토목섬유 및 메타카올린 첨가 시멘트 벤토나이트 혼합토의 내구성 및 미세구조 특성

• 영문명: Durability Characteristics and Micro-Structure Properties of Cement-Bentonite Soil Mixtures with Geosynthetics and Metakaolin
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김열규 김용성 김범주 박성용 Kim, Youl-Gyu Kim, Yong-Seong Kim, Bum-Joo Park, Sung-Yong
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』13권2호, 133~142쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.04.30

국문 초록

본 연구는 토사계 혼합 차수재를 이용한 가축 매몰지 침출수 대책공법으로 시멘트-벤토나이트 혼합토를 활용하는 방안을 검토하였다. 세부적으로는 토목섬유 및 메타카올린 첨가에 따른 시멘트-벤토나이트 혼합토의 동결융해 및 건조습윤 저항성, SEM 및 X선 회절분석 등 미세구조 특성을 고찰하였다. 시멘트(0, 10%), 벤토나이트(0, 5, 10, 15, 20%) 및 풍화토(100, 95, 90, 85, 80%)를 혼합한 혼합토에 메타카올린(시멘트 중량비 0, 5, 10, 15, 20%) 및 토목섬유(0, 0.5, 1, 1.5, 2%) 혼합율과 재령에 따른 강도 및 내구 특성을 고찰하였다. 본 연구결과 혼합토에 메타카올린 5~10% 첨가시 혼합토의 공극충진 및 시멘트의 포졸란 반응으로 인하여 조기강도가 증가하며, 동결융해 및 건조습윤 후에도 80~90%의 강도를 나타내어 계절적인 기후변화에 대한 내구성이 뛰어난 것으로 판단된다.

영문 초록

In the present study, the characteristics of cement-bentonite-soil mixture were investigated in order to examine its applicability as a waterproofing material to prevent leachate migration in infected livestock burial sites. The effects of geosynthetics and metacaolin as additives were investigated by examining the resistances to freeze-thaw and drying-wetting, and micro-structures using SEM and X-ray refraction of the cement-bentonite-soil mixtures. As the mixture ratios of the cement-bentonite-soil, the cement of 0 and 10%, the bentonite of 0, 5, 10, 15, 20%, and the weathered soil of 80, 85, 90, 95, 100% were used. The investigations of strength and durability depending on mixture ratios and age were made on the mixtures added with the metacaolin (0, 5, 10, 15, 20% of cement weight) and the geosynthetic (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0% of cement weight). The test results showed that the metacaolin of 5~10% increases the early strength of the mixtures due to its pore filling and pozzolan reaction. Moreover, the mixtures exhibited 80~90% of the strength under freeze/thaw and dry/wetting, revealing high durability against environment influence.

키워드

벤토나이트 토목섬유 메타카올린 건조습윤 동결융해 Bentonite Fiber Metakaolin Wet-Dry Freeze-thaw SEM XRD