[토목공학] 점토성질_Kaolinite, Illite, Montmorillonite의 특성

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대학원 고급토질역학 숙제

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점토광물은 (1) 규산 사면체(silica tetrahedron)와 (2) 알루미늄 팔면체(aluminum octahedron)의 두 기본단위로 구성된 알루미늄 규산염 복합물이다. 한 개의 사면체 단위는 한 개의 규소원자 주위에 4개의 산소원자로 구성되어 있다.(그림 1.4a) 규산사면체 단위의 결합은 규토판(silica sheet)으로 나타낸다.(그림 1.4b) 각 사면체 밑에 있는 3개의 산소원자는 이웃에 있는 사면체와 공유하고 있다. 팔면체 단위는 하나의 알루미늄 원자 주위에 여섯 개의 수산기(그림 1.4c)로 구성되어 있으며, 팔면체의 알루미늄 수산기 단위와 결합하여 팔면체판을 형성한다. 이것은 또한 깁사이트판(gibbsite sheet)이라고 부르기도 한다.(그림1.4d) 간혹 팔면체 단위에 있는 알루미늄 원자 대신에 마그네슘 원자로 대치되기도 하는데 이 경우에 팔면체판은 브루사이트판(brucite sheet)이라 부른다.
규토판에는 하나의 +4가 원자가 전체 -8가를 갖고 있는 4개의 산소원자와 연결되어 있다. 그러나, 사면체 바닥에 있는 각 산소원자는 두 개의 규소원자에 연결되어 있다. 이것은 각 사면체 단위의 꼭대기에 있는 산소원자는 균형을 유지하기 위하여 -1가의 원자가를 갖는다. 그림 1.4e 에 나타난 것과 같이 규토판이 팔면체 판위에 겹쳐 쌓여질때 이런 산소원자들은 수산기와 대치되어 전하의 균형을 유지한다.

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