• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.1-10
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• 2019

본 연구에서는 칼슘 벤토나이트를 차수재로 활용하기 위해 칼슘 벤토나이트-모래 혼합물의 투수특성 및 구조를 평가하였다. 본 연구에서는 칼슘 벤토나이트와 모래에 대한 기본적인 물리 화학적 특성 분석, 다짐시험, 투수시험 및 전자주사현미경 분석(SEM)을 진행하였다. 칼슘 벤토나이트의 혼합 비율이 증가함에 따라 칼슘 벤토나이트-모래 혼합물의 건조 밀도, 투수계수는 낮아지고 최적함수비는 증가하였다. 특히, 전자주사현미경 분석은 칼슘 벤토나이트의 비율이 증가함에 따라 칼슘 벤토나이트 내 몬모릴로나이트의 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 결론적으로, 칼슘 벤토나이트의 혼합비가 40% 이상일 때 매립시설의 차수재 조건($1.0{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하)을 만족하였다. 본 연구는 차수재로 칼슘 벤토나이트의 이해도를 향상시킬 수 있다. 칼슘 벤토나이트는 40% 이상 혼합 시 나트륨 벤토나이트 7%와 비슷한 투수 특성을 나타낸다. 따라서 칼슘 벤토나이트는 차수재로써 활용이 가능하다.

• 한국세라믹학회지
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• 제11권2호
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• pp.11-16
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• 1974

Korean Yung-il bentonite was treated with potassium chloride, zinc chloride, calcium chloride, ferric chloride, or chromic chloride solutions respectively varying their concentration, treating temperature and treating time. The adsorbabilities of methylene blue on these pretreated bentonite were investigated. In the case of treatment with potassium chloride solution, the improvement of the adsorbahility of methylene blue on the products was observed, and in the best result the adsorbability was 1.6 times better than that on the original bentonite. With zinc chloride solution, the optimum adsorbability was a value of 1.7 times better than that on the original bentonite. With ferric chloride, chromic chloride or calcium chloride solution, slight improvement of the adsorbability was observed.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1701-1708
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• 2007

펠렛의 목적은 기계화 정밀파종하여 파종과 솎음노력을 절감하는데 있다. 펠렛 피복물질의 용적밀도는 dialite, kaolin 및 talc 등이 낮았고 기공성은 높았다 보수력이 우수한 피복물질은 bentonite와 dialite 이었으며, 184% 및 173%의 수분을 보유할 수 있었다. 반면 calcium carbonate, calcium oxide, fly ash등은 보수력이 낮은 펠렛 피복물질이었다. 펠렛 피복물질의 pH는 kaolin과 dialite에서 각각 6.8 및 7.4로 중성이었으나, limestone, calcium oxide, bentonite 등은 pH가 12.8, 13및 10으로 강알카리였다. 전기전도도는 강알카리인 limestone, calcium oxide에서 높았다. 이와 같이 높은 pH와 전기전도도를 보인 피복물질들은 당근종자의 펠렛에 적합하지 않았다. 펠렛 피복물질를 EDS로 분석한 결과, Talc는 주성분이 Si (71%)이었고, Mg도 29% 함유하였다. 반면 calcium carbonate의 주요성분은 Ca (66.6%)이었으며, 이외에 Si (22.9%)와 Mg (10.5%)를 함유하였다. 펠렛 형성정도는 kaoline, talc 및 talc + calcium carbonate 혼합재료에서 우수하였다. 펠렛종자의 경도는 bentonite로 펠렛된 종자에서 가장 높았다. 수분흡수 후 펠렛층의 분해형태는 talc, limestone, zeolite, 및 fly ash는 열개형이었고, 용해형은 calcium carbonate와 calcium oxide등이었다. 반면 bentonite와 vermiculite는 팽창형이었다. 수분흡수 후 펠렛층의 분해는 calcium carbonate 및 kaolin으로 펠렛된 종자에서 분해가 가장 빨랐다. 펠렛배율이 높아지면 발아속도$(T_{50})$는 지연되었다. 당근종자에서 적정 펠렛배율은 19배가 좋았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.341-348
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• 2005

벤토나이트는 낮은 침투성, 높은 수착성, 자체밀봉특성, 내구성 등으로 인해 고준위 방사성 폐기물 처분을 위한 지하처분장에서 완충재 후보물질로 고려되고 있다. 적절한 처분장 조건에서 국내 Ca-벤토나이트에 대하여 지하수 침식에 의한 벤토나이트 입자의 발생 가능성과 발생된 벤토나이트 입자들의 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과 비록 벤토나이트의 팽윤압에 의한 암반 균열로의 벤토나이트의 침투는 적었지만 벤토나이트/화강암 경계에서 벤토나이트 입자가 발생될 수 있고 지하수 흐름에 의해 유동될 수 있음을 보였다. 압축된 벤토나이트 블록으로부터 이러한 벤토나이트 입자들의 유동화에는 각기 다른 과정들이 기여하고 있음을 확인하였다. 유량이 크면 클수록, 유출되는 벤토나이트 입자들의 농도가 높게 나타났다. 따라서 실험결과는 지하수 흐름에 의한 벤토나이트 표면의 침식은 침투과정과 함께 화강암 균열에서의 벤토나이트 입자들을 유동시키는 주요한 과정임을 보여준다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권4호
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• pp.329-337
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• 2020

Polyacrylamide (PAM) possesses high water absorption capacity and a unique pH-dependent behavior that confer large potential to enhance the engineering performance of clays. In this study, calcium bentonite was treated with a nonionic PAM. Flexible-wall permeability test and the consolidation test were performed at different pH values to evaluate the effects of PAM treatment on the hydraulic and consolidation properties. Test results demonstrate that index properties are affected by the adsorbed PAM on clay surface: a decrease in specific gravity, a decrease in net zeta potential, and an increase in liquid limit are observed due to the PAM treatment. At a given pH, the compressibility of the treated clay is greater than that of the untreated clay. However, the compression indices of untreated and treated clays can be expressed as a single function of the initial void ratio, regardless of pH. Hydraulic conductivity is reduced by PAM treatment about 5 times at both neutral and alkaline pH conditions under similar void ratios, because of the reduction in size of the water flow channel by PAM expansion. However, at acidic pH, the hydraulic conductivity of the treated clay is slightly higher than the untreated clay. This reflects that the treated bentonite with PAM can be beneficially used in barrier system for highly alkaline residues.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.25-33
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• 2020

본 연구에서는 기존 차수재가 수분과의 팽윤성을 갖는 특징을 개선하기 위해 모래, 칼슘-벤토나이트 및 겔화제 혼합물의 트리클로로에틸렌(TCE) 반응에 따른 투수 특성을 평가하였다. 이를 위해 연구 재료의 기본적인 특성 분석, 투수시험을 진행하였다. 투수계수는 칼슘-벤토나이트 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하였으며, 겔화제 혼합 비율이 증가함에 따라 증가하였다. 결론적으로, 칼슘-벤토나이트 15%, 겔화제 30% 이상 혼합 시 지하수 유동에서의 투수계수는 α × 10^-4 cm/sec 이상으로 분석되어 지하수 유동을 차단하지 않는 것으로 분석되었다. 또한 TCE 반응 시 혼합차수물의 투수계수는 α × 10^-7 cm/sec 이하로 분석되어, 차단층 투수계수 조건(1.0 × 10^-6 cm/sec 미만)을 만족하였다. 따라서 칼슘-벤토나이트와 겔화제는 TCE로 오염된 토양 및 지하수에 선택적 투수능 변환 특성을 보이는 차수재로서 활용이 가능하다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권1호
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• pp.15-26
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• 2014

In order to study the capacities of a new occurrence of Brazilian clay samples as partial replacements of cement, a bentonite sample was selected for utilization in the natural and modified forms for present study. The natural bentonite (BBT) was modified by anchorament of 3-aminopropyltrietoxisilane ($BBT_{APS}$) and 3,2-aminoethylaminopropyltrimetoxisilane (BBTAEAPS) in the surface of component minerals of bentonite sample. The original and organo-bentonite samples were characterized by elemental analysis, scanning electron microscopic and textural analyses. The values of micropore area were varying from $7.2m^2g^{-1}$ for the BBT to $12.3m^2g^{-1}$ for the $BBT_{AEAPS}$. The bentonite samples were characterized by the main variable proportion of bentonite in the natural and intercalated forms (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, and 35 % by weight of cement) in the replacement mode whiles the amount of cementations material. The workability, density of fresh concrete, and absorption of water decreased as the substitution of ordinary Portland cement by perceptual of natural and modified bentonite increased. The results reveal that workability decreased with decrease of the amount of natural bentonite in the concrete, same behavior is observed for bentonite functionalized, varying from 49 to 28 mm. The energetic influence of the interaction of calcium nitrate in the structure of blends was determined through the calorimetric titration procedure.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.177-178
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• 2005

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.552-559
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• 2023

본 연구는 팽창성 및 팽윤성 혼화제를 혼입한 고로슬래그 콘크리트의 균열 저감 성능 평가를 목적으로 한다. 기본 성능 실험으로 고로슬래그미분말(BFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA), 벤토나이트, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 등 다양한 혼입물을 사용하여 수행한 결과 벤토나이트가 HPMC에 비해 우수한 성능을 나타내었다. 이후, 혼입률에 따른 균열 및 건조수축 평가를 위해 MOCK-UP 테스트를 실시하였다. 그 결과, 벤토나이트와 소량의 인산칼슘을 첨가하였을 때 건조수축이 감소되어 균열이 저감 되었다. 특히, 30 %의 BFS, 1 %의 벤토나이트, 1 %의 인산칼슘으로 구성된 시멘트 혼합물이 균열이 없는 최적의 성능을 보였다. BFS 콘크리트가 지속적인 팽창 활동에 의하여 수축을 보상하는데 기여할 것으로 판단되며 현장 적용에 사용될 수 있을 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권1호
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• pp.71-83
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• 2018

Compacted bentonites were chosen as the backfill material and buffer in high level nuclear waste disposal due to its high swelling pressure, high ion adsorption capacity and low permeability. It is essential to estimate the swelling pressure in design and considering the safety of the nuclear repositories. The swelling pressure model of expansive clay colloids was developed based on Gouy-Chapman diffuse double layer theory. However, the diffuse double layer model is effective in predicting low compaction dry density (low swelling pressure) for certain bentonites, and invalidation in simulating high compaction dry density (high swelling pressure). In this paper, the new relationship between nondimensional midplane potential function, u, and nondimensional distance function, Kd, were established based on the Gouy-Chapman theory by considering the variation of void ratio. The new developed model was constructed based on the published literature data of compacted Na-bentonite (MX80) and Ca-bentonite (FoCa) for sodium and calcium bentonite respectively. The proposed models were applied to re-compute swelling pressure of other compacted Na-bentonites (Kunigel-V1, Voclay, Neokunibond and GMZ) and Ca-bentonites (FEBEX, Bavaria bentonite, Bentonite S-2, Montigel bentonite) based on the reported experimental data. Results show that the predicted swelling pressure has a good agreement with the experimental swelling pressure in all cases.