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칼슘 벤토나이트-모래 혼합차수재의 투수 및 구조 특성에 관한 연구

A study on the Evaluation of Permeability and Structure for Calcium Bentonite-Sand Mixtures

이재영|오민아|안현규|윤성열
한국지반신소재학회 (Korean Geosynthetics society)|2019.06|한국지반신소재학회 논문집 (Journal of the Korean Geosynthetics Society)|제18권 제2호|pp. 1-10|DOI https://doi.org/10.12814/jkgss.2019.18.2.001

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StructureLinerCoefficient of permeabilityBentoniteCalcium bentonite
주제분류토목공학

초록

연구에서는 칼슘 벤토나이트를 차수재로 활용하기 위해 칼슘 벤토나이트-모래 혼합물의 투수특성 및 구조를 평가하였다. 본 연구에서는 칼슘 벤토나이트와 모래에 대한 기본적인 물리·화학적 특성 분석, 다짐시험, 투수시험 및 전자주사현미경 분석(SEM)을 진행하였다. 칼슘 벤토나이트의 혼합 비율이 증가함에 따라 칼슘 벤토나이트-모래 혼합물의 건조 밀도, 투수계수는낮아지고 최적함수비는 증가하였다. 특히, 전자주사현미경 분석은 칼슘 벤토나이트의 비율이 증가함에 따라 칼슘 벤토나이트내 몬모릴로나이트의 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 결론적으로, 칼슘 벤토나이트의 혼합비가 40% 이상일 때 매립시설의차수재 조건(1.0×10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 본 연구는 차수재로 칼슘 벤토나이트의 이해도를 향상시킬 수 있다. 칼슘벤토나이트는 40% 이상 혼합 시 나트륨 벤토나이트 7%와 비슷한 투수 특성을 나타낸다. 따라서 칼슘 벤토나이트는 차수재로써 활용이 가능하다.

Abstract

This study was intended to evaluate the water permeability and structure for calcium bentonite-sand mixtures to utilize calcium bentonite as a liner. This study conducted physico-chemical properties tests, compaction tests, permeability test and Scanning Electron Microscopy analysis (SEM) analysis. It was found the higher the ratio of calcium bentonite, the lower the dry density with coefficient of permeability, and the higher the optimum moisture content. In particular, SEM analysis was found the higher the ratio of calcium bentonite, the higher the area of the montmorillonite particles. In conclusion, the optimum coefficient of permeability that finds the landfill liner condition (must be less than 1 × 10-7 cm/sec) was obtained when the ratio of calcium bentonite was 40% or higher. These findings may improve the understanding of the calcium bentonite as a liner. Calcium bentonite shows a similar permeability to sodium bentonite 7% when mixed at 40% or more. Therefore, it is considered that calcium bentonite can be utilized as a liner.

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