분산성 점토

정의

분산성 점토는 물에 닿으면 입자가 쉽게 떨어져 나가는 점토다.

댐과 제방에서 내부 침식과 파이핑을 일으키므로 반드시 식별해야 한다.

시트 점토 또는 나트륨계 점토라고도 부른다.

원리 흐름

분산은 나트륨 흡착에서 시작해 여러 단계로 진행된다.

흡착된 나트륨 위로 담수가 침투하면 이중층이 팽창한다.

이중층이 팽창하면 입자 간 반발이 우세해져 입자가 분산되고, 탁수가 생긴다.

균열을 따라 침식이 커지고, 건조 후에는 간극이 막힌다.

염수가 공급되면 이중층 팽창이 일어나지 않아 분산이 억제된다.

ESP 계산 예제

ESP는 교환성 나트륨 백분율로, 교환 자리 중 나트륨이 차지한 비율이다.

나트륨 양을 양이온교환용량으로 나누고 100을 곱해 구한다.

CEC 20, 나트륨 4 meq/100g이면 ESP는 20%가 된다.

이 값은 기준 구분값을 넘으므로 강한 분산성 범주에 속한다.

다음 문제를 직접 풀어 보자.

판별 시험

분산성 판별은 과거의 화학적 방법에서 물리적 시험 중심으로 옮겨 가고 있다.

대표 시험은 핀홀, 크럼, 이중 비중계 시험이다.

핀홀 시험은 유출수의 혼탁도와 핀홀의 최종 크기로 등급을 나눈다.

시험 결과를 현장 침식량으로 바로 옮기면 안 된다.

두 개념 비교

답안에서 가장 흔한 실수는 분산성과 붕괴성을 같은 현상으로 쓰는 것이다.

분산성은 물속에서 입자가 떨어져 나가는 현상이다.

붕괴성은 건조한 토체가 침수되어 구조가 갑자기 주저앉는 현상이다.

원인과 시험법이 서로 다르므로 구분해 적는다.

실무 대책과 정리

석고나 석회 같은 칼슘계 첨가제로 나트륨을 칼슘으로 치환한다.

이 대책들은 상호 보완적이므로 함께 적용한다.

채점에서는 정의, 원인, 시험법, 실무 대책 네 항목을 빠짐없이 본다.

분산성 점토는 나트륨 흡착으로 생기며, 염분이 있으면 억제된다.