대구지역 적색 셰일과 흑색 셰일의 공학적 특성

Abstract

본 연구에서는 생성 당시의 퇴적환경이 상이한 것으로 알려진 대구지역의 적색 셰일과 흑색 셰일의 물리적 및 역학적 특성을 확인하기 위하여 단위중량, 흡수율, 공극률, 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도, 슬레이크 내구성 및 열화특성 시험 등을 실시하였고, XRD 및 XRF 분석과 SEM 영상 분석을 수행하였다. 시험결과 두 셰일의 단위중량은 유사하였으나 흡수율과 공극률은 적색 셰일이 흑색 셰일보다 더 높았다. 특이하게도 공극률이 높은 적색 셰일의 초음파속도, 일축압축강도, 점하중강도지수 가 흑색보다 더 높은 값을 보였는데 이는 흑색 셰일 내에 발달된 엽층리의 영향인 것으로 판단된다. 열화시험에서는 용액의 산성도가 증가할수록 또 수침시간이 길어질수록 시료의 점하중강도지수와 슬레이크 내구성지수의 저감정도가 심하였으며, 흑색 셰일보다는 공극률이 큰 적색 셰일에서 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. The physical and mechanical properties of red shale and black shale exposed in the Daegu area were investigated in tests conducted to determine unit weight, absorption ratio, porosity, ultrasonic velocity, unconfined compressive strength, point load strength, slake durability index, and deterioration characteristics. XRD, XRF, and SEM analyses were also performed on the shale specimens. While the unit weights of the two shales were similar, the absorption ratio and porosity were higher in the red shale than in the black shale. Despite the higher porosity of the red shale, the ultrasonic velocity, compressive strength, and point load strength were higher in the red shale, which is an unexpected result that may be due to the presence of fine laminations in the black shale. The deterioration rate, as determined from the point load strength and the slake durability index, increased with increasing immersion time and with the acidity of the immersion liquid. The deterioration rate was higher for the red shale than for the black shale because of the higher porosity of the former.