KR102650423B1 - 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 공법 - Google Patents

친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하의 누수방지와 지반 보강을 위한 지반 그라우팅 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합재로 시멘트 사용량을 줄이면서 고로슬래그 미분말을 주요하게 사용하고 더불어 경화제로 규산소다를 대체한 인산실리카계 경화제를 사용하여 오염문제와 용탈문제를 줄인 친환경 재자원화 그라우트재에서 바텀애시를 활용한 알칼리 자극제로 고로슬래그 미분말의 겔화와 반응성을 개선한 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재와, 그 그라우트재를 바람직하게 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 재자원화 그라우트재는, 시멘트, 고로슬래그 미분말, 개질 알칼리 자극제, 소석회를 포함하는 재자원화 결합재; 인산수용액, 실리카졸, 분산제, 수산화칼륨을 포함하는 인산실리카계 경화제;로 구성되는 것을 특징으로 하며, 여기서 개질 알칼리 자극제는 바텀애시와 소석고의 혼합분체에 황산마그네슘 수용액이 분무된 후 열풍 분쇄되어 분말도 3,200~3,700㎠/g로 처리된 것이다.

Description

친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 공법{Eco-friendly Grout Material and Grouting Method Using the Same}
본 발명은 지하의 누수방지와 지반 보강을 위한 지반 그라우팅 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합재로 시멘트 사용량을 줄이면서 고로슬래그 미분말을 주요하게 사용하고 더불어 경화제로 규산소다를 대체한 인산실리카계 경화제를 사용하여 오염문제와 용탈문제를 줄인 친환경 재자원화 그라우트재에서 바텀애시를 활용한 알칼리 자극제로 고로슬래그 미분말의 겔화와 반응성을 개선한 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재와, 그 그라우트재를 바람직하게 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.
도시집중 현상으로 지상 공간 확보를 위해 지하화 인프라 개발이 활발히 진행되는 실정이며, 지하화 인프라 개발을 위해서는 환경성/안정성에 대한 문제 해결이 선결될 필요가 있다.
지하화 인프라 개발에서 지반 그라우팅은 불안정한 지하구조물의 누수방지와 지반 보강을 통한 안정성 확보를 위해 필수적으로 사용하는 공법이 된다. 현재 지반 그라우팅 공법으로는 LW공법, SGR공법이 주로 적용되고 있으며, 이러한 공법은 1종 보통포틀랜드시멘트(OPC)와 규산소다를 주원료로 하는 그라우트재를 사용하는 그라우팅 공법이 된다.
그런데 그라우트재에서 시멘트는 6가크롬, 구리, 납, 비소 등의 유해물질을 함유하고 있어 유해물질의 용출로 인한 토양 및 지하수 오염 문제의 요인이 된다. 또한 규산소다는 나트륨이 다량 함유된 규산염이 주로 사용되는데, 결합재와 함께 지반에 주입되어 고결되더라도 지하에 포함되어 있는 수분과 반응하기 때문에 시간 경과에 따라 고결된 지반층에서 용탈현상이 발생하면서 체적 감소에 의한 내구성 저하로 이어져 안정성 문제가 따른다.
KR 10-2121869 B1 KR 10-2024583 B1
본 발명은 시멘트와 규산소다가 주원료로 되는 종래 그라우트재의 문제를 개선하고자 개발된 것으로, 시멘트 사용량을 줄인 결합재를 사용하여 오염문제를 개선하고 동시에 규산소다를 대체하는 인산실리카계 경화제를 사용하여 용탈현상 발생을 억제하여 안정성을 확보하는 새로운 그라우트재를 제공하는데 기술적 과제가 있다.
또한 본 발명은 고로슬래그 미분말을 결합재의 주요 재료로 사용한 그라우트재로서, 고로슬래그 미분말의 단점인 겔화 지연과 강도 발현 저하를 개선하고 반응성을 향상시킨 고로슬래그 자극형 그라우트재를 제공하고자 한다.
더불어 본 발명은 그라우트재에서 시멘트 사용량을 최소화하는 대신에 고로슬래그 미분말, 바텀애시 등 재순환 자원을 적극 사용하여 재자원화를 도모한 친환경 재자원화 그라우트재를 제공하고자 한다
나아가 본 발명은 재자원화 결합재와 인산실리카계 경화제로 이루어진 그라우트재를 바람직하게 이용한 그라우팅 공법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 시멘트, 고로슬래그 미분말, 개질 알칼리 자극제, 소석회를 포함하는 재자원화 결합재; 인산수용액, 실리카졸, 분산제, 수산화칼륨을 포함하는 인산실리카계 경화제;로 구성되되, 개질 알칼리 자극제는 바텀애시와 소석고의 혼합분체에 황산마그네슘 수용액이 분무된 후 열풍 분쇄되어 분말도 3,200~3,700㎠/g로 처리된 것임을 특징으로 하는 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재를 제공한다.
또한 본 발명은 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재를 바람직하게 이용한 그라우팅 공법으로, 재자원화 결합재 100중량부에 물 150~180중량부가 혼합된 A액;과, 인산실리카계 경화제 70중량부에 물 130~150중량부가 혼합된 B액;을 1:1의 부피비로 혼합하여, 지반에 주입하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 본 발명의 그라우트재는 시멘트 사용량을 최소화한 결합재와 규산소다를 대체하는 인산실리카계 경화제를 사용하기 때문에 유해물질의 용출을 최소화하면서 토양과 지하수 오염 문제를 개선하고 동시에 그라우트재의 고결 후 용탈현상을 억제하면서 내구성을 확보할 수 있다.
둘째, 그라우트재에서 시멘트 사용량을 최소화하는 대신에 고로슬래그 미분말, 바텀애시 등 재순환 자원을 적극 사용하기 때문에, 재자원화를 통한 경제성, 친환경성을 확보할 수 있다.
셋째, 재자원화 결합재의 조성을 적절히 조절하면 Gel Time(겔화되는 시점)을 조정할 수 있으며, 이로써 현장상황에 유연하게 대응하면서 급결형 내지 완결형으로 유리하게 적용할 수 있다.
본 발명은 고로슬래그 미분말을 주요 재료로 사용한 재자원화 결합재와 이러한 결합재와 반응하여 경화하는 인산실리카계 경화제로 구성된 그라우트재, 그 그라우트재를 바람직하게 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 그라우트재는 재자원화 결합재와 인산실리카계 경화제로 구성된다. 재자원화 결합재는 시멘트, 고로슬래그 미분말, 개질 알칼리 자극제, 소석회를 포함하여 구성되며, 인산실리카계 경화제는 인산수용액, 실리카졸, 분산제, 수산화칼륨을 포함하여 구성된다.
재자원화 결합재는 시멘트의 사용량을 최소화하면서 고로슬래그 미분말을 주요하게 사용하고, 더불어 고로슬래그 미분말의 반응성 개선을 위해 개질 알칼리 자극제를 사용하는 것이 특징이다. 여기서 개질 알칼리 자극제는 바텀애시와 소석고의 혼합분체에 황산마그네슘 수용액이 분무된 후 열풍 분쇄되어 분말도 3,200~3,700㎠/g로 처리된 미분말이다. 재자원화 결합재는 시멘트 10~20중량%, 고로슬래그 미분말 20~60중량%, 개질 알칼리 자극제 15~60중량%, 소석회 5~20중량%를 포함하도록 바람직하게 조성할 수 있다.
재자원화 결합재에서 시멘트(보통 포틀랜드 시멘트)는 기본적인 결합재가 되며, 최소 사용량으로 10~20중량% 사용한다. 시멘트가 10중량% 미만이면 강도 확보가 부족하고, 20중량% 초과하면 경제성 상실, 유해물질 용출에 따른 오염문제 증가가 우려된다.
고로슬래그 미분말은 시멘트를 대체하는 결합재가 되며, 20~60중량% 사용한다. 고로슬래그 미분말이 20중량% 미만이면 시멘트 대체 효과가 미미하고 경제성이 상실하며, 60중량% 초과하면 초기강도 저하가 우려된다.
개질 알칼리 자극제는 바텀애시, 소석고 및 황산마그네슘으로 처리된 미분말이다. 바텀애시는 SiO2, Al2O3, MgO, CaO를 주성분으로 포함하는 재료로서, 인산실리카계 경화제의 인산수용액과 만나게 되면 수화반응 활성화로 에트린자이트 생성에 도움을 주어 미세공극을 밀실하게 채워 압축강도 증진에 도움을 준다. 또한 바텀애시는 다공성 특성으로 흡수율이 높아 블리딩 저감에도 기여한다. 소석고와 황산마그네슘은 황산염으로 고로슬래그 미분말의 수화반응을 촉진하여 압축강도 향상에 도움을 준다. 개질 알칼리 자극제는 바텀애시 100중량부에 소석고 30~50중량부로 1차 혼합 분쇄를 진행한 후에 40~50중량% 농도의 황산마그네슘 수용액을 20~33중량부를 분무하면서 열풍 분쇄를 진행하는 과정으로 바람직하게 제조할 수 있다. 이러한 개질 알칼리 자극제는 15~60중량% 사용하는데, 15중량% 미만이면 알카리 자극 부족으로 초기 압축강도 저하, 반응시간 지연이 우려되고, 60중량% 초과하면 빠른 반응성으로 응집되지 못한 겔형성을 초래하여 압축강도 저하가 우려된다.
소석회는(Ca(OH)2)는 강알카리 재료로 고로슬래그 미분말을 자극하여 경화 및 반응성을 극대화하고, 더불어 그라우트재의 겔을 촉진시켜 지반 내 토양을 응집시키는 역할을 한다. 소석회는 5~20중량% 사용하는 것이 적당하며, 5중량% 미만이면 알카리 자극 부족으로 압축강도 저하, 반응시간 지연이 우려되고, 20중량% 초과하면 빠른 반응성으로 응집되지 못한 겔형성을 초래하여 압축강도 저하가 우려된다
재자원화 결합재는 고로슬래그 미분말과 개질 알칼리 자극제 및 소석회의 사용량을 조절하여 겔타임을 조정할 수 있다. 다시 말해 시멘트 10~20중량%, 고로슬래그 미분말 20~40중량%, 개질 알칼리 자극제 30~60중량%, 소석회 10~20중량%를 포함하도록 조성하면 겔타임 15초 내외의 급결형 재자원화 결합재가 된다. 한편 시멘트 10~20중량%, 고로슬래그 미분말 40~60중량%, 개질 알칼리 자극제 20~40중량%, 소석회 5~15중량%를 포함하도록 조성하면 겔타임 45초 내외의 완결형 재자원화 결합재가 된다.
인산실리카계 경화제는 규산소다를 사용하지 않으면서 결합재 중 MgO와 중화반응에 의한 겔형성이 가능하면서 알칼리 조건을 가지는 것이 특징이다. 본 발명에서 인산실리카계 경화제는 인산수용액, 실리카졸, 분산제, 수산화칼륨을 포함하여 구성된다. 인산수용액은 재자원화 결합재 중 MgO와 중화반응하여 겔화하는 재료가 되고, 실리카졸은 재자원화 결합재와 반응 경화 후 경화체의 강도 성능 확보를 위한 재료가 되며, 수산화칼륨은 경화제의 알칼리 조건을 확보하기 위한 재료가 된다. 분산제는 인산과 실리카졸 간에 결합을 통해 형성된 경화제를 투명상태의 나노크기의 분산 확보와 함께 에멀젼 형태를 확보하기 위한 재료가 되는데, 알칼리 환경에서 분산성을 부여할 수 있는 음이온계 분산제가 바람직하다.
인산실리카계 경화제는 실리카졸 100중량부에 인산수용액 6~10중량부, 분산제 0.5~2.0중량부, 수산화칼륨 4~10중량부를 혼합 교반하여 준비할 수 있다. 더욱 바람직하게는 실리카졸 100중량부에 분산제 0.5~2.0중량부를 투입 교반하고, 이어 인산수용액 6~10중량부를 천천히 투입함과 동시에 혼합용액의 pH를 측정하여 혼합용액의 pH가 9미만이 되지 않도록 수산화칼륨 4~10중량부를 투입하며, 인산수용액 투입 시작시에 11,000rpm 이상의 호모게나이저 교반을 실시하여 나노 크기의 분산성을 확보하고 에멀젼 형태를 확보하도록 하며, 마지막으로 인산수용액 투입 완료 후 11,000rpm 이상의 호모게나이저 교반을 1시간 가량 유지한 다음 교반용액의 냉각과 안정화를 위해 200~400rpm에서 2시간 가량 교반 유지하는 과정으로 제조할 수 있다. 실리카졸과 인산수용액은 혼합 초기에 반응하여 반투명한 겔형태를 띄게 되는데 이의 분산을 위해 분산제를 먼저 투입 교반하며, 더불어 호모게나이저 교반을 통해 겔 입자를 나노사이즈로 분산시키며, 호모게나이저 교반으로 잔존하는 열을 교반유지 냉각을 통해 제거한 것이다.
이하에서는 제조예 및 시험예에 의거하여 본 발명에 따른 그라우트재를 살펴본다. 다만, 아래의 제조예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.
[제조예1] 재자원화 결합재의 제조
먼저 개질 알칼리 자극제를 제조하였다. 개질 알칼리 자극제는, 바텀애시( SiO2 50중량% 이상, Al2O3 20중량% 이상, Fe2O3 5중량% 이상, MgO 5중량% 이상) 100중량부를 소석고(비중:2.94 분말도:3,100~3,300㎠/g) 40중량부와 15시간 1차 혼합 분쇄를 진행하고, 47중량% 농도의 황산마그네슘 수용액 33중량부를 분무하면서 열풍 분쇄를 5시간 진행하여 제조하였다. 이로써 비중 2.9~3.0, 분말도 3,200~3,700㎠/g를 가지는 개질 알칼리 자극제로 제조되었다.
이어 제조한 개질 알칼리 자극제를, 시멘트(비중 3.14, 분말도 3,400~3,600㎠/g의 1종 보통 포틀랜드 시멘트), 고로슬래그 미분말(비중 2.93 분말도 4,673㎠/g의 3종 고로슬래그 미분말), 소석회(200mesh 이하 미분말로 CaO 함량이 70% 이상, MgO 4% 이상, pH가 12이상)와 아래 [표 1]과 같은 조성으로 혼합하였다.
재자원화 결합재의 조성(중량%)
구분 시멘트 고로슬래그 미분말 개질 알칼리 자극제 소석고
급결형 12 35 40 13 100
완결형 15 53 26 6 100
[제조예2] 인산실리카계 경화제의 제조
먼저 실리카졸(투명수용액, pH 8~9, 비중 1.23~1.24, SiO2함량 34~36wt%, 점도(20±1℃) ~max 10cps) 100중량에 분산제(Poly Naphthalene Sulfate, [(C10H8SO3Na)CH2]n, 이온(OH-)계 환경분산성 우수, 분산환경조건 pH 10~12)를 1.2중량부를 투입 교반하고, 이어 인산수용액(투명수용액, 고형분 85%, 비중 1.68, pH 1.6이하) 7중량부을 천천히 투입함과 동시에 수산화칼륨 8중량부를 투입하였으며, 인산수용액 투입 시작시에 11,000rpm 이상의 호모게나이저 교반을 실시하였다. 마지막으로 인산수용액 투입 완료 후에 교반용액100L 기준 11,000rpm 이상 조건에서 1시간을 유지한 후 교반용액의 냉각과 안정화를 위해 200~400rpm 내에서 약 2시간 정도 교반유지하였다. 이로써 투명수용액, pH 10 이상, 비중 1.3~1.5의 물성을 가지는 인산실리카계 경화제로 제조되었다.
[시험예1] 급결형 그라우트재의 특성
1. 급결형 그라우트재의 배합
[제조예1]에서 제조한 재자원화 결합재(급결형)와 [제조예2]에서 제조한 인산실리카계 경화제를 이용하여 아래 [표 2]와 같은 조성으로 급결형 그라우트재를 배합하였다. 급결형 그라우트재에서 A액은 결합재와 물을 혼합한 후 1분간 교반하여 준비하고, B액도 동일하게 경화제와 물을 혼합한 후 1분간 교반하여 준비하였다. 비교예에서 결합재는 1종 시멘트(비중 3.14, 분말도 3,400~3,600cm2/g)를, 경화제는 규산소다 3호(비중 1.4, pH 12이상)를 사용하였다.
급결형 그라우트재의 배합
구분 종류 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 실시예1
A액 결합재
(kg)
1종시멘트 250 250 125 125 - -
재자원화 결합재(제조예1) - - 125 125 250 250
물(L) 420 420 415 415 410 410
합계(L) 500 500 500 500 500 500
B액 경화제
(L)
규산소다 175 - 175 - 175 -
인산실리카계 경화제(제조예2) - 175 - 175 - 175
물(L) 325 325 325 325 325 325
합계(L) 500 500 500 500 500 500
2. 급결형 그라우트재의 특성
위 [표 2]의 배합에 따른 급결형 그라우트재에 대해 겔타임, 압축강도, 질량감소율을 측정하였다. 겔타임은 A액과 B액을 1:1 부피비로 준비하여 각각 비이커로 부피를 확인한 다음, A액을 B액 용기에 1∼2초 내 부은 후 혼합액을 다시 A액 용기로 붓는 과정을 겔이 형성될때까지 반복하여 그라우트가 Gel이 형성되는 시점으로 측정하였다. 압축강도는 A액과 B액의 혼합액을 황동 성형 몰드(50×50×50mm)에 주입하여 성형하여 시험체를 제작한 다음, 1일간 항온항습기(온도 20±1℃, 습도 90%이상)에 양생하고 탈형한 후 수중양생(온도 20±2℃)을 실시하여 재령별(1, 3, 7, 28일) 압축강도로 측정하였다. 질량감소율은 용탈성능 확인을 위해 측정한 것인데, 압축강도 시험과 동일하게 50×50×50mm 시험체를 제작하여 1일간 양생한 다음 시험체의 질량을 측정하고, 이어 수중양생(온도 20±2℃)으로 양생을 실시하고 재령별(7, 28, 56일) 질량을 측정하여 질량감소율을 측정하였다. 측정 결과는 아래 [표 3]과 같이 나타냈다. 염소이온 침투저항성은 100×50mm 시험체로 제작하여 양생 28일에 KS F 2711(전기전도도에 의한 콘크리트의 염소이온 침투저항성 시험방법)에 의거하여 측정하였다.
급결형 그라우트재의 특성
구분 Gel Time
(Sec)
압축강도
(MPa)
질량감소율
(%)
염소이온침투저항성
(Coulombs)
1일 7일 28일 7일 28일 56일 28일
비교예1 62 0.3 1.8 2.3 -0.91% -2.84% 시험체파괴 측정불가
비교예2 49 0.5 2.4 3.9 0.11% 0.25% 0.33% 5,404
비교예3 42 0.5 2.2 2.5 -0.81% -2.41% 시험체파괴 측정불가
비교예4 32 0.6 3.2 4.3 0.05% 0.12% 0.24% 3,357
비교예5 19 1.1 2.9 3.4 -0.57% -1.82% -51.73% 측정불가
실시예1 13 1.7 3.5 5.2 0.19% 0.32% 0.47% 787
위의 [표 3]에서 보는 바와 같이, 결합재로 시멘트를 사용하고 경화제로 규산소다를 사용한 비교예1은, Gel Time 55~65초 수준, 낮은 압축강도, 재령 56일에 시험체 파괴, 시험체 파괴로 인한 염소이온침투저항성 측정불가를 나타냈다. 결합재로 시멘트를 사용하고 경화제로 인산실리카계 경화제를 사용한 비교예2는, 비교예1 대비 재령 1,7,28일의 압축강도가 향상되었고, 질량감소율은 재령 56일에도 시험체의 질량변화가 크게 없음이 확인되었고, 염소이온침투저항성은 5,000~5,500Coulombs의 높은 통과전하량을 나타냈다. 비교예3은 결합재로 시멘트와 재자원화 결합재를 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하고 경화제로 규산소다를 사용한 경우로, 비교예1,2 대비 Gel Time이 촉진되고 압축강도가 다소 향상되는 결과를 나타냈으나, 질량감소율은 B액의 규산소다로 인한 용탈현상으로 재령 56일에 시험체 파괴가 확인되고 더불어 시험체 파괴로 인한 염소이온침투저항성 측정불가를 나타냈다.
비교예4는 비교예3과 동일한 결합재를 사용하고 인산실리카계 경화제를 사용한 경우로, 비교예2와 마찬가지로 비교예1,3 대비 겔타임 촉진, 압축강도 향상, 질량변화 미미, 염소이온침투저항성 향상을 나타냈다. 비교예5는 결합재로 재자원화 결합재를 사용하고 경화제로 규산소다를 사용한 경우로, 겔타임이 19초로 비교예1,2,3 대비 매우 빠르게 겔화되었으며, 압축강도 성능 또한 1일에 1.0 이상으로 크게 향상되었으나, 질량감소율은 규산소다의 사용에 따른 용탈로 인해 -51.73%로 보여줘 시험체 파과까지 이어지지는 않았더라도 수중에 잠긴 시험체의 표면이 약해지면서 부서지고 질량 감소로 이어지는 현상을 보여줬으며, 염소이온침투저향성은 측정불가로 나타냈다.
실시예1는 본 발명에 따라 재자원화 결합재와 인산실리카계 경화제를 사용한 경우로, 겔타임 촉진, 압축강도 향상, 질량감소율 미미, 염소이온침투저항성 우수라는 결과를 나타냈다. 이러한 결과에 따라 본 발명에 따른 그라우트재는 초기 우수한 겔화로 인한 고결성능을 확보하고 높은 압축강도로 안정적으로 지반을 보강하고, 더불어 우수한 염소이온침투저항성으로 해수환경에서 Cl- 부식 침투방지 및 염해 문제점을 보완할 수 있을 것이며, 결국 여러 시공현장에서 지반 그라우트재로 유리하게 사용 가능할 것으로 기대된다.
[시험예2] 완결형 그라우트재의 특성
1. 완결형 그라우트재의 배합
[제조예1]에서 제조한 재자원화 결합재(완결형)와 [제조예2]에서 제조한 인산실리카계 경화제를 이용하여 아래 [표 4]와 같은 조성으로 완결형 그라우트재를 배합하였다. 완결형 그라우트재는 [시험예1]의 급결형 그라우트재와 동일한 방식으로 A액과 B액을 준비하고 적용하였다.
완결형 그라우트재의 배합
구분 종류 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 실시예1
A액 결합재(kg) 1종시멘트 250 250 125 125 - -
재자원화 결합재(제조예1) - - 125 125 250 250
물(L) 420 420 415 415 410 410
합계(L) 500 500 500 500 500 500
B액 경화제
(L)
규산소다 175 - 175 - 175 -
인산실리카계 경화제(제조예2) - 175 - 175 - 175
물(L) 325 325 325 325 325 325
합계(L) 500 500 500 500 500 500
2. 완결형 그라우트재의 특성
위 [표 4]의 배합에 따른 완결형 그라우트재에 대해 겔타임, 압축강도, 질량감소율, 염소이온침투저항성을 측정하였다. 겔타임, 압축강도, 질량감소율, 염소이온침투저항성은 [시험예1]에서와 동일한 방법으로 측정하였다. 측정 결과는 아래 [표 5]와 같이 나타냈다.
완결형 그라우트재의 특성
구분 Gel Time
(Sec)
압축강도(MPa) 질량감소율(%) 염소이온침투저항성
(Coulombs)
1일 7일 28일 7일 28일 56일 28일
비교예1 62 0.3 1.8 2.3 -0.91% -2.84% 시험체파괴 측정불가
비교예2 54 0.5 2.4 3.9 0.11% 0.25% 0.33% 5,404
비교예3 52 0.7 2.8 3.1 -0.42% -1.34% 시험체파괴 측정불가
비교예4 47 1.0 3.5 4.9 -0.11% 0.15% 0.18% 2.852
비교예5 52 1.4 3.1 3.4 -0.45% -1.72% -49.06% 측정불가
실시예1 44 2.1 4.2 6.1 0.05% 0.11% 0.19% 482
완결형 그라우트재는 겔타임 외에는 [시험예1]의 급결형과 비슷한 결과를 나타냈으며, 다만 염소이온침투저항성은 급결형보다 고로슬래그 미분말의 함량이 높기 때문에 우수한 결과를 나타냈다. 이와 같은 결과에 따라 재자원화 결합재의 조성을 조절하면 Gel Time 즉 그라우트의 겔화되는 시점을 조정할 수 있어 급결형 내지 완결형으로 준비할 수 있으며, 이로써 시공방법 및 현장상황에 대응하면서 급결형 내지 완결형을 주입펌프를 사용하여 주입 시공할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (3)

  1. 시멘트, 고로슬래그 미분말, 개질 알칼리 자극제, 소석회를 포함하는 재자원화 결합재;
    인산수용액, 실리카졸, 분산제, 수산화칼륨을 포함하는 인산실리카계 경화제;로 구성되되,
    상기 개질 알칼리 자극제는, 바텀애시 100중량부에 소석고 30~50중량부가 혼합된 혼합분체에, 40~50중량% 농도의 황산마그네슘 수용액이 20~33중량부 분무된 후 열풍 분쇄되어 분말도 3,200~3,700㎠/g로 처리된 것이며,
    상기 재자원화 결합재는, 시멘트 10~20중량%, 고로슬래그 미분말 20~60중량%, 개질 알칼리 자극제 15~60중량%, 소석회 5~20중량%로 구성되며,
    상기 인산실리카계 경화제는, 실리카졸 100중량부에 인산수용액 6~10중량부, 분산제 0.5~2.0중량부, 수산화칼륨 4~10중량부가 혼합 교반되어 처리된 것임을 특징으로 하는 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재.
  2. 제1항에 따른 친환경 재자원화 고로슬래그 자극형 그라우트재를 이용한 그라우팅 공법으로,
    재자원화 결합재 100중량부에 물 150~180중량부가 혼합된 A액;과, 인산실리카계 경화제 70중량부에 물 130~150중량부가 혼합된 B액;을, 1:1의 부피비로 혼합하여, 지반에 주입하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
  3. 삭제
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