미생물 반응으로 생성된 탄산칼슘의 흙의 강도 개선 효과

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탄산칼슘, 미생물, 일축압축
A Several studies have recently been conducted on the great potential of biological treatments for geotechnical applications, in particular for ground improvement. Microbial Calcite Precipitation(MCP) has been achieved using the microorganism Bacillus Pasteurii, an aerobic bacterium pervasive in natural soil deposits.
The purpose of this thesis is to study the mechanism of cementation of soil induced by bacteria and strength improvement of soft ground. In order to understand the mechanism of cementation of soft soils treated with bacteria, six types of specimens(untreated, normal bacteria concentration treated, high bacteria concentration treated, supernatant high bacteria concentration treated, double high bacteria concentration treated, and 25% specimen high bacteria concentration treated) were made.
Additionally, Scanning Electron Microscope(SEM) and X-ray Diffraction(XRD) analyses were performed for reaction mechanism analysis of materials, which allowed for the identification of crystal, shape, particle size, chemical formula and mineral components for each condition.
In Scanning Electron Microscope(SEM), mineral has been found in the voids between the soil particles. Also, through X-ray Diffraction(XRD) analyses. This has been confirmed that microorganism may play an important role in the strength of soft ground.
Alternative Title
Effect of Strength Evaluation of Soil Treated with Calcium Carbonate Created by Microbial Reaction
Alternative Author(s)
Jeon Sang joo
조선대학교 대학원
일반대학원 토목공학과
Awarded Date
Table Of Contents
목 차


제 1 장 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 국내․외 연구 동향 2
1.2.1 국내 연구 동향 3
1.2.2 국외 연구 동향 6
1.3 연구방법 및 범위 11

제 2 장 미생물 고결화 특성 13
2.1 미생물 고결화 개념 13
2.2 미생물 고결화 시 고려해야 할 요인 14
2.2.1 미생물 용액의 pH 14
2.2.2 미생물의 크기 및 공극비의 관계 15
2.2.3 흙 입자의 크기 16
2.2.4 수분함량 및 온도 16
2.2.5 Urea의 함량에 따른 미생물 성장곡선 17
2.3 미생물에 의한 탄산칼슘 생성 이론 18
2.3.1 미생물과 요소(Urease)의 반응 18
2.3.2 탄산칼슘 생성 이론 19 광합성에 의한 탄산칼슘 생성 19 미생물에 의한 탄산칼슘 생성 19

제 3 장 미생물 고결화 실내시험 22
3.1 개요 22
3.2 미생물 배양 방법 23
3.2.1 일반농도처리 23
3.2.2 탄산칼슘 제작 27
3.3 시험용기 및 시험시료 배합비 28
3.3.1 공시체 제작 28 시험용기 28 공시체 제작방법 29
3.3.2 연구에 사용된 시료 29 탄산칼슘 공시체 배합비 32 시멘트 공시체 배합비 34 탄산칼슘+시멘트 공시체 배합비 36
3.4 실험 방법 및 장비 37
3.4.1 일축압축시험(KS F2314) 37
3.4.2 전자현미경의 원리 및 특징 38 전자현미경의 원리 38
3.4.3 X-회절분석(XRD) 시험 39 X-선의 성질 39
3.4.4 열중량분석(TGA) 시험 40 열중량분석의 성질 및 특징 40

제 4 장 실험 결과 및 고찰 42
4.1 미생물 용액, 염화칼슘 용액 반응 실험 42
4.2 일축압축시험 분석 결과 44
4.2.1 탄산칼슘 공시체 일축압축강도 분석 결과 44 탄산칼슘 공시체 3일 강도 평가 44 탄산칼슘 공시체 7일 강도 평가 46 탄산칼슘 공시체 14일 강도 평가 49 탄산칼슘 공시체 21일 강도 평가 51 탄산칼슘 공시체 28일 강도 평가 53 양생기간에 대한 탄산칼슘 공시체 강도 평가 56
4.2.2 시멘트 공시체 일축압축강도 분석 결과 58 시멘트 공시체 3일 강도 평가 58 시멘트 공시체 7일 강도 평가 60 시멘트 공시체 14일 강도 평가 62 시멘트 공시체 21일 강도 평가 65 시멘트 공시체 28일 강도 평가 67 양생기간에 대한 시멘트 공시체 강도 평가 69
4.2.3 탄산칼슘+시멘트 공시체 일축압축강도 분석 결과 72 탄산칼슘+시멘트 공시체 3일 강도 평가 72 탄산칼슘+시멘트 공시체 7일 강도 평가 74 탄산칼슘+시멘트 공시체 14일 강도 평가 77 탄산칼슘+시멘트 공시체 21일 강도 평가 80 탄산칼슘+시멘트 공시체 28일 강도 평가 82 양생기간에 대한 탄산칼슘+시멘트 공시체 강도 평가 84
4.2.4 일축압축시험 분석 결과 87
4.3 전자현미경(SEM) 분석 90
4.3.1 전자현미경(SEM) 분석 결과 90
4.3.2 EDX 분석 결과 95
4.4 X-회절 분석(XRD) 101
4.5 열중량분석(TGA) 시험 105

제 5 장 결론 109

참고문헌 111
조선대학교 대학원
전상주. (2013). 미생물 반응으로 생성된 탄산칼슘의 흙의 강도 개선 효과.
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General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • Embargo2013-08-22
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