• 지질공학
• /
• 제17권3호
• /
• pp.339-350
• /
• 2007

암반에 발달하고 있는 단층이나 절리와 같은 불연속면뿐만 아니라 점토의 함량비, 팽창성 점토물질의 협재, 배수특성(drainage) 등은 암반의 붕괴여부를 결정하는 중요한 인자들이다. 특히 점토광물의 성분은 강우에 의한 암반붕괴를 예측할 수 있는 중요한 지표가 될 수 있다. 최근 사면이나 터널의 설계에서도 그 중요성이 점차 증가하는 추세이다. 본 연구는 니질천매암과 사질천매암이 호층을 이루고 있는 OO 터널의 선진시추코어(horizontal boring core)를 이용하여 단층발달에 따른 광물성분의 변화 및 이들이 불연속면의 역학성에 미치는 영향을 파악하고, 암석 구성물질과 파생된 점토광물을 비교하여 암반의 불안정성을 추정하기 위해 수행되었다. 연구방법은 시추코어 중에서 단층의 영향을 받은 구간과 비교적 신선한 구간에서 시료를 채취하여 박편을 제작하여 관찰하였고, 점토광물의 성분 및 함량을 분석하였다. 그리고 야외조사와 실내 시험으로 단층물질의 강도정수를 구하였다.

• 지질공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.411-421
• /
• 2014

이 연구의 목적은 2011년 경기도 용인시에서 발생한 산사태 지역을 대상으로 산사태 발생에 영향을 끼치는 팽창성 점토광물 및 지형분석을 통한 산사태 발생 원인을 분석하는 것이다. XRD, XRF, 분광분석 및 아스터(ASTER) 위성영상을 이용하여 점토광물 분석과 현장조사를 통한 산사태 발생원인과 취약지역을 분석하였다. 일라이트는 0.9와 $1.0{\mu}m$ 인근파장대역에서 $Fe^{2+}$와 $Fe^{3+}$의 흡수가 나타났으며 1.4와 $1.9{\mu}m$ 인근파장대역에서 OH와 $H_2O$의 강한 흡수 특성이 일어났다. 추가적으로 2.2, 2.3과 $2.4{\mu}m$ 인근파장대역에서 Al-hydroxyl이 나타났다. 흡수 특징은 아스터 위성영상의 밴드 5, 6, 7에서 일치하였고, $SWIR_{Illite}$ 밴드연산을 이용하여 일라이트 영상을 추출하였다. 분석 결과를 바탕으로 팽창성 점토광물에 의한 산사태 해석에 아스터 위성영상의 적용 가능성을 확인하였다.

• 지질공학
• /
• 제7권2호
• /
• pp.127-137
• /
• 1997

현재 국내에 사용되는 토목용 벤토나이트에 대하여 점도, 팽윤도, 양이온교환용량 (CEC) 및 화학성분 등의 물리화학적 특성과, X-선 회절분석 및 적외선 분광분석을 이용하여 구성광물의 함량 및 그 특성을 비교 검토하였다. 그 결과 이들 벤토나이트의 몬모릴로나이트의 함량은 50-79%의 비교적 넓은 범위를 나타내었다. 이들은 몬모릴로나이트 함량의 증가에 따라 점도, 팽윤도, 함수량, 메칠렌불루 흡착량, 양이온 교환용량, 점토입도의 함량 등이 대체적으로 증가하는 상관관계가 나타났다. 이들 특성들간에서도 서로의 상관관계가 잘 나타나므로 간접적인 특성의 파악에 본 자료가 이용될 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 일부 시료에서는 특성에 따라 일반적인 경향과 다른 상관관계를 나타내는데 이는 원광석중 구성광물의 특성과 제조방법에 따른 혼합물질의 차이가 기인되는 것으로 생각된다. 몬모릴로나이트의 함량이 가장 적은 시료는 토목용 벤토나이트의 역할에 요구되는 여러 물리화학적 특성도 모두 열세한 것으로 나타났다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권1호
• /
• pp.51-64
• /
• 2022

포항 금광동층 함식물화석층 암석의 효과적인 보존을 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용을 인공풍화시험을 통해 살펴보았다. 화석지 구성암석은 규조토성 규질이암으로 팽윤성 광물인 스멕타이트를 약간 함유하고 있으며, 엽층리가 발달되어 있다. 화석지 암석은 물과 반응 후 팽윤성 광물의 d₀₀₁ 층간간격이 증가하였다. 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 경도는 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격은 감소하였다. 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리하였을 때 광물 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다. 보존약품이 처리된 암석에 수분이 닿았을 경우, 강화제 또는 팽윤저지제를 선처리한 후 강화제를 처리한 암석 모두 엽층리 간격이 확대되었으나, 습기만 접했을 때는 변화가 적었다. 또한 보존처리 후 노천에 그대로 위치하여 풍화를 받게 되면, 약품이 처리되지 않은 암석에 비해 약간 느리게 발생하기는 하지만, 매우 빠른 시간 내에 엽층리면의 분리와 암석의 분말화가 발생하는 결과를 보였다. 화석지 암석의 원활한 보존을 위해서는 보존약품의 처리가 필요하나, 강우를 접하고 동결융해과정을 거치면 그 효과는 매우 빠른 시간에 소멸되기 때문에 약품처리에 상관없이 암석에 직접적인 강우의 접촉을 막는 것이 우선적으로 요구된다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제6권4호
• /
• pp.403-418
• /
• 2014

There are around 6700 millions tons of perlite reserves in the world. Although perlite possesses pozzolanic properties, it has not been so far used in soil stabilization. In this study, stabilization with perlite and lime of an expansive clayey soil containing smectite group clay minerals such as montmorillonite and nontronite was investigated experimentally. For this purpose, test mixtures were prepared with 8% of lime (optimum lime ratio of the soil) and without lime by adding 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of perlite. Geotechnical properties such as compaction, Atterberg limits, swelling, unconfined compressive strength of the mixtures and changes of these properties depending on perlite ratio and time were determined. The test results show that stabilization of the soil with combination of perlite and lime improves the geotechnical properties better than those of perlite or lime alone. This experimental study unveils that the mixture containing 30% perlite and 8% lime is the optimum solution in stabilization of the soil with respect to strength.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제2권3호
• /
• pp.191-202
• /
• 2010

The porosity (including the specific surface area and pore volume-diameter distribution) of montmorillonitic soft rock (MSR) was studied experimentally with an electrochemical treatment, based on which the change in porosity was further analyzed from the perspective of its electrokinetic potential (${\zeta}$ potential) and the isoelectric point of the electric double layer on the surface of the soft rock particles. The variation between the ${\zeta}$ potential and porosity was summarized, and used to demonstrate that the properties of softening, degradation in water, swelling, and disintegration of MSR can be modified by electrochemical treatment. The following conclusions were drawn. The specific surface area and total pore volume decreased, whereas the average pore diameter increased after electrochemical modification. The reduction in the specific surface area indicates a reduction in the dispersibility and swelling-shrinking of the clay minerals. After modification, the ${\zeta}$ potential of the soft rock was positive in the anodic zone, there was no isoelectric point, and the rock had lost its properties of softening, degradation in water, swelling, and disintegration. The ${\zeta}$ potential increased in the intermediate and cathodic zones, the isoelectric point was reduced or unchanged, and the rock properties are reduced. When the ${\zeta}$ potential is increased, the specific surface area and the total pore volume were reduced according to the negative exponent law, and the average pore diameter increased according to the exponent law.

• 자원환경지질
• /
• 제53권1호
• /
• pp.87-98
• /
• 2020

함안층 새발자국 화석지는 퇴적순서와 구조 및 암상에 따라 7개의 지층으로 구분되며, 새발자국은 최상부층에서 나타난다. 이 화석층에는 연흔과 건열 등이 분포하며, 주로 적회색 미사암과 흑색 이암이 교호하는 암상을 보인다. 화석층과 동일 암석을 수습하여 물리적 및 광물학적 특성 분석 결과, 흡수율 0.62%, 공극률 1.64%, 비중 2.63이며, 조암 광물로는 사장석, 석영, 방해석, 녹니석 및 운모가 동정되었다. 화석지의 암석학적 및 풍화특성을 바탕으로 보존처리에 적합한 강화제 적정성 실험 결과, 시료의 무게변화가 가장 적은 것은 OH 100이었다. 강화실험에 따른 색차도 OH 100을 적용한 시료에서 가장 안정적임을 보였다. 팽윤저지제와 병행하여 강화제를 처리한 시료는 색차에 큰 변화가 있었다. 초음파 속도 변화 역시 OH 100에서 가장 높아져 암석의 물성이 강화된 것으로 나타났다. 팽윤저지제와 함께 OH 100을 적용한 경우에 공극율이 감소하여 물성강화에 영향을 미친 것으로 확인되었다. 그러나 함안층 새발자국 화석지는 점토광물을 포함하는 세립질 퇴적암으로 점토광물의 층간간격 및 흡수율 감소를 통한 물성강화를 위해 실제 화석지에는 팽윤저지제(antihygro)와 OH 100 강화제를 병행해 처리하는 것이 가장 안정적일 것으로 판단된다. 이는 실내 함침실험 결과이므로 화석지에 직접 사용하기 위해서는 현장 적용실험 등의 검증이 필요하다.

• 지질공학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.313-322
• /
• 2011

2007년 9월 태풍 "나리"의 영향으로 전라남도 지역에서 많은 붕괴비탈면이 발생되었으며, ${\bigcirc}{\bigcirc}$우회도로에 위치한 도로비탈면에서 붕괴가 발생되어 도로시설물을 파손시켰다. 본 연구의 목적은 붕괴비탈면의 현장특성과 구성 토사의 공학적 특성 및 점토광물의 분포, 정량분석 결과 등을 바탕으로 붕괴발생원인을 고찰하는 것이다. 대상비탈면은 화산암 기원의 풍화토사로 이루어져 있으며 붕괴부에서는 소규모 단층과 염기성암맥이 발견된다. 상부자연비탈면 내 진입로는 포장이 되지 않았고, 배수로의 설치 미흡으로 인하여 많은 유수가 붕괴부 쪽으로 집중되는 환경이었다. 붕괴부 토사는 저소성실트와 고소성점토로 분류되며, X선회절분석에서는 스멕타이트와 버미큘라이트와 같은 팽윤성 점토광물이 다량 함유되어 있음이 확인되었다. 대상비탈면은 배수시설의 설치 불량, 지질학적 약대 존재, 활성도가 큰 점토광물의 함유 등으로 붕괴가 발생되었던 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제19권5호
• /
• pp.393-405
• /
• 2019

This paper evaluates the geotechnical and geo-engineering properties of the South Pars Zone (SPZ) marls in Assalouyeh, Iran. These marly beds mostly belong to the Aghajari and Mishan formations which entail the gray, cream, black, green, dark red and pink types. Marls can be observed as rock (soft rock) or soil. Marlstone outcrops show a relatively rapid change to soils in the presence of weathering. To geotechnically characterise the marls, field and laboratory experiments such as particle-size distribution, hydrometer, Atterberg limits, uniaxial compression, laboratory direct-shear, durability and carbonate content tests have been performed on soil and rock samples to investigate the physico-mechanical properties and behaviour of the SPZ marls in order to establish empirical relations between the geo-engineering features of the marls. Based on the experiments conducted on marly soils, the USCS classes of the marls is CL to CH which has a LL ranging from 32 to 57% and PL ranging from 18 to 27%. Mineralogical analyses of the samples revealed that the major clay minerals of the marls belong to the smectite or illite groups with low to moderate swelling activities. The geomechanical investigations revealed that the SPZ marls are classified as argillaceous lime, calcareous marl and marlstone (based on the carbonate content) which show variations in the geomechanical properties (i.e., with a cohesion ranging from 97 to 320 kPa and a friction angle ranging from 16 to 35 degrees). The results of the durability tests revealed that the degradation potential showed a wide variation from none to fully disintegrated. According to the results of the experiments, the studied marls have been classified as calcareous marl, marlstone and argillaceous lime due to the variations in the carbonate and clay contents. The results have shown that an increase in the carbonate content leads to a decrease in the degradation potential and an increase in the density and strength parameters such as durability and compressive strength. A comparison of the empirical relationships obtained from the regression analyses with similar studies revealed that the results obtained herein are reasonably reliable.

• 보존과학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.123-139
• /
• 2016

서산 산동리 출토 고려시대 도기를 대상으로 물리화학적 및 고고과학적 특성을 분석하였다. 도기의 표면색은 주로 회청색을 보이나, 바탕흙이 용융된 것으로 보이는 자연유가 나타나며, 부분적으로 소성과정에서 가스가 방출되어 생긴 부푼 흔적이 관찰된다. 대부분 시료에서 $1({\times}10^{-3}SI\;unit)$ 이하의 전암대자율 값을 갖는 것과 전체적인 산출상태 등으로 보아 유사한 태토로 제작하였을 가능성이 있다. 도기의 비중, 공극률 및 흡수율은 크게 두 그룹으로 구분되며 부푼 흔적이 있는 시료에서 차이를 보인다. 태토는 점토를 사용하였으며, 석영이 관찰되고 일부 시료에서는 유색광물이 확인된다. 분석 결과를 종합할 때, 도기는 견고하고 치밀한 기질에 석영과 뮬라이트가 공통적으로 검출되는 것을 보아 $1,100^{\circ}C$ 내외에서 소성되었을 것으로 판단된다. 도기과 번조받침의 지구화학적 거동특성을 살펴보면, 주성분원소에서 약간의 차이는 있지만 희토류, 호정 및 불호정원소가 상당히 유사한 패턴을 보인다. 따라서 도기제작은 동일 종류의 기반암에서 거의 동일한 진화경로를 거친 성인적으로 유사한 태토를 사용하였으며 정선과정을 거쳐 만든 것으로 해석된다.