KR100556545B1 - A composition of grout - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원지반이 사질(모래)이나 점성토(흙) 일때 적합하도록 시멘트와 화력발전소의 미분탄 연소 후 발생되는 버텀 애쉬 분말을 레드 머드와 배합하고 여기에 무기질 급결재를 현장 여건에 따라 혼합하여 요구 강도와 침투성 및 내구성을 자유롭게 조절할 수 있는 1액형 그라우트 조성물을 제공함으로써, 시공이 편리하고 버텀 애쉬 및 레드 머드를 사용하므로 시멘트량을 좀더 줄일 수 있으며 특히 레드 머드로 인하여 원지반의 내구성 및 응집력이 향상되는 친환경적인 그라우트 조성물에 관한 것이다.The present invention mixes the bottom ash powder generated after pulverized coal burning of cement and coal-fired power plant with red mud so as to be suitable when the ground is sand (sand) or viscous soil (sand), and the inorganic filler is mixed according to the site conditions to the required strength By providing a one-part grout composition that can freely control the permeability and durability, it is convenient to construct and uses the bottom ash and red mud to further reduce the amount of cement. In particular, the red mud improves the durability and cohesion of the ground. To a conventional grout composition.

이러한 본 발명의 그라우트 조성물은 시멘트 50 ~ 80중량부, 석탄회 분말 10 ~ 30중량부 및 레드 머드 10 ~ 20중량부를 배합하여 원지반이 사질이나 점성토 일때 적합하도록 한 특징이 있다.The grout composition of the present invention is characterized by blending 50 to 80 parts by weight of cement, 10 to 30 parts by weight of coal ash powder and 10 to 20 parts by weight of red mud so as to be suitable when the base is sand or viscous soil.

버텀 애쉬, 레드 머드, 시멘트, 급결재, 흙, 모래Bottom Ash, Red Mud, Cement, Fasteners, Soil, Sand

Description

그라우트 조성물{A composition of grout}A grout composition

본 발명은 지반 차수 및 보강 그라우팅에 있어서 시멘트와 화력발전소의 미분탄 연소 후 발생되는 석탄회 분말 및 레드 머드(Red Mud)를 혼합하여 원지반이 사질이나 점성토 일때 적합하도록 하였으며 여기에 무기질 급결재를 현장 여건에 따라 혼합하여 요구 강도와 침투성 및 내구성을 자유롭게 조절할 수 있는 1액형 무기 급결재 그라우트를 제공함으로써, 시공이 편리하고 석탄회 및 레드 머드를 사용하므로 시멘트량을 줄일 수 있으며 특히 레드 머드로 인하여 원지반의 내구성 및 응집력이 향상되는 경제적이고 친환경적인 그라우트 조성물에 관한 것이다.The present invention is to mix the coal ash powder and red mud generated after the pulverized coal combustion of the coal-fired power plant in the soil order and reinforcement grouting so that the ground is suitable for sand or viscous soil, and the inorganic fastener is used in the field conditions. By mixing according to the one-part inorganic quickener grout which can freely control the required strength, permeability and durability, the construction is convenient and the amount of cement can be reduced by using coal ash and red mud. The present invention relates to an economical and environmentally friendly grout composition in which cohesion is improved.

일반적으로 지하 건설의 차수보강공사, 산악터널 공사시의 차수보강공사, 댐 기초공사시의 차수보강공사 및 일반적인 연약지반 개량공사에 이용되는 그라우트(Grout)재에는 널리 쓰이는 것으로 현탁액형과 용액형이 있다. 현탁액형의 그라우트재는 용액중에 고체입자를 포함하고, 용액형 그라우트재는 용액중에 고체입자가 많이 들어있지 않은 것이다. 현탁액형 그라우트재 보다는 용액형 그라우트재가 많이 쓰이는 것은 지반내 침투성이 용액형이 용이하기 때문이다.Generally used for grout materials used in the order reinforcement work of underground construction, the order reinforcement work of mountain tunnel construction, the order reinforcement work of dam foundation construction, and general soft ground improvement work. have. The suspension grout material contains solid particles in a solution, and the solution grout material does not contain much solid particles in a solution. The solution type grout material is used more than the suspension type grout material because the permeability in the ground facilitates the solution type.

지금까지 개발된 현탁액형 그라우트재는 시멘트-벤토나이트를 경화재로 한 CB 그라우트 또는 일반 시멘트를 단독으로 사용하는 밀크 그라우트재가 대표적이다. 현탁액형 그라우트재의 침투성에 큰 영향을 미치는 인자는 분체입자의 크기와 현탁액의 점성이다. 그러나 최근에는 분체기술의 발달로 인하여 현탁액 중의 분체를 초미립자화한 현탁액형 그라우트재가 개발되어 현탁액도 많이 사용되고 있으며 또한 현탁액형도 용액형 그라우트재 만큼 높은 침투성을 발휘한다.The suspension grout material developed so far is typically a CG grout with cement-bentonite as a hardening material or a milk grout material using ordinary cement alone. Factors that greatly affect the permeability of the suspension grout material are the size of the powder particles and the viscosity of the suspension. However, in recent years, due to the development of powder technology, suspension type grout materials have been developed in which ultrafine particles of powder in suspension have been developed, and suspensions are also widely used, and suspension types also exhibit high permeability as well as solution type grout materials.

분체 그라우트재에 대한 초미립자화를 사용할 경우 두 가지 특성이 서로 대치되는 문제가 발생한다. 분체가 초미립자화 되면서 침투영역이 실트성 지반까지 확대될 수 있으나 현탁액의 점성은 급격히 증가하게 된다. 그러나 응결기능이 부족한 문제점이 있었기 때문에 겔 타임조절이 어려워 사용되지 못했었다. 또한 현탁액 입자의 입경은 현장에서 조절할 수 없지만 현탁액의 점성은 현장에서 조절 가능하다. 점성을 낮추기 위한 방법으로는 현재 물결합비를 높이거나 전기화학적인 분산작용을 유발시키는 화학 혼화제를 사용하는 방법이 있다.The use of ultra-fine particles for powder grout produces a problem in which the two properties replace each other. As the powder becomes ultrafine, the penetration area can be extended to the silt soil, but the viscosity of the suspension is increased rapidly. However, due to the problem of lack of coagulation function was difficult to control gel time was not used. In addition, the particle diameter of the suspension particles can not be adjusted in situ, but the viscosity of the suspension is adjustable in situ. In order to reduce the viscosity, there is currently a method of using a chemical admixture to increase the water binding ratio or to cause an electrochemical dispersion.

현재는 주로 물결합비를 높이는 방법이 사용되고 있다. 용액형 그라우트재의 대표적 약액은 물유리인데, 물유리를 사용하면 용탈현상 때문에 내구한도가 길어야 1년이고 짧게는 3개월 정도부터 차수효과가 현저히 저하되는 경향이 있으므로 물유리의 용탈현상을 촉진하는 소디움을 제거하고 순수 실리카만을 결합재로 활용하여 실리카의 용탈을 억제하는 실리카졸계 주입재(MSG)의 사용이 증가하고 있는 추세다.Currently, a method of increasing the water bonding ratio is mainly used. Representative chemical solution of solution type grout material is water glass. When water glass is used, the durability limit is 1 year because of the dissolution phenomenon, and the order effect is remarkably lowered from 3 months. The use of silica sol-based injection material (MSG) to suppress the dissolution of silica by using only pure silica as a binder is increasing trend.

특허 제414856호는 시멘트계 초미립자와 포졸란계 초미립자로 조성된 초미립 자 복합실리카 시멘트를 주재로 한 분체 그라우트재와 현탁액의 점성을 낮추기 위한 분산제 및 응결속도를 조정할 수 있는 소디움실리케이트, 실리카졸, 혼화제 등에의해서 겔 타임 범위를 광범위하게 조정할 수 있는 현탁액형과 용액형 그라우트재를 이용하여 시공성을 편리하게 개선하고 고침투성, 고강도 및 고내구성을 부여하여 지반보강구조를 구축하는 그라우트재에 관한 것이다.Patent No. 414856 discloses a dispersant for reducing the viscosity of powder grout material and suspension composed of ultra fine cement composite silica cement composed of cement ultra fine particles and pozzolan ultra fine particles, and sodium silicate, silica sol, admixture, etc. The present invention relates to a grout material for constructing a ground reinforcing structure by using a suspension type and a solution type grout material which can adjust the gel time range widely, and conveniently providing high permeability, high strength and high durability.

그러나 상기 복합실리카 시멘트는 시멘트와 플라이애쉬 및 왕겨를 사용하고 복합실리카와 고결반응촉매재 및 분산제 등을 사용하기 때문에 성분비가 복잡하고 시멘트와 플라이애쉬 및 왕겨를 포대 단위로 포장 운반할 수 없으므로 현장에서 물과 교반할 수 없고 공장에서 레미콘과 같은 차량에 혼합된 상태로 운반해야 되는 단점이 있으며, 2액형 이므로 2중관을 사용하여 현장 타설 해야 되는 등의 단점이 있었다.However, since the composite silica cement uses cement, fly ash, and chaff, and composite silica, a solidification catalyst, and a dispersant, the composition ratio is complicated and cement, fly ash, and chaff cannot be transported in bags. There is a disadvantage in that it can not be stirred with water and must be transported in a mixed state in a vehicle such as ready-mixed concrete at the factory.

본 발명자는 종래의 문제점을 감안하여 화력발전소의 미분탄 연소 후 발생되는 석탄회를 수거하여 이를 미세분말로 만들고 시멘트와 혼합하되 겔 타임과 물량의 조절이 쉽고 이들 석탄회와 시멘트의 혼합비에 따라 요구 강도와 침투성 및 내구성을 자유롭게 조절할 수 있는 1액형 무기질 급결재를 개발하여 특허출원 제2004-35882호로 선출원 중에 있다.In view of the conventional problems, the present inventors collect coal ash generated after pulverized coal combustion of a coal-fired power plant and make it into fine powder and mix it with cement, but it is easy to control the gel time and quantity and the required strength and permeability according to the mixing ratio of coal ash and cement. And a one-part inorganic quickener capable of freely adjusting the durability, and is being filed as a patent application 2004-35882.

본 발명은 선출원 된 본 발명자의 특허를 개량한 것으로서, 본 발명의 목적은 원지반이 사질이나 점성토 일때 적합하도록 시멘트와 화력발전소의 미분탄 연소 후 발생되는 버텀 애쉬 분말을 레드 머드와 배합하고 여기에 무기질 급결재를 현장 여건에 따라 혼합하여 요구 강도와 침투성 및 내구성을 자유롭게 조절할 수 있는 1액형 그라우트 조성물을 제공함으로써, 시공이 편리하고 버텀 애쉬 및 레드 머드를 사용하므로 시멘트량을 좀더 줄일 수 있으며 특히 레드 머드로 인하여 원지반의 내구성 및 응집력이 향상되는 친환경적인 그라우트 조성물에 있다.The present invention is an improvement of the patent of the present inventors, the object of the present invention is to mix the bottom ash powder generated after pulverized coal combustion of cement and thermal power plants with red mud so that the ground is suitable for sand or viscous soil, By providing a one-part grout composition that can mix the payment according to the site conditions and freely control the required strength, permeability and durability, it is convenient to install and the bottom ash and red mud can be used to further reduce the amount of cement, especially red mud. Due to the environmentally friendly grout composition is improved durability and cohesion of the base.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그라우트 조성물에 있어서, 시멘트 50 ~ 80중량부, 석탄회 분말 10 ~ 30중량부 및 레드 머드 10 ~ 20중량부를 배합하여 원지반이 사질이나 점성토 일때 잘 스며들어 굳도록 한 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention, in the grout composition, by combining 50 to 80 parts by weight of cement, 10 to 30 parts by weight of coal ash powder and 10 to 20 parts by weight of red mud, so as to penetrate well when the base is sand or viscous soil. There is a characteristic.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명은 원지반이 사질 또는 점성토 일때 적합하도록 그리고 시멘트의 량을 줄일 수 있도록 하기 위하여 버텀 애쉬와 레드 머드를 사용한 그라우트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a grout composition using bottom ash and red mud to be suitable when the base is sandy or viscous soil and to reduce the amount of cement.

화력발전소에서 대부분 연소된 석탄회는 배연가스와 함께 보일러로부터 배출된다. 이때 집진기에 포집되는 플라이 애쉬(fly ash)는 70 ~ 80% 이상은 10㎛이하의 입경으로 이루어져 있으며, 보일러의 하부에 낙하되는 괴상(塊狀) 또는 큰 입경의 석탄회(10 ~ 15%)를 버텀 애쉬(bottom ash)라고 부른다.Coal ash, mostly burned in thermal power plants, is discharged from the boiler along with flue gas. At this time, the fly ash collected in the dust collector has a particle diameter of less than 10㎛ in 70 ~ 80% or more, and a large or large coal ash (10-15%) falling in the lower part of the boiler. It is called bottom ash.

본 발명의 버텀 애쉬는 선별, 세척 후 분쇄기에서 최대한 미립자로 분쇄한 뒤 스크린 선별법으로 선별하여 분말도가 2400 ~ 5000㎠/g인 것이다. 버텀 애쉬는 완전한 무기물로써 표 1은 버텀 애쉬의 화학 성분을 분석한 시험 성적표이다.Bottom ash of the present invention is to be pulverized into fine particles in the pulverizer after sorting, washing and screening by screening method is a powder degree of 2400 ~ 5000㎠ / g. The bottom ash is a complete mineral. Table 1 is a test report analyzing the chemical composition of the bottom ash.

[표 1] KG 분석센타(주) 2004. 4. 16[Table 1] KG Analysis Center Co., Ltd.

미량성분Trace ingredient 주성분chief ingredient 분석항목Analysis item 분석결과Analysis 분석항목Analysis item 분석결과Analysis pH[1:10]pH [1:10] 9.619.61 SiO2(%)SiO 2 (%) 61.061.0 Pb(mg/kg)Pb (mg / kg) 35.235.2 Fe2O3(%)Fe 2 O 3 (%) 6.066.06 Cd(mg/kg)Cd (mg / kg) 2.52.5 Al2O3(%)Al 2 O 3 (%) 17.317.3 Cu(mg/kg)Cu (mg / kg) 45.245.2 TiO2(%)TiO 2 (%) 0.650.65 Cr(mg/kg)Cr (mg / kg) 65.165.1 CaO(%)CaO (%) 10.1110.11 As(mg/kg)As (mg / kg) 흔적trace MgO(%)MgO (%) 1.641.64 Hg(mg/kg)Hg (mg / kg) 흔적trace K2O(%)K 2 O (%) 0.440.44 Zn(mg/kg)Zn (mg / kg) 50.550.5 Na2O(%)Na 2 O (%) 0.540.54 Ni(mg/kg)Ni (mg / kg) 60.260.2 강열감량(%)Ignition loss (%) 2.12.1 수용성Cl(%)Water Soluble Cl (%) 0.350.35 SO3(%)SO 3 (%) 0.010.01 수분(%)moisture(%) 0.340.34 * 흔적 : 검출한계 이하 표시임* Trace: It shows below detection limit

상기 표 1에서 알 수 있듯이 석탄회인 버텀 애쉬 분말은 무기질이며 수은, 비소 등의 유해 중금속이 없으므로 친환경적이다. 그리고 원적외선에 의한 항균, 향취 및 살충기능을 가지며 알칼리성이므로 시멘트의 독성을 중화시키고 냄새를 없애 지하수의 오염을 막을 수 있는 특징이 있으며, 이러한 버텀 애쉬를 사용하여 자원을 재활용하므로 친환경적인 특징이 있다.As can be seen in Table 1, the bottom ash powder, which is coal ash, is inorganic and environmentally friendly since it does not contain harmful heavy metals such as mercury and arsenic. And because it has antibacterial, odor and insecticidal function by far infrared rays and is alkaline, it can neutralize the toxicity of cement and eliminate odors, thus preventing the contamination of groundwater.

본 발명은 물유리계를 사용하지 않는 1액형 무기 알칼리계 이며 차수용 또는 지반 보강용 그라우트 조성물에 관한 것으로 상기 버텀 애쉬를 시멘트와 혼합하고 레드 머드로 하기 표 2의 화학성분을 갖는 것을 사용하였다.The present invention relates to a one-part inorganic alkali-based grout composition for water-based or ground reinforcement, which does not use a water glass system, and mixes the bottom ash with cement and has a chemical ingredient of Table 2 as a red mud.

[표 2] KG 아스텍(주) 2004. 10. 07[Table 2] KG Astec Co., Ltd. 2004. 10. 07

분석항목(단위)Analysis item (unit) 시료구분Sample classification 비고Remarks 레드 머드Red mud pH[1:10]pH [1:10] 11.1011.10 흔적 : 검출한계 이하 표시임Trace: Display below detection limit Pb(mg/kg)Pb (mg / kg) 9.79.7 Cd(mg/kg)Cd (mg / kg) 0.40.4 Cu(mg/kg)Cu (mg / kg) 196.4196.4 Cr(mg/kg)Cr (mg / kg) 132.0132.0 As(mg/kg)As (mg / kg) 0.330.33 Hg(mg/kg)Hg (mg / kg) 흔적trace Zn(mg/kg)Zn (mg / kg) 24.624.6 Ni(mg/kg)Ni (mg / kg) 34.534.5 수용성Cl(%)Water Soluble Cl (%) 흔적trace 수분(%)moisture(%) 15.5615.56

상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이 국내 환경 기준인 지적법 제5조 제1항의 가지역 또는 나지역의 오염물질 기준치 이하로 나타나는 버텀 애쉬와 레드 머드를 사용하여 아래의 시험 배합비로 압축강도 실험을 실시하였다.As can be seen from Table 1 and Table 2, the compressive strength test was carried out using the bottom ash and red mud below the pollutant level in the eggplant area or subregion of Article 5, Paragraph 1 of the Korean Intellectual Law, which is the national environmental standard. Was carried out.

[표 3] 시멘트와 버텀 애쉬 및 레드 머드의 배합비에 따른 압축강도 변화 [Table 3] Compressive strength change according to the mixing ratio of cement, bottom ash and red mud

시멘트 (중량부)Cement (parts by weight) 버텀 애쉬 분말 (중량부)Bottom ash powder (parts by weight) 레드 머드 (중량부)Red Mud (parts by weight) 압축강도 (Kgf/cm2)Compressive Strength (Kgf / cm 2 ) 4일4 days 7일7 days 1차 시험 배합비 Primary test compounding ratio                                          5050 3030 2020 47.647.6 6060 2020 2020 51.251.2 7070 1010 2020 112112 8080 1010 1010 114.4114.4 8080 1515 55 64.464.4 2차 시험 배합비 Secondary test compounding ratio                                          5050 3030 2020 61.261.2 6060 2020 2020 67.667.6 7070 1010 2020 132132 8080 1010 1010 119.2119.2 8080 1515 55 32.432.4

상기 표 3에서와 같이 1차 시험 배합비에서 4일 강도가 제일 좋은 것은 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 10중량부 및 레드 머드 10중량부 이다. 그리고 2차 시험 배합비에서 7일 강도가 제일 좋은 것은 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 10중량부 및 레드 머드 10중량부 이다. 1,2차 시험 배합비에서 각각의 물량은 시멘트와 버텀 애쉬 및 레드 머드를 혼합한 량의 1 : 1로 하는 것이 좋다. 상기 표 3에서 알 수 있듯이 레드 머드는 버텀 애쉬 보다 같거나 많아야 되며, 물량이 적을 수 록 초기 강도가 높게 나온다는 결과를 얻었다. 그리고 석탄회인 버텀 애쉬는 분말도가 2400 ~ 5000㎠/g인 것을 사용하였다.As shown in Table 3, the best strength of the 4 days in the primary test compounding ratio is 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash and 10 parts by weight of red mud. And the best 7-day strength in the second test mix ratio is 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash and 10 parts by weight of red mud. In the 1st and 2nd test mix ratio, each quantity should be 1: 1 of cement, bottom ash, and red mud. As can be seen in Table 3, the red mud should be equal to or greater than the bottom ash, and the smaller the quantity, the higher the initial strength. And the bottom ash which is coal ash used the thing whose powder degree is 2400-5000cm <2> / g.

[표 4] 한국건자재시험연구원 2005. 01. 13[Table 4] Korea Building Materials Testing Institute 2005. 01. 13

시험항목Test Items 결과result 시험방법Test Methods 유해물질 용출량 (ppm)Hazardous Substance Elution (ppm) Pb(mg/kg)Pb (mg / kg) 검출안됨Not detected 폐기물공정시험방법 (ICP분석)Waste Process Test Method (ICP Analysis) Cd(mg/kg)Cd (mg / kg) 검출안됨Not detected Cu(mg/kg)Cu (mg / kg) 검출안됨Not detected Cr(mg/kg)Cr (mg / kg) 검출안됨Not detected As(mg/kg)As (mg / kg) 검출안됨Not detected Hg(mg/kg)Hg (mg / kg) 검출안됨Not detected Zn(mg/kg)Zn (mg / kg) 검출안됨Not detected Ni(mg/kg)Ni (mg / kg) 검출안됨Not detected pHpH 측정온도 : 18.7℃Temperature: 18.7 ℃ KS F 2103-`98KS F 2103-`98 12.512.5 함수량(%)Water content (%) 8.48.4 KS L 5405-`97KS L 5405-`97 염화물(CI)량(%)Chloride (CI) content (%) 0.0040.004 KS F 2715-`02KS F 2715-`02

상기 표 4는 1,2차 시험 배합비 에서 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부 일 때의 유해물질 검출 결과이다. 여기서 알 수 있듯이 국내환경기준 지적법 제5조 제1항의 규정을 만족하는 것으로 나타났으며 4일 및 7일 강도가 그라우트의 요구 조건에 만족하는 것으로 나타났다.Table 4 shows the results of detection of harmful substances when 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder and 10 parts by weight of red mud in the first and second test blending ratios. As can be seen, it was found that the provisions of Article 5, Paragraph 1 of the National Environmental Standards Criteria Act were satisfied, and the intensity of 4 and 7 days was satisfied with the requirements of grout.

원지반이 사질이거나 점성토 일때 본 발명 1,2차 시험 배합비로 충분한 압축강도가 나오는지 알아보기 위하여 모래 또는 흙을 배합하여 현장 적용 압축강도 시험을 실시하였다.In order to find out whether sufficient compressive strength is obtained by the first and second test compounding ratios of the present invention when the base is sandy or viscous soil, sand or soil is mixed to perform field application compressive strength test.

[표 5] TABLE 5

1차 시험 배합비Primary test compounding ratio 1차배합비 : 모래1st compounding ratio: sand 1차배합비 : 흙1st compounding ratio: soil 압축강도 (Kgf/cm2) 4일Compressive Strength (Kgf / cm 2 ) 4 Days 시멘트 (중량부)Cement (parts by weight) 버텀 애쉬 분말 (중량부)Bottom ash powder (parts by weight) 레드 머드 (중량부)Red Mud (parts by weight) 5050 3030 2020 1 : 11: 1 55.655.6 6060 2020 2020 1 : 11: 1 51.251.2 7070 1010 2020 1 : 11: 1 48.448.4 8080 1010 1010 1 : 11: 1 65.265.2 8080 1515 55 1 : 11: 1 32.132.1 5050 3030 2020 1 : 11: 1 24.424.4 6060 2020 2020 1 : 11: 1 2626 7070 1010 2020 1 : 11: 1 27.227.2 8080 1010 1010 1 : 11: 1 32.432.4 8080 1515 55 1 : 11: 1 23.223.2

상기 표 5에서 알 수 있듯이 1차 시험 배합비인 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 모래를 1 : 1의 비율로 혼합하고, 물량은 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 1 : 1의 비율로 혼합 하였을 때 4일 압축강도가 제일 좋게 나왔으며, 시멘트 80 중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 흙을 1 : 1의 비율로 혼합하고, 물량을 역시 1 : 1의 비율로 혼합 하였을 때 4일 압축강도가 좋게 나왔으므로 현장 원지반이 사질이나 점성토 일때 그라우트 조성물로 사용하는데 충분하다는 결론을 얻었다.As can be seen in Table 5, 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder, and 10 parts by weight of red mud, which are the primary test compounding ratios, are mixed in a ratio of 1: 1, and the amount of water is 80 parts by weight of cement and bottom. When the mixture of 10 parts by weight of ash powder and 10 parts by weight of red mud at a ratio of 1: 1, the best compressive strength was obtained four days, 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder and 10 parts by weight of red mud. When the soil was mixed at a ratio of 1: 1 and the amount of water was also mixed at a ratio of 1: 1, the compressive strength was good for 4 days. Therefore, it was concluded that the ground was sufficient to be used as a grout composition when the soil was sandy or viscous soil.

[표 6] TABLE 6

2차 시험 배합비Secondary test compounding ratio 1차배합비 : 모래1st compounding ratio: sand 1차배합비 : 흙1st compounding ratio: soil 압축강도 (Kgf/cm2) 7일Compressive Strength (Kgf / cm 2 ) 7 days 시멘트 (중량부)Cement (parts by weight) 버텀 애쉬 분말 (중량부)Bottom ash powder (parts by weight) 레드 머드 (중량부)Red Mud (parts by weight) 5050 3030 2020 1 : 11: 1 5454 6060 2020 2020 1 : 11: 1 64.464.4 7070 1010 2020 1 : 11: 1 68.468.4 8080 1010 1010 1 : 11: 1 9090 8080 1515 55 1 : 11: 1 48.348.3 5050 3030 2020 1 : 11: 1 2424 6060 2020 2020 1 : 11: 1 2626 7070 1010 2020 1 : 11: 1 30.830.8 8080 1010 1010 1 : 11: 1 37.637.6 8080 1515 55 1 : 11: 1 21.221.2

상기 표 6에서 알 수 있듯이 2차 시험 배합비인 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 모래를 1 : 1의 비율로 혼합하고, 물량은 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 1 : 1의 비율로 혼합 하였을 때 7일 압축강도가 제일 좋게 나왔으며, 시멘트 80 중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부에 대하여 흙을 1 : 1의 비율로 혼합하고, 물량을 역시 1 : 1의 비율로 혼합 하였을 때 7일 압축강도가 좋게 나왔으므로 현장 원지반에서 그라우트 조성물로 사용하는데 충분하다는 결론을 얻었으며, 상기 표 3 내지 표 6으로부터 다음과 같은 현장 적용 가능한 그라우트 조성물을 얻었다.As can be seen in Table 6, the sand is mixed in a ratio of 1: 1 with respect to 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder, and 10 parts by weight of red mud, and the amount is 80 parts by weight of cement and bottom. When the mixture of 10 parts by weight of ash powder and 10 parts by weight of red mud was mixed at a ratio of 1: 1, the compressive strength of 7 days was the best, and 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder, and 10 parts by weight of red mud were used. When the soil was mixed at a ratio of 1: 1 and the amount of water was mixed at a ratio of 1: 1, the compressive strength was good for 7 days. Therefore, it was concluded that the soil was sufficient to be used as a grout composition in the field. From Table 6, the following field applicable grout compositions were obtained.

[실시예 1]Example 1

시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부를 배합하고 이 배합비에 대하여 물량을 1 : 1의 비율로 혼합하여 사질인 원지반에 적합하도록 한 그라우트 조성물.A grout composition in which 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder and 10 parts by weight of red mud are blended, and the amount is mixed in a ratio of 1: 1 based on this blending ratio so as to be suitable for sandy base.

[실시예 2]Example 2

시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부를 배합하고 이 배합비에 대하여 물량을 1 : 1의 비율로 혼합하여 점성토인 원지반에 적합하도록 한 그라우트 조성물.The grout composition which mix | blends 80 weight part of cement, 10 weight part of bottom ash powders, and 10 weight part of red muds, and mixes the quantity by the ratio of 1: 1 with respect to this compounding ratio, and it is suitable to the base material which is viscous soil.

본 발명은 현장 여건에 따라 무기질 급결재를 혼합하여 사용할 수 있다.The present invention can be used by mixing the inorganic quickener according to the site conditions.

[표 7] KG 분석센타(주) 2004. 5. 7[Table 7] KG Analysis Center Co., Ltd. 2004. 5. 7

미량성분Trace ingredient 주성분chief ingredient 분석항목Analysis item 분석결과Analysis 분석항목Analysis item 분석결과Analysis pH[1:10]pH [1:10] 10.8510.85 SiO2(%)SiO 2 (%) 2.222.22 Pb(mg/kg)Pb (mg / kg) 39.539.5 Fe2O3(%)Fe 2 O 3 (%) 0.420.42 Cd(mg/kg)Cd (mg / kg) 1.81.8 Al2O3(%)Al 2 O 3 (%) 20.0820.08 Cu(mg/kg)Cu (mg / kg) 10.510.5 TiO2(%)TiO 2 (%) 1.041.04 Cr(mg/kg)Cr (mg / kg) 105.4105.4 CaO(%)CaO (%) 45.3645.36 As(mg/kg)As (mg / kg) 흔적trace MgO(%)MgO (%) 0.360.36 Hg(mg/kg)Hg (mg / kg) 흔적trace K2O(%)K 2 O (%) 0.770.77 Zn(mg/kg)Zn (mg / kg) 28.528.5 Na2O(%)Na 2 O (%) 2.732.73 Ni(mg/kg)Ni (mg / kg) 22.722.7 강열감량(%)Ignition loss (%) 0.200.20 수용성Cl(%)Water Soluble Cl (%) 흔적trace SO3(%)SO 3 (%) 27.0627.06 수분(%)moisture(%) 0.120.12 * 흔적 : 검출한계 이하 표시임* Trace: It shows below detection limit

상기 표 7에 나타난 바와 같이 급결재는 비소, 수은 등의 유해 중금속이 검출되지 않으므로 친환경적이며, 물과 혼합하여 사용하므로 별도의 혼화제가 불필요한 특징이 있다. 그리고 시멘트, 버텀 애쉬, 레드 머드 및 물과 잘 혼합되며 겔 타임과 물량의 조절이 자유롭고 일정 단위 포장 운반하여 현장 교반 및 주입이 가능하므로 취급이 용이하다. 또한 급결재는 강열감량의 조정이 쉽고 점성증가를 방지시켜 유동성을 좋게 하며 반응물질의 조직을 치밀화 시켜 내구성을 향상시키는 특징이 있다.As shown in Table 7, the fastener is environmentally friendly because no harmful heavy metals such as arsenic, mercury, etc. are detected, and because it is used in combination with water, there is no need for a separate admixture. It is mixed well with cement, bottom ash, red mud and water, and it is easy to handle because it can control gel time and quantity freely, and it can be agitated and injected by carrying a unit of packaging. In addition, the fastener is easy to control the loss of ignition, it is easy to prevent the increase in viscosity to improve the fluidity, and to increase the durability of the densified tissue of the reaction material.

본 발명은 표 7에서와 같은 급결재를 실시예 1 내지 실시예 2에 각각 배합하여 사용할 수 있으며 이때 급결재량은 시멘트 80중량부에 대하여 1.6 ~ 2중량부로 하는 것이 좋다.The present invention can be used in combination with each of the fasteners as shown in Table 7 in Examples 1 to 2, wherein the amount of the fastener is preferably 1.6 to 2 parts by weight based on 80 parts by weight of cement.

[도 8] 한국건자재시험연구원 2005. 01. 13[Figure 8] Korea Building Materials Testing Institute 2005. 01. 13

시험항목Test Items 결과result 시험방법Test Methods 유해물질 용출량 (ppm)Hazardous Substance Elution (ppm) Pb(mg/kg)Pb (mg / kg) 검출안됨Not detected 폐기물공정시험방법 (ICP분석)Waste Process Test Method (ICP Analysis) Cd(mg/kg)Cd (mg / kg) 검출안됨Not detected Cu(mg/kg)Cu (mg / kg) 검출안됨Not detected Cr(mg/kg)Cr (mg / kg) 검출안됨Not detected As(mg/kg)As (mg / kg) 검출안됨Not detected Hg(mg/kg)Hg (mg / kg) 검출안됨Not detected Zn(mg/kg)Zn (mg / kg) 검출안됨Not detected Ni(mg/kg)Ni (mg / kg) 검출안됨Not detected pHpH 측정온도 : 18.7℃Temperature: 18.7 ℃ KS F 2103-`98KS F 2103-`98 12.612.6 함수량(%)Water content (%) 7.77.7 KS L 5405-`97KS L 5405-`97 염화물(CI)량(%)Chloride (CI) content (%) 0.0030.003 KS F 2715-`02KS F 2715-`02

상기 표 8은 시멘트 80중량부, 버텀 애쉬 분말 10중량부, 레드 머드 10중량부 및 무기 급결재 량은 시멘트량의 1.6중량부 일 때의 유해물질 검출 결과이며 국내환경기준 지적법 제5조 제1항의 규정을 만족하는 것으로 나왔다.Table 8 shows the results of detecting harmful substances when 80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder, 10 parts by weight of red mud and the amount of inorganic quickener are 1.6 parts by weight of cement. It appeared to satisfy the provisions of the paragraph.

무기 급결재 량은 시멘트량의 1.6 ~ 2중량부 범위 내에서 조절하면 겔 타임은 현장에서 자유롭게 조절할 수 있으며, 물량이 높으면 겔 타임이 떨어지므로 주의해야 된다.If the amount of inorganic quickener is controlled within the range of 1.6 to 2 parts by weight of cement, the gel time can be freely adjusted in the field.

본 발명의 레드 머드는 시멘트와 버텀 애쉬가 원지반의 모래 또는 흙에 스며들 때 점성이 떨어지지 않고 응집력이 약화되는 것을 방지시키며 내구성이 향상되도록 해준다. 본 발명은 이러한 레드 머드로 인하여 차수 또는 지반 보강에 필요한 요구 강도가 충분하므로 시멘트의 량을 줄일 수 있으며 환경오염도 방지시키는 등의 효과가 있다.The red mud of the present invention prevents the viscosity and the cohesion from weakening when cement and the bottom ash penetrates the sand or soil of the ground and improves durability. The present invention has the effect of reducing the amount of cement and prevent environmental pollution since the required strength required for the order or ground reinforcement due to such a red mud.

또한 그라우트 조성물은 1액형이므로 그라우트를 주입하는 노즐이 여러 개이며, 일정 단위 포장 운반이 가능하므로 현장에서 필요한 만큼 물과 혼합하여 사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the grout composition is a one-component type, there are several nozzles for injecting grout, and the unit can be packaged and transported in a predetermined unit.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 발전소에서 버려지는 석탄회를 시멘트 및 레드 머드와 혼합하고 이를 현장 여건에 따라 무기질 급결재로 결속시킴으로써, 연약지반의 보강이나 차수용으로 사용할 수 있으며, 1액형이므로 그라우팅 장치가 간소화되고 일정 단위 포장 운반하여 현장에서 물과 섞어 주입 할 수 있으므로 시공이 편리한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by mixing the coal ash discarded in the power plant with cement and red mud and binding it to the inorganic quickener according to the site conditions, it can be used for reinforcing or ordering the soft ground, and the grouting device It is simplified and can be mixed with water in the field by carrying a certain unit of packaging, so construction is convenient.

그리고 석탄회와 레드 머드를 사용하므로 시멘트량을 줄일 수 있어 친환경적인 효과도 있다.In addition, coal ash and red mud can be used to reduce the amount of cement, which is environmentally friendly.

Claims (4)

그라우트 조성물에 있어서,In a grout composition, 시멘트 80중량부, 분말도가 2400 ~ 5000㎠/g인 버텀 애쉬 분말 10중량부 및 레드 머드 10중량부를 배합하고 물량은 이 배합비의 1 : 1의 비율로 하며, 무기질 급결재를 혼합하되 시멘트 량에 대하여 1.6 ~ 2중량부로 하여 겔 타임과 물량의 조절이 자유롭고 원지반이 사질 또는 점성토 일때 적합하도록 한 것을 특징으로 하는 그라우트 조성물.80 parts by weight of cement, 10 parts by weight of bottom ash powder having a powder degree of 2400 to 5000 cm2 / g, and 10 parts by weight of red mud are mixed, and the amount is 1: 1 of the blending ratio. The grout composition, characterized in that 1.6 to 2 parts by weight relative to free control of the gel time and amount and suitable when the base is sand or viscous soil. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 레드 머드는 pH 11.10, Pb 9.7(mg/kg), Cd 0.4(mg/kg), Cu 196.4(mg/kg), Cr 132.0(mg/kg), As 0.33(mg/kg), Zn 24.6(mg/kg), Ni 34.5(mg/kg)인 것을 특징으로 하는 그라우트 조성물.Red mud has pH 11.10, Pb 9.7 (mg / kg), Cd 0.4 (mg / kg), Cu 196.4 (mg / kg), Cr 132.0 (mg / kg), As 0.33 (mg / kg), Zn 24.6 (mg / kg), Ni 34.5 (mg / kg) grout composition, characterized in that. 삭제delete
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