연구 결과들과 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권6B호
• /
• pp.677-682
• /
• 2006

본 연구에서는 이보다 더 성능이 향상된 유기 벤토나이트의 제작을 위해 Hexadecyltrimethylammonium(HDTMA)보다 흡착능력이 더 좋을 것으로 예상 되어지는 양이온성 계면 활성제인 Dodecyldimethylethylammonium(DDDEA)와 금속 이온을 유기 벤토나이트 합성 시 동시에 첨가하여 합성방법에 대한 비교와 인 제거 성능을 비교해 보았다. 다양한 유기 벤토나이트의 제조 방법으로 실험해본 결과 금속 이온을 이용하여 층간 가교 점토를 합성한 후 DDDEA 계면 활성제 용액을 첨가하여 합성한 유기 벤토나이트가 계면활성제의 흡착이 가장 좋은 흡착 능력을 보였고 따라서 오염 물질 제거해도 효율 적일 것이라는 예상을 할 수 있었다. 또한 인의 제거 실험에서도 금속이온 층간 가교 점토에 계면 활성제 용액을 첨가하여 합성한 유기 벤토나이트가 약 81%의 가장 높은 인 제거 효율을 보여 주었다. 결과적으로 알루미늄 금속의 첨가를 통해 계면활성제의 흡착이 기존의 HDTMA 유기 벤토나이트보다 더 많이 일어나게 되어 유기 오염 물질의 제거가 잘 이루어질 것으로 예상 되었고 인의 제거도 잘 이루어 졌지만 탈착 실험에서는 금속 이온으로 인하여 계면활성제의 탈착 또한 잘 일어나게 되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.223-234
• /
• 2024

This review explores the potential of pillared bentonite materials as solid acid catalysts for synthesizing diethyl ether, a promising renewable energy source. Diethyl ether offers numerous environmental benefits over fossil fuels, such as lower emissions of nitrogen oxides (NO_x) and carbon oxides (CO_x) gases and enhanced fuel properties, like high volatility and low flash point. Generally, the synthesis of diethyl ether employs homogeneous acid catalysts, which pose environmental impacts and operational challenges. This review discusses bentonite, a naturally occurring alumina silicate, as a heterogeneous acid catalyst due to its significant cation exchange capacity, porosity, and ability to undergo modifications such as pillarization. Pillarization involves intercalating polyhydroxy cations into the bentonite structure, enhancing surface area, acidity, and thermal stability. Despite the potential advantages, challenges remain in optimizing the yield and selectivity of diethyl ether production using pillared bentonite. The review highlights the need for further research using various metal oxides in the pillarization process to enhance surface properties and acidity characteristics, thereby improving the catalytic performance of bentonite for the synthesis of diethyl ether. This development could lead to more efficient, environmentally friendly synthesis processes, aligning with sustainable energy goals.

• 한국관개배수논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.63-74
• /
• 1998

This study was performed to evaluate the hydraulic conductivity of sand-bentonite mixtures according to 8 kinds of the bentonite content using the reassembled air-entry permeameter. Results obtained are as follows: 1. The maximum dry density and optimum m