• 제목/요약/키워드: Crushed rock

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Leaching of Arsenic in Soils Amended with Crushed Arsenopyrite Rock

  • Lee, Kyosuk;Shim, Hoyoung;Lee, Dongsung;Yang, Jae E.;Chung, Dougyoung
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.113-119
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    • 2014
  • Arsenic and its compounds which is one of the most toxic elements that can be found naturally on earth in small concentrations are used in the production of pesticides, herbicides, and insecticides. Most arsenic that cannot be mobilized easily when it is immobile is also found in conjunction with sulfur in minerals such as arsenopyrite (AsFeS), realgar, orpiment and enargite. In this investigation we observed the leaching of arsenic in soils amended with several levels of gravel size of arsenopyrite collected from a road construction site. Soil and gravel size of arsenopyrite were characterized by chemical and mineralogical analyses. Results of XRF analysis of arsenopyrite indicated that the proportion of arsenate was 0.075% (wt $wt^{-1}$) while the maximum amount of arsenic in soil samples was 251.3 mg $kg^{-1}$. Cumulative amounts of effluent collected from the bottom of the soil column for different mixing rate of the gravel were gradually increased where proportion of the gravel mixed was greater than 70% whereas the effluent was stabilized to the maximum after approximately 45 pore volumes of effluent or greater were collected. The arsenic in the effluent was recovered from the soil columns in which the proportion of arsenopyrite gravel was 60% or greater. The total amount of arsenic recovered as effluent was increased with increasing proportion of gravel in a soil, indicating that the arsenic in the effluent was closely related with gravel fraction of arsenopyrite.

석분슬러지를 이용한 쓰레기매립장 차수재의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Application of Landfill Liners with Stone Dust Sludge)

  • 조재형;윤태국;여병철;안상로;천병식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.483-490
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    • 2005
  • At present around 50 companies have their own crushing plants, which manufacture rock into crushed sand, over around 350 different quarry throughout the nation. However, in most plants the stone dust sludge is left as it is in their plants so that they have difficulty to utilize. Furthermore, environmental pollution may be even caused due to dust generated when it is dried. Recycling is starting capturing the attention of the people working over the quarry due to the reasons described above. This research has studied in the quarters the usability as landfill liner of the stone dust sludge, which is industrial waste. We investigated what technological properties it would have after mixing the stone dust sludge with SM(sandy soil) first and then with blast furnace slag or reject ash, which is waste, and cement as the stabilizer. As the result of three tests; compacting test, strength test, and permeability test; to satisfy the regulatory guideline of the government that is the compress strength over 5 $kgf/cm^2$, the flexibility over 1 $kgf/cm^2$, and the permeability under $1.0{\times}10^{-7}cm/sec$ From this research, we could confirm that stone dust sludge would be used as waste landfill liner if it were mixed with other waste by the proper mixing ratio.

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대형삼축압축시험을 이용한 상사입도 조정 재료의 탄성계수 산정시험 (Test method for Young's Modulus of Parallel Graded Coarse Granular Materials by Large Triaxial Test)

  • 이성진;추연욱;황수범;김기재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5C호
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    • pp.211-220
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    • 2012
  • 쇄석, 자갈 등과 같은 대입경의 조립지반재료들은 철도, 도로, 댐 등과 같은 지반구조물의 주요한 성토재료로 사용되고 있다. 따라서 합리적인 설계와 시공을 위해서 이들 재료의 물성을 정확하게 평가하는 것은 필수적이다. 본 연구에 앞서 대형 삼축압축시험장비를 구축하고 미소변형 수준에서의 물성산정을 위한 시스템 검증을 수행하여, 시험장비의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 본 연구에서는 대입경의 조립지반재료의 다양한 실험 조건들을 고려하여 반복삼축압축시험이 수행되었다. 특히 상사입도 조립재료 시편들에 대해 입자크기, 하중패턴, 하중 주파수, 세립분 함유 조건 등이 탄성계수 결과에 미치는 영향에 대해 검토, 분석하였다.

고강도 에코인공경량골재콘크리트의 건조수축 및 크리프에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Drying Shrinkage and Creep of High Strength Eco Lightweight Aggregate Concrete)

  • 이진우;박희곤;김우재;배연기;이형우;이재삼
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.425-428
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    • 2008
  • 최근 국내에서도 경량콘크리트에 대한 필요성이 점차 증가하고 있으나 아직 비구조용으로 국한되어 사용되어지고 있으며 구조용으로써 사용에 대한 방안이 필요하다. 또한 경량골재콘크리트와 관련한 다양한 연구가 수행되고 있으나 내구적 특성 분석을 통한 장기안정성 검토를 실시한 예는 매우 부족한 실정이므로 다양한 내구특성 실험을 통한 구조용 경량골재콘크리트의 내구성능평가를 실시하여 그 적용성을 검증하는 연구는 매우 시급하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 경량골재콘크리트의 적극적인 활용을 위하여 경량골재 콘크리트의 기초 역학적 성능을 평가하고, 이에 대한 건조수축 및 크리프에 대한 시험을 실시하여 내구특성의 영향요인을 분석하고자 고강도 에코인공경량골재콘크리트의 물성으로 슬럼프플로 500${\pm}$50mm, 공기량 2.0${\pm}$1.0%로 하였으며, 물결합재비는 35, 39% 두 수준으로 하였으며 기본 물성 시험과 압축강도 시험을 실시하고 건조 수축 및 압축 크리프 실험을 실시하였다.

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미정제 석탄회를 혼합골재의 미립분 보충재로 활용하는 시멘트 모르타르의 공학적 특성 분석 (Analyzing the Engineering Properties of Cement Mortar using Raw Coal Ash as a Microfines for the Mixed Aggregate)

  • 한천구;박병문
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.219-225
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    • 2018
  • 본 연구는 국내의 부족한 골재자원확보, 폐기물 재활용 및 콘크리트의 품질향상을 목적으로 시도되었다. 즉, 잔골재의 혼합은 굵은 입자를 많이 포함하여 표준입도범위를 벗어나는 석산B(CSb) 및 건설현장의 터파기한 발파석을 분쇄한 발파석(BS)과 미세한 입자를 많이 포함하여 표준입도범위를 벗어나는 해사(SS)를 혼합하는 것으로 한다. 또한, CSb+SS, BS+SS를 혼합골재로 제조할 경우, 전반적으로는 표준입도범위에 포함될지라도 0.15mm이상의 미립자가 부족하므로서 모르타르 및 콘크리트 품질에 결함으로 나타날 수 있다. 따라서 여기에 겨울철 초기강도에 기여하지 못하므로서 버려지는 화력발전소의 미정제 석탄회(Ra)를 0~10% 범위에서 치환하는 것을 검토하였다. 연구결과, CSb 혹은 BS와 SS를 6:4의 비율로 혼합하여 혼합골재로 제조하고, 여기에 Ra를 5% 치환할 경우 골재의 입도측면 및 시멘트 모르타르의 품질 측면에서 가장 양호한 결과가 얻어짐을 확인 할 수 있었다.

A new formulation for strength characteristics of steel slag aggregate concrete using an artificial intelligence-based approach

  • Awoyera, Paul O.;Mansouri, Iman;Abraham, Ajith;Viloria, Amelec
    • Computers and Concrete
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    • 제27권4호
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    • pp.333-341
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    • 2021
  • Steel slag, an industrial reject from the steel rolling process, has been identified as one of the suitable, environmentally friendly materials for concrete production. Given that the coarse aggregate portion represents about 70% of concrete constituents, other economic approaches have been found in the use of alternative materials such as steel slag in concrete. Unfortunately, a standard framework for its application is still lacking. Therefore, this study proposed functional model equations for the determination of strength properties (compression and splitting tensile) of steel slag aggregate concrete (SSAC), using gene expression programming (GEP). The study, in the experimental phase, utilized steel slag as a partial replacement of crushed rock, in steps 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%, respectively. The predictor variables included in the analysis were cement, sand, granite, steel slag, water/cement ratio, and curing regime (age). For the model development, 60-75% of the dataset was used as the training set, while the remaining data was used for testing the model. Empirical results illustrate that steel aggregate could be used up to 100% replacement of conventional aggregate, while also yielding comparable results as the latter. The GEP-based functional relations were tested statistically. The minimum absolute percentage error (MAPE), and root mean square error (RMSE) for compressive strength are 6.9 and 1.4, and 12.52 and 0.91 for the train and test datasets, respectively. With the consistency of both the training and testing datasets, the model has shown a strong capacity to predict the strength properties of SSAC. The results showed that the proposed model equations are reliably suitable for estimating SSAC strength properties. The GEP-based formula is relatively simple and useful for pre-design applications.

대경권 셰일 골재의 물성 평가 및 치환율 변화에 따른 콘크리트의 특성 (Physical Properties of Shale Aggregate and Characteristics of Concrete in Replacement Ratio in Daegu-Kyeongbuk Region)

  • 이승한;정용욱;여인동;최종오;배수호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5551-5557
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    • 2012
  • 건설공사 현장에서 발생하는 버럭 중 퇴적암은 대부분 야적, 매립 등으로 폐기하고 있어 공사비의 증대 및 시공 비효율화의 원인이 되고 있다. 이 중 일부 사암의 경우 선별하여 골재로 활용하기도 하지만, 셰일은 대부분 산업폐기물로 매립하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 골재수급 안정화 및 콘크리트용 대체골재 자원 개발의 일환으로 대경권에 널리 분포하고 있는 셰일의 콘크리트용 골재 활용 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 셰일은 대구시 터파기 공사현장에서 반출되는 레드셰일과 블랙셰일을 선정하였으며, 콘크리트용 굵은 골재로 널리 사용되는 안산암과 변성퇴적암의 일종인 혼펠스와 비교함으로써 셰일의 콘크리트용 골재 활용성을 검토하였다. 골재의 물성평가는 KS F 2527 "콘크리트용 부순 골재"에서 규정한 시험방법에 준하여 실시하였으며, 셰일 골재의 치환율 변화에 따른 재령별 압축강도를 측정하였다. 실험결과, 절대건조밀도는 블랙셰일에서 $2.59g/cm^3$, 레드셰일에서 $2.62g/cm^3$으로 나타났으며, 흡수율은 블랙셰일에서 1.93%, 레드셰일에서 1.43%로 나타나 콘크리트용 굵은 골재 사용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 셰일 골재의 치환율에 따른 재령 28일 압축강도는 블랙셰일을 100% 치환하여 제조한 콘크리트의 경우 30.8MPa, 레드셰일을 100% 치환한 경우 31.1MPa로 나타나 Plain 골재를 사용하여 제조한 콘크리트의 압축강도 37.5MPa과 비교하여 약 82%의 강도 수준을 나타내었다.

하중 및 기초조건에 따른 GCP 복합지반의 거동분석 (Analysis of Behavior on GCP Composite Ground Considering Loading and Foundation Conditions)

  • 김경업;박경호;김대현
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.127-137
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    • 2018
  • 쇄석다짐말뚝(Gravel Compaction Pile, 이하 GCP)는 느슨한 사질토지반이나 연약한 점토지반에 쇄석을 다지고 압입하여 원지반에 말뚝을 조성함으로써 지반을 개량하는 공법이다. 국내 GCP공법은 많은 연구자들이 실내실험, 현장실험 등을 이용해 GCP 복합지반의 응력거동을 분석하였으나, GCP 복합지반의 상부에 재하되는 매트기초의 강성 차이에 따른 거동분석은 다소 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 기초의 강성 차이에 따라 응력분담비를 규명하고자 하였다. 이를 위해 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 치환율을 변화시켜 모델링하고, 강성 차이에 따라 복합지반의 응력분담비와, 침하량 및 최대 수평변위량을 분석하였다. 분석 결과, 강성기초의 하중재하시 응력분담비는 연성기초의 하중재하보다 높게 평가되었으며, 연성하중재하조건에서의 침하량은 강성조건에서 보다 다소 높은 경향이 나타났다. 이는 상부기초의 강성 차이에 대한 응력거동 특성을 명확히 규명해야 할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 최대 수평변위는 강성의 차이에 상관없이 일정한 위치에서 최대 변위가 발생하였다.

필러를 배합한 메타크릴레이트 중합체의 물성에 관한 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY ON THE PROPERTIES OF FILLER-ADDED METHACRYLATE POLYMERS)

  • 박동원;최부병;권긍록
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.606-616
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    • 2003
  • Purpose : The purpose of this study was to research the properties of some chemically cured methacrylate polymers such as MMA, HEMA, TEG-DMA, bis-GMA, GMA. Material and Method : 5 kinds of methacrylates were selected and added 2% tertiary amine and benzoyl peroxide to make a chemically curable polymer 25 micron crushed silicas which are treated with silane were selected as filler, they were added into methacrylate monomer until the consistency did not changed by the load of 500gram. All of the experimental resins were 5 kinds, and a serial test was done with 3 kinds of items including the filler contents, the tensile strength, and the bond strength. The number of specimen were 10 for each group. Filler contents were obtained by reducing the specimens to ashes at $600^{\circ}C$ for 1 hour. The specimens with the dimension of 6mm in diameter and 3mm thick were immersed in $37{\pm}1^{\circ}C$ distilled water for 24 hours before test, and tensile strength were measured with cross-head speed 1mm/min. Shear bond strength were mea sured on the specimens attached to bovine enamel etched with 37% phosphoric acid for 1 minute. Results : 1. Maximum filler incorporation was the highest as 75.5% on MMA, and the least as 53.4% on bis- GMA(p<0.0001). 2. The tensile stregth were MMA 141.3, GMA 154.3, TEG-DMA 157.4, bis-GMA 161.4 MPa, and HEMA showed the highest value, 226.9MPa(p = 0.0004). 3. The bond strength were GMA 10.1, TEG-DMA 11.7, HEMA 12.2, bis-GMA 13.3 MPa, and MMA showed the highest value, 15.3MPa, however statistical significances were not (p =0.3838), 4. TEG-DMA and HEMA were not different on the aspect of maximum filler contents and shear bond strength(p>0.05). Conclusion : HEMA can be used as an another diluent substituting TEG-DMA with the increased strength and with the constant bond strength and the constant filler contents.

수치해석을 활용한 산지도로의 상향침투수압으로 인한 포장파손방지를 위한 포장기층종류 및 배수형태의 고찰 (A Study on the Type of Pavement Base and Drainage in Mountain Road for the Prevention of the Pavement Damage by Uplift Water Pressure)

  • 임영규;윤찬영;이승우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 국토의 70% 이상이 산악지인 우리나라 지형적 특성 때문에 도로가 산지을 인접해서 건설되는 것이 불가피하다. 최근 들어 온난화등의 영향으로 태풍이나 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인한 산지 도로의 산사태, 토석류, 상향짐투수압 등에 의한 인명, 시설물 피해도 극심하게 나타나고 있다. 본 연구에서는 이러한 산지 도로의 피해 중 상향침투수압에 의해 발생하는 포장의 틀림 현상에 대하여 고찰하였다. 산지도로 주변의 다양한 특성을 고려하기 위하여 상향침투수압에 의해 포장파손이 발생한 지역특성에 대하여 사명의 경사각, 산지표면의 보가유무, 산지 경사면 토사층의 두께, 지중 배수관의 설치 유무에 따라 상향침투수압을 산정하였다. 분석결과 상향침투수압은 현재 일반적으로 사용되고 있는 쇄석기층 위의 아스팔트포장 및 표면배수형식조건에서 5~10kPa 범위에서 발생하며, 사면경사각이 커짐에 따라 상향침투수압도 비례하여 커지는 것을 확인하였고, 사면의 표면을 보강 처리하지 않았을 경우의 상향침투수압은 작게 나타났다. 산지 경사면의 토사층의 두께는 지하수위가 산지표면까지 상승한 조건에서는 상향침투수압에 큰 영향은 없었으나, 지하수위가 산지표면까지 상승하는 것은 강우지속시간에 따라서 영향을 받는 점을 고려하면, 지중배수관의 설치는 도로 표층에 가해지는 상향침두수압을 효율적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 기층형식에 따른 상향침투수압에 대한 저항성 측면에서는 비 부착성인 쇄석기층보다 부착성인 안정처리기층이 자중이 증가하여 포장의 틀림 현상을 방지하는데 유리하다고 판단되지만 안정처리기층만으로는 상향침투수압에 견딜 수 없으므로 지중배수관 및 사면배수공법을 적용하여 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.