KR101840470B1

KR101840470B1 - 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법

Info

Publication number: KR101840470B1
Application number: KR1020160136327A
Authority: KR
Inventors: 서세관; 임양현; 안양진; 음현미; 문경주; 박성순
Original assignee: 주식회사 지안산업
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-05-04

Abstract

본 발명은 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고로수쇄 슬래그 미분말의 잠재수경성이 발휘되게 하기 위하여 순환 유동층 보일러에서 배출되는 바텀애시 및 플라이애시와 제철소 탈황공정 부산물인 망초를 알칼리 및 황산염 복합 자극제로서 활용한 지반 그라우트재 및 이를 이용한 그라우트 공법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 지반 그라우트재는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 CaO 함량이 15∼70중량%이고 SO₃함량이 3～30중량%인 유동층 보일러 바텀애시 0.5∼1,000중량부와 CaO 함량이 15∼60중량%이고 SO₃함량이 3～20중량%인 유동층 보일러 플라이애시 0.5∼1,000중량부와 Na₂O 함량이 10∼50중량%이고 SO₃ 함량이 10∼50중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 0.1∼500중량부를 포함한다.

Description

중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법{GROUTING AGENT AND METHOD}

본 발명은 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고로수쇄 슬래그 미분말의 잠재수경성이 발휘되게 하기 위하여 순환 유동층 보일러에서 배출되는 바텀애시 및 플라이애시와 제철소 탈황공정 부산물인 망초를 알칼리 및 황산염 복합 자극제로서 활용한 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우트 공법에 관한 것이다.

토목 및 건축 구조물의 사용 중 터널공사 및 증축이나 리모델링, 용도변경, 하중증가 등으로 인해 차수 및 지반 보강이 필요한 경우가 자주 발생하게 된다.

이러한 문제들이 예상되는 지반을 개량하여 어떠한 목적물을 건설하는데 있어 차수 및 보강 등의 안전상의 문제점을 제거하기 위한 수단으로 연약지반 개량공법으로 그라우팅 공법이 이용된다.

그라우팅 시공시 약액 주입공법이란 연약지반 속에 시멘트 액과 같은 주입재를 펌프의 압력으로 주입하여 지반내의 공극이나 균열을 충전시켜 줌으로써 용수의 유출을 막거나, 또는 연약 지층을 뭉쳐 굳게 하여 지반의 붕괴를 억제하게 되며, 주입재로는 시멘트액, 모르타르액, 물유리액과 같은 약액 등이 사용된다.

따라서, 약액주입공법은 원래 유동성을 갖고 있지만 소정 시간 후에 고결시키는 것이 가능한 현택액형 및 용액형 약액을 지반 중에 주입하여 지반의 투수성을 감소시키고, 지반의 강도를 증대시킴으로써 변상방지 등의 복합적인 효과를 기대하는 지반개량 공법 중의 하나다.

일반적으로 사용되는 그라우팅용 약액주입공법에서는 주요 결합재로 시멘트를 사용하는데 시멘트는 지반의 강알칼리 및 6가 크롬에 의한 환경오염을 유발할 수 있고 수화반응 진행 시 과도한 체적 수축이 발생하는 문제점을 내포하고 있다. 특히 시멘트는 6가 크롬을 함유할 수 밖에 없는데 그 이유는 시멘트 킬른은 온도가 낮은 로의 앞부분에는 내화 점토질 벽돌이 사용되며, 온도가 높고 클링커의 마찰에 의한 마모와 반용융 상태의 클링커와 화학반응이 이루어지는 부분에는 마그네시아와 크롬이 함유된 마그-크롬질 벽돌이 사용되고 있다. 이 과정에서 이 마그-크롬질 내화벽돌에 함유된 크롬이 클링커가 생성되는 과정 중에 함유되는 것으로 알려지고 있다.

이러한 기존의 시멘트를 그라우팅용 주입재로 사용하는 문제점을 개선하기 위한 몇 가지 기술이 제시되고 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허 제10-0699430호에서는 시멘트를 주재료로 하고 혼화재로 벤토나이트와 분산제 및 지연제를 포함한 그라우트(A액)에 응집제인 황산알루미늄을 첨가해 블리이딩의 발생을 줄이는 기술과, 그라우트 (A액)에 벤토나이트와 알루미늄 분말(B액)을 첨가해 알루미늄 분말과 시멘트의 화학작용으로 인한 발포효과를 이용해 팽창성을 부여하는 기술을 제시하였다.

그러나 이 기술에 제시된 벤토나이트 역시 국내에는 부존하지 않는 천연광물로서 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 제품이며, 알루미늄 분말은 미립자이며 비중이 가벼운 특성 때문에 취급 중 비산으로 인해 사람이 흡입할 경우 치명적인 손상을 입을 우려가 있어 몰탈 등에 발포제로 사용할 경우에도 방진시설이 구비된 제한된 작업공간에서 취급해야하는 물질이며 비중이 가벼워 물과 혼합한 현탁액 제조 시 벤토나이트와 섞이지 않는 문제점이 발생 할 우려가 있다.

또한 대한민국 등록특허 제 10-0886220호 에서는 그라우트재(A액)로 포틀랜트 시멘트 또는 포틀랜트 시멘트와 고로슬래그 시멘트의 혼합물로 이루어지고, 급결제(B액)은 규산소다와 산성약액을 혼합하여 사용하는 기술을 제시하였다.

이 기술은 급결제로 사용하는 규산소다의 알칼리를 낮추기 위하여 산성용액을 혼합해 중화시키는 것이 기술의 요지이나, 포틀랜트 시멘트와 고로슬래그 시멘트의 혼합비율이 제시되지 않았으며, 시멘트를 주원료로 한다는 점에서 기존기술과의 차별성은 크지 않다고 판단된다.

또한 대한민국 등록특허 제 10-0834923호에서는 그라우팅 주입재로서 시멘트 모르타르를 사용하며, 모르타르는 물 배합비가 65∼70%이고 슬럼프는 5∼8㎝인 기술을 제시하였다. 일반적으로 시멘트 모르타르는 사용 용도가 미장용, 벽바름용, 방통용 등 그 종류가 다양하며 종류에 따라 그 배합조성이 다양한데 그라우트재로서 사용하는 모르타르의 조성이 정확히 제시되지 않아 그 기술의 명확성이 부족하다고 할 수 있다.

또한 대한민국 등록특허 제10-0804807호에서는 알루미네이트를 600∼700℃로 열처리하여 분말도가 4,500∼5,500㎠/g이 되도록 분쇄한 급결 성분 35∼65%, 칼슘 설포알루미네이트 분말 15∼30%, 무수석고 5∼15%, 반수석고 5∼15%, 황토분말 5∼15%, 반응조절제 3∼10%, 계면활성제 0.3∼1.0%로 구성된 급결재 조성물(A)과, 시멘트 미분말 50∼70%, 슬래그 미분말 30∼50%로 구성된 마이크로 시멘트 조성물(B)을 주입하는 기술을 제시하였다.

이 기술에서 제시한 마이크로 시멘트는 일반적으로 분말도가 6,000㎠/g 이상인 제품을 의미하며, 상당히 고가이기는 하나 원지반을 교란하지 않고 균열 부분만 주입하는 약액주입공법에서 미세균열을 충진하는 재료로 사용되는 것이 일반적이다. 또한 급결재(A액)의 경우 사용원료가 7종류이므로 실 사용을 위한 제품 제조상 많은 문제점이 있을 것으로 판단된다.

또한, 대한민국 등록특허 제 10-1402877호에서는 고로슬래그 미분말 55∼65중량%와 F급 플라이애시 10∼20중량%와 산화칼슘 함량이 20% 이상인 C급 플라이애시 10∼20 중량%와 탈황석고 2∼5중량% 및 제지슬러지 소각재 10∼20중량%를 혼합한 고로 슬래그를 이용한 친환경 에코 채움재 제조 기술을 제시하였다.

또한, 본 출원인의 선행특허인 대한민국 특허 출원 제 2016-1631467호에서는 비표면적이 3,500∼8,000cm²/g인 고로슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 칼슘 옥사이드(Calcium oxide) 함량이 50∼80중량%이고 설페이트 옥사이드(Sulfate oxide) 함량이 10∼40중량%이며 비표면적이 2,000∼8,000cm²/g인 페트로 코크스 연소시 발생되는 탈황 부산물 1∼200중량부와, 시멘트 5∼200중량부를 포함하는 결합재를 액상 규산소다와 함께 주입하는 그라우팅 약액 제조 기술을 제시하였다.

이러한 상기 기술 등은 고로슬래그 미분말을 페트로 코크스 연소 시 발생되는 탈황 공정의 부산물로 발생되는 석고에 의한 알칼리 및 황산염 자극으로 활성화시키는 알칼리 활성화 슬래그의 이론을 바탕으로 하고, 고칼슘 소각재를 팽창재로 활용하는 기술내용이다. 즉, 상기 특허들은 알칼리 활성화 슬래그의 강도발현과 고칼슘 소각재의 팽창성을 활용하여 지반을 조기에 안정시키는 기술이라 할 수 있다.

그러나 상기 기술 중 일부는 배합되는 원료의 종류가 5종류 이상이거나, 고가의 약품을 황산염 자극제로 활용하는 등 제조 공정의 복잡성 및 고가의 원재료비 소요 등의 사유로 현재 상업화되지 못하고 있는 형편이다.

한편, 화력발전소 미분탄 보일러(Pulverized Combustion)에서 배출되는 석탄 연소 부산물 중 약 80%를 차지하고 있는 플라이애시의 경우 약 1,350℃의 고온에서 연소될 때 유리질(비결정질) 성분이 생성되어 포졸란 반응성을 나타내기 때문에 시멘트 및 콘크리트 원료로 무난히 활용되고 있으며, 부산물 발생량의 약 20% 수준인 바텀애시 또한 미분탄 연소시 노벽 등에 부착되어 있다가 자체 무게에 의해 보일러 바닥에 떨어진 석탄재를 의미하는 것으로 약 1,350℃의 고온에서 용융되어 유리질을 다량 함유한 다공질 물질이다. 미분탄 보일러 바텀애시는 입경이 콘크리트용 잔골재 및 굵은골재의 입경과 유사하며 KS F 2534;2009 구조용 경량골재에 포함되어 있어 구조용 경량골재로서 사용할 수 있을 정도의 경량성과 견경성을 가지고 있는 것으로 평가되고 있어 이를 골재로서 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 최근에는 화력발전소 미분탄 보일러 바텀애시를 초미립자 형태로 미분쇄하여 물리적으로 활성화시킨 후 수산화나트륨 등의 화학약품으로 바텀애시의 유리질 피막을 파괴시켜 지오폴리머 중합반응을 유도하여 강도를 발현시키는 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련되어 대한민국 등록특허 제10-1339332호의 “바텀애시를 포함하는 결합재”와 제10-1410056호의 “바텀애시를 포함하는 결합재에 의한 무시멘트 콘크리트”와 제10-1366293호 “고로슬래그 및 바텀애시로 구성되는 무시멘트 결합재를 포함하는 콘크리트 조성물, 이를 이용한 침목 및 그 제조방법”에서는 화력발전소 미분탄 보일러 바텀애시를 미분쇄하여 지오폴리머 중합반응을 유도하는 기술이 제시되어 있다. 또한 대한민국 등록특허 제10-1312562호의 “바텀애시를 포함하는 콘크리트용 결합재 조성물”에서는 바텀애시를 진동밀로 6,000∼8,000cm²/g으로 미분쇄하여 입자 표면을 활성화 처리하여 시멘트 혼합재로의 사용 가능성을 제시하였다. 상기 특허들은 모두 화력발전소 미분탄 보일러 바텀애시를 활용하고자 한 것이다.

한편, 중·소형 열병합 발전소 순환 유동층 보일러(Circulating Fludized Bed Combustion)에서 배출되는 석탄 연소 부산물은 연소 온도가 약 850℃로 낮아 유리질이 전혀 형성되지 못하여 포졸란 반응성은 없다. 또한 순환 유동층 보일러 플라이애시의 경우 미분탄 보일러에서 배출되는 플라이애시에 비해 CaO 및 SO₃ 함량이 높고 SiO₂ 함량이 부족하여 재활용이 마땅치 않았으나 KS L 5405:2016 플라이애시 규격이 개정됨에 따라 미분탄 보일러 플라이애시와 일부 혼합하여 사용할 수 있도록 재활용 방안이 마련되었다. 그러나 순환 유동층 보일러 바텀애시는 골재로서의 활용 방안도 미분탄 보일러 바텀애시에 비해 입경이 고운 모래크기로 매우 작고 낮은 온도에서 연소되어 다공성이 없기 때문에 미분탄 보일러 바텀애시와 같이 경량골재로서 활용이 곤란하여 전량 매립 처리되고 있는 실정이다. 더욱이, 최근 열병합 발전소 순환 유동층 보일러 플라이애시나 화력 발전소 미분탄 보일러 바텀애시에 관한 연구자료는 일부 보고되고 있으나 순환 유동층 보일러 바텀애시에 관한 연구 자료는 현재까지 보고 보고된바가 없다.

대한민국 등록특허 제 10-0699430호 대한민국 등록특허 제 10-0886220호 대한민국 등록특허 제 10-0834923호 대한민국 등록특허 제 10-0804807호 대한민국 등록특허 제 10-1402877호 대한민국 특허출원 제 10-1631467호 대한민국 특허등록 제 10-1339332호 대한민국 특허등록 제 10-1410056호 대한민국 특허등록 제 10-1366293호 대한민국 특허등록 제 10-1312562호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연약지반 보강을 위한 그라우팅 공사에서 가장 널리 사용되는 1종 보통시멘트를 대체하기 위하여 순환 유동층 보일러에서 배출되는 바텀애시 및 플라이애시와 제철소 탈황공정 부산물인 망초를 고로수쇄 슬래그 미분말의 자극제로 활용하여 수화반응 및 활성도를 증진시킴으로써 연약지반 보강을 위한 그라우팅 공사에서 가장 널리 사용되는 1종 보통시멘트를 대체하여 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 공법을 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 입경이 0.01mm∼5mm 이하로 조정되고 CaO 함량이 15∼70중량%이고 SO₃함량이 3∼30중량%인 순환 유동층 보일러 바텀애시 0.5∼1,000중량부와 CaO 함량이 15∼60중량%이고 SO₃함량이 3∼20중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 0.5∼1,000중량부와 Na₂O 함량이 10∼50중량%이고 SO₃ 함량이 10∼50중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 0.1∼500중량부를 포함한다.

또한 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 미분탄 보일러 플라이애시를 0.5∼400중량부 더 포함하며, 상기 미분탄 보일러 플라이애시는 SiO₂ 함량이 35∼60중량%이고 CaO 함량이 0.5∼10중량%이며 SO₃ 함량이 0.1∼3중량%이고, 화력발전소 미분탄 보일러 집진설비에서 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 석고를 0.5∼400중량부 더 포함하며, 상기 석고는 천연 무수석고, 석유 코크스 탈황석고, 불산 부산석고 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 시멘트를 0.5∼200중량부 더 포함하며, 상기 시멘트는 1종 시멘트, 3종 시멘트, CSA(Calcium Sulfur Aluminate), 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

또한 유동성을 증진시키기 위하여 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 액상 및 분말형 유동화제 0.01∼20중량부를 더 포함할 수 있다.

또한 수중 분리를 방지하기 위하여 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 수중 불분리제 0.01∼20중량부를 더 포함할 수 있다.

또한 기공을 형성시키기 위하여 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 기포제 또는 발포제 0.01∼20중량부를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 상기 그라우트재를 이용한 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트 공법은 1) 고로슬래그 미분말, 유동층 보일러 바텀애시, 유동층 보일러 플라이애시 및 망초를 포함하는 지반 그라우트재를 제조하는 단계; 2) 상기 그라우트재 100중량부에 대하여 물을 50∼300중량부 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 3) 상기에서 제조된 상기 슬러리를 주입하여 공극을 충진 시키거나 토사와 혼합하는 단계; 4) 상기 충진된 슬러리 및 혼합토를 양생하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 연약지반 그라우팅 공사에서 가장 널리 사용되는 1종 보통시멘트를 대체하기 위하여 순환 유동층 보일러에서 배출되는 바텀애시 및 플라이애시와 제철소 탈황공정 부산물인 망초를 고로수쇄 슬래그 미분말의 자극제로 활용하여 수화반응 및 활성도를 증진시킴으로써 연약지반 그라우팅 공사에서 가장 널리 사용되는 1종 보통시멘트를 대체하여 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 친환경 지반 그라우투재는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 입경이 0.01mm∼5mm 이하로 조정되고 CaO 함량이 15∼70중량%이고 SO₃함량이 3∼30중량%인 순환 유동층 보일러 바텀애시 0.5∼1,000중량부와 CaO 함량이 15∼60중량%이고 SO₃함량이 3∼20중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 0.5∼1,000중량부와 Na₂O 함량이 10∼50중량%이고 SO₃ 함량이 10∼50중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 0.1∼500중량부를 포함한다.

상기 고로수쇄 슬래그는 제철 고로 공정에서 부산물로 발생하는 고온 용융상태의 슬래그를 물로 급냉 처리한 부산물이다. 고로수쇄 슬래그 미분말은 물과 접촉하면 비결정질 피막이 형성되어 스스로 수화반응을 하지 않기 때문에 고로수쇄 슬래그 미분말을 잠재수경성물질이라 한다. 잠재수경성이 발휘되기 위해서는 비결정질 피막이 파괴되어야 한다. 고로수쇄 슬래그 미분말은 비표면적 3,000cm²/g 이상의 일반적으로 시중에서 유통되는 제품이면 사용이 가능하다.

상기 순환 유동층 보일러 바텀애시는 석탄을 주연료로 하는 순환 유동층 보일러에서 석회석과 혼소하여 로내 탈황하는 방식의 보일러 하부에서 발생한다. 순환 유동층 보일러의 탈황공정은 연소실 내에 석회석을 주입하여 연료와 함께 연소시켜 연소가스 중의 인산화황과 석회석이 로내에서 반응하여 연소가스 중의 황은 제거되고 무수석고가 생성되며, 황과 반응하지 않은 석회석은 탈탄산되어 생석회 성분으로 전이되어 배출된다. 특히, 순환 유동층 보일러 바텀애시는 약 850℃의 온도에서 연소되어 유리질 성분이 없기 때문에 포졸란 반응을 일으킬 수는 없지만 상부에서 집진되는 플라이애시에 비해 CaO 및 CaSO₄ 성분이 더 높게 함유되어 있으며 고로수쇄 슬래그 미분말의 자극제로서 더 탁월한 조성을 가지고 있다고 할 수 있다. 따라서, pH가 11.5 이상의 강알칼리 물질이며 고로수쇄 슬래그 미분말과 같이 활용될 경우 자극제로서 역할을 수행할 수 있는 성질을 가지고 있다.

통상의 고로수쇄 슬래그 미분말에 물을 투입하게 되면, 표면에 비결정질 피막이 형성되어, 내부의 Ca²⁺, Al³ ⁺ 등의 용출이 이루어지지 않는다. 그러나, 순환 유동층 보일러 바텀애시를 혼입 후 물을 투입하게 되면, 바텀애시가 함유하고 있는 CaO 성분이 물과 반응하여 Ca(OH)₂로 변환되어 생성된 OH^-와 탈황 과정 중 생성된 SO₄ ^2-성분이 고로수쇄 슬래그 미분말의 비결정질 피막을 파괴하여 Ca² ⁺, Al³ ⁺ 등의 용출이 용이하게 되고, 용출 이온들이 CaO-SiO₂-H₂O계 수화물 등을 생성하게 됨으로써 경화를 빠르게 촉진하고, 잉여 황산화물은 침상형의 구조를 가지는 에트린가이트 수화생성물(3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O)을 생성시킴으로써 수화체 내부의 조직을 치밀화하여 경화체의 압축강도를 향상시킬 수 있다. 상기 바텀애시는 일반적으로 5mm 이하의 입경을 가지고 있는데 입경이 시멘트, 플라이애시에 비하여 큼에도 불구하고 그 자체로서 고로수쇄 슬래그의 자극효과가 있기 때문에 자극제 및 잔골재로서 동시 역할을 수행할 수 있어 별도의 골재 투입 없이도 물과 혼합 시 페이스트 및 모르타르로서 바로 활용이 가능하다. 하지만 고로수쇄 슬래그의 자극 효과를 더욱 더 향상시키기 위해 1mm 이하로 분급 및 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 바텀애시는 CaO 함량이 15∼70중량%이 바람직하다. 15중량% 미만이면 CaCO₃, CaSO₄의 화합물 형태로 존재하는 CaO 함량 약 10중량% 정도를 제외하면 순수 CaO 그 자체 형태로 존재하는 CaO 함량이 부족하다. 즉, 순수 CaO가 물과 반응하여 Ca(OH)₂로 변환되어 생성된 OH^-이온량이 부족하기 때문에 고로수쇄 슬래그 미분말의 비결정질 피막을 단시간 내에 파괴하기가 어려워 초기 강도가 크게 저하된다. 또한 바텀애시에 존재하는 순수 CaO는 물과 반응하여 흡수, 발열 및 팽창하여 Ca(OH)₂이 될 때 반응식은 아래와 같으며 이때 체적이 약 1.99배 팽창한다.

CaO+ H₂O->Ca(OH)₂+15.6kcal mol^-1

따라서 순수 CaO 성분은 물과 반응하여 수산화칼슘으로 전이 후 고로수쇄 슬래그 미분말의 알칼리 자극제 역할도 수행하지만 발열에 의한 온도상승으로 고로 수재 슬래그 미분말의 수화반응 촉진, 경화체의 체적 수축을 보상하는 효과와 중성화 방지 역할 등도 동시에 발휘하게 된다. 반대로 CaO 함량이 70중량% 초과이면 순수 CaO 형태로 존재하는 CaO 함량이 과도하여 수분을 과도하게 흡수하고 발열 및 팽창이 과도하게 발생하여 균열을 야기시킬 수 있다. 따라서 바텀애시 중에서 반드시 원료 입고 전 화학적 정량 분석을 실시하여 CaO 함량이 15∼70중량%인 것을 사용해야 한다.

상기 바텀애시는 SO₃ 함량이 3∼30중량%이 바람직하다. 3중량% 미만이면 슬래그를 자극할 수 있는 SO₃ 함량이 부족하여 강도발현이 어렵고, 30%를 초과하면 잉여량의 슬래그와 반응하지 못한 SO₃ 함량이 존재하여 오히려 강도가 저하될 수 있다. 화학조성물을 분석하여 상기 범위 내에 바텀애시를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 바텀애시는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 0.5∼1,000중량부 혼합되는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 1,000중량부 초과일 경우 상대적으로 고로수쇄 슬래그 함량이 줄어들고 자극제 성분이 과다하여 강도가 크게 저하하게 된다.

상기 유동층 보일러 플라이애시는 순환 유동층 보일러 집진설비에서 배출되는으로 석탄재, 제지 슬러지 연소재, 석탄+고형연료 연소재, 석탄+바이오매스 연소재, 고형연료 연소재, 바이오매스 연소재 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 순환 유동층 플라이애시는 고로수쇄 슬래그의 자극제 역할과 토양 중에 존재하는 수분을 급속히 흡수하여 토사 입자를 단립화시켜 물리적으로 개선하는 역할 및 수축을 방지하는 역활을 동시 수행한다.

상기 순환 유동층 플라이애시 CaO 함량이 15∼60중량%이 바람직하다. 15중량% 미만이면 고로수쇄 슬래그의 자극 효과 및 수분을 흡수하는 역할이 부족하며 반대로 CaO 함량이 60중량% 초과이면 순수 CaO 형태로 존재하는 CaO 함량이 과도하여 수분을 과도하게 흡수하고 발열 및 팽창이 과도하게 발생하여 균열을 야기시킬 수 있다.

또한 상기 유동층 보일러 플라이애시는 SO₃ 함량이 3∼20중량%이 바람직하다. 3중량% 미만이면 고로수쇄 슬래그를 자극할 수 있는 SO₃ 함량이 부족하여 강도발현이 어렵고, 20%를 초과하면 잉여량의 슬래그와 반응하지 못한 SO₃ 함량이 존재하여 오히려 강도가 저하될 수 있다. 따라서 순환 유동층 보일러 플라이애시 중에서 반드시 원료 입고 전 화학적 정량 분석을 실시하여 CaO 함량이 15∼60중량%이고 SO₃ 함량이 3∼20중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 순환 유동층 보일러 플라이애시는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 0.5∼1,000중량부 혼합되는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 1,000중량부 초과일 경우 상대적으로 고로수쇄 슬래그 미분말의 양이 상대적으로 감소하여 잠재수경성이 저하되고 상대적으로 물을 급격하게 다량 흡수하여 유동성이 저하될 수 있다.

한편, 현재 제철산업에서 이산화황(SO₂)을 제거하는 탈황공정에서 부산물로, 불순물이 다량 포함된 망초(Na₂SO₄)가 발생하며, 년 4만톤 이상에 이르고 있다. 공업적으로는 부산물로 생기는 망초가 대량 얻어지고 있는데, 이는 합성세제의 세척력을 높이기 위해 가하는 첨가제인 빌더나, 펄프제조 유리공업·금속제련·염료공업, 설사약 등의 의약품에 쓰인다. 현재, 망초를 정련하여 공업적으로 쓰이는 고순도의 망초를 얻고 있으나, 많은 비용이 들게 된다. 이와는 달리, 제철공정에서 발생되는 폐망초의 경우는 불순물이 많은 관계로 적당한 사용처를 찾지 못하고 있다. 본 발명에서는 알카리 및 황산염 복합 자극제를 이용하여 고로수쇄 슬래그와 이를 이용한 지반 그라우트재의 강도를 증가시키는 일환으로, 제철소에서 폐기물로 발생되는 망초를 선택, 이용하게 되었다. 또한 상기 망초는 물에 잘 용해되어 그라우트재의 유동성을 크게 증가시키는 역할도 동시 수행할 수 있다.

상기 망초는 Na₂O 함량이 10∼50중량%이 바람직하다. 10중량% 미만이면 고로수쇄 슬래그의 자극 효과가 부족하고 다른 불순물이 과도하게 함유되어 강도가 발현되지 못하고 반대로 Na₂O 함량이 50중량% 초과이면 상대적으로 SO₃ 함량이 감소하게 되어 황산염 자극 효과가 감소하고 Na₂O 성분이 용출되어 백화현상이 발생하게 된다. 또한 SO₃ 함량이 10∼50중량%이 바람직한데 10중량% 미만이면 고로수쇄 슬래그를 자극할 수 있는 SO₃ 함량이 부족하여 강도발현이 어렵고, 50%를 초과하면 잉여량의 슬래그와 반응하지 못한 SO₃ 함량이 존재하여 오히려 강도가 저하될 수 있다. 따라서 제철소 탈황공정 부산물로 발생되는 망초는 반드시 원료 입고 전 화학적 정량 분석을 실시하여 Na₂O 함량이 10∼50중량%이고 SO₃ 함량이 10∼50중량%인 망초를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 망초는 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 0.1∼500중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 500중량부 초과일 경우 상대적으로 고로수쇄 슬래그 미분말의 양이 상대적으로 감소하여 잠재수경성이 저하되고 잉여량의 망초가 존재하여 오히려 강도가 크게 저하된다.

또한, 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 화력발전소 미분탄 보일러 플라이애시를 0.5∼400중량부 더 포함하며, 상기 미분탄 보일러 플라이애시는 SiO₂ 함량이 35∼60중량%이며 CaO 함량이 0.5∼10중량%, SO₃ 함량이 0.1～3중량%이며 미분탄 보일러 집진설비에서 배출되는 것이 바람직하다. 상기 미분탄 보일러 플라이애시는 별도의 탈황설비를 구비하고 있는 화력발전소에서 미분탄 연소보일러의 연소가스가 집진장치를 통과할 때 채취된 회로서, CaO 함량이 10중량% 미만이기 때문에 pH가 6∼11 정도의 중성 및 저알칼리 물질이다.

화력발전소 미분탄 보일러 플라이애시는 포틀랜드 시멘트에 일부 치환하여 사용되고 있는데 플라이애시는 입자가 구형이기 때문에 유동성이 증가하고 포졸란 반응성이 있어서 장기재령에서 강도는 증가하나 초기 재령에서는 그것 자체로 경화하는 성질이 미약하다. 즉, 포틀랜드 시멘트와 혼합한 경우 시멘트의 수화생성물인 수산화칼슘이 생성된 이후에, 이것에 의해 플라이애시가 자극을 받아 경화하는 특징이 있다. 이로 인해, 플라이애시의 반응은 2차적으로 시작되며, 이러한 이유로 포틀랜드 시멘트에 플라이애시 혼합 활용 시, 응결지연, 초기강도 저감, 중성화 등 문제점을 내포하고 있다. 이러한 현상에 의해 건설현장에서는 거푸집 탈형시기 지연, 초기 강도 품질 저하, 중성화에 의한 장기 내구성 저하 등의 문제가 발생할 수 있어 포틀랜드 시멘트 100 중량% 대비 플라이애시의 함유량을 5 내지 20 중량%로 활용하고 있다. 본 발명에서는 순환 유동층 보일러 바텀애시 및 플라이애시의 CaO 성분이 물과 반응하여 생성된 Ca(OH)₂ 및 망초의 Na₂O 성분이 물과 반응하여 생성된 NaOH의 자극효과에 의해 미분탄 보일러 플라이애시의 포졸란 반응이 초기에 활성화된다.

상기 미분탄 보일러 플라이애시는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 0.5∼400중량부 혼합되는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 400중량부 초과일 경우 포졸란 반응을 하지 못한 잉여량의 플라이애시가 다량 존재하여 강도가 크게 저하된다.

또한 강도를 증진시키기 위해 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 석고를 0.5∼400중량부 더 포함하며 천연 무수석고, 석유 코크스 탈황석고, 불산 부산석고 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 석고는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 0.5∼400중량부 혼합되는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 400중량부 초과일 경우 슬래그와 반응하지 못한 석고 성분이 다량 존재하여 오히려 강도를 크게 저하시킨다.

또한 초기강도를 증진시키기 위해 상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 시멘트를 0.5∼200중량부 더 포함하며, 상기 시멘트는 1종 시멘트, 3종 시멘트, 초조강 시멘트, CSA(Calcium Sulfur Aluminate), 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 시멘트는 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 0.5∼200중량부 혼합되는 것이 바람직한데, 0.5중량부 미만일 경우 그 효과가 발휘되지 못하고 200중량부 초과일 경우 상대적으로 초기강도는 상승되나 육가 크롬 등 유해성분이 용출될 수 있고 경제성 또한 부족하다.

또한 유동성을 증진시키기 위하여 액상 및 분말형 유동화제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 유동화제는 나프탈렌계, 멜라민계, 아민계, 리그닌계, 폴리 카르본산계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물이 바람직하다. 상기 유동화제는 고로수쇄 슬래그 100중량부에 대하여 0.01∼20중량부 혼입되는 것이 바람직한데 0.01 중량부 미만일 경우 유동성 개선 효과가 없으며 20중량부를 초과할 경우 유동성이 과도하게 개선되어 재료분리가 일어날 수 있고 경제성이 부족하다.

또한 수중 분리를 방지하기 위하여 수중 불분리제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 수중 불분리제는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HYDROXY PROPYL METHYL CELLULOSE, HPMC), 하이드록시 에틸셀룰로오스(HYDROXY ETHYL CELLULOSE, HEC), 카르복시메틸 셀룰로오스(CARBOXY METHYL CELLULOSE, CMC), 에틸 하이드록시틸 셀룰로오즈(ETHYL HYDROXY ETHYL CELLULOSE, EHEC), 폴리 아크릴계, 다당체(POLY SACCARIDE), 하이드 록시에틸 메틸셀룰로오스(HYDROXY ETHYL METHYL CELLULOSE, HEMC), 폴리 에틸렌 옥시드(POLY ETHYLENE OXIDE, PEO)계, 에틸렌 비닐 아세테이트(ETHYLENE VINYL ACETATE, EVA)계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물을 것이 바람직하다. 상기 수중 불분리제는 상기 고로수쇄 슬래그 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부 혼입되는 것이 바람직한데 0.01 중량부 미만일 경우 수중 불분리 개선 효과가 없으며 20중량부를 초과할 경우 점성이 과도해져서 시공이 어렵게 된다.

또한 기공을 형성시키기 위하여 기포제 또는 발포제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 기포제 및 발포제를 더 첨가하여 잔골재, 굵은 골재 등의 체적을 대체하면서도 경량화하여 하부 구조물의 하중 부담을 최소화할 수 있다. 기포제는 콘크리트에 사용되는 기포제로 국내에서 일반적으로 사용되는 동물성 및 식물성 기포제나 알루미늄 분말과 같은 발포제를 사용할 수 있다. 상기 기포제 및 발포제는 상기 고로수쇄 슬래그 100중량부에 대하여 0.01∼20중량부 혼입되는 것이 바람직한데 0.01 중량부 미만일 경우 기공 발생 효과가 없으며 20중량부를 초과할 경우 기공이 과도하게 발생되어 작업이 곤란하고 경제성이 부족하다.

이하에서는 본 발명에 의한 지반 그라우팅 공법에 대하여 설명한다.

지반 그라우트 공법은 1) 고로슬래그 미분말, 유동층 보일러 바텀애시, 유동층 보일러 플라이애시 및 망초를 포함하는 지반 그라우트재를 제조하는 단계; 2) 상기 그라우트재 100중량부에 대하여 물을 50∼300중량부 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 3) 상기 슬러리를 주입하여 공극을 충진 시키거나 토사와 혼합하는 단계; 4) 상기 충진된 슬러리 및 혼합토를 양생하는 단계;를 포함한다. 상기 3)단계에서 토출되는 슬러리는 항상 일정한 양이 정상적으로 분출되도록 유지하여야 하며 선단부에 구근을 형성시켜야 하거나 미세 공극까지 침투를 요구하는 현장은 고압으로 압밀하여 주입하고, 관거 뒷채움재나 싱크홀과 같이 단순 공극을 채워주는 현장일 경우 저압으로 주입하는 것이 바람직하다. 슬러리와 현장 토사와 혼합을 하는 경우에는 균질한 혼합이 이루어질 수 있도록 토사의 N값에 따라 오우거의 회전속도를 조절해야 하며 회전시간을 최소 1분 이상을 주는 것이 바람직하다.

상기 4)단계에서는 지반 그라우트재를 양생하는 단계로서 경화가 충분히 이루어지기 전에는 외부 충격을 주어서는 안 되며 상온양생 또는 보온양생을 충분히 실시하는 것이 바람직하다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다. 또한 이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한하는 것으로 이해되어져서는 아니된다.

비교예

1종 시멘트 100중량부에 5mm 이하의 석분 300중량부를 투입한 후 건식혼합을 실시한 후 이 혼합물 100중량부에 대하여 80중량부의 물을 추가 투입한 후 다시 습식혼합을 실시하여 균질한 슬러리 혼합물을 제조하였다. 이를 Ø10cm×20cm 크기의 공시체 9개를 제작하여 이를 20℃에서 양생하여 재령 3일, 7일, 28일 강도를 측정하였다.

실시예 1

비표면적이 4,360cm²/g인 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 5mm 이하의 CaO 함량이 46.7중량%, SO₃ 함량이 16.8중량%인 석탄 연소 순환 유동층 보일러 바텀애시 200중량부, CaO 함량이 36.5중량%, SO₃ 함량이 9.2중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 100중량부, Na₂O 함량이 43.9중량%이고 SO₃ 함량이 43.9중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 20중량부를 투입한 후 건식혼합을 실시한 후 이 혼합물 100중량부에 대하여 80중량부의 물을 추가 투입한 후 다시 습식혼합을 실시하여 균질한 슬러리 혼합물을 제조하였다. 이를 Ø10cm×20cm 크기의 공시체 9개를 제작하여 이를 20℃에서 양생하여 재령 3일, 7일, 28일 강도를 측정하였다.

실시예 2

비표면적이 4,360cm²/g인 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 5mm 이하의 CaO 함량이 46.7중량%, SO₃ 함량이 16.8중량%인 석탄 연소 순환 유동층 보일러 바텀애시 200중량부, CaO 함량이 36.5중량%, SO₃ 함량이 9.2중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 100중량부, Na₂O 함량이 43.9중량%이고 SO₃ 함량이 43.9중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 20중량부와 SiO₂ 함량이 51.2중량%이고 CaO 함량이 1.9중량%이며 SO₃ 함량이 0.8중량%인 미분탄 보일러 플라이애시 80중량부를 투입한 후 건식혼합을 실시한 후 이 혼합물 100중량부에 대하여 80중량부의 물을 추가 투입한 후 다시 습식혼합을 실시하여 균질한 슬러리 혼합물을 제조하였다. 이를 Ø10cm×20cm 크기의 공시체 9개를 제작하여 이를 20℃에서 양생하여 재령 3일, 7일, 28일 강도를 측정하였다.

실시예 3

비표면적이 4,360cm²/g인 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 5mm 이하의 CaO 함량이 46.7중량%, SO₃ 함량이 16.8중량%인 석탄 연소 순환 유동층 보일러 바텀애시 200중량부, CaO 함량이 36.5중량%, SO₃ 함량이 9.2중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 100중량부, Na₂O 함량이 43.9중량%이고 SO₃ 함량이 43.9중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 20중량부와 페트로 코크스 탈황석고 60중량부, 1종 시멘트 20중량부를 건식혼합을 실시한 후 이 혼합물 100중량부에 대하여 80중량부의 물을 추가 투입한 후 다시 습식혼합을 실시하여 균질한 슬러리 혼합물을 제조하였다. 이를 Ø10cm×20cm 크기의 공시체 9개를 제작하여 이를 20℃에서 양생하여 재령 3일, 7일, 28일 강도를 측정하였다.

공시체의 시험방법 및 결과

아래 표 1에 나타낸 바와 같이 압축강도시험은 KS F 2343 일축압축강도 시험방법에 의해 실시하였다. 중금속 용출시험은 28일 압축강도 측정 후 일부를 채취하여 실시하였다.

실험	방법	비고
압축강도	KS F 2343	일축압축강도시험방법
중금속 용출	폐기물공정시험기준	중금속 용출시험방법

구분	압축강도 3일 (MPa)	압축강도 7일 (MPa)	압축강도 28일 (MPa)
비교예	3.56	8.46	14.20
실시예1	4.78	9.64	17.43
실시예2	3.82	8.67	16.90
실시예3	5.21	10.90	20.54

(1) 일축압축강도의 변화

표 2에 비교예 및 실시예 1, 실시예 2 와 실시예 3의 일축압축강도를 나타내었다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 고로수쇄 슬래그 미분말과 순환 유동층 보일러 바텀애시, 순환 유동층 플라이애시 및 망초를 사용한 실시예 1은 1종 시멘트와 석분을 사용한 비교예 1에 비해 동등 이상의 강도를 발현하였으며, 미분탄 보일러 플라이애시가 더 포함된 실시예 2는 비교예 1과 비교하여 3일 7일은 유사한 강도를 보이다가 28일 재령에서는 비교예 1에 비해 약 20% 증가하는 강도를 발현하였다.

페트로 코크스 탈황석고 및 1종 시멘트가 더 포함된 실시예 3은 모든 재령에서 1종 시멘트만을 사용한 비교예에 비해 모든 재령에서 더욱 높은 강도를 발현함을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 친환경 그라우트재가 지반 그라우팅 공법에 사용되는 1종 시멘트를 대체할 수 있는 성능 발휘가 가능함을 알 수 있었다.

(2) 중금속 용출 실험

	KSLT
	6가크롬	구리	수은	카드뮴	납	비소
허용기준	1.5	3.0	0.005	0.3	3.0	1.5
비교예 1	0.813	0.676	불검출	0.359	0.158	0.087
실시예 1	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출
실시예 2	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출
실시예 3	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출	불검출

상기 표 3의 중금속 용출실험결과를 보면 비교예의 경우 허용기준치에는 만족하는 것으로 나타나지만 6가 크롬의 경우 기준치의 50%를 상회하는 양이 용출되었다. 그러나 본 발명의 실시예는 모두 6가 크롬 뿐만 아니라 모든 중금속이 불검출되었다.

따라서 본 발명의 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법은 순환 유동층 보일러 및 제철소 탈황공정에서 대량 발생되는 산업부산물을 고로수쇄 슬래그 미분말의 자극제로 활용하여 강도를 발현시킴으로써 건설공사에서 가장 널리 사용되는 1종 보통시멘트를 대체하거나 그 사용량을 최소화할 수 있다. 또한 시멘트 사용량 절감에 따른 생산원가 절감은 물론 천연자원 및 에너지 고갈 문제와 이산화탄소 배출, 유해 중금속 용출에 의한 환경오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 친환경 그라우트재 및 그라우팅 공법이다.

Claims

고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여,
입경이 0.01mm∼5mm 이하로 조정되고 CaO 함량이 15∼70중량%이고 SO₃함량이 3～30중량%인 순환 유동층 보일러 바텀애시 0.5∼1,000중량부와,
CaO 함량이 15∼60중량%이고 SO₃함량이 3～20중량%인 순환 유동층 보일러 플라이애시 0.5∼1,000중량부와,
Na₂O 함량이 10∼50중량%이고 SO₃ 함량이 10∼50중량%인 제철소 탈황공정에서 부산물로 발생되는 망초 0.1∼500중량부를 포함하며,
상기 순환 유동층 보일러 바텀애시는 석탄을 연료로 하는 순환 유동층 보일러에서 석회석과 혼소하여 로내 탈황하는 방식의 보일러 하부에서 발생되는 것을 특징으로 하는 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재.
제1항에 있어서,
상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 미분탄 보일러 플라이애시를 0.5∼400중량부 더 포함하며,
상기 미분탄 보일러 플라이애시는 SiO₂ 함량이 35∼60중량%이고 CaO 함량이 0.5∼10중량%이며 SO₃ 함량이 0.1∼3중량%이고, 화력발전소 미분탄 보일러 집진설비에서 배출되는 것을 특징으로 하는 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재.
제2항에 있어서,
상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여, 석고를 0.5∼400중량부 더 포함하며,
상기 석고는 천연 무수석고, 석유 코크스 탈황석고, 불산 부산석고 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재.
제2항에 있어서,
상기 고로수쇄 슬래그 미분말 100중량부에 대하여,
시멘트를 0.5∼200중량부;
유동성을 증진시키기 위하여 액상 및 분말형 유동화제 0.01∼20중량부;
수중 분리를 방지하기 위하여 수중 불분리제 0.01∼20중량부; 및
기공을 형성시키기 위하여 기포제 또는 발포제 0.01∼20중량부;를 더 포함하며,
상기 시멘트는 1종 시멘트, 3종 시멘트, CSA(Calcium Sulfur Aluminate), 고로슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재.
삭제
삭제
삭제
1) 상기 제4항의 지반 그라우트재를 제조하는 단계;
2) 상기 그라우트재 100중량부에 대하여 물을 50∼300중량부 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;
3) 상기 슬러리를 제조하는 단계에서 제조된 상기 슬러리를 주입하여 공극을 충진 시키거나 토사와 혼합하는 단계; 및
4) 상기 충진된 슬러리 및 혼합토를 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우팅 공법.