KR880001382B1 - Method for grouting polymer-cement mortar into the weak soil - Google Patents
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- 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
Abstract
Description
제1도는 본 발명의 개요도.1 is a schematic diagram of the present invention.
제2도는 본 발명에 의한 자갈층의 주입 순서도.2 is a flow chart of the injection of the gravel layer according to the present invention.
제3도 제2도의"A"부 상세도.3 is a detail view of the "A" part of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 주입공 2 : 케이싱 파이프1: injection hole 2: casing pipe
3 : 스트레이너 4 : 자갈층 또는 모래자갈3: strainer 4: gravel layer or sand gravel
5 : 세사 6 : 공극5: cesarean 6: voids
7 : 시멘트 8 : 모래7: cement 8: sand
9 : 물탱크 10 : 혼합기9: water tank 10: mixer
11 : 폴리머 용해조내수용액 12 : 폴리머 시멘트 몰타르 교반기11: aqueous solution of polymer dissolution tank 12: polymer cement mortar stirrer
12' : 폴리머 시멘트 몰타르 13 : 주입펌프12 ': polymer cement mortar 13: injection pump
14 : 주입관 15 : 콤프레서14: injection tube 15: compressor
본 발명은 암석층 대공극의 충전, 지하 대수층 아래에 있는 자갈층에 지하수 차수벽의 설치, 지하 수중보의 축조 그리고 자갈층의 고결을 목적으로 하는데 사용되는 폴리머시멘트 몰타르 그라우팅체 및 이의 주입방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer cement mortar grouting body used for the purpose of filling rock layer pores, installing a groundwater order wall in a gravel layer below an underground aquifer, building underground submersible beams, and solidifying a gravel layer.
종래에도 지하의 토사중이나 암석층의 대공극 또는 대수층 아래의 자갈층에도 경우에 따라 시멘트계의 그라우팅을 하는 수가 있었는데, 이러한 그라우팅의 예는 1) 시멘트 밀크형, 2) 시멘트-물유리형, 및 3)시멘트 몰타르형이 있다.Conventionally, cement grouting was also possible in underground soils, large voids in rock layers, or gravel layers below aquifers. Examples of such grouting include 1) cement milk type, 2) cement-water glass type, and 3) cement mortar. There is a brother.
상기의 3가지 방법을 설명하면 다음과 같다.The above three methods are explained as follows.
1) 시멘트 밀크형 그라우팅은 토질에 따라 시멘트와 혼련수의 비율을 1 : 1에서 경우에 따라서는 1 : 10까지로도 변경하면서 주입하는 것으로 연약지층이나 암반의 크랙부에 주로 적용된다. 그리고 시멘트의 종류에도 일반 포틀랜드 시멘트와 마이크로-시멘트를 사용하는 경우가 토질공극에 따라 선택적으로 사용되었는데 이 방법은 그라우팅의 시초에서부터 시행하던 방법이다.1) Cement milk type grouting is applied by changing the ratio of cement and kneaded water from 1: 1 to 1:10 depending on the soil, and is mainly applied to cracks of soft strata or rocks. In addition, general portland cement and micro-cement were used for the type of cement, depending on the soil pore. This method was performed from the beginning of grouting.
2) 시멘트-물유리계의 그라우팅은 연약지층의 보강이나 차수용으로 널리 사용되는데, 이것은 시멘트를 물에 현탁시킨 시멘트 밀크를 A액으로 하고 물유리(3호 규산소다)를 물에 적당비율로 희석한 것을 B액으로 할때 A액과 B액이 결합되면 고결하는 성질을 이용하는 것이다.2) Cement-water glass-based grouting is widely used for reinforcement or ordering of soft layers. It is obtained by diluting cement milk suspended in water with A solution and water glass (sodium silicate No. 3) in a suitable ratio. When the solution to B liquid A and B liquid is combined to use the nature of the property.
3) 시멘트 몰타르 그라우팅은 아주 큰 공극을 지닌 지층이나 자갈층에 주입하는 것으로 시멘트, 모래 및 물의 사용 비율은 주입에 편리상 여러가지가 있다. 그러나 어느 것이나 지하에 관으로 주입하는 것이어서 혼련수가 다량 있어야 한다. 그리고 토질에 따라서는 2).3)의 복합형과 거기에 따른 무기질을 첨가하는 수도 있다.3) Cement The mortar grouting is injected into strata or gravel layers with very large voids. The ratio of cement, sand and water is various for convenience. However, anything is to be injected into the tube underground, so there must be a large amount of kneading water. And depending on the soil, you can add the complex of 2) .3) and the mineral accordingly.
상기의 3가지에 있어서의 공통된 결점은 첫째, 지하수가 많은 지층(특히 지하수가 유동하는 곳)에서는 주입제가 유실되어 사용불가능하게 된다. 즉, 시멘트의 일탈로 주입이 요구되는 지역외로 일탈하여 공해문제를 야기시킨다. 둘째, 원래 소기의 배합비가 유지되지 못하여 그라우팅 소기의 목적을 달성하지 못한다는 것이다.Common drawbacks in all three of the above are, firstly, injectables in the groundwater-rich strata (especially where the groundwater flows), making them unusable. That is, the deviation of the cement outside the area where the injection is required to cause pollution problems. Secondly, the original ratio of the desired scavenging cannot be maintained and the purpose of grouting scavenging cannot be achieved.
또한 개별적인 결점은 1)의 시멘트 밀크계에 있어서의 주입계에서는 재료분리 현상으로 주입이 고르지 못하고 ; 2)의 시멘트-물유리계의 주입제에서는 주입계중의 주성분인 물유리가 대공극을 흐르는 지하수에 희석되어 농도가 변해 제때에 겔(gel)이 일어나지 않으며, 경우에 따라서는 차수의 효과가 현저히 떨어지거나 없다. 그리고 고결물의 강도가 아주 약하다. 또한 3)의 시멘트 몰타르 그라우팅에서는 재료의 분리로 모래만 남는 수가 있어 몰타르가 형성되지 않기 때문에 자갈층의 주입제로서는 그 효과를 기대할 수가 없게 된다. 한편 아크릴계 폴리머(아크릴계 고분자 화합물)를 토질 안정제로 사용하는 예를 보면 다음과 같다.In addition, the individual defect is that the injection is not uniform due to the material separation phenomenon in the injection system of the cement milk system of 1); In the cement-water glass-based injector of 2), water glass, which is the main component of the injection system, is diluted in the groundwater flowing through the large pores, so that the gel concentration does not occur in a timely manner. none. And the strength of the solids is very weak. In addition, in the cement mortar grouting of 3), only sand may remain due to the separation of materials, and thus no mortar is formed, so the effect of the gravel layer injection agent cannot be expected. An example of using an acrylic polymer (acrylic polymer compound) as a soil stabilizer is as follows.
A) 토양의 표층을 처리하여 안정화시켜(고화)내수성 및 내침식성을 향상시키는 방법 B) 그라우팅제로 사용하는 경우가 있다.A) Method of stabilizing (solidifying) the surface layer of soil to improve water resistance and erosion resistance. B) Sometimes used as a grouting agent.
상기 A)의 표층처리제는 아크릴산(CH2=CH-COOH)의 모노터(또는 폴리머)의 2가 이상의 금속염(예, 아크릴산 모노머의 칼슘염 :
이때는 아크릴산 금속염의 수용액에 K+, (NH4)+의 과산화물이나 동염(또는 이의 염화물)을 촉매로 하여 토양을 고결시킨다. 여기서, 아크릴산의 모노머(또는 폴리머)의 금속염은 물에 녹으나, 이것들이 촉매의 힘으로 다시 아크릴산의 금속염의 폴리머가 된 것은 불용성이 되어 버린다.At this time, the soil is solidified using a peroxide of K + , (NH 4 ) + or copper salt (or a chloride thereof) as a catalyst in an aqueous solution of metal acrylate. Here, the metal salt of the monomer (or polymer) of acrylic acid dissolves in water, but it is insoluble that these polymers become polymers of the metal salt of acrylic acid again by the force of the catalyst.
한편 B)의 그라우팅제는 아크릴아미드를 사용하는 예가 있는데, 이것은 유기약액주입공법에 속하는 것으로 이것의 아크릴아미드(모노머)의 점성이 극히 낮으며(약 1.2CPS), 아크릴아미드(CH2=CH-CONH2)의 수용액에 과황산칼륨(K2S2O8)이나, 과황산암모늄 [(NH4)2S2O8]등의 촉매를 사용하는 것으로서 아크릴아미드 수용액이 물과 같은 점성임을 이용하여 토립자 사이로 침투시킨 후 촉매의 힘으로 폴리머화학이 프렉시불한 수불용성의 토양 고결물의 형성으로 연약 토질을 강화시키는데 이용된다.On the other hand, the grouting agent of B) uses an acrylamide, which belongs to the organic chemical injection method, and the viscosity of the acrylamide (monomer) is extremely low (about 1.2 CPS), and acrylamide (CH 2 = CH- In the aqueous solution of CONH 2 ), a catalyst such as potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ) or ammonium persulfate [(NH 4 ) 2 S 2 O 8 ] is used. After penetration through the granules, polymer chemistry is used to strengthen the soft soil by the formation of plexiless, water-insoluble soil solids.
그러나, 상기의 방법은 지하수가 흐르는 지하 대수층 아래의 자갈층에서는 약액이 유실되어 겔화가 일어나지 않으며 특히 한정된 지역에 주입하는 한정주입은 불가능하다. 즉, 이는 아크릴아미드 모노머의 점성이 물에 가까운 점을 이용하여 토립자 사이로 침투시켜 느슨한 저층을 고결시키는 것이기 때문이다. 이 점은 그라우팅계에 널리 알려진 공지의 사실이다.However, in the above method, the chemical liquid is lost in the gravel layer below the underground aquifer through which the groundwater flows, and gelation does not occur. In particular, limited injection into a limited area is impossible. That is, this is because the viscosity of the acrylamide monomer penetrates between the granules using a point close to water to solidify a loose bottom layer. This is a known fact well known in the grouting system.
상술한 바와같이 어느 방법으로도 지하대수층 내의 자갈층이나, 특히 이 지하수가 유동하는 경우 더욱 적용이 불가능하여, 만일 여기에 종래와 같은 방법의 시멘트 몰타르 그라우팅을 할 경우 실패의 원인인 시멘트입자의 일탈로 인한 재료 분리 및 시멘트 공해, 시멘트 몰타르로서의 품질의 신뢰성의 결여 및 한정주입이 되지 않기 때문에 시멘트의 유실을 예견하여 과다히 사용하는 등의 비경제성등 여러 문제점을 지니고 있다.As described above, it is impossible to apply gravel in the underground aquifer, or especially when this groundwater flows, and if the cement mortar grouting is performed in the same way as the conventional method, it may be caused by the deviation of cement particles, which causes failure. Due to the separation of materials and cement pollution, lack of reliability of quality as cement mortar, and limited injection, there are various problems such as uneconomical use such as excessive use of anticipated loss of cement.
한편 일본국 공개특허 공보 소60-53589호에는 토양안정용 화학배합물 및 폴리아크릴레이트 비산성 더스트제어에 관한 내용이 기술되어 있는데, 이는 토양 표면층 흙에 아크릴산(코)폴리머염, 다염기 산염, 및 물을 일정비율 배합용해시킨 것을 살포 혼련시켜 날리지 않고 물에 내침식성이며 비교적 단단하게 토양의 표면층을 안정화하는 것에 관한 것으로서, 그 시공방법은 토양의 표면 흙을 일구어, 전기 배합물을 살포, 교반, 혼련한 후 로울러로 전압하여 표면층을 안정화 시키거나 기타의 방법으로 압밀하여 안정화시키는 것으로 이 반Meanwhile, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-53589 describes the contents of soil stabilized chemical compound and polyacrylate non-acid dust control, which are acrylic acid (co) polymer salt, polybasic acid salt, and water in soil surface layer soil. It relates to stabilizing the surface layer of the soil erosion-resistant and relatively hard without spraying and kneading the mixture dissolved and dissolved in a certain ratio, the method of construction is to spread the surface soil of the soil, spraying, stirring, kneading the electrical compound It is then applied to a roller to stabilize the surface layer or to be consolidated and stabilized by other means.
또 다른 방법으로는 아크릴산금속염의 일종인 아크릴산칼슘염의 모노머의 수용액과 이것의 경화 촉진제로, 과황산암모늄과 지오황산소-다 등을 사용하여 전기와 같은 방법으로 토양표층을 경화시켜 안정화시키는 방법도 있다. 참고로 여기에 구리의 염화물이나 기타 구리염을 약간 첨가하면 경화속도가 지극히 빨라진다.As another method, an aqueous solution of a monomer of calcium acrylate salt, which is a kind of metal acrylate salt, and a curing accelerator thereof, and a method of hardening and stabilizing the soil surface by the same method using ammonium persulfate, sodium geosulfate-da, etc. have. For your reference, adding a small amount of copper chloride or other copper salts will speed up the curing.
전시한 두 방법은 아크릴산모노머(폴리머)의 금속염의 모노머가 다음과 같은 성질이 있음을 이용한 것이다. 1)아크릴산금속염중 1가의 금속염(예 Na염)의 모노머는 물에 잘 용해되며 산에 의해서(PH=4정도)응고되는 점, 2)아크릴산금속염중 2가 금속염(예 Ca염)의 모노머는 수용성이나 폴리머가 되면 고무상의 형태로 응고하며, 물에 불용성이 되는 성질을 이용한 것이다.The two methods shown were based on the monomer properties of the metal salt of the acrylic acid monomer (polymer). 1) Monomer of monovalent metal salt (e.g. Na salt) in metal acrylate is well dissolved in water and solidified by acid (PH = 4), and 2) Monomer of divalent metal salt (e.g. Ca salt) in metal acrylate is When water-soluble or polymer becomes, it solidifies in the form of rubber and utilizes the property of being insoluble in water.
그러나, 이것들은 토립자 사이에 균질 침투되는 것이 아니라(사용되는 처리제량과 토량의 비에서)흙에 묻혀져서 압력하에 압밀되면서 화학반응으로 응결하는 비균질성의 것으로 그라우팅제가 아니고 토양의 표층처리제이다.However, these are non-homogeneous infiltration between the granules (in the ratio of the amount of treatment used and the amount of soil used), but they are buried under pressure and condensed under pressure, condensing by chemical reactions, not grouting agents, but soil surface treatment agents.
지금까지 그라우팅제 아크릴계 화학물중, 유기약액 그라우팅제로 아크릴아미드 모노머가 있기는 하다(전술한 바와같이). 그러나 이것은 시멘트 몰타르 용이 아닐뿐만 아니라 이것은 아크릴아미드 모노머의 점도가 1.2CPS정도이고(분자량=86)촉매에 의하여 불용성으로 겔화되어 고결되는 점을 이용한 것으로 참고로 약술하면 다음과 같다.So far, among the acryl-based chemicals of grouting agents, there are acrylamide monomers as organic chemical grouting agents (as described above). However, this is not only a cement mortar, but also the viscosity of the acrylamide monomer is about 1.2 CPS (molecular weight = 86) and is insoluble gelled by the catalyst and used as a reference.
이러한 아크릴아미드 모노머는 비중이 약 1.12이며 무색결정을 하고 있는데 이를 물에 녹여 아크릴아미드 수용액을 만들어 사용하는 바 이의 점도는 약 1.2CPS정도로 극히 낮아, 물과 같은 모노머가 토립자나 모래사이로 침투한 것이 촉매인 과황산칼리와 과황산 암모늄의 산화-환원반응으로 토립자(또는 모래)와 함께 겔화되어 프렉시블한 수불용성의 블록을 형성하여 고결하여서 지반의 지지력을 크게 해주는 것이다. 이는 본 발명과는 출발물질 등의 물성, 촉매의 사용, 반응의 메카니즘, 생성물질, 그라우팅제의 사용목적 등이 전혀 다른 것이다. 또, 본 아크릴아미드 모노머의 그라우팅에는 다음과 같은 결점이 있다.The acrylamide monomer has a specific gravity of about 1.12 and is colorless crystals. The acrylamide monomer is dissolved in water to form an acrylamide aqueous solution. The viscosity of the acrylamide monomer is extremely low at about 1.2 CPS. Thus, a monomer such as water penetrates between granules and sand. Oxidation-reduction of phosphorus persulfate and ammonium persulfate gels together with the granules (or sand) to form a flexible, water-insoluble block that solidifies to increase the bearing capacity of the ground. This is different from the present invention in the physical properties of the starting material, the use of the catalyst, the reaction mechanism, the production material, the purpose of using the grouting agent and the like. Moreover, the grouting of this acrylamide monomer has the following drawbacks.
1) 본 반응은 산화제와 환원제를 동시에 사용하는 반응이므로 주입함에 있어 방법과 기재가 복잡하고 따라서 작업시간이 길어지며,1) Since this reaction is a reaction using an oxidizing agent and a reducing agent at the same time, the method and the substrate are complicated in injecting and thus the working time becomes long,
2) 산화제를 사용하기 때문에 주입기자재(예 주입과, 주입펌프)의 산화방지에 소요되는 각종 방식제를 추가로 사용하여야 하며 겔화하는 시간을 조절하기 위하여(주입거리 조절용으로)반응을 지연시킬 목적으로 안정제도 사용하여야 하는 고도 경제적인 부담도 커진다.2) Because the oxidant is used, various anticorrosive agents needed to prevent oxidation of the injection equipment (eg injection and injection pump) should be additionally used, and the purpose of delaying the reaction (to adjust the injection distance) to control the gelation time. As a result, the high economic burden of using stabilizers also increases.
3) 특히 무엇보다도 지하대수층내의 대공극이나 자갈층의 고화, 이동하는 지하 대수층내의 자갈층내의 그라우팅에서 약재가 유실되어 전혀 사용 불가능한 것은 이미 이 분야의 공지의 사실이고, 이것은 현탁형 물유리계 보다도 훨씬 못하다는 것도 알려진 사실이며, 또한 주입량도 많아서 경제적으로도 부담이 갈 뿐 아니라 아크릴 아미드 모노머의 일탈이 공해 문제와 직결되어 사용규제 중의 그라우팅제이다.3) Above all, it is already known in this field that the medicines are lost and cannot be used at all, due to the loss of chemicals in the large air gaps in the underground aquifer, the solidification of the gravel layers, and the grouting in the gravel layers in the moving underground aquifers, which is much worse than the suspended water glass system. It is also a known fact, and the amount of injection is not only economically burdensome, but the deviation of acrylamide monomer is directly related to the pollution problem and is a grouting agent in the use regulation.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 여러가지의 결점을 해결하기 위한 것으로, 주입재료로서는 폴리머 시멘트 몰타르를 사용하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned various drawbacks, and is characterized by using polymer cement mortar as the injection material.
본 발명은 지하에 주입공을 뚫어 케이싱 파이프를 끼워 넣고 자갈층에 섞어 있는 토입자, 세사 등을 써징방법으로 제거하거나 압밀하여 공극을 확대, 형성하며, 이 공극에다가 시멘트와 모래, 혼련수 그리고 아크릴 폴리머, 셀루로오즈유도체 및 폴리에틸렌옥사이드의 1종 또는 2-3종으로 이루어진 폴리머를 혼합하여 얻은 폴리머 시멘트 몰타르를 충전하고 고결시키는 것을 특징으로 하는 폴리머 시멘트 몰타르 그라우팅제 및 이의 주입방법에 관한 것이다.The present invention inserts a casing pipe by drilling an injection hole in the basement, and expands and forms pores by removing or consolidating earth particles and fine sand mixed in the gravel layer by the surging method, and adding cement and sand, kneaded water and acrylic polymer to the pores. The present invention relates to a polymer cement mortar grouting agent and a method for injecting the same, wherein the cement cement mortar is filled and solidified by mixing a polymer composed of one or two or three kinds of cellulose derivatives and polyethylene oxide.
본 발명에 따른 폴리머 시멘트 몰타르는 우선 요구되는 강도에 맞추어서 시멘트 몰타르를 혼련하고 여기에 폴리머를 소정의 비율로 첨가, 재혼련하면 되는 것이다. 여기에 첨가되는 폴리머에 요구되는 물성을 일예로서 아크릴계 폴리머를 들어보면 다음과 같다 :In the polymer cement mortar according to the present invention, first, the cement mortar is kneaded in accordance with the required strength, and the polymer is added and re-kneaded in a predetermined ratio thereto. Examples of the physical properties required for the polymer added thereto include acrylic polymers as follows:
1)수용성이며 분자량이 매우 클 것 ;1) Water soluble and very large molecular weight;
2) 분자의 구조가 곧은 장쇄형의 것일 것 ;2) the structure of the molecule is straight and long chain;
3) 그 수용액은 점성이 있고(크고)시멘트 몰타르에 혼련하였을때 수중에서 반응은 자유 라디칼로 인하여 시멘트 입자에 대해 응집력이 있을 것 ;3) the aqueous solution is viscous (large) and when kneaded in cement mortar, the reaction in water is cohesive to cement particles due to free radicals;
4) 몰타르의 혼련과정이나 펌프를 이송하는 동안에 시멘트와 결합하여 시멘트 몰타르의 응결을 촉진하거나 급결시켜 주입장치가 막히거나 하여서는 안되며 또 경화물의 강도에 이상이 있어서도 안되며, 이 약재로 인하여 주입장치에 손상이 생기거나 금속이 용출되어 주입제에 혼입되어서도 안된다 ;4) The injection device should not be blocked by promoting or quenching the cement mortar by combining with cement during kneading process or pump transfer of mortar, nor should there be any abnormality in the strength of the cured product. It may not be formed or the metal is eluted and incorporated into the injection;
5) 폴리머 시멘트 몰타르가 지하수층 내의 자갈층에 주입되더라도 주입압으로 인해 재료분리가 생기지 않고 균질성이 유지되어서 자갈층내의 자갈에 시멘트 몰타르 부착이 견고하여 콘크리트가 형성될 때 지상에서와 유사한 강도가 발현되어야 한다.5) Even if polymer cement mortar is injected into the gravel layer in the groundwater layer, material separation does not occur and homogeneity is maintained due to the injection pressure, so that cement mortar adheres to the gravel in the gravel layer so that strength similar to that on the ground should be developed.
상기의 폴리머가 첨가된 시멘트 몰타르는 유동성이 양호하고, 수중에서 주입압력으로 이동하더라도 몰타르의 재료분리가 생기지 않고 균일한 몰타르 형태를 유지하면서 이동 충전되므로 한정주입, 몰타르의 균일성 및 설계강도의 유지등을 정확히 기대할 수 있는 것이 특징이다.The cement mortar to which the polymer is added has good fluidity, and even though it moves to the injection pressure in water, it does not cause material separation of the mortar and is filled and maintained while maintaining a uniform mortar form. It can be expected exactly back.
본 발명에서 아크릴 폴리머로는 폴리아크릴아미드나 그 유도체인In the present invention, the acrylic polymer is polyacrylamide or a derivative thereof.
본 발명에 따른 폴리머 시멘트 몰타르를 이용한 주입방법을 자갈층 그라우팅을 예로들어 도면을 통해 자세히 설명하면 다음과 같다.An injection method using the polymer cement mortar according to the present invention will be described in detail with reference to the drawing as an example of gravel layer grouting.
제1도에 있어서 우선 보링기로 천공(1)하고, 케이싱파이프(2)를 삽입한다. 이때 케이싱파이프(2)의 선단에는 적당한 길이의 스트레이너(3)가 착설되고, 자갈층에는 이 스트레이너(3)가 삽입되는 것이다. 자갈층(4)의 자갈 표면에는 많은 토입자의 침전물이 부착되어 있으며 자갈(4)들 사이에는 토입자나 세사(5)등이 섞여 있다.In Fig. 1, the boring machine 1 drills first, and the
제2도 및제3도에서, 공기 압축기(15)로는 압축공기를, 스트레이너(3)를 통하여 자갈층(4)을 써징하면 토입자, 세사(5)등이 씻겨 나가고, 자갈 사이에 있던 공극(6)이 커진다.In FIG. 2 and FIG. 3, the compressed air is blown into the air compressor 15 through the
이때 케이싱파이프(2)을 들어 올리면서 주입관(14)으로 폴리머 시멘트 몰타르(12')를 자갈층(4)에 주입하면 (A)부 전체는 콘크리트 블록을 형성하게 되는데, 이때 고결물 형상은 주상의 형태를 형성하며, 이것의 주입반경은 케이싱파이프(2)의 끌어올리는 속도에 따라 올라가는 주입관(14)의 인상 속도와 펌프(13)의 주입압력에 따라 달라지는 바, 인상속도가 느리고, 주입압력이 크면 주상의 고결물 반경은 커진다. 자갈층(4)을 압축공기로 써징하면 자갈 표면이 정결해지고 공극의 토사가 압밀되거나, 써징시 배출되어 공극이 커져서 자갈과 폴리머 시멘트 몰타르의 접착이 확실해지므로 고강도의 주입 고결물을 얻게 된다. 즉, 주입한 폴리머 시멘트 몰타르와 자갈이 일체가 되어 콘크리트가 되는 것이다.At this time, if the polymer cement mortar 12 'is injected into the
폴리머 시멘트 몰타르의 제조는, 시멘트(7)와 모래(8), 혼련수(9)를 설계대로 배합하여 혼합기(10)로 혼련하고, 폴리머 수용액(11)를 소정량 만큼 첨가, 몰타르 교반기(12)로 재차 섞으면 폴리머 시멘트 몰타르(12')가 된다. 이것을 펌프(13)로 압송하고 주입관(14)을 통해 주입하게 된다. 이것은 암반층 대공극에도 같은 순서로 주입할 수가 있다. 이때 사용하는 폴리머는 아크릴계의 폴리머나 (전시한 폴리아크릴 아미드, 이의 유도체 또는 이들의 중합물)셀루로으즈계, 폴리에틸렌 옥사이드 등을 사용할 수가 있다.In the production of polymer cement mortar, the cement (7), sand (8), kneading water (9) are blended as designed and kneaded in the mixer (10), and the polymer aqueous solution (11) is added by a predetermined amount, and the mortar agitator (12) is used. ) Again to form polymer cement mortar (12 '). This is pumped into the pump 13 and injected through the injection pipe 14. This can be injected into the rock layer large void in the same order. The polymer used at this time can use an acryl-type polymer (exhibited polyacrylamide, derivatives thereof, or polymers thereof), cellulose-based, polyethylene oxide and the like.
본 발명에서 사용한 폴리아크릴아미드를 설명하면 다음과 같다.Referring to the polyacrylamide used in the present invention is as follows.
1. 분자량이 1,000-1,300 × 104정도의 수용성의 백색분말로 비중은 것(부피)비중으로 0.65정도의 것이다 ; 그리고 분자량이 클수록 접착층이 두꺼워서 응집력이 큰 것이다.1. Water-soluble white powder with a molecular weight of 1,000-1,300 × 10 4 , specific gravity being 0.65 by volume (volume) specific gravity; And the larger the molecular weight, the thicker the adhesive layer, the greater the cohesive force.
2. 이것을 중량비로 0.1-0.3%정도를 용해한 수용액은 그 점도가 135-1300CPS이며 PH=7.5이다 ; 폴리아크릴아미드는 분자구조가 장쇄형임은 널리 알려진 것이며 3차원적으로 서로 꼬인 형태로 되었다가 수용액중에는 서로 팽윤하여 퍼지며 시멘트 몰타르를 감싸는데 이것의 엄폐율이 0.03%일때가 응집력(=재료 분리 방지력)과 경제성이 최적인 것으로 시멘트 몰타르에는 시멘트와 물의 비가 시멘트 : 물=1 : 1-1 : 10까지로 보통 사용하는 고로 폴리아크릴아미드의 량은 시멘트 몰타르에 사용하는 시멘트의 중량의 0.1-0.3%가 되도록 환산한 수용액으로 사용하고 거기 물의 첨가량을 조절 교반하여 엄폐율을 조정해서 그라우트제로서 주입장소에 최적의 조건이 되도록 하는 것이다.2. The aqueous solution which melt | dissolved about 0.1-0.3% by weight ratio has the viscosity of 135-1300CPS and PH = 7.5; It is widely known that polyacrylamide has a long chain structure, and it becomes three-dimensionally twisted form and then swells and spreads in an aqueous solution and wraps up cement mortar. ) And economical efficiency is the ratio of cement and water in cement mortar: Cement: Water = 1: 1-1: 10 The amount of polyacrylamide that is usually used is 0.1-0.3% of the weight of cement used in cement mortar. It is used as the aqueous solution converted to and the addition amount of water is adjusted and stirred to adjust the cover ratio so that it may be an optimal condition for injection site as grout agent.
3. 이때에 사용하는 폴리아크릴 아미드는 아크릴 아미드의 모노머를 중합시켜서 겔을 만들고 이것을 건조하여 분쇄해서 제조하는 것인바 건조 온도가 60℃이상이면 아미노기가 이미도기로 되어 불용성이 되는 고로 이러한 것은 외형상으로는 같으나 조심하여야 한다.3. The polyacrylamide used at this time is to polymerize the monomer of acrylamide to make a gel, and then dry and pulverize it. If the drying temperature is 60 ° C. or more, the amino group is imide group and becomes insoluble. The same, but be careful.
4. 또 폴리아크릴아미드와 그 유도체의 중합물을 사용할때는 폴리아크릴 아미드와 그 유도체의 비는 폴리아크릴아미드의 0.3-0.7몰이 되는 것이 적당하다.4. In addition, when using the polymer of polyacrylamide and its derivative (s), it is suitable that the ratio of polyacrylamide and its derivative (s) shall be 0.3-0.7 mol of polyacrylamide.
상술한 바와같이 본 발명의 공법은 아크릴계 폴리머(예 : 폴리아크릴 아미드) 및 그 유도체(예 : AMPS), 혹은 이들의 중합물, 셀루로오즈유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 등의 폴리머를 각기 단독 또는 2-3종을 주입장소에 따라 소정량의 폴리머 수용액(폴리머 기준, 사용한 시멘트의 무게비 0.1-0.3%)을 시멘트 몰타르에 지정된 량 만큼 혼련하여 만든 폴리머 시멘트 몰타르를 주입제로 하여 지하수가 있는 암석층의 대공극이나, 자갈층에 그라우드 하는 주입공법으로써, 시멘트 몰타르가 수중에서 재질 분리를 일으키지 않고 한정 주입되며, 대형 공극이나 자갈층에 경제적이고도 안전하게 주입을 할 수 있는 것이 그 특징이다.As described above, the method of the present invention is used alone or 2-3 kinds of polymers such as acrylic polymers (e.g. polyacrylamides) and derivatives thereof (e.g. AMPS), or polymers thereof, cellulose derivatives, polyethylene oxides, and the like. Depending on the injection site, a large amount of macropore in the groundwater or gravel layer with groundwater using polymer cement mortar made by kneading a predetermined amount of aqueous solution of polymer (based on polymer, weight ratio of used cement 0.1-0.3%) as specified in cement mortar. As an injection method to ground, cement mortar is limitedly injected without causing material separation in water, and it is characterized by being economically and safely injected into large pores or gravel layers.
본 발명의 1실시예로서, 사용된 시멘트량의 0.1-0.3중량% 만큼의 폴리아크릴아미드의 수용액을 시멘트 몰타르 혼련 후 그 몰타르에 첨가, 혼합 및 재혼련하면 혼련 초기에는 점도가 상승하여 유동성이 적어지나 3-4분이 경과하면 유동성이 극히 양호한 주입용 폴리머 시멘트 몰타르가 얻어지게 된다. 이때에 시멘트 : 모래 : 혼련수의 비율은 지상에서의 강도를 기준으로 하여 배합하여도 무방하나, 다만 혼련수량은 펌프로 압송하는 점을 고려하여(혼련수의 첨가량을 유동성을 고려하여)조절 중량하여 지하 대수층내의 자갈층을 시멘트 콘크리트화 하는 폴리머시멘트 몰타르 그라우팅이 되는 것이다.As an embodiment of the present invention, when 0.1-0.3% by weight of an aqueous solution of polyacrylamide is added to the mortar after kneading cement mortar, the viscosity increases at the initial stage of kneading and the fluidity is low. After 3-4 minutes, the polymer cement mortar for injection is extremely good. At this time, the ratio of cement: sand: kneaded water may be mixed on the basis of the strength on the ground, but the amount of kneaded water is pumped by pump (adjusting the amount of kneaded water in consideration of fluidity). Therefore, the cement cement mortar grouting is to cement the gravel layer in the underground aquifer.
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| KR1019850002519A KR880001382B1 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Method for grouting polymer-cement mortar into the weak soil |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR860008342A KR860008342A (en) | 1986-11-14 |
| KR880001382B1 true KR880001382B1 (en) | 1988-07-29 |
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ID=19240511
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| KR1019850002519A KR880001382B1 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Method for grouting polymer-cement mortar into the weak soil |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR880001382B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100564368B1 (en) * | 2003-12-15 | 2006-03-27 | 설강준 | Consistency compaction grouting system for a construction of water-proof wall |
| KR100682823B1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-02-15 | 한우선 | The gelable acrylate grouting composition and the reinforcing method of cutoff wall with the gelable acrylate grouting composition |
| CN109160793A (en) * | 2018-11-22 | 2019-01-08 | 山西黄河新型化工有限公司 | A kind of support mortar grouting material |
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1985
- 1985-04-15 KR KR1019850002519A patent/KR880001382B1/en not_active IP Right Cessation
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