미륵사지석탑의 보존처리를 위해 화강암의 풍화에 따른 물리적 성능시험과 화학적 조성변화를 검토하였다. 자연 풍화된 미륵산 화강암을 수습하여 풍화상태에 따른 분류기준과 암석해머시험에 따라 강도를 구분하였다. 비 파괴 암석해머시험 강도와 초음파 속도를 비교한 결과, 각각의 강도 측정값은 비례하였다. 시료의 흡수율은 1.68~0.20%이며 신선한 F-형은 자연 포화되지 않았고 WW-형은 자연 포화되었으나 시간이 많이 소요되었다. 흡수율은 풍화정도에 따라 SW-형, MW-형, HW-형으로 가며 순차적으로 증가했다. CW-형은 풍화단계 시료들 중에서 흡수현상이 현저하게 달랐다. 염색시험에서는 F-형과 WW-형의 경우 정장석만이 염색되었고, SW-형과 MW-형에서는 사장석의 염색이 특징적이었으며 HW-형과 CW-형은 석영의 균열부로 염색이 확장되었다. 분류기준에 따른 조암광물의 변화는 3등급으로 대별할 수 있다. XRD 분석결과, 조암광물 중 알바이트가 현저하게 감소되었다. SEMEDX로 조암광물 중 흑운모, 사장석, 정장석을 구성하는 성분의 평균변화를 관찰한 결과, 신선한 시료에 비하여 풍화도가 높은 시료에서 흑운모는 $Al_2O_3$, $K_2O$, $Na_2O$는 증가하고 CaO, MgO는 감소하였으며, 사장석은 CaO, $K_2O$는 감소하고 $Na_2O$는 증가하였다. 정장석은 $Al_2O_3$가 약간 증가했고 $K_2O$, $Na_2O$는 감소되었다. 풍화단계별 시료를 파쇄하여 양이온의 용출 정도를 검토한 결과, 조암광물 구성성분 중 CaO, $Na_2O$, $K_2O$, MgO가 화학적 변화도가 높았으며, 풍화도 WW-형과 CW-형에서 양이온의 변화도가 높게 나타났다. 이 결과는 익산 미륵사지석탑을 구성하는 부재의 보존처리 방안을 수립하는데 중요한 자료로 이용될 것이다.
석간주, 진사, 황토, 자황, 웅황, 석록, 뇌록, 석청 및 백토 등 천연 무기안료 9종의 성능과 수명을 평가하고자 실내 촉진내후성과 옥외폭로 시험을 수행하였다. 실내 촉진내후성 시험법은 국내 기후 특성 및 단청의 위치 환경을 반영하여 설계하였고 필드 재현성을 확인하기 위해 서울 숭례문과 대전 연구소 등 2개소에서 옥외폭로 시험을 병행하였다. 또한 누적 자외선량을 기준으로 안료 표면의 물리적 특성 변화를 모니터링하였다. 이 결과, 석간주와 백토는 초기에 미세균열이 발생하지만 안정화된 반면 진사와 석록은 균열이 지속적으로 확대되었다. 황토와 뇌록은 수분 및 송진에 의한 얼룩이 두드러졌고 자황, 웅황 및 석청은 입자의 광택 저하가 나타났다. 각 시험별 안료의 색 변화는 절대적인 수치 차이가 있을 뿐 색도 변화 양상은 유사하였다. 백토와 뇌록의 색차(𝚫E) 값이 5 이하로 가장 작고 진사는 28 이상으로 컸다. 안료 표면의 물리적 변화는 실내 촉진내후성 시험보다는 옥외폭로 시험이, 옥외폭로 시험에서는 대전 연구소보다 서울 숭례문에서 가중되었다. 이는 옥외폭로 시험이 큰 폭의 온·습도 변화, 분진 침적에 따른 오염 등 다양한 환경에 노출되고, 특히 서울 숭례문은 총 누적 자외선량(334 MJ/m2)에 도달하는 데까지 오랜 시간이 소요되어 노출 기간이 장기화되었기 때문이다.
This study is as for shale that attract recently geotechnical engineer more and more. like sedimentary rocks and metamorpic rocks, shales have many problem with anisotropy for stength and deformation and they have many problems with quick weathering progress and differential weathering of alternate bedding. In foreign countries, many renowned schalors, like Jaeger(1960),McLamore,Gray(1967),Donath(1972),Nova(1980),Hoek&Brown(1980),Ranamurthy(1985), have already studied for a variety of characteristic and announced high level results of their studies. In domestic also, there are many scholars who have announced high level research papers for shale. this study is a part of these stream. and this study not only analyzed strength anisotropy characteristic along with direction of testing(two-direction) by using point-load test(log-log method) but also compared uniaxial strength between the maximum saturated and dried condition. In this study, we also conducted slaking test. these results of slaking test show weathering characteristic of shales. also, we made the most of field data that obtained during slope stability project and we noticed that RQD measured in the field is much differ from drilled core RQD. In order to come close two different value or access to reality, we suggest new RQD method that artificially reduce RQD by separating core with light hand force.
This study was carried out to increase the efficiency of site investigation through the evaluation of the applicable methods of investigation for cutting slope design. In an effort to find out the applicability of the method employed during the slope investigation, some tests were carried out on 6 subjects i.e location of weak zones, characteristics of discontinuities, distribution of strata, in situ tests for geo-technical properties, laboratory test and estimation of weathering. The method was highly applicable and produced expected results during the test of weak zones, discontinuities and distribution of strata. In order to apply the method to in- situ test for geo-technical properties and laboratory test on soil and rock slope, a statistic analysis of the existing data were required in advance. However its design applicability on rock slope was good although actual cases of application were not many due to limitation of the cases for investigation. The method was frequently referenced but not actually applied for anti seismic design test and estimation of weathering.
산청지역 회장암에 함유된 녹니석이 풍화되면서 겪는 광물학적, 조직학적, 화학적 변화를 X선 회절분석, 주사전자현미경 및 전자현미분석을 이용하여 연구하였다. 회장암에 함유된 녹색의 녹니석은 함철단사녹니석으로서 구조상 IIb형에 속한다. 단사녹니석은 $Fe^{2+}$의 산화와 층간 수화물층의 선택적인 용탈에 의해 버미큘라이트화하여 녹니석/버미큘라이트 규칙 혼합층을 형성하며 이 광물은 별개의 버미큘라이트 단계를 거치지 않고 곧바로 할로이사이트로 풍화된다. 녹니석 패킷은 녹니석/버미큘라이트 규칙혼합층으로 변하면서 보다 얇은 패킷들로 갈라지며 할로이사이트화 과정에서는 큰 체적 증가와 함께 특징적인 부채 구조가 형성된다. 녹니석/버미큘라이트 규칙혼합층의 직접적인 할로이사이트화는 이 지역 회장암의 빠른 풍화속도에 기인한다.
울산 태화강 지류인 대곡천변에 선사시대 암각된 것으로 추정되는 반구대 암각화와 천전리 각석이 있다. 이들 암각화군은 중생대 백악기 퇴적암인 셰일면에 새겨져 있어 6000여년 동안 비바람에 풍화되어 풍화 5등급을 넘어 지금은 박리가 되고 있는 상태이다. 더욱이 반구대 암각화는 하류 사연댐의 수몰지구내에 존재하므로 45년 동안 1년 중 168일간은 물속에 잠겨있는 상태를 반복하여 왔다. 본 연구는 암각화군의 공학적 상태를 점검하여 암각화 본체의 강도증진과 풍화정지를 위한 대안을 제시하려는 목적으로 연구를 진행하였다.
Stone -monuments, distributed in this area, have been investigated and studied in geological and conservational points of view. They are seemed to have been mainly built from the Shilla to Koryeo Kingdom, although more systematic studies are needed. The used rocks in these monuments are mainly biotite granite and hornblende-biotite granite of Jurassic age. The rock phases are nearly identical to those which are distributed in the area. The two rock phases are nearly same in the characteristics of minevalogy and texture except the amount of hornblende. However, hornblende-biotite granite characteristically contains aggregates of mafic minerals which are frequently observable in the monuments. They are mainly influenced by chemical weathering due to warm, abundant rainfall, and salty moisture because of being adjacent to the sea. Some cracks are secondarily developed which may be due to strong chemical weathering and influence of sculpturing. For conservation, it must be scientifically considered based on characteristics and kind of rock phase, factors on weathering process, situation and protection.
우리나라의 화강암 풍화토(CW와 RC풍화등급)의 불교란시료에 대한 일련의 토질물성 및 역 학적 특성실험이 수행되었다. 화강암 풍화토는 크게 CW 및 RS 풍화등급으로 나뉘어지며, 풍화가 많이 진행됨에 따라서 토질 물성이 매우 예민하게 변화하고, 일축압축강도 및 전단강도지수도 급격히 감소할 뿐만 아니라, 또한 변형특성은 풍화가 많이되고 침수됨에 따라서 화강암풍화토가 점차로 ductile하고 plastic하게 변해가는 특성이 있다. 또한 화강암 풍화토는 침수가 됨에 따라서 특이한 성질이 있는 것으로 관찰되었다: (1) 전단강 도(특히 점착력) 및 일축압축강도가 급격히 감소할 뿐만 아니라, (2) 물과의 반응시에 화강암 풍 화토의 입자가 쉽게 약해져서 더욱 작은 입자크기로 분해된다.
본 연구에서는 대구ㆍ경북지역에 분포하는 셰일, 이암, 실트스톤, 사암에 대한 물리ㆍ역학적 특성을 실험실과 현장에서 측정하였다. 절리와 층리가 잘 발달한 퇴적암에서 일축압축 시험을 위한 암석코어 시료를 확보하기가 어렵다. 그래서 퇴적암에 대해서 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 압열인장강도, p-파속도, 흡수율등의 특성값들과 일축압축강도의 상관성을 분석하였다. 그 결과 퇴적암의 일축압축강도를 제반지수를 이용하여 평가할 때 기존의 상관식은 일축압축강도를 크게 평가하는 것으로 나타났다. 또한 암석의 화학성분과 광물성분을 XRF와 XRD분석을 통해 조사하였다. 추가적으로 육안식별에 의한 풍화등급 구분은 주관적인 경향에 따라 다르게 분류되는 혼란이 야기되므로 점하중강도, 슈미트해머 반발치, 흡수율과 같은 지수들을 이용하여 암석의 풍화도를 정량적으로 나타내었다.
In this study, we received each wood plastic composites (WPC) from three manufacturers. These WPCs were evaluated regarding their physical and mechanical properties of both before and after accelerated weathering by ultraviolet (UV) irradiation. The total time of exposure of the WPCs to UV irradiation was 1800 h. The water absorption, volumetric swelling and shrinkage of WPCs did not affected by UV irradiation. Among the mechanical properties, there was no significant differences in bending strength and screw withdrawal resistance of UV treated WPCs compared with those of reference WPCs. However, surface hardness of WPCs showed decrease under UV irradiation. Stereoscopic microscopy observation revealed deterioration of the surface layer polymer in all weathered WPCs by UV. Exposure of the WPCs to UV irradiation caused decomposition and disappearance of the polymer layer. From this result, we can estimate that damage of polymer by UV led to a decrease in the surface hardness of the WPCs. The wood flours retained original shape after accelerated weathering by UV irradiation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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