[토질및기초] 흙의 기본적 성질, 활성도, 3대 주요 점토광물, 점토광물, 카올리나이트, 일라이트, 몬모릴로나이트, kaolinite, illite, montmorillonite

흙의 기본적 성질

 

 

1. 활성도(Activity)

 

(1) 점토광물이 주위의 다른 물질들을 흡착시키거나 물리적․화학적으로 결합하려는 경향의 정도(크기)를 활성도라고 한다.

 

(2) 세립토일수록 비표면적($\rm m^{2} /g$, 단위중량(1g)의 세립토가 가지는 흙입자의 표면적$( \rm m^{2} )$이 증가하므로, 토립자의 크기는 흡착수량(간극속에 있는 물을 끌어들이는 양)과 증가하게 된다.

 

(3) 흙의 활성도는 사질토보다는 점성토에서 두드러지게 나타난다.

 

(4) 활성도는 아터버어그 한계(Atterberg's limits)와 밀접한 관계가 있다.

 

(5) 활성도 공식

(6) 미세한 점토분이 많이 함유되어 있을수록 활성도는 커지게 되고 공학적으로 불안정하게 된다.

 

(7) 3대 주요 점토광물의 활성도 및 공학적 특징

 

 

핵심예제

 

어느 점토의 체가름 시험과 액성, 소성시험 결과 0.002㎜(2$\mu \rm m$)이하의 입경이 전 시료 중량의 90%, 액성한계 60%, 소성한계 20%이었다. 이 점토의 광물의 주성분은 어느 것으로 추정되는가?

① Kaolinite

② Illite

③ Halloysite

④ Montmorillonite

 

해설

 

소성지수

활성도

3대 주요 점토광물의 활성도

활성도 $A= \rm 0.44$이므로 점토광물의 주성분은 Kaolinite(카올리나이트)이다.

 

정답 ①

 

 

 

핵심예제

 

점토광물(clay mineral)에 관한 설명 중에서 옳지 않은 것은?

① Sheet형의 결정입자의 $2 \mu \rm m$ 이하의 점토를 말한다.

② 기본 구조단위로 정사면체구조(Silica Sheet)와 정팔면체구조(Gibbsite)가 있다.

③ 카오리나이트(Kaolinite)구조는 공학적으로 제일 안정되어 수축, 팽창이 거의 없다.

④ 몬모릴로나이트(Montmorillonite)구조는 공학적으로 안정되어 있지만, 수축, 팽창은 조금 생긴다.

 

해설

 

점토광물중에서 몬모릴로나이트(Montmorillonite)구조는 공학적으로 가장 불안정하여 수축, 팽창성은 상당히 크다.

 

정답 ④

 

 

 

핵심예제

 

두 개의 규소판 사이에 한 개의 알루미늄판이 결합된 3층구조가 무수히 많이 연결되어 형성된 점토광물로서 각 3층구조 사이에는 칼륨이온$(\rm K^{+})$으로 결합되어 있는 것은?

① 고령토(kaolinite)

② 일라이트(illite)

③ 몬모릴로나이트(montmorillonite)

④ 할로이사이트(halloysite)

 

해설

 

Illite(일라이트)의 특징

① 2개의 규소판과 1개의 알루미늄판을 이루어진 3층 구조이다.

② 구조 결합 사이에 불치환성 양이온인 칼륨이온$\rm ( K^{+} )$으로 결합되어 있다.

③ 공학적 안정성은 중간 정도이다.

 

정답 ②

 

 

 

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