흙의 구조 확산이중층 동형치환

점토 광물하면
KIM

점성토의 경우 광물 성분의 구조가 그리고 그 배열이 흙의 강도와 거동에 영향을 준다.
점토입자 : 양이온으로 평형 유지.
면모구조 : 확산이중층이 얇은 구조. 인력이 우세. 건조측 다짐 시 Interlocking 처럼 엉키는 구조 기대.
이산구조 : 이중층이 두껍고, 면과 면 사이가 넓다. 반발력이 우세하고, 습윤측 다짐 시 효과. 투수계수와 간극비가 작다. (이산, 확산, 분산 동일한 말)
(비점성토는 단립/봉소로 구분)

점토광물
- 사면체 : 규소와 산소 4개. 실리카
- 팔면체 : 알루미늄, 마그네슘과 OH 6개.
- K (카올리나이트) : 2층구조, 흡수력 낮음. 안정된 구조. 팽창 적음, 활성 적음. 장석
- I (일라이트) : 운모. 3층구조, 실리카2개, 알루미나1개. 동형치환되어 음전하 (규소)
- M (몬모릴로나이트) : 풍화, 철, 마그네슘, 건조시 수축, 함수비 증가시 팽창, 투수성 낮음. 3층구조. 알루미늄, 마그네슘의 치환으로 결합력이 약하다. 층과 층 사이에 물 침투.

흙에서 자주 써먹을 것 : 탄성/소성, 비선형, 균질/등방 가정

생성 : 퇴적물-퇴적암-(열과압력)-변성암-융해로 마그마
마그마-화성암-풍화/침식-퇴적물
화성암도 열과 압력을 받으면 변성암

풍화작용 : 장석, 운모 -> 점성토, 석영 -> 모래, 실트

확산이중층 : 점토광물-음전하, 양이온(물, 이중층수=입자 주변의 흡착수 + 확산수, 바깥은 자유수라고 함. 점토의 점성의 근원.)을 끌어들이는 한계 층. (전하의 평형을 유지하고 있는 층) 그래프 : 거리가 멀어질수록 양이온 감소 음이온증가.

동형치환(isomorphous substitution) : 한 원자가 비슷한 이온 반경을 가진 다른 원자와 치환되는 현상.
구조를 변경시키지 않으면서 다른 이온으로 변경되는 현상. 규산->알루미늄, 알루미늄->철/마그네슘.
그에 따라 음전하 발생. 1:1형과 같이 안정된 구조는 잘 안생김.
입자 내에 낮은 양전하로 자리가 바뀌면서 (치환되면서) 발생된 음이온들이 섞이면서 면과 모서리가 만나 면모구조와 연결지을 수 있음.