KR101780433B1 - 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법 - Google Patents

슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101780433B1
KR101780433B1 KR1020160030221A KR20160030221A KR101780433B1 KR 101780433 B1 KR101780433 B1 KR 101780433B1 KR 1020160030221 A KR1020160030221 A KR 1020160030221A KR 20160030221 A KR20160030221 A KR 20160030221A KR 101780433 B1 KR101780433 B1 KR 101780433B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grouting
solution
mixed
water
ground
Prior art date
Application number
KR1020160030221A
Other languages
English (en)
Inventor
이희건
송용원
박종호
정용
이재현
송영찬
김용로
Original Assignee
주식회사 삼표산업
대림산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼표산업, 대림산업 주식회사 filed Critical 주식회사 삼표산업
Priority to KR1020160030221A priority Critical patent/KR101780433B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101780433B1 publication Critical patent/KR101780433B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/02—Portland cement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/004—Sealing liners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0004—Synthetics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 지반 차수 및 보강을 위한 2액형 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 이러한 지반보강재를 포함하는 그라우팅용 B액 및 이들을 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.
본 발명은 『슬래그 울 집진분을 포함하는 무기 규산재료 조성물; 과 알칼리자극제를 용해시킨 수용액; 을 중량비 1:5~12로 혼합하여 상기 무기 규산재료의 표면이 활성화된 지반보강 보조재』를 제공한다.

Description

슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 B액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법{Ground reinforcement comprising slag wool dust, Grouting solution B, Grouting material and Grouting method using the sames}
본 발명은 지반 차수 및 보강을 위한 2액형 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 이러한 지반보강재를 포함하는 그라우팅용 B액과 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.
점토, 사질토, 유기질토 등의 연약지반을 개량하는 방법으로 그라우팅 공법이 많이 이용되고 있다.
그라우팅 공법은 연약지반 속에 시멘트액, 모르타르액, 물유리액 등과 같은 약액을 주입하여 지반 내 공극이나 균열에 충전시켜 줌으로써 용수 유출을 막거나 연약 지층을 뭉쳐 굳게 함으로써 지반의 붕괴를 억제하는 공법으로서, LW(Labiles Water Glass)공법, SGR(Space Grouting Rocket System)공법, CGS(Compaction Grouting System)공법, JSP(Jumbo Special Pile)공법, SCW(Soil Cement Wall)공법 등이 있다.
본 발명은 규산소다(물유리) 기반의 A액과 시멘트 슬러리 기반의 B액을 대상 지반에 주입하여 지반 내에서 급결 또는 완결이 이루어지도록 하는 SGR 공법에 기초하되, 지반개량 및 차수 공법 전체에 적용할 수 있는 재료와 공법에 관한 것이다.
1. 등록특허 10-1078044 "그라우팅 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 공법" 2. 등록특허 10-1061904 "그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법" 3. 등록특허 10-1154048 "실리카 슬러리 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 공법"
본 발명은 산업부산물로 발생되는 슬래그 울 집진분을 원료로 지반 차수 및 보강을 위한 지반보강 보조재를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 시멘트 슬러리와 지반보강 보조재가 혼합된 그라우팅용 B액 및 규산소다와 물이 혼합된 그라우팅용 A액과 상기 B액이 혼합된 그라우팅재를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 A액과 B액을 혼합한 급결형, 완결형 그라우팅 공법과 상기 급결형, 완결형 그라우팅 방법을 순차적으로 적용하는 그라우팅 공법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 『슬래그 울 집진분을 포함하는 무기 규산재료 조성물; 과 알칼리자극제를 용해시킨 수용액; 을 중량비 1:5~12로 혼합하여 상기 무기 규산재료의 표면이 활성화된 지반보강 보조재』를 제공한다.
또한, 본 발명은 『물-시멘트비 150~290wt%로 보통포틀랜드시멘트와 물을 혼합한 시멘트 슬러리50~80 중량부 ; 및 상기 지반보강 보조재 20~50 중량부를 포함하는 그라우팅용 B액』을 함께 제공한다.
또한, 본 발명은 『규산소다 및 물을 부피비 1:1~1.5로 혼합한 그라우팅용 A액과 상기 그라우팅용 B액을 혼합한 상태에서, Na2O와 SiO2의 몰비가 0.15~0.56인 것을 특징으로 하는 그라우팅재』를 함께 제공한다.
또한, 본 발명은 『(a-1) 규산소다 및 물을 부피비 1:1로 혼합한 그라우팅용 A액과 상기 그라우팅용 B액을 각각 준비하는 단계; (a-2) 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반 내에 배출되도록 하는 단계; 를 포함하는 겔타임 7~8초인 급결형 그라우팅 공법』과 『(b-1) 규산소다 및 물을 부피비 1:1.5로 혼합한 그라우팅용 A액과 제7항의 그라우팅용 B액을 각각 준비하는 단계; 및 (b-2) 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반 내에 배출되도록 하는 단계; 를 포함하는 겔타임 35~45초인 완결형 그라우팅 공법』을 함께 제공한다.
또한, 본 발명은 『(a) 대상 지반 내에 1차로 상기 급결형 그라우팅 방법을 실시하는 단계; 및 (b) 대상 지반 내에 2차로 상기 완결형 그라우팅 방법을 실시하는 단계; 를 포함하는 그라우팅 공법』을 함께 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1. 슬래그 울 집진분을 원료로 한 지반보강 보조재를 제공하여 산업부산물을 재자원화한 환경 친화적 소재를 제공한다.
2. 완결형 그라우팅 공법 시행 시 슬래그 울 집진분을 포함한 지반보강 보조재의 사용에 따른 물유리(규산소다) 사용량 감소로 경제적 이익을 얻을 수 있다.
3. 슬래그 울 집진분을 포함한 지반보강 보조재의 사용에 따라 그라우팅재의 주입특성 및 겔 안정성이 향상이 기대된다.
4. 슬래그 울 집진분을 포함한 그라우팅재의 결합력 및 겔화안정성 향상에 따라 표면 용탈 형상이 개선된다.
5. 지반보강 보조재는 수용액 형태로 제조됨에 따라 저온에서도 품질편차가 없으며, 이에 따라 균질한 품질확보가 가능하다.
6. 무기 규산재료인 여러 가지 산업부산물을 활용하여 지반 환경에 적용시 그라우팅재가 주입된 개량토의 pH가 감소하므로 환경 친화적이다.
[도 1]은 본 발명이 제공하는 그라우팅재의 조성을 도식적으로 나타낸 것이다.
[도 2]는 비교예1과 실시예1의 용탈현상 및 색상 변화를 나타낸 것이다.
[도 3]은 비교예2와 실시예2의 겔화 직후 표면 상태를 촬영한 것이다.
본 발명은 1차로 대상 지반에 급결형 그라우팅 공법을 실시하여 지하수를 차단시킨 후 2차로 완결형 그라우팅 공법을 실시하여 대상 지반을 보강하는 그라우팅 공법을 제공한다.
본 발명에 적용되는 그라우팅재는 [도 1]에 도시된 바와 같이 그라우팅용 A액과 B액의 혼합으로 조성된다. 상기 A액은 규산소다(물유리) 및 물이 혼합된 것이고, 상기 B액은 시멘트슬러리와 지반보강 보조재가 혼합된 것이다. 상기 지반보강 보조재는 본 발명만의 특징으로서 슬래그 울(Slag wool) 집진분을 포함하는 무기 규산재료 조성물과 알칼리자극제 수용액이 혼합된 것이다.
본 발명에서 그라우팅재를 겔화 시키는 반응은 졸겔방법의 변형된 것 중 하나로 그라우팅용 A액과 B액을 교반하여 중합, 축합 반응이 반복적으로 일어나 최종적으로 Si-O-Si 결합을 이뤄 결합력이 커지는 반응이다.
따라서, 알칼리(Na2O)와 실리케이트(SiO2)의 몰비가 0.15~0.56 범위 내에서 균형을 이뤄야 한다. 알카리가 높으면 용해도가 높아져 반응은 빨라지나 결합을 위한 Si 성분이 부족하게 되고, 반대의 경우 반응이 지연되기 때문이다.
상기 급결형 그라우팅 공법과 완결형 그라우팅 공법은 그 실시 과정은 동일하나 상기 그라우팅재의 조성에 따라 겔타임이 달라지게 한 것이다.
상기 급결형 그라우팅 공법은,
규산소다 및 물을 부피비 1:1로 혼합한 그라우팅용 A액과 시멘트 슬러리와 지반보강 보조재를 혼합한 그라우팅용 B액을 각각 준비하여, 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반 내에 배출되도록 함으로써 실시된다. 일반적으로 급결형 그라우팅에서 요구되는 결타임은 6~10초인데, 본 발명 적용에 따른 결타임은 7~8초이며, 상기 그라우팅재의 겔화에 따라 지하수 차단이 이루어진다. 상기 그라우팅용 A액과 B액은 부피비 1:1로 주입하는 것이 바람직하다.
상기 완결형 그라우팅 공법은,
규산소다 및 물을 부피비 1:1.5로 혼합한 그라우팅용 A액과 시멘트 슬러리와 지반보강 보조재를 혼합한 그라우팅용 B액을 각각 준비하여, 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반 내에 배출되도록 함으로써 실시된다. 일반적으로 완결형 그라우팅에서 요구되는 결타임은 20~120초인데, 본 발명 적용에 따른 결타임은 35~45초이며, 상기 그라우팅재의 겔화에 따라 지반이 강하게 개질, 보강된다.
본 발명에 따른 완결형 그라우팅 공법 시행 시 슬래그 울 집진분을 포함한 지반보강 보조재의 사용에 따라 규산소다(물유리)의 사용량을 줄일 수 있으므로 경제적 이익을 얻을 수 있다. 상기 그라우팅용 A액과 B액은 부피비 1:1로 주입하는 것이 바람직하다.
상기 급결형 그라우팅 공법과 완결형 그라우팅 공법에 모두 적용되는 그라우팅용 B액은 보통포틀랜드시멘트를 물과 혼합하여 물-시멘트비 150~290wt%의 시멘트 슬러리 50~80중량부와 지반보강 보조재 20~50중량부가 혼합된 것이다.
상기 지반보강 보조재는,
(1-1) 슬래그 울 집진분을 포함하는 무기 규산재료 조성물을 준비 단계; (1-2) 알칼리자극제를 용해시킨 수용액을 제조하는 단계; 및 (1-3) 상기 무기 규산재료 조성물과 수용액을 1:5~12로 혼합하여 상기 무기 규산재료의 표면을 활성화시키는 단계; 를 포함하여 제조된다.
슬래그 울(Slag wool)은 유리섬유의 일종으로서, 상기 슬래그 울 제조를 위한 유리용융공정, 섬유화공정, 사이징공정 및 후처리공정 중에 발생하는 미세 부산물을 슬래그 울 집진분이라 통칭한다. 종래에 이러한 슬래그 울 집진분은 별다른 용처 없이 폐기물 처리 업체를 통해 처리되고 있는 실정이었다.
그러나 상기 슬래그 울 집진분의 화학성분은 SiO2 35~44wt%, CaO 35~44wt%, MgO 10~13wt%, Al2O3 7~12wt% 및 Fe2O3 0.8~1.6wt%를 포함하고 있고, 이는 시멘트 및 고로슬래그의 화학 조성과 매우 유사하므로 기존의 시멘트와 함께 사용하는데 무리가 없다.
또한, 상기 슬래그 울 집진분에는 SO3가 3.8wt% 이하(0wt% 제외) 포함되어 있어 경화에 따른 과팽창의 우려가 없다(KS에서 규정한 SO3 함량 기준은 고로슬래그 시멘트의 경우 4.0wt% 이하).
이에 따라 본 발명에서는 폐기 처리되던 슬래그 울 집진분을 지반 차수 및 보강을 위한 그라우팅재의 원료로 자원화하였다.
상기 (1-1)단계에서는 상기 슬래그 울 미세 집진분에 고로슬래그미분말, 플라이애시, 메타카올린, 실리카흄 중 어느 하나 이상의 무기 규산재료를 혼합할 수 있다.
상기 무기 규산재료 조성물은 반응성을 고려하여 분말도 5,000~15,000㎠/g, 입경 6㎛이하(0㎛ 제외)의 미분으로 조성한다.
한편, 상기 (1-2)단계에서 제조되는 수용액에 용해되는 알칼리자극제로는 금속염, 황산염, 수산염 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다. 상기 알칼리자극제는 상기 무기 규산재료의 잠재 수경성을 활성화시킨다. 상기 수용액 중의 알칼리자극제 몰농도는 0.1~9.0% 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 몰농도 0.1% 미만은 상기 무기 규산재료의 표면을 활성화시키기에 부족하며, 몰농도가 9%를 초과하면 알카리도가 너무 높아 겔타임이 너무 빨라져 조절이 힘들고, 고비용이며, 지반에 환경적으로 유해할 수 있기 때문이다.
상기 알칼리자극제와 함께 상기 무기 규산재료의 응집을 막는 분산제를 함께 첨가시킬 수 있다.
상기 (1-3)단계에서는 상기 무기 규산재료 조성물과 수용액을 1:5~12로 혼합하여 상기 무기 규산재료의 표면을 활성화시킨다. 활성화를 위한 반응 시간은 온도 조건에 따라 다르나, 춘·추·하절기에는 5분 동안의 반응으로 충분히 활성화된다.
아래의 [표 1]은 종래의 급결형 그라우팅재(비교예 1)와 본 발명이 적용된 급결형 그라우팅재(실시예 1)의 배합조건을 나타낸 것이다.
구 분 온도조건 배합조건(400ℓ기준)
A액(200ℓ) B액(200ℓ)
규산소다 물 시멘트 슬러리 지반보강 보조재
비교예 1 21℃ 100ℓ 100ℓ 200ℓ
(급결약액 24㎏포함)		 -
실시예 1 21℃ 100ℓ 100ℓ 150ℓ
(급결약액 미포함)		 50ℓ
비교예 1의 A액은 규산소다(물유리)와 물을 부피비 1:1로 혼합한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다. 비교예 1의 B액은 보통포틀랜드시멘트 60kg, 급결형 약액 24kg 및 물 169kg을 혼합하여 제조한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다.
실시예 1의 A액은 규산소다(물유리)와 물을 부피비 1:1로 혼합한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다. 실시예 1의 B액은 보통포틀랜드시멘트 84중량부 및 물 169중량부를 혼합한 시멘트 슬러리에서 150ℓ를 계량하여 수득한 것과, 수산화나트륨 14.4kg을 91ℓ 물에 녹인 몰 농도 4% 수용액에 슬래그 울 집진분 18kg을 넣어 충분히 교반한 지반보강 보조재에서 50ℓ를 계량하여 수득한 것을 혼합한 것이다.
상기 비교예 1과 실시예 1의 A액과 B액을 각각 부피비 1:1로 혼합하여 겔타임을 측정한 결과 및 5×5×5(cm) 사이즈의 큐브형 몰드에 몰딩한 시험체에 대한 재령 28일 압축강도 측정 결과는 아래의 [표 2]와 같다. 겔타임 측정 시험과정에서의 온도조건은 21℃이다.
구분 겔타임(초) 압축강도(MPa) 겔화안정성
(겔화 직후)		 용탈현상
비교예 1 7.8 4.8 겔 갈라짐 소량 용탈
실시예 1 7.2 5.7 양호 용탈 없음
위의 [표 2]에서는, 실시예 1은 급결약액을 사용하지 않음에도 비교예 1에 비해 오히려 겔타임은 근소하게 단축되었음을 알 수 있다. 압축강도는 20% 가량 향상되며, 겔화 직후에 안정성이 좋으며, 용탈현상이 발생하지 않음을 알 수 있다.
[도 2]는 비교예 1과 실시예 1의 용탈현상 및 색상 변화를 나타낸 것이다.
비교예 1에서는 용탈이 발생하여 경화체의 체적이 감소하였으나, 실시예 1에서는 용탈이 발생하지 않아 경화체의 체적 감소가 발생하지 않았다. 한편, 실시예 1의 표면과 절단면 색상이 모두 검푸르게 나타나(청녹화 현상) 슬래그 결합재의 특성이 확인된다.
아래의 [표 3]은 종래의 완결형 그라우팅재(비교예 2)와 본 발명이 적용된 완결형 그라우팅재(실시예 2)의 배합조건을 나타낸 것이다.
구 분 온도조건 배합조건(400ℓ기준)
A액(200ℓ) B액(200ℓ)
규산소다 물 시멘트 슬러리 지반보강 보조재
비교예 2 21℃ 100ℓ 100ℓ 200ℓ
(완결약액 23㎏포함)		 -
실시예 2 21℃ 80ℓ 120ℓ 150ℓ
(완결약액 미포함)		 50ℓ
비교예 2의 A액은 규산소다(물유리)와 물을 부피비 1:1로 혼합한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다. 비교예 1의 B액은 보통포틀랜드시멘트 61kg, 급결형 약액 23kg 및 물 169kg을 혼합하여 제조한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다.
실시예 2의 A액은 규산소다(물유리)와 물을 부피비 1:1.5로 혼합한 것에서 200ℓ를 계량하여 수득한 것이다. 실시예 2의 B액은 보통포틀랜드시멘트 84중량부 및 물 169중량부를 혼합한 시멘트 슬러리에서 150ℓ를 계량하여 수득한 것과 황산알루미늄 3.6kg, 수산화알루미늄 4.74kg을 86ℓ 물에 녹인 몰 농도 0.82% 수용액에 슬래그 울 집진분 27kg을 넣어 충분히 교반한 지반보강 보조재에서 50ℓ를 계량하여 수득한 것을 혼합한 것이다.
상기 비교예 2와 실시예 2의 A액과 B액을 각각 부피비 1:1로 혼합하여 겔타임을 측정한 결과 및 5×5×5(cm) 사이즈의 큐브형 몰드에 몰딩한 시험체에 대한 재령 28일 압축강도 측정 결과는 아래의 [표 4]와 같다. 겔타임 측정 시험과정에서의 온도조건은 21℃이다.
구분 겔타임(초) 압축강도(MPa) 겔화안정성
(겔화 직후)		 용탈현상
비교예 2 48 5.6 겔 갈라짐 극소량 용탈
실시예 2 44 6.2 양호 용탈 없음
위의 [표 4]에서는, 실시예 2는 완결약액을 사용하지 않은 상태에서 겔타임이 다소 단축되고, 압축강도는 10% 가량 향상됨을 알 수 있다. 겔화 직후에 안정성이 좋으며, 용탈현상이 발생하지 않음을 알 수 있다.
[도 3]은 비교예 2와 실시예 2의 겔화 직후 표면 상태를 촬영한 것이다. [도 3]은 겔화 직후 시험체의 평활한 표면을 만들기 위해 스페츄라로 깎아낸 표면을 나타낸 것으로 비교예 2의 시험체는 스폐츄라로 깎아 내는 방향대로 겔이 끌려 표면이 갈라지는 현상이 발생한다. 그러나 실시예 2의 시험체는 표면이 부드럽게 깎여 겔 형태를 유지하여 겔 안정성이 우수함을 확인할 수 있었다. 콜로이드(Colloid) 현탁액인 졸(Sol)이 겔화(Gelation)된 이후 결합된 겔이 갈라질 수 있으며, 겔화 이후에는 지반 주입 시 흙 입자 사이에 주입되기 어려운 문제가 있으나, 실시예 2는 겔화 이후 가소성(Plasticity) 상태를 유지하여 흙 입자 사이를 충분히 침투할 수 있다는 것을 의미한다.
없음

Claims (9)

  1. SiO2 35~44wt%, CaO 35~44wt%, MgO 10~13wt%, Al2O3 7~12wt% 및 Fe2O3 0.8~1.6wt% 를 포함하며, SO3가 3.8wt% 이하(0wt% 제외) 포함된 슬래그 울 집진분을 포함하며, 분말도 5,000~15,000㎠/g, 입경 6㎛이하(0㎛제외)인 무기 규산재료 조성물; 및
    금속염, 황산염, 수산염 중 어느 하나 이상의 알칼리자극제를 용해시킨 수용액; 을 중량비 1:5~12로 혼합하여 상기 무기 규산재료의 표면이 활성화된 지반보강 보조재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 물-시멘트비 150~290wt%로 보통포틀랜드시멘트와 물을 혼합한 시멘트 슬러리50~80 중량부 ; 및 제1항의 지반보강 보조재 20~50 중량부를 포함하는 그라우팅용 B액.
  6. 규산소다 및 물을 부피비 1:1~1.5로 혼합한 그라우팅용 A액과 제5항의 그라우팅용 B액을 혼합한 상태에서, Na2O와 SiO2의 몰비가 0.15~0.56인 것을 특징으로 하는 그라우팅재.
  7. (a-1) 규산소다 및 물을 부피비 1:1로 혼합한 그라우팅용 A액과 제5항의 그라우팅용 B액을 각각 준비하는 단계; 및
    (a-2) 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반에 그라우팅을 실시하는 단계; 를 포함하는 겔타임 7~8초인 급결형 그라우팅 공법.
  8. (b-1) 규산소다 및 물을 부피비 1:1.5로 혼합한 그라우팅용 A액과 제5항의 그라우팅용 B액을 각각 준비하는 단계; 및
    (b-2) 상기 A액과 B액을 2개 관로가 선단에서 병합되도록 구성된 주입관에 각각 주입하여 혼합된 상태로 대상 지반에 그라우팅을 실시하는 단계; 를 포함하는 겔타임 35~45초인 완결형 그라우팅 공법.
  9. (a) 대상 지반 내에 1차로 제7항의 급결형 그라우팅 공법을 실시하는 단계; 및
    (b) 대상 지반 내에 2차로 제8항의 완결형 그라우팅 공법을 실시하는 단계; 를 포함하는 그라우팅 공법.
KR1020160030221A 2016-03-14 2016-03-14 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법 KR101780433B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160030221A KR101780433B1 (ko) 2016-03-14 2016-03-14 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160030221A KR101780433B1 (ko) 2016-03-14 2016-03-14 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101780433B1 true KR101780433B1 (ko) 2017-09-22

Family

ID=60034991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160030221A KR101780433B1 (ko) 2016-03-14 2016-03-14 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101780433B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102007912B1 (ko) * 2019-01-08 2019-08-06 장태민 내진 및 액상화 방지용 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 공법
KR20200031234A (ko) * 2018-09-14 2020-03-24 대경지반기술(주) 실리카계 그라우트 조성물
KR102372471B1 (ko) * 2021-09-17 2022-03-10 ㈜동인개발 속경성 그라우트 주입재 조성물 및 이를 이용한 강관 그라우팅 공법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097052A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Takenaka Komuten Co Ltd 定着部用セメントミルク

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097052A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Takenaka Komuten Co Ltd 定着部用セメントミルク

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200031234A (ko) * 2018-09-14 2020-03-24 대경지반기술(주) 실리카계 그라우트 조성물
KR102116182B1 (ko) 2018-09-14 2020-05-28 대경지반기술(주) 실리카계 그라우트 조성물
KR102007912B1 (ko) * 2019-01-08 2019-08-06 장태민 내진 및 액상화 방지용 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 공법
KR102372471B1 (ko) * 2021-09-17 2022-03-10 ㈜동인개발 속경성 그라우트 주입재 조성물 및 이를 이용한 강관 그라우팅 공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101056474B1 (ko) 지오폴리머계 급결재를 이용한 지반 차수 및 보강용 고내구성 그라우트재 조성물 및 그 제조방법
CN105777040B (zh) 瓷砖粘结剂及其制备方法
DE602004010094T2 (de) Rezyklierte glasabfälle enthaltender estrich
CN105503052A (zh) 一种防裂型高性能混凝土及其制备方法
EP2190798A1 (de) Zusammensetzung auf basis phosphatischer rohstoffe und verfahren zur herstellung dergleichen
KR101709239B1 (ko) 산업부산물을 이용한 지반 차수용 친환경 무기계 그라우트 조성물
KR101530830B1 (ko) 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법
CN104386969B (zh) 一种高强高耐久性轻骨料混凝土及其制备方法
KR102024583B1 (ko) 미립자 그라우트재 조성물과 이를 이용한 지반그라우팅 공법
GB2425532A (en) Concrete compositions containing glass powder with a particle size between 1mm and less than 35 microns
KR100873514B1 (ko) 초고강도 콘크리트용 결합재 및 이를 이용한 콘크리트의제조방법
KR101626803B1 (ko) 콘크리트 2차 제품용 경량 기포 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 2차 제품 제조 방법
KR101780433B1 (ko) 슬래그 울 집진분을 포함하는 지반보강재, 그라우팅용 b액, 그라우팅재 및 이들을 이용한 그라우팅 공법
CN112608052A (zh) 一种利用再生骨料制备的干混砌筑砂浆及其制备方法
KR101820919B1 (ko) 가소성이 부여된 시멘트를 이용한 가소상 그라우트 주입용 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101992802B1 (ko) 나노 실리카 졸을 이용한 친환경 시멘트 복합재료의 제조방법
CN114014613B (zh) 一种耐盐腐蚀混凝土及其制备方法
KR101037983B1 (ko) 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 인공폭포 또는 인공암용 조형패널
KR102581342B1 (ko) 마그네시아-실리카계 친환경 그라우트재와 그 제조방법, 그리고 그 제조방법으로 제조된 그라우트재를 이용한 그라우팅 공법
KR20190108323A (ko) 자기충전 지오폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 자기충전 지오폴리머 콘크리트의 제조 방법
CN108530006A (zh) 一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料及其制备方法
CN112374787A (zh) 一种混凝土用玄武岩纤维抗裂防水剂及其制备方法
CN111362636A (zh) 一种c60碳纤维混凝土及其制备方法
JP2869852B2 (ja) 地盤注入工法
KR20130131108A (ko) 토양 고화제를 이용한 기초공법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant