KR100407119B1 - The method of constructing the surface layer of road by soil cement - Google Patents

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Abstract

고화토 공법에 있어 종래 흙만으로 모재로하는 고화토 공법과는 달리 시공 현장에서 발생하는 흙에 적게는 70wt% 많게는 80wt% 파쇄석을 첨가 이를 모재로하고 여기에 CAS계 시멘트를 구성성분으로 하고 PSA(potassium alum계), 석고, 마이크로실리카를 주성분으로 하는 분말고화제, 스테아린산아연과 젤라틴질의 탄닌산을 구성성분으로하는 차수 및 동결방지제, 액상경화제를 첨가하여 충분히 교반 혼화시킨 고화토 시공몰탈을 기층위에 타설하고 전압다짐하여 정형한후 완전히 고결경화시키는 고화토 공법에 의한 도로표면층 시공방법에 관한 것임.Unlike conventional pyrotechnics, which use only soil as the base material in the solidification method, add 70 wt% to 80wt% of crushed stone to the soils generated at the construction site. (potassium alum type), gypsum, microsilica powder as a main component, ordered and cryoprotectant and liquid hardener with zinc stearate and gelatinous tannic acid as ingredients, and mixed with a hardened soil construction mortar on the substrate It relates to the construction method of the road surface layer by the solidification method, which is completely solidified after placing and shaping with voltage compaction.

Description

고화토 공법에 의한 도로 표면층 시공방법 {THE METHOD OF CONSTRUCTING THE SURFACE LAYER OF ROAD BY SOIL CEMENT}Road surface layer construction method by the high soil soil method {THE METHOD OF CONSTRUCTING THE SURFACE LAYER OF ROAD BY SOIL CEMENT}

본 발명이 시공현장에서 발생하는 흙과 돌을 이용 이를 직접 파쇄분급하여 이를 모재로하고 여기에 시멘트, 고화제, 차수 및 동결방지제, 액상의 경화제를 첨가 충분히 교반 혼화한 고화토 몰탈로 기층위에 타설 작업으로 산간도로, 임도, 농도 등의 도로 표면층을 시공하는 방법에 관한 것으로 상세하게는 현장토에 상당량의 미세골재를 첨가하므로서 도로 표층에 필수적인 기능으로 요구되는 압축강도, 전단강도 및 내마모성을 물리적으로 높힐수있고 팽창성 CAS시멘트를 주성분으로 하고 PSA(potassium alum계), 석고, 마이크로실리카로 구성되는 고화제에 의하여 에트린자이트 생성반응, 규산질성분의 첨가로 인하여 수산화칼슘의 분산성을 높히므로서 수산화칼슘의 포졸란 반응의 활성화 등으로 조직의 치밀화에 의한 수밀성의 향상등으로 고화체의 강도향상과 차수성을 높이고 석고의 첨가로 토양중에 휴민산 등의 부식산에 의한 고화체 강도 저하를 방지할 수 있으며 차수층 및 동결 방지제의 첨가로 차수성의 극대화, 융해로 인한 균열방지와 액상경화제 첨가로 흙입자성분과 돌입자성분간에 반응을 촉진시키므로 흙과 미세골재간의 결합력을 더욱 강화시키므로 보다 높은 강도, 내마모성, 내수성, 동결 방지 특성을 향상시킬수 있는 도로표면층 시공방법에 관한 것이다.The present invention uses the soil and stones generated at the construction site to classify them directly into a base material and add cement, hardener, ordering and freezing agent, and a liquid curing agent. The work relates to the construction of road surface layers such as mountain roads, forest roads, concentrations, etc. Specifically, by adding a considerable amount of fine aggregate to the field soil, the compressive strength, shear strength, and abrasion resistance required as essential functions of the road surface are physically Calcium hydroxide by increasing the dispersibility of calcium hydroxide due to ethrinite formation reaction and addition of siliceous component by solidifying agent composed of PSA (potassium alum), gypsum and microsilica Strength of solidified body by improvement of watertightness by densification of tissue by activation of pozzolanic reaction Enhancement and water repellency, and the addition of gypsum prevents the reduction of solidified body strength due to humic acid such as humic acid in the soil. The present invention relates to a road surface layer construction method capable of improving the strength, abrasion resistance, water resistance, and anti-freezing properties by promoting the reaction between the soil particle component and the granular particle, thereby further strengthening the bonding force between the soil and the fine aggregate.

종래 표층을 마감층으로 하고 장기간 노출과 접촉이 요구되는 차도, 임도, 산간도로, 보도와 같은 도로시공 구조체는 통상 콘크리트 구조체와 유사한 강도(150-200kg/㎠)와 내마모성, 동결융해방지, 내수성이 확보되어야하나 종래 고화토 공법에 의한 흙만으로 모재로하는 도로 표층은 우수등 물을 접하면 고화체로 부터 미반응 흙입자가 침출하여 표면이 미끄럽고 낮은 강도 때문에 차량이 통과하면서 하중과 멈춤 및 출발시 발생하는 전단 충격으로 표면의 마모파손은 물론 차수성이 좋지않아 동절기에 동결 및 융해로 쉽게 균열이 발생하거나 조직의 와해로 내구성이 짧다.Road construction structures such as roadways, forest roads, mountain roads, and sidewalks, which require a conventional surface layer as a finishing layer and require long-term exposure and contact, have similar strength (150-200kg / ㎠), wear resistance, freeze-thawing resistance, and water resistance. However, the surface layer of the road surface, which is based on the soil by conventional solidification method, only occurs when the load passes, stops and starts when the vehicle passes through due to the slippery and low strength of the surface. It is not easy to damage the surface as well as wear due to shear impact, so it is easily cracked due to freezing and melting in winter, or it is short in durability due to tissue breakdown.

그 밖에도 도로 경사가 클 경우에는 차량 운행이 어렵다할것이나 그렇다해서 낮은강도와 내마모성이 약하므로 미끄럼방지 구조선을 설치해도 효과가 없다.In addition, when the road slope is large, it will be difficult to drive the vehicle. However, low strength and abrasion resistance are weak.

그러므로 흙만을 모재로한 고화토 공법으로 도로 표층 등의 시공에는 거의 사용하지 않고 있는 실정이다.Therefore, it is hardly used for the construction of the surface layer of the road by the soil-based construction method.

본 발명은 종래 흙만을 모재로 하여 시멘트와 고하제로 처리한 고화토 공법에 의한 도로표면층의 문제점을 해결한 도로 표면층 시공방법을 제공함에 목적이 있으며 이를 해결하는 수단으로 시공현장에 발생하는 흙과 흙에 포함된 돌을 파쇄시킨 파쇄골재를 일정비로 혼합한 모재를 채택하므로서 자체 강도가 큰 파쇄골재의 맞물림 효과에 의한 압축강도 및 전단강도 등의 강도를 높히는 기본골격을 마련하고 골재의 간극에 충진되는 흙은 통상으로 사용되는 시멘트의 고결력에 더하여 다기능성의 고화제를 첨가하므로서 고화체의 건조시에 건조수축응력으로 발생하는 균열방지와 흙에 통상으로 함유되는 부식산(휴민산등)에 의한 강도 저하 방지를 해결하고 수화과정에서 다량의 에트린자이트를 생성케하여 고화체 간극중에 침상결정으로 성장하여 3차원적으로 연결된 골격구조를 형성해서 간극을 충진시키므로 차수성을 높이고 특히 고화제의 마이크로실리카는 미세한 입자 때문에 체움재의 기능과 시멘트의 수화반응 촉진기능을 갖게하므로서 수산화칼슘이 포졸란 반응에 좀더 활발하게 참여할 수 있도록 하므로서 전체적인 수화반응의 촉진으로 조직의 치밀성을 높히므로 차수성을 증가시킬 수 있게하고 또 고화제와 함께 사용하는 차수 및 동결방지제의 첨가는 콜로이드 입자간에 분산성을 좋게하고 접착력을 발현케하므로서 차수성을 극대화하고 수밀성을 향상시키므로 동결방지기능이 부여될 수 있으며 액상경화제의 첨가로 흙입자 성분과 파쇄석입자 성분간에 이온반응을 활성화시키므로 보다 높은 강도 내마모성, 동결방지 특성을 향상시킬 수 있는 도로 표면층 시공방법을 제공함에 목적이 있다 하겠다.The present invention has an object to provide a road surface layer construction method that solves the problems of the road surface layer by the solidified soil method treated with cement and an elevation agent using only the soil as a base material and the soil and soil generated in the construction site as a means to solve this problem By adopting the base material mixed with the crushed aggregates crushed stone in a certain ratio, it provides a basic skeleton to increase the strength of compressive strength and shear strength by the interlocking effect of the crushed aggregates with high strength and filling the gap between the aggregates Soil is added to the high-strength strength of cement, which is commonly used, to prevent the cracking caused by dry shrinkage stress when drying solids, and by humic acid (huminic acid, etc.) normally contained in soil. It solves the reduction of strength and generates a large amount of ethrinite during the hydration process and grows into needle crystals in the solidified body gap. Calcium hydroxide can participate more actively in the pozzolanic reaction by forming a dimensionally linked skeletal structure to fill gaps and thus increase the orderability, especially the microsilica of the solidifying agent has the function of the sieve material and the function of promoting the hydration reaction of cement due to the fine particles. By increasing the compactness of the tissue by promoting the overall hydration reaction to increase the degree of ordering, and the addition of the order and cryoprotectant used in conjunction with the solidifying agent to improve the dispersibility and adhesion between the colloidal particles Freeze protection can be given by maximizing water quality and improving watertightness, and the addition of liquid hardener activates the ionic reaction between soil particle and crushed stone particles, thus improving the road surface layer which can improve higher strength wear resistance and freeze protection. In providing the construction method I will have.

본 발명은 종래 흙만을 모재로 하여 시멘트와 고화제로 처리하는 고화토 공법에 의한 도로 표면층의 문제점을 해결한 도로 표면층 시공방법에 관한 것으로 시공현장에서 발생하는 흙과 돌의 량을 조정하여 일정 중량비가 되게한 것을 이동식 콘크리트 혼합공급기(국내실용신안공보 제 0197769호)로 파쇄분급시킨 흙과 미세골재를 모재로하고 여기에 통상의 포트란트시멘트와 다기능성의 고화제 차수 및 동결방지제, 액상경화제를 첨가 교반 혼화한 고화토 몰탈을 타설 전압다짐후 소정기간(14-28일)고결 경화시키는 고화토공법에 의한 도로 표면층 시공방법에 관한 것으로 이를 구체적으로 설명하면,The present invention relates to a road surface layer construction method that solves the problems of the road surface layer by the solidified soil method, which is treated with cement and a hardener using only soil as a base material, by adjusting the amount of soil and stones generated at the construction site by a certain weight ratio. It is based on soil and fine aggregates that are crushed and classified with a mobile concrete mixing feeder (Domestic Utility Model Publication No. 0197769). It relates to a road surface layer construction method by the solidification method which adds, stirs and mixes mixed mortar mortar to solidify for a predetermined period of time (14-28 days) after pouring voltage.

먼저 모재가 되는 흙과 파쇄골재의 배합 중량비를 흙 20-30wt%에 분쇄골재 80-70wt% 범위로하고 이 모재 100부 중량부에 대하여 포트란트시멘트 10-12 중량부, 분말고화제 4-8 중량부, 차수 및 동결방지제 0.06-0.15 중량부, 물희석액상경화제, 2-3 중량부를 첨가하여 충분히 교반 혼합한 고화토 시공몰탈을 기층위에 타설 전압다짐후 일정기간(14-28일)고결경화시킴을 특징으로하는 고화토 공법에 의한 도로 표면층 시공방법에 관한 것이다.First, the mixing weight ratio of the soil and the crushed aggregate that is the base material is in the range of 20-30 wt% of soil and 80-70wt% of crushed aggregate, and 10-12 parts by weight of cement for cement and 100 parts by weight of powder solidifying agent based on 100 parts by weight of the base material. Add part 0.06-0.15 parts by weight, order and cryoprotectant, water diluent liquid hardener, and 2-3 parts by weight, and solidify hardened soil construction mortar mixed with agitation on the base layer for a certain period of time (14-28 days). It relates to a road surface layer construction method by the solidified soil method characterized in that.

이상에서 얻어진 도로 표면층 형성용 고화토 몰탈을 실재 현장에서 실시하는 방법은 도로 표면층과 같이 장기간 노출되는 고화층은 일반 콘크리트의 강도 150-200kgf/㎠와 거의 유사한 강도를 발현할 수 있는 물리화학적 성질을 충족해야되기 때문에 고화토공법과 콘크리트 공법의 중간 시공방법을 선택 흙과 콘크리트 성상을 모두 고려한 시공에 역점을 두고 있다.The above-mentioned method of carrying out the mortar for road surface layer formation on the actual site shows that the solidified layer which is exposed for a long time like the road surface layer has the physical and chemical properties that can express the strength almost similar to that of general concrete 150-200kgf / ㎠. Since it is necessary to meet the intermediate construction method between the hardening method and the concrete method, the emphasis is on the construction considering both soil and concrete properties.

따라서 시공토는 콘크리트 구조물 포설 슬럼프보다 약간 함수비를 낮추어 기층에 포설시킨 다음에 개인전압 다짐장비(콘벡트)로 도로 개설경계면과 경계석간에 접합시공다짐을 먼저한 다음에 시공층 모두를 전압다짐시키고 정형한 후 40분-1시간 경과후 정적경과 과정에 따라 기초층(1층)은 양족로울러로 다짐시공한다.Therefore, the construction soil should be laid on the base with a lower water content than the concrete slump and then the joint construction between the road opening boundary and the boundary stone with the individual voltage compaction equipment (convecto). After 40 minutes to 1 hour, base layer (1st floor) is compacted by bipedal roller according to static process.

표층(2층) 다짐시공은 1층과 같은 개인장비전압다짐방법으로 시공한다.Surface compaction (2F) compaction should be done with the same equipment voltage compaction method as the 1st floor.

40분-1시간 경과후에 뎀핑로울러(tamping roller)로 전압다짐으로 마감시공한다.After 40 minutes-1 hour, finish with voltage compaction with a tamping roller.

위에서 기층이라함은 굵은 돌이나 파쇄석으로 다짐하여 기층을 형성할 수 있고 지반층이 강도가 클경우에는 표층지반층을 제거하고 다짐한층을 기층으로 할 수 있고 위의 방법에 있어 모재에 혼합되는 파쇄석으로 입도는 1cm이하의 입도를 사용하고 모재의 수분함량을 8-12% 범위이나 현장토의 특성에 따라 그이상의 수분함량을 가질 수 있으나 액상경화제 첨가시 희석되는 물의 량으로 수분함량을 어느 정도 조절할 수 있다.In the above, the base layer may be formed by coarse stone or crushed stone to form a base layer. If the ground layer is of high strength, the ground layer may be removed and the compacted layer may be formed as a base layer. As the crushed stone, the particle size of 1cm or less is used, and the water content of the base material is 8-12% range, but it may have more water content depending on the characteristics of the soil, but the water content is limited to the amount of water diluted when the liquid hardener is added. I can regulate it.

또 상기 방법에서 첨가되는 고화제의 구성성분은 표(1)의 화학성분을 갖는 CSA계(calcium sulphoaluminate)의 팽창성시멘트, 표(2)의 화학성분을 갖는 PSA(potassium alum계) 그리고 석고, 표(3)의 화학성분을 갖는 마이크로실리카로 구성되는 분말고화제로서 그 중량 조성비는 다음과 같다.In addition, the constituents of the solidifying agent added in the above method are the expansive cement of CSA (calcium sulphoaluminate) having the chemical composition of Table (1), PSA (potassium alum system) having the chemical composition of Table (2) and gypsum, table A powder solidifying agent composed of microsilica having the chemical component of (3), whose weight composition ratio is as follows.

고화제의 구성성분 조성비(중량비)Composition ratio of composition of solidifying agent

CSA계 시멘트 76%CSA Cement 76%

PSA 14%PSA 14%

석고 7%Gypsum 7%

마이크로실리카 3-6%Microsilica 3-6%

상기 고화제의 각 성분의 기능을 알아보면 소일 시멘트(soil cement)에서 보통 포트란트 시멘트가 가장 보편적으로 사용되고 있지만 고함수비의 점성토, 고유기물질토 쪼는 유기물질을 포함하는 흙 등에 적용하기에는 한계가 있다.When the function of each component of the solidifying agent is usually used in soil cement (Portland cement is the most commonly used, but there is a limit to apply to soils containing organic matter, such as viscous soils, high-molecular soil soils of high water content.

그리고 보통 포트란트시멘트 고화체에서 항상 발생하는 건조 수축에 의한 균열발생, 느린정화속도 낮은 인장강도 등에 문제점이 있다.In addition, there are problems such as cracking caused by dry shrinkage, slow purification rate and low tensile strength, which always occur in solid cement cement.

그 해결책으로 팽창시멘트 CAS를 고화체의 주성분으로 사용하므로서 포트란시멘트의 소일시멘트 공법에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.As a solution, by using the expanded cement CAS as a main component of the solidified body, the problems arising in the small cement method of the fortran cement can be solved.

CSA시멘트(3CaO ·3Al2O3·CaSO4)는 자연에서 산출되는 아우인(hauyne)의 모든 Na와 Si 성분을 Ca 및 Al로 치환시킨 화합물로 아우인의 결정구조와 거의 유사하기 때문에 아우인이라 부르기도하는데 CSA 시멘트의 기능은 수화과정 초기부터 에트린자이트가 급속히 생성되는데 에트린자이트의 급속한 생성은 다량의 수분을 요구하므로 흙 속의 간극으로 부터 다량의 간극수를 빼앗아 함수비를 저하시킴과 동시에 그 간극중에 침상결정으로 성장하여 3차원적으로 연결된 골격구조를 형성해서 간극을 충진한다.Since CSA cement (3CaO · 3Al 2 O 3 · CaSO 4) are substantially similar to all of Na and Si components of the brother of (hauyne) calculated by the nature in which the compound is substituted by Ca and Al to the crystal structure of the younger the brother of The function of CSA cement is that ethrinite is produced rapidly from the beginning of the hydration process. The rapid formation of ethrinite requires a large amount of water, so it removes a large amount of pore water from the gap in the soil and lowers the water content. At the same time, the gap is grown into needle crystals to form a three-dimensionally connected skeletal structure to fill the gap.

그리고 에트린자이트 결정 상호간의 얽힘에는 토입자간의 고결력을 증가시켜 조기의 강도를 발현케하며 속경성분의 수화 이후에는 여분의 C3S가 활발히 수화하게 되는데 이때 생성하는 토베모라이트겔(tobemorite-gel :C-S-H gel)은 미수화 입자간에 형성된 에트린자이트 골격 구조내의 간극을 충진하여 조직의 치밀화와 강도를 증가시킨다.In addition, the intertwining of ethrinzite crystals increases the high strength between the earth particles, leading to an early strength, and after the hydration of the fast-growing component, extra C 3 S is actively hydrated. -gel: CSH gel) increases the densification and strength of tissues by filling gaps in the ethrinzite skeletal structure formed between unhydrated particles.

또 에트린자이트 생성에 의한 강도 발현에는 부식산의 영향이 그이상 현저하게 미치지 못하므로 고유기질토가 포함되는 차수층 고화토 공법에 효과적이다.In addition, since the effect of humic acid does not significantly affect the development of strength by the formation of ethrinite, it is effective in the ordered layer solidification method including intrinsic substrate soil.

또 CSA계의 팽창성 시멘트를 차수층 고화토 공법에 사용하므로서 유리한 것은 보통 포트란트 시멘트 보다 팽창성이 크다.In addition, the advantage that the CSA-based expandable cement is used in the ordered layer hardened soil process is usually more expandable than the Portland cement.

보통 포트란트시멘트의 대기중에서 경화할 때 건조 수축으로 균열이 발생하는데 이는 소일시멘트의 내구성에 악영향을 미친다.In general, cracking occurs due to dry shrinkage when hardening the cement in the air, which adversely affects the durability of the soil cement.

그러나 CSA 시멘트는 수화 초기에 팽창성 수화물인 에트린자이트가 급속히 생성되어 소일시멘트 강화체의 팽창압을 발생시키게되며 이러한 팽창압은 시멘트 수측응력을 보상하게되어 도로표면층의 균열을 방지할 수 있게된다.However, in CSA cement, edrinzite, an expandable hydrate, is rapidly generated at the initial hydration to generate the expansion pressure of the soil cement reinforcement, and this expansion pressure compensates for the cement water stress and prevents cracking of the road surface layer. .

그 밖에 CSA계 시멘트에 일정량의 무수석고(CaSO4)를 첨가하면 수화촉진으로 다량의 간극수를 소비하므로서 응결시간이 단축된다.In addition, when a certain amount of anhydrous gypsum (CaSO 4 ) is added to the CSA cement, condensation time is shortened by consuming a large amount of pore water to promote hydration.

CSA의 수화반응이 진행되기 위해서는 일정한 농도의 SO3가 존재해야하는데 무수석고를 적당량 첨가하면 CSA의 수화반응과 C3S의 수화를 촉진시켜 더 많은 에트린자이트가 생성되 더욱더 치밀한 고화체를 형성할 수 있다.In order for the hydration reaction of CSA to proceed, a certain concentration of SO 3 should be present. When an appropriate amount of anhydrous gypsum is added, the hydration reaction of CSA and the hydration of C 3 S are promoted to produce more ethrinite, resulting in a more compact solid. can do.

본 발명에서 사용되는 고화제성분중 CaSO4는 내유기성 고화체라 할 수 있다.CaSO 4 in the solidifying agent used in the present invention may be referred to as an organic resistant solid.

소일 시멘트에서는 흙속에 함유된 유기물이 시멘트의 수화반응을 억제한다.In soil cement, organic matter contained in soil inhibits the hydration of cement.

유기물증의 부식산(humic acid) 및 펄빅산(fulvic acid)은 시멘트의 수화반응에 의해 생성되는 수산화 칼슘과 반응하여 부식산 칼슘을 생성하고 이와 같은 생성물이 수화되지않은 시멘트 입자를 파괴시켜 시멘트의 수화반응이 저해 받는다.Humic acid and fulvic acid in organic matter react with calcium hydroxide produced by the hydration reaction of cement to produce calcium humic acid, and this product destroys unhydrated cement particles. Hydration is inhibited.

이와 같은 현상은 결국 시멘트가 첨가되는 고화토 공법에서 고화체의 강도를 떨어뜨리게된다.This phenomenon, in turn, reduces the strength of the solidified body in the solidified soil method in which cement is added.

상기와 같은 현상은 고화토 공법에서 시멘트와 함께 첨가되는 석회에도 유사한 양상이 나타난다.This phenomenon is similar to the lime added with cement in the solidification method.

이상과 같은 문제를 해결하기 위하여 사용되는 성분이 석고로서 이의 특징적인 조성으로는 다량의 삼산화황(SO3)을 함유한다는 것이다.The component used to solve the above problems is that gypsum contains a large amount of sulfur trioxide (SO 3 ) as its characteristic composition.

SO3는 반수석고(CaSO4·0.5 H2O) 또는 이수석고(CaSO4· 2H2O)의 형태로 함유된다.SO 3 is contained in the form of hemihydrate gypsum (CaSO 4 .0.5 H 2 O) or dihydrate gypsum (CaSO 4 · 2H 2 O).

일반적인 포트란트시멘트에 적당량의 석고를 가함에 따라 개량효과가 개선되는 것은 석고와 흙중의 반응성 알루미나등이 에트린자이트(3CaO ·3Al2O3·CaSO ·32H2O)를 생성하고 흙중의 결정수를 대량으로 흡수하여 함수비를 저하시킴과 동시에 에트린자이트 결정이 흙입자의 간극을 충진시켜 경화체를 치밀하게 하기 때문이다.The improvement effect is improved by adding an appropriate amount of gypsum to a general potent cement. The reactive alumina in gypsum and soil produces ethrinite (3CaO3Al 2 O 3 , CaSO3 2 H 2 O). This is because a large amount of crystal water is absorbed to reduce the water content, and at the same time, the ethrinzite crystals fill the gaps of the soil particles to make the hardened body compact.

그리고 이와 같은 에트린자이트의 생성에 의한 강도 발현에는 부식산의 영향이 그 이상 현저하게 미치지 못하므로 석고를 가하므로서 흙중에 어느정도의 부식산이 포함되더라도 도로 표면층의 강도에 영향을 미치지 아니한다.In addition, since the effect of humic acid does not significantly affect the development of strength due to the production of ethrinite, even if some humic acid is included in the soil by gypsum, it does not affect the strength of the road surface layer.

그 밖에 고화제의 성분으로 마이크로실리카는 시멘트의 량을 크게 줄일 수 있는 성분으로서 콘크리트 혹은 시멘트계 고화제로 처리된 흙에서 마이크로실리카는 채움재의 기능과 시멘트의 수화반응 촉진재의 역활을 한다.In addition, as a component of the hardener, microsilica is a component that can greatly reduce the amount of cement. In the soil treated with concrete or cement-based hardener, microsilica functions as a filler and an accelerator of hydration reaction of cement.

마이크로실리카는 1-3㎛ 정도의 구형 입자이므로 간극을 매우는 역활을 하며 시멘트 수화반응에서 포졸란반응은 수산화 칼슘이 필요한데 마이크로실카가 없는 경우 수산화칼슘은 큰덩어리로 존재하며 적은 입자에 비교적 강하에 붙어있어 다음 단계로의 화학반응이 저해받는다.Since microsilica is a spherical particle of about 1-3㎛, it plays a role of gap. In the cement hydration reaction, the pozzolanic reaction requires calcium hydroxide. In the absence of microsilica, calcium hydroxide exists in large chunks and is relatively attached to small particles. The chemical reaction to the next step is inhibited.

그러나 마이크로실리카의 존재시에는 마이크로실리카가 이 수산화칼슘 덩어리를 잘개부수는 역할을 하여 수산화칼슘에 포졸란 반응에 좀더 활발하게 참여할 수 있도록 하므로서 전체적인 수화반응이 촉진된다.In the presence of microsilica, however, microsilica plays a role in breaking up the calcium hydroxide mass, thereby facilitating the overall hydration reaction by allowing the calcium hydroxide to participate more actively in the pozzolanic reaction.

그리고 본 시공방법에서 고화토시공몰탈에 첨가되는 차수 및 동결방지제는 스테아린산아연에 제라틴질탄닌산 20-30wt%가 첨가된것이고 스테아린산아연은 지방산의 특성인 콜로이드입간에 분산성이 우수하고 또 여기에 첨가되는 탄닌산은 겔안정제로 작용하여 토입자간에 완벽한 접착력을 갖게하여 도막의 늘어남을 방지하므로서 차수성을 극대화하고 차수층의 동결방지에도 뛰어난 효과를 갖게된다.In addition, the order and freeze protection agent added to the solidified mortar in the present construction method is 20-30 wt% of gelatin zirtan tannin acid added to zinc stearate, and zinc stearate has excellent dispersibility between colloidal particles, which is a characteristic of fatty acids, Tannin acid added acts as a gel stabilizer to have perfect adhesion between the earth particles, preventing the elongation of the coating film, thereby maximizing the orderability and having an excellent effect on preventing freezing of the order layer.

또 액상경화제는 알카리성 실리케이트(pottassium silicate)금속산화물을 중합시킨 중합물에 SBR 라텍스 10-20wt%, 알카리셀루로스와 에치렌크로로하이드린에 의한 반응으로 얻어지는 셀루로스유도체 3-5wt%를 첨가시켜서되는 액상경화제를 물에 대하여 15%-20wt%희석시킨 물희석 액상 결화재로서 고결에 필요한 결합수 대신 모재 100부에 대하여 2- 3중량부를 사용하게 되며 이 경화제는 이온화하면서 흙과 미세골재간에 결합력을 강화시키므로서 강도, 내마모성, 내수성은 물론 동결방지성을 향상시킬 수 있으며 또한 흙과 미세골재간 흙과 흙 입자간에 경계장력을 높히고 습윤시킨 피복이 잘되게하는 동시에 정전기적(골재-제전)인력에 의하여 흙과 미세골재간에 부착을 강화시키기도 한다.The liquid curing agent is obtained by adding 10-20 wt% of SBR latex and 3-5 wt% of cellulose derivatives obtained by the reaction of alkaline cellulose and ethylene chlorohydrin to a polymerized product of an alkali silicate (pottassium silicate) metal oxide. A water dilution liquid binder which dilutes the liquid curing agent with water at 15% -20wt%, and uses 2 to 3 parts by weight based on 100 parts of the base material instead of the binding water required for solidification. The curing agent ionizes the bond between soil and fine aggregates. By strengthening, it is possible to improve the strength, abrasion resistance, water resistance and freeze protection, and also increase the boundary tension between soil and fine aggregate soil and soil particles, and make the wetted coating well, and by electrostatic (aggregate-static) manpower. It also enhances adhesion between soil and fine aggregates.

상술한 본 발명의 고화토 공법에 의한 도로 표층시공방법을 구체적으로 알 수 있고 또 그 효과를 알아보기 위하여 실시예를 들었다.The road surface construction method by the solidified soil method of the present invention described above can be specifically understood, and examples have been given in order to examine the effect thereof.

실시예(1)Example (1)

시공현장에서 발생한 산도 2wt%에 0.1cm이하로 분쇄한 분쇄석 80wt%를 혼합하여 이를 모재로하고 이모재중량 100중량부에 대하여 시멘트 10중량부, 분말고화제 6중량부, 차수 및 동결방지제 0.1 중량부, 물희석 액상경화제 3중량부를 첨가하여 충분한 교반 혼화한 고화시공 몰탈을 기층위에 타설 전압다짐후 정형하고 약 28일간 고결 경화시켰다.80 wt% of crushed stone crushed to 0.1cm or less is mixed with 2wt% acidity generated at the construction site as a base material, and 10 parts by weight of cement, 6 parts by weight of powder solidifying agent, order and freezing agent 0.1 by weight of 100 parts by weight of crushed material. 3 parts by weight of water-dilution liquid curing agent was added, and sufficient stirred and mixed solidified mortar was placed on the substrate, and then molded and solidified for about 28 days.

여기에서 분쇄 분급 교반혼화 수단은 콘크리트 혼합공급기(실용신안 제 0197769호)를 사용하고 타설후 다짐방법은 개인전압다짐장비(콘백트)양족로울러, 템프리로울러 등을 사용하였다.Here, the pulverized classification mixing and mixing means used a concrete mixing feeder (Utility Model No. 0197769), and the compaction method after pouring was used a personal voltage compacting equipment (conductor), a roller, a temp pre-roller and the like.

시공결과 15일 경과후 압축강도 152,36kgf/㎠, 투수계수 3.7x10-8cm/sec로 나타났고 완전 고결경화되었다고 보는 30일후 압축강도 173,27kgf/㎠, 투수계수 1,10x10-8cm/sec로 나타났다.After 15 days of construction, the compressive strength was 152,36kgf / ㎠, the permeability coefficient was 3.7x10 -8 cm / sec, and the compressive strength was 173,27kgf / ㎠ and the permeability coefficient was 1,10x10 -8 cm / after 30 days. appeared in sec.

본 발명의 고화토 공법에 있어 흙에 상당량의 파쇄석을 혼합 사용하므로서 자체 강도가 큰 파쇄석의 밀착 맞물림에 의하여 1차 물리적으로 상당한 압축강도와 전단강도, 내마모성을 발현할 수 있고 분말고화제의 주성분으로 팽창성 CSA계 시멘트를 사용하므로서 건조수축에 의한 균열을 방지할 수 있으며 석고 첨가에 의해 부식산(휴민산)에 의한 고화체의 강도저하를 방지할 수 있고 마이크로실리카 등에 의한 조직의 치밀화로 강도 및 차수성을 높힐 수 있으며 제조시 스테아린산아연 및 탄닌산이 구성성분으로 되는 차수 및 동결방지제를 사용하므로서 우수한 분산성과 접착성으로 차수성(수밀성)을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 치밀한 조직으로 물이 침투할 수 없으므로 동결방지기능이 우수하여 액상결화제의 사용으로 분쇄석의 성분과 흙성분의 이온반응으로 조직의 치밀화, 결합력의 강화로 내마모성, 동결방지 특성의 성과로 실시예에서와 같이 통상의 콘크리트 강도 150-200kgf/㎠에 필적하고 투수성이 거의 0에 가까울 정도로 투수계수가 낮아 특히 동결 및 융해로 발생하는 균열이나 조직의 와해 현상이 발생하지 않아 도로 표층으로서의 기능을 충족시킬 수 있는 고화토 공법에 의한 도로 표층의 시공방법이라 할 수 있다.In the solidified soil method of the present invention, by using a considerable amount of crushed stone mixed with soil, the primary interlocking force of the crushed stone having high strength can express physically significant compressive strength, shear strength, and abrasion resistance. By using expandable CSA-based cement, it is possible to prevent cracking due to dry shrinkage, and to prevent the reduction of strength of solidified body by humic acid (huminic acid) by adding gypsum. It is possible to increase the water quality and to maximize the order (watertightness) with excellent dispersibility and adhesiveness by using the degree of ordering and cryoprotectant composed of zinc stearate and tannic acid in the manufacturing process, and also because water cannot penetrate into dense tissue Excellent anti-freezing function allows the use of liquid binders to Tissue densification by ionic reaction, abrasion resistance and freeze-prevention characteristics as compared to conventional concrete strength 150-200kgf / ㎠ as in the example, and the permeability coefficient is almost low, so that the water permeability is close to zero. And it can be said that the construction method of the road surface layer by the hardening soil method that can satisfy the function as the road surface layer without cracks or tissue breakdown phenomenon caused by melting.

Claims (2)

고화토 공법으로 도로 표층을 시공함에 있어서 흙 20-30wt%, 분쇄석 70-80wt% 비율로 배합한 것을 모재로하고 이모재 100중량부에 대하여 포트란트시멘트 10-12 중량부, 분말고화제 4-8 중량부, 차수 및 동결방지제 0.06- 0.15 중량부, 물희석경화제 2-3 중량부를 혼합 충분히 교반 혼화한 고화토 시공몰탈을 기층위에 타설하여 전압다짐하고 정형후 완전히 고결경화시킴을 특징으로 하는 고화토 공법에 의한 도로 표층의 시공방법.When constructing the surface layer by the solidification method, it is composed of 20-30wt% of soil and 70-80wt% of crushed stone as the base material. -8 parts by weight, order and cryoprotectant 0.06-0.15 parts by weight, water dilution hardener 2-3 parts by weight mixed and stirred mixed soil construction mortar on the base layer to compact the voltage and completely solidified after shaping Construction method of road surface by solidified soil method. 청구항 1에 있어서, 물희석 경화제는 SBR 라텍스 10-20wt%, 알카리셀루로오스와 에치렌 크로로하이드린에 의한 반응으로 얻어진 셀루로유도체 3-5wt%, 나머지가 알카리성실리케이트 금속산화물을 중합시킨 중합체로 구성되는 경화제 15-20wt%를 물에 희석시킨 액상경화제 임을 특징으로 하는 고화토 공법에 의한 도로 표층의 시공방법.The polymer according to claim 1, wherein the water dilution hardener is 10-20 wt% of SBR latex, 3-5 wt% of a cellulose derivative obtained by the reaction of alkaline cellulose and ethylene chlorohydrin, and the remainder polymerizes the alkaline silicate metal oxide. Method for the construction of the surface layer of the road by the solidified soil method, characterized in that the liquid curing agent diluted 15-20wt% in water consisting of.
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