Park, Seong-Jik;Lee, Chang-Gu;Han, Yong-Un;Park, Jeong-Ann;Kim, Song-Bae
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.31
no.7
/
pp.515-520
/
2009
This study investigated the influence of oxyanions (nitrate, carbonate, phosphate) on the attachment of bacteria (Bacillus subtilis) to Al-Fe bimetallic oxide-coated sand using column experiments. Results showed that bacterial attachment to the coated sand was independent of nitrate concentration. Bacterial mass recovery remained constant (10.9${\pm}$0.2%) with varying nitrate concentrations (0.1, 1, 10 mM). In case of carbonate, mass recovery increased from 25.6% to 39.0% with increasing carbonate concentration from 0.1 mM to 1 mM, and mass recovery also increased from 50.9% to 78.9% at the same concentration condition in case of phosphate. This phenomenon could be attributed to the hindrance effect of carbonate and phosphate to bacterial attachment to the coated sand. Meanwhile, with increasing carbonate/phosphate concentration from 1 mM to 10 mM, mass recovery decreased from 39.0% to 23.8% and from 78.9% to 52.6%, respectively. This phenomenon could be ascribed to the enhancement effect of free carbonate/phosphate ions present in solution phase due to increasing carbonate/phosphate concentration, which increase ionic strength and thus enhance bacterial attachment to the coated sand. In our experimental conditions, the effect of phosphate to bacterial attachment to the coated sand was the greatest among phosphate, carbonate, and nitrate.
Sand tubules, made up of sand grains cemented by microbe-induced calcium carbonate precipitation, have been found in China's Ningxia Province. Sand tubules grow like a tree's roots about 40-60 cm below the surface. The properties of sand tubules and their bacterial community were examined. X-Ray diffraction analysis revealed that the sand tubules were associated with crystalline calcite. Scanning electron microscopy showed that the crystalline solid had a lamellar structure and lacked the presence of cells, suggesting that no bacteria acted as nucleation sites, nor that the crystalline solid was formed by the aggregation of bacteria. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis showed 11 of the 12 detectable bands were uncultured bacteria by BLAST analysis in the GenBank database, and the rest were closely related to Paenibacillus sp. (100% identity). By cultivation techniques, the only strain isolated from the sand tubule was suggested to be related to Paenibacillus sp.; no archaea were found. Furthermore, Paenibacillus sp. was demonstrated to induce calcium carbonate precipitation in vitro.
This study categorizes the distributed sand around coastal area of Jeju volcanic Island into three groups according to their components, and arranges their characteristics. In the case of basic physical properties, the silicate sand has slightly greater specific gravity than general sand, and the carbonate sand with widespread distribution has a lower specific gravity. In the gross, the carbonate sand has poor particle classifying and low uniformity coefficient because carbonate minerals of relatively large grain size are mixed. The relation between compressive strength and components shows conflicting tendency that silicate and carbonate components have positive correlation and negative correlation with compressive strength, respectively. Based on the components ratio of one to one, the sand having low carbonate component ratio is expected to be able to utilize in construction fine aggregate. To compare between square root (ACI 308) and cube root (KCI 2012) of compressive strength at computation of elastic modulus, it is considered to non-dimensional elastic modulus.
Qi, Yongshuai;Gao, Yufeng;Meng, Hao;He, Jia;Liu, Yang
Geomechanics and Engineering
/
v.29
no.1
/
pp.79-90
/
2022
Soybean-urease induced carbonate precipitation (EICP), as an alternative to microbially induced carbonate precipitation (MICP), was employed for soil improvement. Meanwhile, soluble calcium produced from industrial waste carbide slag powder (CSP) via the acid dissolution method was used for the EICP process. The ratio of CSP to the acetic acid solution was optimized to obtain a desirable calcium concentration with an appropriate pH. The calcium solution was then used for the sand columns test, and the engineering properties of the EICP-treated sand, including unconfined compressive strength, permeability, and calcium carbonate content, were evaluated. Results showed that the properties of the biocemented sand using the CSP derived calcium solution were comparable to those using the reagent grade CaCl2. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses revealed that spherical vaterite crystals were mainly formed when the CSP-derived calcium solution was used. In contrast, spherical calcite crystals were primarily formed as the reagent grade CaCl2 was used. This study highlighted that it was effective and sustainable to use soluble calcium produced from CSP for the EICP process.
This paper presents an environment-friendly sand cementation method by precipitating calcium carbonate using plant extracts. The plant extracts contain urease like $Sporosarcina$$pasteurii$, which can decompose urea into carbonate ion and ammonium ion. It can cause cementation within sand particles where carbonate ions decomposed from urea combine with calcium ions dissolved from calcium chloride or calcium hydroxide to form calcium carbonate. Plant extracts, urea and calcium chloride or calcium hydroxide were blended and then mixed with Nakdong River sand. The mixed sand was compacted into a cylindrical specimen and cured for 3 days at room temperature ($18^{\circ}C$). Unconfined compression test, SEM and XRD analyses were carried out to evaluate three levels of urea concentration and two different calcium sources. As urea concentration increased, the unconfined compressive strength increased up to 10 times those without plant extracts because calcium carbonate precipitated more, regardless of calcium source. It was also found that the strength of specimen using calcium chloride was higher than that of specimen using calcium hydroxide.
Microbially induced carbonate precipitation (MICP) is an innovative soil improvement approach utilizing metabolic activity of microbes to hydrolyze urea. In this paper, the shear response and the erodibility of MICP-treated sand under axial compression and submerged impinging jet were evaluated at a low confining stress range. Loose, poorly graded silica sand was used in testing. Specimens were cemented at low confining stresses until target shear wave velocities were achieved. Results indicated that the erodibility parameters of cemented specimens showed an increase in the critical shear stress by up to three orders of magnitude, while the erodibility coefficient decreased by up to four orders of magnitude. Such a trend was observed to be dependent on the level of cementation. The treated sand showed dilative behavior while the untreated sands showed contractive behavior. The shear modulus as a function of strain level, based on monitored shear wave velocity, indicated mineral debonding may commence at 0.05% axial strain. The peak strength was enhanced in terms of emerging cohesion parameter based on utilizing the Mohr-Coulomb failure criteria.
The carbonate sands of the Sabkha layer in the Middle East have very low shear strength. Therefore, instant settlement and time-dependent secondary settlement occur when inner voids are exposed, as in the case of particle crushing. We analyzed settlement of the Sabkha layer under a large-scale foundation by hydrotesting, and compared the field test results with the results of laboratory tests. With ongoing particle crushing, we observed the following stress-strain behaviors: strain-hardening (Sabkha GL-1.5 m), strain-perfect (Sabkha GL-7.0 m), and strain-softening (Sabkha GL-7.5 m). General shear failure occurred most frequently in dense sand and firm ground. Although the stress-strain behavior of Sabkha layer carbonate sand that of strain-softening, the particle crushing strength was low compared with the strain-hardening and strain-perfect behaviors. The stress-strain behaviors differ between carbonate sand and quartz sand. If the relative density of quartz sand is increased, the shear strength is also increased. Continuous secondary compression settlement occurred during the hydrotests, after the dissipation of porewater pressure. Particle crushing strength is relatively low in the Sabkha layer and its stress-strain behavior is strain-softening or strain-perfect. The particle crushing effect is dominant factor affecting foundation settlement in the Sabkha layer.
Sands distributed in Jeju island's coastal areas, Korea, can be classified as silicate sand derived from volcanic rock, carbonate sand derived from shells, and mixed sands containing both silicate and carbonate sands. These three types of sands typically exist in Jeju coastal areas. Samples of silicate, carbonate and mixed sands were obtained from Samyang beach, Gimnyeong beach, and Jeju harbor area, respectively. Compression tests were conducted to assess the compression characteristics of these sands. As a result of these tests, each sand showed different behaviors. For Samyang beach sand, it appeared that initial compression is a larger than the other two sands. For Cimnyeong and Jeju harbor sands, however, the additional compression occurred after initial compression. This could result from the crushing, shattering, and rearrangement of sand particles. In addition, settlement behavior of Jeju harbor ground according to the construction stages was analyzed using the measured data. It showed that in addition to the initial elastic compression, a considerable additional compression occurred with time. The settlements of Jeju harbor ground were predicted by using the elastic settlement calculation methods (empirical methods) and the compression test method. The empirical methods, which did not consider the crushing, shattering, and rearrangement of particles could show smaller result than that occurring actually.
Kim, Seok-Ju;Yi, Chang-Tok;Jang, Jae-Ho;Han, Heui-Soo
The Journal of Engineering Geology
/
v.24
no.1
/
pp.23-38
/
2014
The composition of carbonate sands from a sabkha at Ruwais in the UAE differs from that of silica sand, and these sands are crushed easily under low compression pressures. Accordingly, particle crushing of carbonate sand occurs under high pressure, which results in additional settlement and reduces the shear strength. In this study, consolidation and triaxial tests were conducted to analyze the characteristics of carbonate sands following particle crushing. The unusual shear strength graphs of the carbonate sands result from the degree of particle pre-crushing. For the range at p' > p in the p (p')-q diagram, negative (-) excess porewater pressures occur if the axial pressure causes particle crushing that induces exposure of the inner voids. In addition, the q value decreased after particle crushing. In conclusion, the unusual characteristics of the carbonate sands were induced by particle crushing. The triaxial tests revealed that the degree of particle pre-crushing influenced the excess porewater pressure.
In this study, the objective of the study is to evaluate the effect of calcium carbonate powder, produced by the microbial reactions, on the strength of soft ground (sand). To analyze the cementation effects of calcium carbonate powder produced by microbial reactions on the strength of the sand, six different types of specimens (untreated, calcium carbonate, cement, carbonate+cement (1:9, 3:7, 5:5)) were made. The specimen were tested after curing (7 and 28 days). Uniaxial compressive strengths were measured on $D5cm{\times}H10cm$ specimens. Based on the test results, as both the weight ratio and the curing period increase, calcium carbonate, cement, and calcium carbonate+cement specimens showed an increase in the strength. In addition, compared with the strength of the specimen with cement, the strengths of the specimens with mixing ratios of 1:9, 3:7, and 5:5 (carbonate : cement) were found to be 93.5~95.8%, 825.%, 65.2~70.6%.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.