KR102130991B1 - 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102130991B1 KR102130991B1 KR1020180140924A KR20180140924A KR102130991B1 KR 102130991 B1 KR102130991 B1 KR 102130991B1 KR 1020180140924 A KR1020180140924 A KR 1020180140924A KR 20180140924 A KR20180140924 A KR 20180140924A KR 102130991 B1 KR102130991 B1 KR 102130991B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- water
- binder
- permeable filler
- Prior art date
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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
- C04B38/106—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam by adding preformed foams
-
- 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
- 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
- C04B18/144—Slags from the production of specific metals other than iron or of specific alloys, e.g. ferrochrome 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/286—Polycarbonates
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
- C04B28/144—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being a flue gas desulfurization product
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
- C09K17/10—Cements, e.g. Portland cement
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/34—Flow improvers
-
- 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
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- 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
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
본 발명은 지하수에 의한 동공 또는 지반함몰 발생, 하수관거, 상수관거에서 누수에 의해서 주변 토사의 유실에 의한 지반함몰 또는 동공 발생, 자연발생적인 동공 발생, 지반굴착 공사현장에서 토양 유실에 의해 발생된 지하 동공을 신속하게 복구하기 위한 원 토양과 유사한 투수계수를 갖는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 결합재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05~0.3중량부, 발포된 기포 0.68~1.5중량부, 혼합수 40~55중량부를 포함하며, 상기 결합재로는 보통 포틀랜드 시멘트 5~13중량부, 플라이애시 10~20중량부, 유동층 보일러 플라이애시 10~18중량부, 배연탈황석고 12~21중량부 및 고로슬래그 미분말 30~62중량부로 구성되는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수에 의한 동공 또는 지반함몰 발생, 하수관거, 상수관거에서 누수에 의해서 주변 토사의 유실에 의한 지반함몰 또는 동공 발생, 자연발생적인 동공 발생, 지반굴착 공사현장에서 토양 유실에 의해 발생된 지하 동공을 신속하게 복구하기 위한 원 토양과 유사한 투수계수를 갖는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 사회문제로 대두되고 있는 도로 침하현상에 의한 도로 함몰이라는 싱크홀 발생이 서울지역을 위시하여 큰 도시의 도로상에 수시로 나타나고 있어 교통사고에 의한 인명피해와 경제적 손실이 현실화되고 있다
싱크홀은 지하 암석이 용해되거나 동굴이 붕괴되어 생긴 움푹 패인 웅덩이를 의미하는데, 우리 주변에서 나타날 수 있는 싱크홀은 일반적으로 지하수와 관계 깊은 경우도 있다. 예를 들어 지하수가 빠져나가고 지하수의 수위가 낮아져서 지반이 주저앉아 싱크홀이 발생하기도 한다.
종래 싱크홀, 동공 또는 함몰지반에 대한 복구는 주로 모래, 또는 흙을 사용하여 기 발생된 싱크홀 등에 단순히 모래 또는 흙과같은 골재를 채우는 방법으로 수행되어 왔다. 이는 기존에 있던 흙과 주변에서 쉽게 구할 수 있는 모래를 사용하여 짧은 기간에 복구를 할 수 있다는 장점이 있지만, 다짐하는 시간이 오래 걸리고, 충분한 다짐을 하지 않으면 재침하, 또는 지하수, 상하수도 관으로부터 누수 등에 의한 주변 토양의 유실에 의해 다시 지반침하, 동공이 발생할 수 있다. 또한 다짐하는 과정에서 부차적인 추가 함몰이 발생할 수 있어 대규모 함몰이나 다발성 함몰등에는 사용이 불가능하다는 단점을 가지고 있다
이를 보완하기 위하여 시멘트계 충진제를 이용한 복구방법이 개발되고 있다. 시멘트 충진제의 경우 다짐이 필요없으며, 단순히 발생한 싱크홀에 시멘트 몰탈을 충진하는 것 만으로 복구가 가능하여 다양한 상황에 사용할 수 있는 방법으로 연구되고 있다. 특히 속건성 시멘트를 사용하는 경우 복구시간도 짧아 많은 연구가 수행되고 있다.
하지만 시멘트계 충전재에 의한 함몰지반, 지하 동공의 복구는 강도가 과도하게 강하고, 지하수의 흐름, 또는 유출수와 시멘트 고결체의 하중에 의해 고결 충전재의 주위에 2차 지반함몰, 동공 등이 발생하는 문제점을 가지고 있어 이를 해결하기 위한 연구가 필요한 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 지하수에 의한 동공 또는 지반함몰 발생, 하수관거, 상수관거에서 누수에 의해서 주변 토사의 유실에 의한 지반함몰 또는 동공 발생, 자연발생적인 동공 발생, 지반굴착 공사현장에서 토양 유실에 의해 발생된 지하 동공을 신속하게 복구하기 위한 원 토양과 유사한 투수계수를 갖는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 결합재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05~0.3중량부, 발포된 기포 0.68~1.5중량부, 혼합수 40~55중량부를 포함하며, 상기 결합재로는 보통 포틀랜드 시멘트 5~13중량부, 플라이애시 10~20중량부, 유동층 보일러 플라이애시 10~18중량부, 배연탈황석고 12~21중량부 및 고로슬래그 미분말 30~62중량부로 구성되는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물을 제공한다.
상기 유동화제는 폴리카르본산계 유동화제일 수 있다.
상기 발포된 기포는 물 100중량부에 대하여 식물성 기포제 10~20중량부를 혼합하여 생성될 수 있다.
상기 싱크홀 복구용 투수성 충진제는 투수계수가 10-4cm/sec 이상일 수 있다.
본 발명은 또한 (a) 결합재와 혼합수를 1차 혼합하는 단계; (b) 결합재와 혼합수를 혼합한 슬러리에 유동화제를 첨가하는 단계; (c) 유동화제가 첨가된 슬러리에 기포 발생기에서 제조된 기포를 첨가한 후 혼합하는 단계를 포함하는 상기 싱크홀 복구용 투수성 충진제 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 싱크홀 복구용 투수성 충진제는 내부에 다량의 기포를 형성하고 있어 원토양과 유사한 투수율을 가짐에 따라, 지하수에 의한 동공 또는 지반함몰 발생, 하수관거, 상수관거에서 누수에 의해서 주변 토사의 유실에 의한 지반함몰 또는 동공 발생, 자연발생적인 동공 발생, 지반굴착 공사현장에서 토양 유실에 의해 발생된 지하 동공을 신속하게 복구할 수 있음과 더불어 기존의 복구방법에서 발생할 수 있는 과도한 무게문제 및 투수성 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 결합재 및 기포 혼합을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유동성 측정 실험을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 투수계수 측정 실험을 나타낸 사진이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 압축강도 측정 실험을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유동성 측정 실험을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 투수계수 측정 실험을 나타낸 사진이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 압축강도 측정 실험을 나타낸 사진이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 높은 투수성을 갖는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물은 결합재, 유동화제, 기포제의 발포에 의해 생성된 기포, 혼합수를 포함하여 이루어진다.
구체적으로는, 결합재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05~0.3중량부, 발포된 기포 0.68~1.5중량부, 혼합수 40~55중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 결합재는 보통 포틀랜드 시멘트 5~13중량부, 플라이애시 10~20중량부, 유동층 보일러 플라이애시 10~24중량부, 배연탈황석고 12~34중량부, 고로슬래그 미분말 30~62중량부로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 포틀랜드 시멘트는 5~13중량부 사용하는 것이 바람직하며, 포틀랜드 시멘트 사용량이 13중량부를 초과하면 강도가 지나치게 높아지게 되어 주변 토양보다 강도가 높아 주변 토양부와 결합력이 저하되어 주변토양과 분리되어 주변토양의 유실 우려가 있고, 충전된 충전재의 중량이 증가하여 지반에 대한 하중이 증가하여 장기간에 걸쳐 지반 재침하의 원인이 될 수 있다. 또한 포틀랜드 시멘트 사용량이 5중량부 미만이면, 플라이애시, 유동층 보일러 플라이애시, 배연탈황석고, 고로슬래그 미분말의 결합력이 저하되어 침하지반에 충전하였을 때 재유실될 우려가 있으며, 초기 강도발현이 저하된다.
플라이애시는 구형의 비정질 포졸란 재료로서 유동성을 향상시켜 주변 토양의 경계부에 대한 침투성을 증가시켜 충전재와 주변 토양이 양호하게 결합되도록 하며, 장기적으로 강도의 증진효과를 나타낸다.
플라이애시 사용량이 20중량부를 초과하면 초기 수화특성이 저하되어 초기 강도 발현이 지연되어 지반함몰, 지하 동공 복구의 기간이 길어지며, 플라이애시 사용량이 10중량부 미만이면 유동성이 저하되어 주변 토양에 대한 침투성이 저하된다.
유동층 보일러 플라이애시는 CaO 성분을 다량 포함하는 물질로서 포틀랜드 시멘트를 일부 대체하는 기능을 하므로 고가의 시멘트 사용량을 줄일 수 있다.
유동층 보일러 플라이애시 사용량이 24중량부를 초과하면 유동층 보일러 플라이애시의 주요성분인 CaO 함량이 증가하여 물과 반응에 의해 급격한 발열과 팽창이 발생하여 균열에 의한 강도저하의 원인이 되며, 사용량이 10중량부 미만일 경우에는 포틀랜드 시멘트의 대체 기능을 기대할 수 없다.
탈황석고는 유동층 보일러에서 석회석을 주입하여 석탄, 페트로코크스의 연소시 발생되는 배가스중의 황과 반응하여 생성된 부산물로서 CaSO4, CaO, CaCO3로 구성되어 있으며, CaSO4가 주성분이다. 탈황석고는 수화과정에서 SO3가 용출되어 CaO와 반응하여 침상의 에트링자이트 결정 생성을 촉진시켜 초기 강도 발현을 촉진시키는 작용을 하며, 고로슬래그의 자극제로서 일부 기능을 하여 강도 증진에 기여한다. 탈황석고의 함량이 34중량부를 초과하는 경우에는 탈황석고에 함유된 CaO의 수화반응에 의해 발열과 팽창이 일어나며, 균열 등으로 인한 강도저하의 원인이 된다. 또한 탈황석고 함량이 12중량부 미만인 경우에는 SO3 용출량이 부족하여 침상의 에트링자이트 생성반응이 불충분하여 초기 강도발현이 늦어지며, 초기 강도가 낮아진다.
고로슬래그 미분말은 제철공업의 고로에서 철광석, 석회석, 코크스 등을 원료로 선철을 제조하는 공정에서 얻어지는 부산물로서 CaO 성분이 풍부하여 포틀랜드 시멘트의 대체재로 사용할수 있는 잠재수경성 재료로서 장기강도 발현에 기여한다. 또한 탈황석고에서 용출되는 SO3의 자극에 의해 수화반응이 촉진진다.
고로슬래그 미분말의 함량이 62중량부를 초과하면, 초기 강도발현이 지연되어 함몰지반이나 지하 동공에 충진한 후 안정화 되기까지 장시간 소요되는 문제점이 있으며, 고로 슬래그 미분말의 함량이 30중량부 미만인 경우에는 고로 슬래그의 특성을 발휘하기 미비한 양으로 강도의 저하 원인이 된다.
표 1에 결합재에 사용된 재료의 화학성분 분석표를 나타냈다.
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | K2O | Na2O | TiO2 | etc | |
보통포틀랜드시멘트 | 20.4 | 6.3 | 4.5 | 60.0 | 2.1 | 3.6 | 1.2 | 0.3 | 0.5 | 1.1 |
플라이애시 | 52.3 | 22.8 | 7.3 | 6.3 | 2.9 | 0.8 | 2.1 | 1.3 | 1.1 | 3.1 |
유동층보일러플라이애시 | 43.1 | 18.7 | 4.3 | 18.5 | 4.0 | 2.9 | 3.1 | 2.6 | 1.1 | 1.7 |
탈황석고 | 2.8 | 1.2 | 0.6 | 65.9 | 2.1 | 26.0 | 0.3 | 0.0 | 0.0 | 1.1 |
고로슬래그미분말 | 31.1 | 12.9 | 0.5 | 45.3 | 5.5 | 2.7 | 0.5 | 0.3 | 0.7 | 0.5 |
본 발명에서는 상기 유동화제는 결합재를 사용하여 함몰지반 또는 지하 동공에 주입할 때 주입배관에서 공급을 용이하게 하고, 주변 토양층 내부로 침투특성을 증가시키기 위한 충전재의 유동성을 향상시키기 위한 것으로, 결합재 100중량부에 대해서 유동화제가 0.3중량부를 초과하는 경우에는 결합재의 유동성은 증가하지만, 투수성 향상을 위하여 혼합되는 기포의 소포작용을 일으켜 함몰지반 또는 지하 동공에 주입시 충전재의 기공을 소멸시켜 투수성을 저하시키는 원인이 된다. 또한 유동화제가 결합재 100중량부에 대해서 0.05중량부 미만인 경우에는 유동성이 부족하여 주입배관에서 공급과 주변 토양층 내부로 침투특성이 불량하여 주변 토양층과 분리되는 문제가 있다.
상기 발포된 기포는 개기공량을 증가시키기 위하여 식물성 기포제를 사용하여 형성될 수 있으며, 물 100중량부에 대하여 식물성 기포제 10~20중량를 혼합하여 생성되는 것이 바람직하다. 상기 발포된 기포는 기포발생기를 통과시켜 미세기포를 제조하여 상기 결합재와 혼합수, 유동화제를 혼합한 슬러리에 첨가하여 2차 혼합하여 기포 모르타르를 제조한 후 함몰지반 또는 지하 동공에 주입할 수 있다. 상기 식물성 기포제의 농도가 20중량부를 초과하는 경우에는 경제성이 나빠지며, 식물성 기포제 농도가 10중량부 미만인 경우에는 기포발생기를 통과하여 생성된 기포에 물이 다량 포함되어 기포 안정성이 저하되는 원인이 된다.
상기 식물성 기포제를 사용하여 기포발생기에서 제조된 발포된 기포는 결합재 100중량부에 대해서 0.68~1.5중량부 혼합하여 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물을 제조한다. 상기 발포된 기포 첨가량이 1.5중량부를 초과하면 투수계수는 증가하여 물 빠짐이 좋으나, 경화후 충전재의 강도가 저하되어 차량, 사람의 통행이 어려우며, 상기 발포된 기포 첨가량이 0.68중량부 미만인 경우에는 경화후 충전재의 투수성이 불량하여 투수계수가 낮아져 물빠짐이 불량하게 되어, 함몰지반, 지하 동공에 충전재를 사용하여 복구후에 상하수도 누수, 우수에 의하여 2차 함몰의 원인이 된다.
본 발명은 또한 (a) 결합재와 혼합수를 1차 혼합하는 단계; (b) 결합재와 혼합수를 혼합한 슬러리에 유동화제를 첨가하는 단계; (c) 유동화제가 첨가된 슬러리에 기포 발생기에서 제조된 기포를 첨가한 후 혼합하는 단계를 포함하는 상기 싱크홀 복구용 투수성 충진제 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예
1
보통 포틀랜드 시멘트 9중량부, 플라이애시 11중량부, 유동층 보일러 플라이애시 11중량부, 탈황석고 13중량부, 고로 슬래그 미분말 56중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 10중량부로 제조된 기포를 0.7중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
2
보통 포틀랜드 시멘트 9중량부, 플라이애시 11중량부, 유동층 보일러 플라이애시 11중량부, 탈황석고 13중량부, 고로 슬래그 미분말 56중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 10중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
3
보통 포틀랜드 시멘트 9중량부, 플라이애시 11중량부, 유동층 보일러 플라이애시 11중량부, 탈황석고 13중량부, 고로 슬래그 미분말 56중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 15중량부로 제조된 기포를 0.7중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
4
보통 포틀랜드 시멘트 9중량부, 플라이애시 11중량부, 유동층 보일러 플라이애시 11중량부, 탈황석고 13중량부, 고로 슬래그 미분말 56중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 15중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
5
보통 포틀랜드 시멘트 12중량부, 플라이애시 16중량부, 유동층 보일러 플라이애시 15중량부, 탈황석고 18중량부, 고로 슬래그 미분말 39중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 10중량부로 제조된 기포를 0.7중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
6
보통 포틀랜드 시멘트 12중량부, 플라이애시 16중량부, 유동층 보일러 플라이애시 15중량부, 탈황석고 18중량부, 고로 슬래그 미분말 39중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 10중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
7
보통 포틀랜드 시멘트 12중량부, 플라이애시 16중량부, 유동층 보일러 플라이애시 15중량부, 탈황석고 18중량부, 고로 슬래그 미분말 39중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 15중량부로 제조된 기포를 0.7중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
실시예
8
보통 포틀랜드 시멘트 12중량부, 플라이애시 16중량부, 유동층 보일러 플라이애시 15중량부, 탈황석고 18중량부, 고로 슬래그 미분말 39중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 15중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
비교예
1
보통 포틀랜드 시멘트 40중량부, 플라이애시 60중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 10중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
비교예
2
보통 포틀랜드 시멘트 40중량부, 플라이애시 60중량부로 구성된 결합재에 대해서 물/결합재 비율 50%, 유동화제 0.2중량부, 기포제 농도 15중량부로 제조된 기포를 1.2중량부 혼합하여 투수성 충진제를 제조하였다.
상기 실시예 1~8 및 비교예 1~2의 조성을 표 2에 나타냈다.
보통포틀랜드시멘트 | 플라이애시 | 열병합플라이애시 | 탈황석고 | 고로 슬래그 미분말 | 기포제 농도 |
기포 혼합량 |
|
실시예1 | 9.0 | 11.0 | 11.0 | 13.0 | 56.0 | 10.0% | 0.70% |
실시예2 | 9.0 | 11.0 | 11.0 | 13.0 | 56.0 | 10.0% | 1.20% |
실시예3 | 9.0 | 11.0 | 11.0 | 13.0 | 56.0 | 15.0% | 0.70% |
실시예4 | 9.0 | 11.0 | 11.0 | 13.0 | 56.0 | 15.0% | 1.20% |
실시예5 | 12.0 | 16.0 | 15.0 | 18.0 | 39.0 | 10.0% | 0.70% |
실시예6 | 12.0 | 16.0 | 15.0 | 18.0 | 39.0 | 10.0% | 1.20% |
실시예7 | 12.0 | 16.0 | 15.0 | 18.0 | 39.0 | 15.0% | 0.70% |
실시예8 | 12.0 | 16.0 | 15.0 | 18.0 | 39.0 | 15.0% | 1.20% |
비교예1 | 40.0 | 60.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 10.0% | 1.20% |
비교예2 | 40.0 | 60.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 15.0% | 1.20% |
상기 실시예 및 비교예의 실시결과에 따른 유동성, 겉보기 기공율, 투수계수 및 압축강도 측정결과는 표 3과 같다.
유동성 | 겉보기 | 투수계수 | 압축강도 | ||
(㎜ | 기공률 | (㎝/sec) | (3일MPa) | (7일MPa) | |
실시예1 | 268 | 52.4% | 9.6x10-2 | 0.84 | 1.37 |
실시예2 | 232 | 55.2% | 4.7x10-2 | 0.77 | 1.04 |
실시예3 | 251 | 43.1% | 8.5x10-2 | 1.27 | 1.61 |
실시예4 | 229 | 47.9% | 5.6x10-2 | 1.27 | 1.59 |
실시예5 | 235 | 44.9% | 6.0x10-1 | 0.92 | 1.65 |
실시예6 | 192 | 58.1% | 2.0x10-1 | 0.89 | 1.19 |
실시예7 | 239 | 44.5% | 5.7x10-1 | 1.03 | 2.20 |
실시예8 | 186 | 59.5% | 2.7x10-1 | 0.61 | 0.94 |
비교예1 | 254 | 47.8% | 5.4x10-3 | 0.49 | 0.75 |
비교예2 | 231 | 50.4 | 2.4x10-3 | 0.37 | 0.66 |
표 3에 나타난 바와 같이, 본원 발명의 실시예의 경우 비교예에 비하여 높은 투수율 및 압축강도를 가지는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (5)
- 결합재 100중량부에 대하여 유동화제 0.05~0.3중량부, 발포된 기포 0.68~1.5중량부, 혼합수 40~55중량부를 포함하며,
상기 결합재는 포틀랜드 시멘트 10~13중량부, 플라이애시 14~18중량부, 유동층 보일러 플라이애시 13~17중량부, 배연탈황석고 16~20중량부 및 고로슬래그 미분말 35~45중량부로 구성되는 것인, 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유동화제는 폴리카르본산계 유동화제인 것을 특징으로 하는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 발포된 기포는 물 100중량부에 대하여 식물성 기포제 10~20중량부를 혼합하여 생성된 것을 특징으로 하는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물은 투수계수가 10-4cm/sec 이상인 것을 특징으로 하는 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물.
- (a) 결합재와 혼합수를 1차 혼합하는 단계;
(b) 결합재와 혼합수를 혼합한 슬러리에 유동화제를 첨가하는 단계;
(c) 유동화제가 첨가된 슬러리에 기포 발생기에서 제조된 기포를 첨가한 후 혼합하는 단계;
를 포함하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180140924A KR102130991B1 (ko) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180140924A KR102130991B1 (ko) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200056797A KR20200056797A (ko) | 2020-05-25 |
KR102130991B1 true KR102130991B1 (ko) | 2020-07-08 |
Family
ID=70914577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180140924A KR102130991B1 (ko) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102130991B1 (ko) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008114562A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | グラウト材の製造方法及び当該方法により得られたグラウト材 |
KR101583257B1 (ko) | 2014-12-18 | 2016-01-12 | 지엘기술주식회사 | 싱크홀 방지용 경량 성토재 |
KR101840470B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-05-04 | 주식회사 지안산업 | 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014183519A (ja) | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 再生装置 |
JP6512866B2 (ja) | 2015-02-27 | 2019-05-15 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
KR102125577B1 (ko) * | 2016-08-11 | 2020-06-23 | 문경주 | 순환 유동층 보일러 버텀애시를 자극제로 이용한 결합재 조성물 |
-
2018
- 2018-11-15 KR KR1020180140924A patent/KR102130991B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008114562A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | グラウト材の製造方法及び当該方法により得られたグラウト材 |
KR101583257B1 (ko) | 2014-12-18 | 2016-01-12 | 지엘기술주식회사 | 싱크홀 방지용 경량 성토재 |
KR101840470B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-05-04 | 주식회사 지안산업 | 중금속 용출이 없는 친환경 지반 그라우트재 및 이를 이용한 지반 그라우팅 공법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200056797A (ko) | 2020-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101638084B1 (ko) | 페로니켈 슬래그를 활용한 팽창성 그라우트 조성물 | |
KR101636283B1 (ko) | 페로니켈 슬래그를 활용한 말뚝 주입재 | |
KR102024579B1 (ko) | 초임계 유동층 보일러 플라이애시를 이용한 조기강도 개선형 친환경 고화재 조성물 | |
KR101764645B1 (ko) | 고로슬래그를 주성분으로 하는 그라우팅 약액조성물용 복합재 및 이를 이용한 친환경 무시멘트 그라우팅 약액조성물 | |
KR101680348B1 (ko) | 말뚝 주입재 조성물 | |
KR101600840B1 (ko) | 버텀애쉬를 골재로 활용한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물 | |
KR102556265B1 (ko) | 친환경 저탄소 지반 그라우트재 조성물 | |
KR101607062B1 (ko) | 액상형 지반 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 | |
KR101736367B1 (ko) | 고압분사 지반개량공법용 그라우트 조성물 | |
KR102457167B1 (ko) | 친환경 지반주입 보강 그라우트 조성물 및 이를 이용한 시공방법 | |
KR102585612B1 (ko) | 친환경 저탄소 지반 그라우트재 조성물 | |
KR102130991B1 (ko) | 싱크홀 복구용 투수성 충진재 조성물 및 그 제조방법 | |
KR102187933B1 (ko) | 산업부산물을 이용한 고화재 조성물 | |
KR101425829B1 (ko) | 친환경고화재를 활용한 방초토 조성물 및 이를 이용한 시공방법 | |
KR101610647B1 (ko) | 그라우팅 약액 조성물 제조방법 | |
JPH0642282A (ja) | 試錐孔の組立、そのための方法および組成物 | |
KR101999297B1 (ko) | 순환유동층 보일러 애시를 이용한 토사터널용 그라우트재 | |
KR101614309B1 (ko) | Scw 공법용 밀크주입재 조성물 및 이를 이용한 scw 공법 | |
KR101627675B1 (ko) | 소일 네일링 공법용 팽창성 그라우트 조성물 | |
KR101764667B1 (ko) | 지반 고결용 우레탄을 포함하는 연약지반 보강 및 침하구조물 복원제 조성물 및 이를 이용한 시공방법 | |
KR101620559B1 (ko) | 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물 | |
KR101602130B1 (ko) | 비소성 무기결합재 및 버텀애쉬를 활용한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 모르타르 조성물 | |
KR20180096441A (ko) | 광산 차수재 조성물 | |
KR101541877B1 (ko) | 지반 채움용 유동성 액상화토 | |
KR101564382B1 (ko) | 콤팩션 그라우팅 공법용 친환경 모르타르 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |