• 제목/요약/키워드: Mineralogical properties

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경주 황성동 목곽묘 출토 단조 철부의 금속광물학적 특성 (Metallic Mineralogical Characteristics of Forged Iron Axe from the Wood-framed Tomb at the Hwangseongdong, Gyeongju, Korea)

  • 김정훈;이기욱;이찬희
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.231-245
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    • 2007
  • 경주 황성동 목곽 2호묘에서 3세기 중후반대에 제작된 것으로 추정되는 말각 장방형의 단조 철부가 출토되었다. 이 철부의 재질은 금속광택에 밝은 회백색을 보이며 연한 크림색조를 나타냈으며, 광학적 성질은 자철석 또는 자연철의 특징과 거의 유사하다. X-선 회절분석 결과, 자철석과 침철석만이 검출된 것으로 보아 단조철부의 제작에 이용된 원광석의 조성과 조직이 그대로 보존되었음을 반영하고 있다. 철부의 내부에서는 미립의 내포물이 불규칙하게 산출되었다. 이는 철부의 원광석에 수반되었던 석영, 방해석, 운모, 자철석, 각섬석, 중석광물, 휘석 및 감람석 등이 열처리 과정에서 제거되지 않은 불순물인 것으로 판단된다. 이 철부는 전반적으로 페라이트와 시멘타이트가 공존하는 펄라이트 조직을 보이며, 탄소의 함량은 비교적 높으나 균질하게 분포하는 부분이 있는 것으로 보아, 거의 순철에 가까운 소재로 성형한 후에 침탄이 이루어 진 것으로 추정된다. 이 철부의 산출상태와 수반 내포물로 보아 원광석은 울산광산에서 생산된 자철석이 이용되었을 가능성이 있다. 원광은 저온환원법에 의해 생산된 괴련철인 것으로 해석되며, 공석온도인 $727^{\circ}C$ 부근에서 성형이 이루어진 것으로 판단된다.

충남 보령지역의 폐석면 광산에서 산출하는 투각섬석 석면의 특성 (Characteristics of Tremolite Asbestos from Abandoned Asbestos Mines in Boryeong Area, Chungnam)

  • 윤근택;황진연;오지호;이효민
    • 한국광물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.73-84
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    • 2010
  • 국내에서 투각섬석 석면이 채굴되었던 충남 보령지역의 석연광산인 중앙(신석)광산과 대보석산 광산에 대해서 투각섬석의 산출상태, 수반광물, 광물학적 특성, 형성과정을 연구하였다. 이곳의 투각섬석은 아주 긴 섬유상과 함께 침상, 도변상, 주상의 여러 형태가 같이 공존하였다. 유해석변의 기준에 해당되는 투각섬석에 대해 편광현미경과 주사전자현미경으로 형태를 분석한 결과, 길이가 최대 210 ${\mu}m$에 해당되는 입자도 있으나 평균치로는 31.2 ${\mu}m$이고, 폭은 평균 1.6 ${\mu}m$이며 종횡비는 평균 19.9이었다. 투각섬석의 신장방향에 대한 소광각은 6.1~20.2$^{\circ}$의 범위로 모두 사소광의 성질을 나타냈다. 석면상과 비석면상 투각섬석의 XRD 패턴도 약간의 차이를 나타냈다. EPMA의 분석 결과, 이곳의 투각섬석은 Mg성분이 Fe보다 월등히 높게 나타나서 Mg단종인 투각섬석에 가까운 것으로 확인되었다. 석면상과 주상의 투각섬석은 형성조건이 다소 다르며 석면상이 후기에 형성된 것으로 검토되였다.

폐 콘크리트에서 분리된 재생골재와 재생콘크리트의 공학적 특성규명을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study to Determine the Mechanical Properties of Recycled Aggregate Separated from Demolished Concrete and Recycled Aggregate Concrete)

  • 전쌍순;이효민;황진연;진치섭;박현재
    • 지질공학
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    • 제13권3호
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    • pp.345-358
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    • 2003
  • 근래에 와서 천연골재자원의 보호와 건설 폐기물의 재활용의 측면에서 폐 콘크리트에서 분리한 재생골재의 재활용이 모색되어 왔으나, 재생골재는 주로 콘크리트 도로기층용과 구조물 됫채움재와 같은 저급재료로 사용되고 있다. 본 연구는 재생골재의 콘크리트 용 골재로의 효율적인 재활용 가능성을 위하여, 재생골재의 구성광물, 화학조성 및 공학적 물성 특성 파악하고 재생콘크리트(RCA)의 시공성과 역학적 특성에 대한 연구를 수행하였다. 재생골재에 잔존하는 폐 콘크리트의 모르타르 및 시멘트 페이스트는 골재의 기초 물성 특성, 재생콘크리트의 시공성 및 굳은 콘크리트의 공학적 특성에 주요한 영항을 미치는 것으로 나타났다. 그러나, 적절한 양의 재생굵은골재를 대체한 재생콘크리트는 압축강도와 동결융해 내구성에서 보통 콘크리트의 기준에 근접하는 것으로 나타났다 따라서, 재생골재의 제조과정에서 폐 콘크리트의 모르타르 및 시멘트 페이스트의 제거가 효율적으로 이루어지고 적절한 대체율이 적용되면, 재생골재는 콘크리트용 골재로서 효율적인 사용이 확대 될 수 있을 것으로 사료된다.

암석의 물리적 특성 변화에 대한 온도의 영향 (A Study on Effects of Temperature for Physical Properties Change of rocks)

  • 김재환;이명성;이미혜;이재만;박성미
    • 암석학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.141-149
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    • 2011
  • 암석의 물리적 특성 변화에 대해 온도의 영향을 연구하기 위해 2종의 화강암류와 대리암, 사암을 전기로에서 $400^{\circ}C$$600^{\circ}C$로 가열하였다. 모든 시료에서 가열 후 물리적 특성(비중, 공극률, 흡수율, 초음파속도)과 색상 변화는 보이나, 편광현미경을 이용한 광물학적 변화는 뚜렷하지 않다. 특히 물리적 특성 변화에서 공극률과 흡수율은 증가하고, 비중과 초음파 속도는 감소하는 경향을 보이며, 온도가 증가할수록 변화폭은 크게 나타난다. 여기서 측정한 공극률은 암석의 전체 공극률을 반영하지 못하고 있으나 온도에 의한 암석의 표면 상태 변화를 반영한다 반면 초음파 속도는 암석의 전체적인 손상 정도를 파악하는데 유용하다. 그러므로 온도에 의한 암석의 물리적 특성 변화를 설명하기 위해 공극률과 초음파 속도는 상호 비교해야 한다.

The effect of in-situ stress parameters and metamorphism on the geomechanical and mineralogical behavior of tunnel rocks

  • Kadir Karaman
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권3호
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    • pp.213-222
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    • 2024
  • Determination of jointed rock mass properties plays a significant role in the design and construction of underground structures such as tunneling and mining. Rock mass classification systems such as Rock Mass Rating (RMR), Rock Mass Index (RMi), Rock Mass Quality (Q), and deformation modulus (Em) are determined from the jointed rock masses. However, parameters of jointed rock masses can be affected by the tunnel depth below the surface due to the effect of the in situ stresses. In addition, the geomechanical properties of rocks change due to the effect of metamorphism. Therefore, the main objective of this study is to apply correlation analysis to investigate the relationships between rock mass properties and some parameters related to the depth of the tunnel studied. For this purpose, the field work consisted of determining rock mass parameters in a tunnel alignment (~7.1 km) at varying depths from 21 m to 431 m below ground surface. At the same excavation depths, thirty-seven rock types were also sampled and tested in the laboratory. Correlations were made between vertical stress and depth, horizontal/vertical stress ratio (k) and depth, k and Em, k and RMi, k and point load index (PLI), k and Brazilian tensile strength (BTS), Em and uniaxial compressive strength (UCS), UCS and PLI, UCS and BTS. Relationships were significant (significance level=0.000) at the confidence interval of 95% (r = 0.77-0.88) between the data pairs for the rocks taken from depths greater than 166 m where the ratio of horizontal to vertical stress is between 0.6 and 1.2. The in-situ stress parameters affected rock mass properties as well as metamorphism which affected the geomechanical properties of rock materials by affecting the behavior of minerals and textures within rocks. This study revealed that in-situ stress parameters and metamorphism should be reviewed when tunnel studies are carried out.

부산점토의 특성 : 녹산지역 점토 퇴적물의 광물조성과 토질 (The Properties of Pusan Clay : Soil and Mineralogy of Clay Sediments in Noksan Area, Nakdong River Estuary)

  • 이선갑;김성욱;황진연;정성교
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.741-746
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    • 2003
  • The foundation of Noksan area is composed of consolidified sediments including clay mineral, quartz, plagioclase and calcite. The mineral compositions vary dependent on the depth. That is, at the depth of 0-15 meters quartz and plagioclase are more abundant than clay mineral, at the depth of 17-39 meters clay minerals and calcite are more than quartz and plagioclase, at the depth deeper than 40 meters, the amounts of quartz and plagioclase increase slightly and that of clay minerals decrease. Clay minerals of the clayey sediments include illite, smectite, kaolinite and chlorite. At the depth 17-39 meters smectite is abundant and kaolinite is little relatively The pH of suspension is various between 3-9 and decrease to 3-5 at the depth deeper than 40 meters. The result of soil test of clay sediments, water content shows that liquid limit, plastic limit, particle size, unconfined compressive strength varies depending on the depth. The variation of mineralogical, geochemical, engineering properties of soil with the depth are probably due the differing sediments of different sedimentary environment. That is, these variations are considered to be correlated with the sedimentary environment change resulting from the change from continental environment to ocean environment due to the transgression of the interglacial period after the regression the latest glacial period.

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Wear assessment of the WC/Co cemented carbidetricone drillbits in an open pit mine

  • Saeidi, Omid;Elyasi, Ayub;Torabi, Seyed Rahman
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.477-493
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    • 2015
  • In rock drilling, the most important characteristic to clarify is the wear of the drill bits. The reason that the rock drill bits fail with time is wear. In dry sliding contact adhesive wear deteriorates the materials in contact, quickly, and is the result of shear fracture in the momentary contact joins between the surfaces. This paper aims at presenting an overview of the assessment of WC/Co cemented carbide (CC) tricone bit in rotary drilling. To study wear of these bits, two approaches have been used in this research. Firstly, the new bits were weighted before they mounted on the drill rigs and also after completion their useful life to obtain bit weight loss percentage. The characteristics of the rock types drilled by using such this bit were measured, simultaneously. Alternatively, to measure contact wear, namely, matrix wear a micrometer has been used with a resolution of 0.02 mm at different direction on the tricone bits. Equivalent quartz content (EQC), net quartz content (QC), muscovite content (Mu), coarseness index (CI) of drill cuttings and compressive strength of rocks (UCS) were obtained along with thin sections to investigate mineralogical properties in detail. The correlation between effective parameters and bit wear were obtained as result of this study. It was observed that UCS shows no significant correlation with bit wear. By increasing CI and cutting size of rocks wear of bit increases.

삼기층중(三紀層中)에서 산출(産出)되는 산성백토(酸性白土)에 관(關)한 광물학적(鑛物學的) 조성(組成) 및 물리화학적(物理化學的) 성질(性質)에 관(關)하여 (Some Mineralogical and Physico-Chemical Properties of Fuller's Earths from Tertiary Sediments in South Korea)

  • 문희수
    • 자원환경지질
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    • 제16권3호
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    • pp.149-161
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    • 1983
  • 경상도(慶尙道) 지역(地域)의 삼기층중(三紀層中)에 배태(胚胎)되어진 산성백토(酸性白土)는 주(主)로 Ca-몽모리로나이트로 구성되며 이의 조성비(組成比)는 95%까지에 이른다. 이에 수반되는 광물(鑛物)은 크리스토발라이트, 석영(石英), 장석(長石), 삼정석광물(三井石鑛物) 및 비결정질(非結晶質)이 있다. 시차열분석(示差熱分析), 적외선 및 전자현미경에 의한 이들의 기본적인 특성(特性)을 기재하였고 물리적성질(物理的性質)을 섭성한계(涉性限界) 및 양이온교환능을 측정기재하였다. 이들 자원(資源)의 이용가능한 용도범위를 고찰하였다.

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Alkali-activated GGBS and enzyme on the swelling properties of sulfate bearing soil

  • Thomas, Ansu;Tripathia, R.K.;Yadu, L.K.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권1호
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    • pp.21-28
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    • 2019
  • Use of cement in stabilizing the sulfate-bearing clay soils forms ettringite/ thaumasite in the presence of moisture leads to excessive swelling and causes damages to structures built on them. The development and use of non-traditional stabilisers such as alkali activated ground granulated blast-furnace slag (AGGBS) and enzyme for soil stabilisation is recommended because of its lower cost and the non detrimental effects on the environment. The objective of the study is to investigate the effectiveness of AGGBS and enzyme on improving the volume change properties of sulfate bearing soil as compared to ordinary Portland cement (OPC). The soil for present study has been collected from Tilda, Chhattisgarh, India and 5000 ppm of sodium sulfate has been added. Various dosages of the selected stabilizers have been used and the effect on plasticity index, differential swell index and swelling pressure has been evaluated. XRD, SEM and EDX were also done on the untreated and treated soil for identifying the mineralogical and microstructural changes. The tests results show that the AGGBS and enzyme treated soil reduces swelling and plasticity characteristics whereas OPC treated soil shows an increase in swelling behaviour. It is observed that the swell pressure of the OPC-treated sulfate bearing soil became 1.5 times higher than that of the OPC treated non-sulfate soil.

경북 청송지역 도석광상에서 산출하는 점토광물 (Clay Minerals from the Pottery Stone Deposits in the Cheongsong Area, Kyeongbuk, Korea)

  • 황진연
    • 자원환경지질
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    • 제22권4호
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    • pp.315-326
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    • 1989
  • The pottery stone diposits of the Cheongsong area consist of abundant quartz with clay minerals such as mica/smectite interstratified mineral, tosudite, kaolinite and sericite. The occurrence and mineralogical properties of the clay minerals were investigated by X-ray diffraction method, chemical analysis, DTA and IR. The mineral transformation by hydrothermal alteration was also discussed. Tosudite occurs in the Beopsoo pottery stone deposit, it seem to be Li-beraing tosudite. Mica/smectite interstratified minerals with less than about 20% expandable layers are commonly observed in the pottery stone deposits of the area. The mica/smectite interstratified minerals tend to increase the expandable layers as the progress of alteration. The pottery stones from this area seem to be altered from rhyolite or welded tuff by hydrothermal solution.

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