• 제목/요약/키워드: Swelling Pressure

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수화 반응에 따른 MgO-모래 혼합물의 팽창 특성 및 전단 거동 변화 (Effect of Hydration on Swelling Properties and Shear Strength Behavior of MgO-sand Mixture)

  • 이지환;윤보영;추현욱;이우진;이창호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권11호
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    • pp.97-106
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    • 2020
  • 본 연구에서는 산화 마그네슘(MgO) 무게비에 따른 WMgO/WTotal=0, 30, 50, 70, 100%) MgO-모래 혼합물의 팽창특성과 수화 반응 전·후 전단거동을 비교하였다. 시료는 MgO 함량이 높은 내화벽돌을 파쇄하여 모래와 혼합하여 조성하였다. MgO는 수화반응 후 Mg(OH)2로 분화되어 비중 및 입자 크기가 감소하였다. 미세구조 관찰과 X선 회절분석을 통해 MgO는 정육면체 구조인 Periclase에서 수화반응 후에 육각형 결정 구조인 Brucite로 변화하는 것을 확인하였다. MgO 함량이 증가함에 따라 팽창압과 팽창량은 증가하는 것으로 나타났다. 생성된 Mg(OH)2가 모래 입자 사이의 공극을 주로 채우게되는 MgO 함량 30% 시료는 팽창압과 팽창량이 상대적으로 매우 낮게 측정되었고, MgO 50% 이상의 시료에서는 Mg(OH)2가 모래 입자 사이의 공극을 채우고 난 후 모래 입자 또는 다른 Mg(OH)2를 밀어내기 때문에 팽창압과 팽창량이 급격히 증가하는 양상을 보였다. 직접전단시험 결과 수화반응 전 혼합물은 높은 MgO 함량에서는 부피 팽창거동을 보였고 낮은 MgO 함량에서는 부피 수축거동을 보였다. 그러나 수화반응 후 혼합물은 모두 부피 수축거동을 보였다. 수화반응 후 정규화된 전단강도의 한계 세립질 함량 (Fth)은 약 60% Mg(OH)2 비율로 나타났다.

산과 알칼리 조건하에서 Na-벤토나이트의 팽창경향과 상대적 수리전도도 (Swelling Patterns and relevant Hydraulic Conductivities of Na-Bentonite under Various Acidic and Alkali conditions)

  • 정덕영;양재의;오택근;이교석
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.71-76
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    • 2007
  • 높은 팽창능을 가진 서로 다른 입경의 Na-bentonite의 팽창특성과 상대적 수리전도도를 서로 다른 pH 조건하에서 조사하였다. 조사 결과 최대 팽창에 도달하는 시간은 각각 pH 6.5 이상의 조건에서는 84 시간 그리고 염산으로 처리한 pH 3.5 조건에서는 156 시간 정도가 소요되었다. 그리고 이와 같은 pH 조건하에서 팽창은 중류수로 처리시의 50 % 정도이나 입경이 증가할수록 최대 팽창지수는 다소 증가하는 경향을 보여주었다. 한편 처리 전후의 변화는 HCl으로 처리된 pH 3.5에서는 변화가 매우 크나 알카리 조건에서는 변화가 거의 없었다. 완전히 팽창된 조건하에서 수리전도도는 대기압이나 1 bar 정도의 수두압하에서는 용출이 발생하지 않았다. 그러나 인위적으로 가한 수두압이 1.5bar 이상으로 약 500초 정도 가해졌을 때 용출이 발생하기 시작하였다. 1.5, 3.0, 그리고 5.0 bars 조건하에서 안정화된 수리전도도는 $7{\times}10^{-3}cm\;day^{-1}$ 내지 $6{\times}10^{-3}cm\;day^{-1}$, 정도로 조사되었다. 그리고 수리전도도는 증류수로 처리하였을 때보다 산성조건하에서 다소 높은 것으로 조사되었다.

CHEMICAL COMPATIBILITY OF SOIL-BENTONITE CUT-OFF WALL FOR IN-SITU GEOENVIRONMENTAL CONTAINMENT

  • Inui, Toru;Takai, Atsushi;Katsumi, Takeshi;Kamon, Masashi;Araki, Susumu
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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    • pp.135-139
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    • 2010
  • A construction technique to install the soil-bentonite (SB) cut-off wall for in-situ geoenvironmental containment by employing the trench cutting and re-mixing deep wall method is first presented in this paper. The laboratory test results on the hydraulic barrier performance of SB in relation to the chemical compatibility are then discussed. Hydraulic conductivity tests using flexible-wall permeameters as well as swell tests were conducted for SB specimens exposed to various types and concentrations of chemicals (calcium chloride, heavy fuel oil, ethanol, and/or seawater) in the permeant and/or in the pore water of original soil. For the SB specimens in which the pore water of original soil did not contain such chemicals and thus the sufficient bentonite hydration occurred, k values were not significantly increased even when permeated with the relatively aggressive chemical solutions such as 1.0 mol/L $CaCl_2$ or 50%-concentration ethanol solution. In contrast, the SB specimens containing $CaCl_2$ in the pore water had the higher k values. The excellent linear correlation between log k and swelling pressure implies that the swelling pressure can be a good indicator for the hydraulic barrier performance of the SB.

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Postoperative Brain Swelling after Resection of Olfactory Groove Meningiomas

  • Song, Sang-Woo;Park, Chul-Kee;Paek, Sun-Ha;Kim, Dong-Gyu;Jung, Hee-Won;Chung, Young-Seob
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제40권6호
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    • pp.423-427
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    • 2006
  • Objective : Postoperative brain swelling after resection of olfactory groove meningiomas by bifrontal interhemispheric transbasal approach is a knotty subject. Pathogenesis and predictive factors were investigated to prevent the problem. Methods : Eighteen patients of olfactory groove meningiomas who had undergone surgery were enrolled and retrospectively analyzed using their clinical and radiological data. Bifrontal inter hemispheric transbasal approach was used in all patients. Magnetic resonance imaging and transfemoral cerebral angiography were available for investigation in 18 and 14 patients respectively. Postoperative clinical course, tumor volume, peritumoral edema, tumor supplying vessels, and venous drainage patterns were carefully investigated in relation to postoperative brain swelling. Results : Seven patients [39%] developed clinically overt brain swelling after surgery. Among them, 4 patients had to undergo decompression surgery. In three patients, attempted bone flap removal was done by way of prevention of increased intracranial pressure resulted from intractable brain swelling and two of them eventually developed brain swelling which could be recovered without sequellae. Abnormal frontal base venous channel observed in preoperative angiography was significant predictive factor for postoperative brain swelling [p=0.031]. However, tumor volume, peritumoral edema, and existence of pial tumor supplying vessels from anterior cerebral arteries were failed to show statistical significances. Conclusion : To prevent postoperative brain swelling in olfactory groove meningioma surgery, unilateral approach to preserve frontal base venous channels or temporal bone flap removal is recommended when it is indicated.

일정변형속도(CRS) 압밀시험에 의한 팽창지수 산정 특성 (The Characteristic of Swelling Index Evaluated by CRS Consolidation Test)

  • 한상재;김수삼;김병일;이응준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.311-317
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    • 2003
  • 일정변형속도 압밀시험(CRS)을 이용하여 점성토의 팽창지수 산정 특성을 조사하였다. CRS압밀시험에서 재하단계의 변형률은 0.05%/min와 0.03%/min을 적용하였으며, 재하단계에서는 재하단계의 변형속도의 1/1, l/5, 1/10, 1/15에 해당하는 변형속도를 적용하였다. 표준압밀시험과 비교하여 팽창지수를 산정한 결과 1/5∼1/10정도의 변형속도를 적용했을 때 서로 유사한 팽창지수가 산정되었다. 또한, 유효응력과 과잉간극수압비의 관계에서 교차점이 존재함을 알았으며 이 교차점을 기준으로 변형속도에 의존적인 부분과 비의존적인 부분이 존재함을 알 수 있었다.

Identification of Mechanical Parameters of Kyeongju Bentonite Based on Artificial Neural Network Technique

  • Kim, Minseop;Lee, Seungrae;Yoon, Seok;Jeon, Min-Kyung
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.269-278
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    • 2022
  • The buffer is a critical barrier component in an engineered barrier system, and its purpose is to prevent potential radionuclides from leaking out from a damaged canister by filling the void in the repository. No experimental parameters exist that can describe the buffer expansion phenomenon when Kyeongju bentonite, which is a buffer candidate material available in Korea, is exposed to groundwater. As conventional experiments to determine these parameters are time consuming and complicated, simple swelling pressure tests, numerical modeling, and machine learning are used in this study to obtain the parameters required to establish a numerical model that can simulate swelling. Swelling tests conducted using Kyeongju bentonite are emulated using the COMSOL Multiphysics numerical analysis tool. Relationships between the swelling phenomenon and mechanical parameters are determined via an artificial neural network. Subsequently, by inputting the swelling tests results into the network, the values for the mechanical parameters of Kyeongju bentonite are obtained. Sensitivity analysis is performed to identify the influential parameters. Results of the numerical analysis based on the identified mechanical parameters are consistent with the experimental values.

AN ANALYSIS OF THE THERMAL AND MECHANICAL BEHAVIOR OF ENGINEERED BARRIERS IN A HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTE REPOSITORY

  • Kwon, S.;Cho, W.J.;Lee, J.O.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.41-52
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    • 2013
  • Adequate design of engineered barriers, including canister, buffer and backfill, is important for the safe disposal of high-level radioactive waste. Three-dimensional computer simulations were carried out under different condition to examine the thermal and mechanical behavior of engineered barriers and rock mass. The research looked at five areas of importance, the effect of the swelling pressure, water content of buffer, density of compacted bentonite, emplacement type and the selection of failure criteria. The results highlighted the need to consider tensile stress in the outer shell of a canister due to thermal expansion of the canister and the swelling pressure from the buffer for a more reliable design of an underground repository system. In addition, an adequate failure criterion should be used for the buffer and backfill.

보존적 치료로 호전된 자가 유발성 이하선기종 1예 (A Case of Self-induced Pneumoparotid Improved with Conservative Treatment)

  • 김정호;김귀옥
    • 대한두경부종양학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.19-21
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    • 2022
  • Pneumoparotid is a rare diagnosis to consider when faced with unexplained parotid swelling. It is caused by an excessive increase of intraoral pressure and reflux of air through the Stensen duct and its glandular branches. It is more likely to occur in persons who have regularly raised intraoral pressure, for example glass and balloon blowers and wind instrument players. It can also be self-induced by habitual tic. Herein, we report a rare case of pneumoparotid with initial presentation of painless swelling in left parotid region. It was caused by habitual cheek inflating and improved with conservative management.

가교제의 종류가 천연고무 발포체의 팽윤거동에 미치는 효과 (Influence of the Type of Curing Agent on Swelling Behavior of Natural Rubber Foam)

  • 이환광;정태경;김성찬;김현기;최경만;김영민;한동훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1775-1781
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    • 2008
  • 가교제의 종류가 헬리콥터 연료탱크의 자기밀폐층 소재로 적용시키기 위한 천연고무 스폰지의 팽윤에 미치는 효과를 조사하였다. 과산화물과 황을 섞은 가교방식과 과산화물에 의한 가교방식을 채택하였다. 천연고무 콤파운드를 Kneader와 Roll-Mill을 활용하여 제조하고, 고압조건의 프레스에서 부분 가교시킨 후 대기압의 금형에서 발포와 완전가교를 실시하였다. 얻어진 스폰지의 겉보기밀도를 측정하고 스폰지의 셀구조를 주사전자현미경을 통하여 관찰하였다. 톨루엔, 이소옥탄과 항공유를 사용하여 실온에서 팽윤실험을 실시하였다. 용매에 2분 동안 침적 후 얻어지는 부피팽윤비 값은 과산화물 가교에 의한 천연고무 스폰지가 비슷한 양의 황과 과산화물의 혼합가교에 의한 경우보다 높았다. 스폰지의 겉보기밀도와 셀구조는 과산화물 함량에 매우 민감하였으며 이는 또한 천연고무 스폰지의 팽윤거동에 영향을 미쳤다. 천연고무 스폰지가 연료와 접촉하여 신속한 팽윤이 얻어지기 위하여 금형에서 동시에 발생하는 두 가지 반응인 발포제의 분해반응과 천연고무의 가교반응을 적절히 조절하는 것이 중요하다.

Numerical Simulations of the Moisture Movement in Unsaturated Bentonite Under a Thermal Gradient

  • Park, J.W.;K. Chang;Kim, C.L.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제33권1호
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    • pp.62-72
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    • 2001
  • The one-dimensional finite element program was developed to analyze the coupled behavior of heat, moisture, and air transfer in unsaturated porous media. By using this program, the simulation results were compared with those from the laboratory infiltration tests under isothermal condition and temperature gradient condition, respectively. The discrepancy of water uptake was found in the upper region of a bentonite sample under isothermal condition between numerical simulation and laboratory experiment. This indicated that air pressure was built up in the bentonite sample which could retard the infiltration velocity of liquid. In order to consider the swelling phenomena of compacted bentonite which cause the discrepancy of the distribution of water content and temperature, swelling and shrinkage factors were incorporated into the finite element formulation. It was found that these factors could be effective to represent the moisture diffusivity and unsaturated hydraulic conductivity due to volume change of bentonite sample.

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