KR101447140B1

KR101447140B1 - A retaining wall method using soil-cement considering soil property

Info

Publication number: KR101447140B1
Application number: KR1020130167276A
Authority: KR
Inventors: 정윤석
Original assignee: 광일종합건설 주식회사
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-10-06

Abstract

The present invention relates to an earth retaining method using soil cement by a soil property and, more specifically, to an earth retaining method using soil cement by a soil property, which is characterized in that a mixing ratio of soil cement is different by a soil property. The earth retaining method may protect the movement of soil by making soil cement by mixing the ground and cement milk and constructing a pile by using the soil cement.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soil-

본 발명은 지반의 토질에 따라 소일 시멘트를 구분하여 사용하고, 더욱이 고화제 및 굴패각의 사용으로 인해 소일시멘트의 강도 발현을 증대시킴으로써 보다 안정적인 흙막이 공법이 시행될 수 있도록 하는 토질별 소일시멘트를 이용한 흙막이 공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of using soil cement according to the soil type of soil and further improving the strength development of soil cement due to the use of solidifying agent and oyster shell, It is about the construction method.

최근들어 지하점용 공간을 확보하기 위한 지하터파기 공사가 빈번히 발생하고 있으며, 점차규모를 확대하여 추후에도 지속적이며 필수적으로 실시될 것이 예상된다. 이에 따라 흙막이 공사는 직접기초, 말뚝기초, 지하터널, 지하통로, 공동구, 상하수도, 기타 지하 매설물 등을 건설할 경우의 굴착에 있어서 주변의 흙이나 물이 굴착단면 내에 침입하거나 붕괴되지 않도록 지탱하기 위하여 실시하는 것이다.In recent years, subterranean erosion work has been frequently carried out to secure a space for underground facilities, and it is expected to be continuously and essentially implemented in the future by gradually expanding the scale. Therefore, in order to sustain the soil and water around the excavation section in the excavation when constructing the foundation, the pile foundation, the underground tunnel, the underground passage, the joint, the water supply and drainage, .

흙막이 공법은 깊은 기초 터파기 작업시 목재, 강재(H 빔, Sheet Pile) 또는 콘크리트 기둥 및 연속벽 등의 벽체와 함께 Tie rod, Anchor나 버팀 공법을 사용하여 토사의 붕괴를 막고 작용 토압 및 수압을 지탱하는 것으로, 이를 총괄적으로 흙막이라고 칭한다. 흙막이에 요구되는 기능은 외력에 견딜만한 충분한 강도와 강성뿐만 아니라, 주변지반의 변위·침하에 따라 안정된 구조물·매설물 등에 유해한 손상을 주지않는 것이다.The retention method is to prevent the collapse of the soil by using the tie rod, anchor and brace method together with the wall such as the wooden, the steel (H beam, sheet pile) or the concrete column and the continuous wall in the deep foundation erection work, This is called retaining as a whole. The function required for retaining is not sufficient strength and stiffness enough to withstand external force, but also does not cause harmful damage to stable structure or buried material due to displacement and settlement of surrounding ground.

흙막이 벽 공법에는 엄지말뚝과 수평널 벽체, 강널말뚝(Steel Sheet Pile)벽체, 주열식 흙막이벽체, 지하연속벽체(Diaphragm Wall)의 4가지로 구분된다.
There are four types of pile wall method: thumb pile, horizontal wall, steel sheet pile wall, heat-retaining wall, and diaphragm wall.

흙막이 공법에서는 공사비 증가와 안정시공 측면에 있어 강조되어야하며, 이와 같은 흙막이 공법과 관련하여 대한민국 등록특허 10-0903508(등록일자 2009.06.10) '지하실 외벽과 격리 시공하는 '시'형띠장 흙막이공법(='시'형띠장 흙막이공법)'; 대한민국 등록특허 10-0375020(등록일자 2003.02.22) '흙막이 설치용 원통기둥 및 그것을 이용한 흙막이 설치공법'; 대한민국 등록특허 10-1327172(등록일자 2013.10.25) '차수와 흙막이장치를 이용한 차수와 흙막이공법'; 대한민국 등록특허 10-0995503(등록일자 2010.11.15) '작업통로를 구비한 2열 엄지말뚝 흙막이 구조물 및 흙막이 공법'; 대한민국 등록특허 10-1125071(등록일자 2012.03.02) '지수재가 설치된 흙막이 파일 및 이를 이용한 흙막이 공법'에 대한 기술이 개시된 바 있다.
In the retention method, it is necessary to emphasize on the increase of the construction cost and the stability construction. In relation to the retention method, Korean Patent No. 10-0903508 (registered date 2009.06.10) 'city type wedge retention method = 'Shi' type wedge retention method) '; Korean Registered Patent No. 10-0375020 (Registered on Feb. 23, 2003) 'Cylindrical column for earthmoving installation and earthmoving method using it'; Korean Registered Patent No. 10-1327172 (Registered Date 2013.10.25) 'Order and Retaining Method Using Order and Retaining Device'; Korean Registered Patent No. 10-0995503 (Registered on Nov. 15, 2010) 'Two-row thumb pile cladding structure with work path and piling method'; Korean Registered Patent No. 10-1125071 (registered on March 23, 2012) discloses a technique for an earth retaining pile installed with an index and an earth retaining method using the same.

그러나, 종래에 개시된 대부분의 소일 시멘트 공법의 경우, 토질을 고려하지 않고 일률적인 방식으로 이루어짐으로써, 토양의 상태에 따라 강도 발현 특성이 저하되는 등의 시공 품질에 안 좋은 영향을 미치는 단점이 있었다.
However, most of the conventional soilless cementing methods have been disadvantageous in that they have a disadvantageous effect on the construction quality such as degradation of the strength development characteristics depending on the soil condition, because they are performed in a uniform manner without considering the soil quality.

대한민국 등록특허 10-0903508(등록일자 2009.06.10)Korean Registered Patent No. 10-0903508 (registered date 2009.06.10) 대한민국 등록특허 10-0375020(등록일자 2003.02.22)Korean Registered Patent No. 10-0375020 (Registered on February 22, 2003) 대한민국 등록특허 10-1327172(등록일자 2013.10.25)Korean Registered Patent No. 10-1327172 (Registered on Oct. 25, 2013) 대한민국 등록특허 10-0995503(등록일자 2010.11.15)Korean Patent Registration No. 10-0995503 (registered on Nov. 15, 2010) 대한민국 등록특허 10-1125071(등록일자 2012.03.02)Korean Registered Patent No. 10-1125071 (Registration date 2012.02.02)

본 발명은 지반의 토질에 따라 소일 시멘트를 구분하고, 고화제와 굴패각을사용함으로서 소일 시멘트의 강도 특성을 강화시켜주어 보다 안정적인 흙막이 공법이 시행될 수 있도록 하는 토질별 소일시멘트를 이용한 흙막이 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
According to the present invention, soil cement is classified into soil cement according to the soil type, and the strength characteristics of the soil cement are strengthened by using a solidifying agent and oyster shell to provide a more stable retention method. It has its purpose.

상기의 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 지반과 시멘트 밀크를 혼합시켜서 소일 시멘트를 만들고, 상기 소일 시멘트를 이용하여 말뚝을 시공함으로써 흙의 거동을 방지하는 흙막이 공법에 관한 것으로서,The present invention relates to a soil retaining method for preventing soil movement by mixing soils and cement milk to make soil cement and constructing piles using the soil cement.

상기 소일 시멘트는 토질별 배합비를 달리하는 것으로,The soil cement has different mixing ratios according to the soil type,

점성토의 경우, 점성토 50~76wt%와, 시멘트 5~20wt%와, 굴패각 5~10wt%와, 고화제 5~20wt%와, 벤토나이트 0.1~3wt%와, 물 8~30wt%의 배합비로 조성되고,In the case of clayey soil, it is formed at a blending ratio of 50 to 76 wt% of clayey soil, 5 to 20 wt% of cement, 5 to 10 wt% of oyster shell, 5 to 20 wt% of solidifying agent, 0.1 to 3 wt% of bentonite and 8 to 30 wt% of water ,

사질토의 경우, 사질토 50~76wt%와, 시멘트 5~15wt%와, 굴패각 5~10wt%와, 고화제 5~15wt%와, 벤토나이트 0.1~7wt%와, 물 8~30wt%의 배합비로 조성되고,In the case of the sandy soil, it is formed at a blending ratio of 50 to 76 wt% of sand, 5 to 15 wt% of cement, 5 to 10 wt% of oyster shell, 5 to 15 wt% of solidifying agent, 0.1 to 7 wt% of bentonite and 8 to 30 wt% of water ,

사력토의 경우, 사력토 50~76wt%와, 시멘트 5~10wt%와, 굴패각 5~10wt%와, 고화제 5~10wt%와, 벤토나이트 0.1~10wt%와, 물 8~30wt%의 배합비로 조성되는 토질별 소일시멘트를 이용한 흙막이 공법을 제공한다.
In the case of sandy loam, the composition ratio is 50 ~ 76wt%, cement 5 ~ 10wt%, oyster shell 5 ~ 10wt%, solidifying agent 5 ~ 10wt%, bentonite 0.1 ~ 10wt% and water 8 ~ 30wt% The soil cementing method using soilless cement for each soil type is provided.

본 발명에 따른 토질에 따른 개선된 흙막이 공법은 공사 현장의 토질에 맞는 소일 시멘트를 사용하고, 또한 고화제 및 굴패각의 사용으로 인해 일축압축강도를 최대로 발현될 수 있도록 함으로써 더욱 안정적인 흙막이 공사가 이루어질 수 있도록 한다.
According to the improved soil retaining method according to the present invention, the soil cement suitable for the soil of the construction site is used and the uniaxial compressive strength can be maximized due to the use of the solidifying agent and oyster shell, .

도 1은 소일 시멘트(Soil Cement) 흑막이 벽체를 보인 개략도.Brief Description of the Drawings Figure 1 is a schematic view showing a soilless cement black membrane wall.

흙막이 공법은 조밀한 지역에서 건축 또는 토목 구조물을 시공하기 위해서 필요한 작업공간을 제공하는 것을 목표로 한다. 도시구역 안에서 지하상가, 고층건물과 같은 건축 시설물이나 지하철, 지하통로와 같은 토목 구좀루을 시공하기 위해서는 굴착공사를 실시해야 하며,이 과정에서 좁은 지역에서 작업공간을 제공할 수 있는 흙막이 공법이 필요하게 된다.
The retention method aims at providing a work space necessary for constructing a building or civil structure in a dense area. In the urban area, construction works such as underground shopping malls, high-rise buildings, and subway and underground passageways require excavation work. In this process, a retention method is needed to provide a work space in a narrow area. do.

상기 흙막이 공법은 기초굴착시 흙막이 배면에 작용하는 토압이나 수압에 대응하여 지지하는 역할을 하며, 흙막이가설구조물을 시공하여 주변 지장물을 보호하고, 인접 구조물에 변이가 발생하지 않도록 하는 기능을 제공한다. 흙막이 공법은 주로 흙의 변이를 방지하는 흙막이 벽과 흙막이 벽을 지지하는 지지대로 구성된다. 흙막이와 지지대의 역할을 하기 위해서 다야한 방법이 시공되고 있으며, H-Pile흙막이판, 시트파일(Sheet pile), 소일시멘트(Soil cement), 강관시트파일, 주열식 벽체, 연속벽체(Slurry wal)등이 대표적인 흙막이 공법이다.
The retention method serves to support the earth pressure or water pressure acting on the back of the earth retaining pavement during foundation excavation, protects the surrounding pavement by constructing the retention pavement structure, and provides a function of preventing the variation of the adjacent structures from occurring . The retention method consists mainly of an earth retaining wall to prevent soil deformation and a support to support the earth retaining wall. Various methods have been constructed for the role of retaining walls and supports such as H-Pile cladding, Sheet pile, Soil cement, Steel pipe sheet pile, Spiral wall, Slurry wal, Is a representative retention method.

본 발명은 상기 소일 시멘트(Soil Cement)에 의한 흙막이 공법으로서, 상기 소일 시멘트 공법은 지반과 시멘트 밀크를 혼합시켜서 소일 시멘트를 만들고, 소일 시멘트를 이용하여 말뚝을 시공함으로써 흙의 거동을 방지하는 흙막이 공법이다. 소일 시멘트를 이용한 말뚝 시공시 철근 등 형강을 보강재로 사용하여 말뚝의 성능을 강화시킬 수 있다. 소일 시멘트 공법은 지붕에 연속적으로 말뚝을 시공하게 되며, 따라서 일종의 주열식 공법으로 분류된다. 소일 시멘트 공법은 연속적으로 시공됨으로 차수성이 증대하게 되고, 따라서 지하수위가 높은 지역에서 흙막이 공법으로 적용될 수 있다.
The soil cement method according to the present invention is a soil cementing method using the soil cement. The soil cement method is a soil cement method in which soil cement is mixed with cement milk to make soil cement, and piles are constructed using soil cement to prevent the soil from moving to be. When the pile is constructed using Soil cement, the performance of the pile can be strengthened by using steel bars such as steel bars as reinforcement. Soil cement works by continuously piling on the roof, and is therefore classified as a kind of thermal process. Soil cement method is applied continuously, and water repellency is increased, so it can be applied as earth retaining method in an area with high groundwater level.

이와 같은 소일 시멘트 공법은 시멘트 밀크를 주입, 해당 위치에 흙을 교반하여 소일 시멘트벽을 조성하고, 내부에 일정 간격으로 H-Pile을 세워 흙막이 벽을 조성하는 방법으로서, H-Pile + 토류벽공법이나 시트 파일 공법에 비해 강성이 크기 때문에 지반의 변형이 우려되는 경우에 적합하고, 소형의 장비를 사용하기 때문에 시공 공간이 협소한 경우나 인접구조물의 영향이 있는 경우에도 적용이 가능하다는 장점을 갖는다.
Such a soil cement method is a method of injecting cement milk, stirring the soil at the relevant site to form soilless cement walls, and forming H-piles at regular intervals in the interior to form an earth retaining wall. The H-Pile + Since it is more rigid than the sheet pile method, it is suitable for the case where the deformation of the ground is worried. Since the small equipment is used, it has an advantage that it can be applied to a case where the installation space is narrow or the influence of adjacent structures is present.

본 발명에 따른 토질별 소일시멘트를 이용한 흙막이 공법은 지반과 시멘트 밀크를 혼합시켜서 소일 시멘트를 만들고, 상기 소일 시멘트를 이용하여 말뚝을 시공함으로써 흙의 거동을 방지하는 흙막이 공법을 이루되,The earth retaining method using soilless cement according to the present invention is a soil retaining method for preventing soil movement by mixing sole and cement milk to make soil cement and constructing a pile using the soil cement.

상기 소일 시멘트는 토질별 배합비를 달리하는 것으로서,The sill cement has different mixing ratios for different soil types,

사력토의 경우, 사력토 50~76wt%와, 시멘트 5~10wt%와, 굴패각 5~10wt%와, 고화제 5~10wt%와, 벤토나이트 0.1~10wt%와, 물 8~30wt%의 배합비로 조성되는 것임을 특징으로 한다.
In the case of sandy loam, the composition ratio is 50 ~ 76wt%, cement 5 ~ 10wt%, oyster shell 5 ~ 10wt%, solidifying agent 5 ~ 10wt%, bentonite 0.1 ~ 10wt% and water 8 ~ 30wt% .

그리고 상기 점성토, 사질토에서의 물시멘트 배합비(W/C)는 59%이고, 사력토에서의 물시멘트 배합비(W/C)는 65%를 유지한다. 이는 토질에 따른 최적의 물시멘트 배합비로서, 이와 같은 비율의 물시멘트 배합비로 인해 소일 시멘트의 강도 증가 효과를 갖는다.
The water cement ratio (W / C) of the clayey soil and the sandy soil is 59%, and the water cement ratio (W / C) of the clay soil is 65%. This is the optimal water cement mixing ratio according to the soil type, and has the effect of increasing the strength of the soil cement due to the mixing ratio of water cement in this ratio.

상기 소일 시멘트는 점성토, 사질토, 사력토 등의 흙을 제외한 시멘트, 굴패각, 고화제, 벤토나이트, 물을 포함하는 시멘트 밀크를 주입하여, 해당 위치에 흙을 교반하여 조성된 것으로서, 점성토의 경우, 일축압축강도(kgf/㎠) 5~30이며, 사질토의 경우, 일축압축강도(kgf/㎠) 10~80이며, 사력토의 경우, 일축압축강도(kgf/㎠) 20~100를 나타낸다.
The soil cement is formed by injecting cement milk containing cement, oyster shell, solidifying agent, bentonite, and water excluding soil such as clayey soil, sandy soil, and sandy soil and stirring the soil at the corresponding position. In the case of clayey soil, The uniaxial compressive strength (kgf / ㎠) of the sandy soil is 10 ~ 80, and the uniaxial compressive strength (kgf / ㎠) of the sandy soil is 20 ~ 100.

상기 소일시멘트는 흙과 물, 그리고 시멘트계 고화제를 사용재료로 하고 중다짐에 의하여 성형이 되는 구조용 재료로 정의되는 것으로서, 시멘트의 수화반응으로 혼합물이 경화되어 내구성능을 갖는 포장재료이다. 소일시멘트의 효과는 점착성이 있는 흙의 경우 점착력을 영구히 보존케하고 점착력이 없는 사질토에 있어서는 점착력을 갖게 하는 역할을 하며 이런 연유로 물이나 동결작용 및 교통하중에 대한 안정성이 확보되는 것이다.The soilless cement is defined as a structural material which is formed by using soil, water, and a cement-based solidifying material and is formed by heavy compaction. It is a packaging material having a durability performance by curing the mixture by hydration reaction of cement. The effect of soilless cement is to preserve the adhesive strength permanently in the case of adhesive soil and to have adhesive force in the case of adhesive soil without adhesive force, and thus stability against water, freezing action and traffic load is ensured.

상기 소일시멘트의 탄성계수는 밀도, 시멘트량, 수량 및 배합토량에 의해 영향을 받는다. 응력-변형률 곡선은 파괴강도의 1/3인 점까지는 거의 직선이며, 이 범위에서는 소성변형은 그렇게 중요하지 않으므로 완전탄성의 재료로 볼 수 있다.
The elastic modulus of the soil cement is affected by the density, the amount of cement, the yield and the compounding soil. The stress-strain curves are almost linear up to a point of 1/3 of the breaking strength, and in this range plastic deformation is not so important and can be regarded as a completely elastic material.

소일 시멘트의 탄성계수로서는 압축에 의한 것(E_sc), 휨에 의한 정적계수(Es_f), 그리고 동적계수(E_d)의 세 종류가 있으며, 이들 중 근사적으로 E_sf=E_d이지만, E_sc는 E_sf의 60%보다 약간 큰 값을 가지고 있다. 탄성계수는 압축강도에 대해서 직선적인 관계를 보인다.There are three kinds of elastic modulus of sole cement: compression (E _sc ), static coefficient (Es _f ) by bending, and dynamic coefficient (E _d ). Among them, E _sf = E _d , E _sc has a value slightly larger than 60% of E _sf . The elastic modulus shows a linear relationship with respect to the compressive strength.

한편 소일시멘트의 탄성계수 및 프와송수는 평균치로서 각각 E=100,000 kg/㎠ 및 m=7.5(프와송비 v=0.13)이다.
On the other hand, elastic modulus and ductility coefficient of sole cement are E = 100,000 kg / ㎠ and m = 7.5 (Prussian ratio = 0.13), respectively.

28일 습윤양생 후 소일시멘트 재료의 파괴계수는 사질토에 보통 시멘트 10%를 가한 것에 20kg/㎠ 이며, 실트질 흙에 시멘트 10%를 가한 것에 대해서는 10kg/㎠ 이다. 또한, 어떤 재령에 있어서는 파괴계수가 압축강도의 1/2에 달하는 경우도 있다.The breaking coefficient of soil cement material after 28 days of wet curing is 20kg / ㎠ for normal soil plus 10% of cement and 10kg / ㎠ for silt soil with 10% cement. Further, at some ages, the fracture modulus may reach 1/2 of the compressive strength.

보통의 시멘트 콘크리트에서는 휨강도와 압축강도의 비는 다음과 같다.In normal cement concrete, the ratio of flexural strength to compressive strength is as follows.

콘크리트 = 휨강도/압축강도 ≒ 1/8 ~1/10
Concrete = Flexural strength / Compressive strength ≒ 1/8 to 1/10

한편, 소일시멘트의 휨강도와 압축강도와의 비는 다음과 같다.The ratio of flexural strength to compressive strength of sile cement is as follows.

소일시멘트 = 휨강도/압축강도 ≒ 1/3~1/5
Soil cement = flexural strength / compressive strength ≒ 1/3 to 1/5

이러한 관계를 식으로 나타내면 소일시멘트의 일축압축강도와 휨인장강도의 관계는 다음과 같다.The relationship between the uniaxial compressive strength and the flexural tensile strength of sile cement is as follows.

R = 0.51(fc')^0.88 R = 0.51 (fc ') ^0.88

여기에서, R은 휨강도(kg/㎠)이고, fc'는 일축압축강도(kg/㎠)이다.
Here, R is the flexural strength (kg / cm 2) and fc 'is the uniaxial compressive strength (kg / cm 2).

즉, 소일시멘트는 보통의 시멘트 콘크리트와 비교할 때 휨강도가 매우 높아 소일시멘트와 시멘트 콘크리트의 압축강도가 같다면 휨강도는 소일시멘트가 시멘트 콘크리트의 약 2배가 되는 셈이다.
Soil cement has very high flexural strength compared to ordinary cement concrete, so that the flexural strength of soilless cement is about twice that of cement concrete if the compressive strength of soilless cement and cement concrete is the same.

소일시멘트에 혼합하는 고화제는 토양에 고결력을 부여하는 역학적, 물리적 특성으로 하중지지력 증가와 동상방지 등 도로의 기능향상 및 강도증가, 워커빌리티 개선, 내구성을 향상시킬 목적으로 사용한다.
The solidifying agent mixed with soil cement is used for the purpose of improving the function and strength of the road, improving the workability and durability by increasing the load bearing capacity and preventing frostbite.

상기 소일시멘트에 사용하는 시멘트의 경우, 대부분의 경우 1종 또는 2종 포틀랜드 시멘트가 쓰인다. 시멘트의 혼합비는 기대하는 개량효과나 흙의 종류에 따라 다르지만, 흙 속에 점토성분이 증가할수록 시멘트의 양을 증가시킨다. 시멘트나 포졸란 물질의 양은 실제로 적용되는 특정한 시멘트의 종류나 포졸란 물질 그리고 흙의 특성을 고려하여 정해져야 한다.
In the case of the cement used for the above-mentioned soil cement, in most cases, one or two kinds of Portland cement are used. The mixing ratio of cement varies depending on the expected improvement effect and the type of soil, but the amount of cement increases as the clay content in the soil increases. The amount of cement or pozzolanic material should be determined taking into account the specific cement type, pozzolanic material and soil properties actually applied.

상기 소일시멘트에 사용하는 굴패각은 소일시멘트에 포함하여 강도 증가효과를 부여하게 되며, 사용하는 굴패각의 입도는 파쇄하여 #4체를 통과하고 #200체에 잔류한 것을 사용한다.
The oyster shell used in the soil cement is included in the soil cement to give an effect of increasing the strength. The particle size of the oyster shell used is crushed and passed through the # 4 sieve and remaining in the # 200 sieve.

상기 소일시멘트에 사용하는 고화제는 소일시멘트의 일축압축강도 증가에 영향을 미치는 것으로서, 본 발명에서는 황산마그네슘(MgSO₄) 10~20wt%와, 황산나트륨(Na₂SO₄) 15~25wt%와, 황산칼륨(K₂SO₄) 5~15wt%와, 염화암모늄(NH₄Cl) 15~25wt%와, 염화마그네슘(MgCl₂) 12~23wt%와, 글루콘산(Gluconic Acid) 2~5wt%와, 계면활성제 7~15wt%와, 카르복시메틸셀룰로오스(Carboxy Methyl Cellulose) 1~10wt%의 배합비로 조성된 것을 사용한다.
In the present invention, 10 to 20 wt% of magnesium sulfate (MgSO ₄ ), 15 to 25 wt% of sodium sulfate (Na ₂ SO ₄ ), and 10 to 20 wt% of sodium sulfate are used as the solidifying agent for the sill cement. By weight, 5-15 wt% of potassium sulfate (K ₂ SO ₄ ), 15-25 wt% of ammonium chloride (NH ₄ Cl), 12-23 wt% of magnesium chloride (MgCl ₂ ) and 2-5 wt% of gluconic acid , 7 to 15% by weight of a surfactant, and 1 to 10% by weight of carboxymethyl cellulose (Carboxy Methyl Cellulose).

상기 황산마그네슘(MgSO₄)은 마그네슘의 황산염으로서 마그네슘이나 산화마그네슘을 황산에 녹인 용액을 농축하여 얻는 무색의 결정이다. 바닷물에 포함되어 있으며, 물에 녹기 쉽고 쓴맛이 있다. 매염제나 하제(下劑) 등의 원료로 사용된다.
The magnesium sulfate (MgSO ₄ ) is a sulfate of magnesium and is a colorless crystal obtained by concentrating a solution of magnesium or magnesium oxide in sulfuric acid. It is contained in seawater and is easy to dissolve in water and bitter. It is used as a raw material for a mordant and a lowering agent.

상기 황산나트륨은 무수 황산나트륨은 일종 백색의 결정체이며 물에 대한 용해성이 우수하고 짜고 쓴맛이 있는 것으로서, 비닐론(vinylon), 규산나트륨(sodium silicate), 염료 등의 세척제, 유리, 제지, 피혁, 금속제련, 표면처리 등 산업분야에서 폭넓게 사용된다. 또한 이뇨제(diuretics), 완하제(laxatives), 해독제 등 의약품에도 사용되고 금속세척제에서는 인산나트륨의 대체품으로 황산나트륨을 사용하여 청결성능을 제고시키는 동시에 생산비용을 절감시켜 준다.
Sodium sulphate is an anhydrous sodium sulphate which is a kind of white crystals which is excellent in water solubility and has a bitter and bitter taste. It is used in cleaning agents such as vinylon, sodium silicate and dye, glass, paper, leather, It is widely used in industrial fields such as surface treatment. It is also used in medicine such as diuretics, laxatives and antidotes. In metal detergents, sodium sulfate is used as a substitute for sodium phosphate to improve cleaning performance and reduce production costs.

상기 황산칼륨은 칼륨의 황산염으로 무색의 가루형 결정으로서, 공업적으로 카이나이트 등에 염화칼륨을 가한 수용액에서 복분해하여 제조한다. 칼륨비료로 사용되며 각종 비료와 배합해 사용한다. 화학식 K₂SO₄, 비중 2.602, 녹는점 1,069℃이다. 100g의 물에 0℃에서 7.35g, 100℃에서 24.1g 녹으며, 알코올·아세톤·이황화탄소 등에는 녹지 않는다. 천연으로는 아카나이트로, 또 레오나이트·피크로머라이트·반도파이트·카이나이트·랭베이나이트 등의 복염(複鹽)으로 산출된다. 염화칼륨 KCl에 진한 황산 H₂SO₄를 가하여 가열하면 얻는다.
The potassium sulfate is a potassium sulfate, which is colorless and powdery, and is industrially produced by metathesis in an aqueous solution containing potassium chloride and the like. It is used as potassium fertilizer and used with various fertilizer. K ₂ SO ₄ , specific gravity 2.602, melting point 1,069 ° C. It dissolves in 100g of water at 7.35g at 0 ℃ and 24.1g at 100 ℃. It does not dissolve in alcohol, acetone, disulfide carbon, etc. It is calculated as a natural salt such as an alkali, and also as a salt such as a reonite, a pyramaleite, a semiophosphite, a kaunite, or a lambynite. It is obtained by adding concentrated sulfuric acid H ₂ SO ₄ to potassium chloride KCl and heating it.

상기 염화암모늄은 암모니아의 염으로 순수한 상태에서 맑은 흰색의 수용성 결정이다. 천연으로는 화산지대나 온천지대에 존재하고, 공업적으로는 염과 암모니아소다법에 의해서 대량으로 제조된다.북정사(北庭砂)라고도 한다. 공업적으로는 염안(鹽安)이라고도 하고, 예전에는 노사(鹵砂)라고 하였다. 화학식 NH₄Cl. 보통은 무색의 정육면체 결정으로, 분자량 53.50, 비중 1.53(17℃)이다.
The ammonium chloride is a clear white water soluble crystal in pure state as a salt of ammonia. It is naturally found in the volcanic area and the hot spring area, and it is industrially produced in large quantities by salt and ammonia soda method. It is also called "北庭砂". In industrial terms, it is also known as salt bath, and in the past it was called labor sand. The formula NH ₄ Cl. It is usually a colorless cubic crystal with a molecular weight of 53.50 and a specific gravity of 1.53 (17 ℃).

상기 염화마그네슘은 염소와 마그네슘의 화합물로서 화학식 MgCl₂. 무수물 외에 2,4,6,8,10,12 수화물 등이 있으나, 보통은 육수화물 MgCl₂·6H₂O로서 존재한다. 바닷물 속에도 함유되어 있어, 식염을 만들 때 부산물로서 간수 속에 약 2 % 함유되어 있다. 무수물은 무색의 결정성 분말로, 녹는점 712 ℃, 끓는점 1,412 ℃, 비중 2.325(25 ℃)이다. 흡습성이 강하고, 물 ·알코올에 잘 녹는다. 무수물을 공업적으로 만드는 데는 산화마그네슘 MgO(마그네시아)에 탄소를 가하여 염소기체를 반응시키는데, 실험실에서는 염화마그네슘암모늄 MgCl₂·NH₄Cl·6H₂O를 열분해하여 만든다. 보통의 수화물을 가열해도 가수분해하여 산화마그네슘을 생성하므로, 순수한 염화마그네슘은 얻을 수 없다.
The magnesium chloride of the formula a compound of chlorine and magnesium MgCl _2. In addition to the anhydrides, there are 2,4,6,8,10,12 hydrates and usually exist as hexahydrate MgCl ₂ .6H ₂ O. It is also contained in seawater, and it contains about 2% in the water as a byproduct when making salt. The anhydrous substance is a colorless crystalline powder having a melting point of 712 캜, a boiling point of 1,412 캜, and a specific gravity of 2.325 (25 캜). It is highly hygroscopic, and it dissolves well in water and alcohol. To make an anhydride industrially, magnesium is added to MgO (Magnesia) to react with chlorine gas. In the laboratory, magnesium chloride ammonium chloride MgCl ₂ .NH ₄ Cl. 6H ₂ O is pyrolyzed. Even if the normal hydrate is heated, it is hydrolyzed to produce magnesium oxide, so that pure magnesium chloride can not be obtained.

상기 글루콘산은 Gluconic acid액이라고도 한다. 산도조절제, 팽창제로 사용. 주로 합성청주 등의 산미료로서 사용되며, 그 외에 glucono-δ-lactone의 제조, 맥주발효 후의 세정, 유업공업에서 유석의 제거, 우유관의 세정, 세병제로서 사용한다. 수용액으로서는, gamma 및 glucono-delta- lactone의 평형혼합액에 부분적으로 변화한다. 비중:1.24, pH:약 1.8(4%수용액)이다.
The gluconic acid is also referred to as a gluconic acid solution. Used as acidity modifier, swelling agent. It is mainly used as an acidifier for synthetic sake, etc., and is also used for the production of glucono-δ-lactone, for washing after fermentation of beer, for removing milk from the dairy industry, As an aqueous solution, it is partially changed into an equilibrium mixture of gamma and glucono-delta-lactone. Specific gravity: 1.24, pH: about 1.8 (4% aqueous solution).

상기 계면활성제는 비이온계 계면활성제로서, 지방산 모노글리세린 에스테르, 지방산 폴리글리콜에스테르, 지방산 소르비탄에스테르, 지방산 자당에스테르, 지방산 알칸올아미드 중 선택되는 어느 1종 이상을 사용한다.
The surfactant is at least one selected from fatty acid monoglycerin esters, fatty acid polyglycol esters, fatty acid sorbitan esters, fatty acid sucrose esters and fatty acid alkanolamides as nonionic surfactants.

상기 카르복시메틸셀룰로오스(Carboxy Methyl Cellulose)는 증점제, 광택제, 증량제로 쓰는 외에 의약, 화장품에 사용한다. 백~담황색의 분말, 입상 또는 섬유상의 물질로 무취. 물에 잘 녹고, 용액은 중성 또는 미알칼리성으로 고점도액이 된다. Gum arabic, tragacanth gum, casein, 곤약처럼 부패하지 않는다. 약품, 열, 빛에 안정하지만, 80℃ 이상의 온도에서 장시간 가열하면 서서히 점성이 저하하여 물에 불용이 된다. 황산 알루미늄 같은 금속염으로 방수성을 줄 수 있다. 유지, 왁스에 대하여 유화력이 크고, 수용액에 알루미늄, 철 등의 금속용액을 첨가하면 불용성의 침전을 만든다.
Carboxy methyl cellulose is used as a thickening agent, a polish agent, an extender, as well as in medicine and cosmetics. White to pale yellow powder, granular or fibrous material odorless. It dissolves well in water, and the solution becomes neutral or alkaline with high viscosity liquid. Gum arabic, tragacanth gum, casein, do not rot like konjac. It is stable to chemicals, heat, and light. However, if it is heated for a long time at a temperature of 80 ° C or higher, the viscosity gradually decreases and becomes insoluble in water. Metal salts such as aluminum sulfate can impart water resistance. It has a large emulsifying power for oil, oil, wax, etc., and adding a metal solution such as aluminum or iron to an aqueous solution produces an insoluble precipitate.

상기 고화제의 더욱 구체적인 배합비는 황산마그네슘(MgSO₄) 17wt%와, 황산나트륨(Na₂SO₄) 20wt%와, 황산칼륨(K₂SO₄) 10wt%와, 염화암모늄(NH₄Cl) 22wt%와, 염화마그네슘(MgCl₂) 15wt%와, 글루콘산(Gluconic Acid) 3wt%와, 계면활성제 8wt%와, 카르복시메틸셀룰로오스(Carboxy Methyl Cellulose) 5wt%로 조성한다.
And the high and more specific combination ratio is magnesium sulfate (MgSO ₄₎ 17wt% of the agent, sodium sulfate (Na ₂ SO ₄₎ 20wt% and the potassium sulfate (K ₂ SO ₄₎ 10wt% and the ammonium chloride (NH ₄ Cl) 22wt% , 15 wt% of magnesium chloride (MgCl ₂ ), 3 wt% of gluconic acid, 8 wt% of a surfactant and 5 wt% of carboxy methyl cellulose.

상기 소일시멘트에 사용하는 벤토나이트는 화산재가 바다 속으로 떨어져 해수에 의해 여러 가지 작용 즉, 응회암 적성작용을 받거나 또는 유기질 유문암이 열수작용을 받아서 생성된 것으로 스멕타이트(smectite)가 주성분인 점토류를 말하며, 점토 입자 표면의 치환 가능한 이온의 종류에 따라 나트륨계(Na, sodium)와 칼슘계(Ca, calcium) 벤토나이트로 구분한다.The bentonite used in the soil cement refers to a clay material mainly composed of smectite, which is formed by the ash fall into the sea and subjected to various actions by the seawater, that is, tidal rock aptitude effect or organic rhyolite is subjected to hydrothermal action, Depending on the types of ions that can be substituted on the surface of the clay particles, they are classified into sodium (Na) and calcium (Ca) calcium bentonites.

벤토나이트는 토질공학적 측면에서 여러 곳에 사용되고 있으며 날로 적용 예가 증가되고 있다. 특히 지하수의 차단이나 누수 방지벽, 매립지의 차수재, Piezometer 설치 시의 방수재, 사질 토층에 굴착한 보링 구멍의 붕괴 방지, Slurry Wall 공사에는 필수적으로 사용되고 있다. 또한 최근 지반환경공학의 출현으로 환경오염 특히 지하수나 토양의 오염을 방지한다는 측면에서 그 활용성이 날로 증대하고 있다.
Bentonite has been used in many places in the field of soil engineering and applications are increasing day by day. Particularly, it is used for interception of groundwater, prevention of water leakage, prevention of collapse of boring hole excavated on sandy soil, and slurry wall construction. Recently, the use of geo - environmental engineering has been increasing in terms of prevention of environmental pollution, especially pollution of ground water or soil.

상기 소일시멘트에 사용하는 물(water)은 소일 시멘트가 최대의 다짐효과와 시멘트의 수화를 위해서 필요하다. 생수나 산, 알카리 또는 유기물이 없는 상대적으로 깨끗한 물을 사용하며, 해수를 사용할 수도 있으며, 해수의 경우, 해수에 있는 염화물은 초기 강도를 증가시키는 것으로 알려져 있다.
The water used for the soil cement is needed for the maximum compaction effect of the soil cement and hydration of the cement. It uses relatively clean water that is free of living water, acids, alkalis or organic matter, and seawater can be used. In the case of seawater, chloride in seawater is known to increase initial strength.

상기 소일시멘트는 나노 실리카(SiO₂)를 1~3wt% 더 포함할 수 있으며, 이로 인해 일축압축강도가 상당히 증가하는 효과를 볼 수 있다.The sill cement may further contain 1 to 3 wt% of nano-silica (SiO ₂ ), and the uniaxial compressive strength may be considerably increased.

상기 나노 실리카(SiO₂) 그 자체에는 수경성이 없으나 미분상의 것은 물이 있는 곳에서 시멘트가 수화 할 때 생기는 수산화 칼슘과 상온에서 서서히 화합하여 불용성의 화합물을 만든다. 또한 나노입자는 핵이 되어 시멘트 혼합물에 포졸란 물질의 수화작용에 의한 결정화를 초진시키며 미소간극에 채워져 나노입자를 중심으로 포졸란 응집체들이 치밀한 구조를 형성함으로서 간극크기를 감소시킨다.또한 나노입자가 포졸란 반응에 직접 관여하여 반응을 증진시키는 역할을 한다.
The nano silica (SiO ₂ ) itself has no hydraulic properties, but the fine powder phase gradually combines with calcium hydroxide, which is formed when water is cemented, at room temperature to form an insoluble compound. In addition, the nanoparticles are nucleated to crystallize the cement mixture by hydration of the pozzolanic substance and are filled in the microgaps to reduce the pore size by forming dense structures of the pozzolan aggregates centered on the nanoparticles. And to promote the reaction.

본 발명에 따른 토질별 소일시멘트를 이용한 흙막이 공법은 토질에 따라 시멘트 밀크의 배합비율을 달리함으로써 토질에 따른 일축압축강도를 최대로 발현되도록 함으로써 공사의 효율성을 높일 수 있어 산업상 이용가능성이 크다.According to the soil retaining method using soil cement according to the present invention, the uniaxial compressive strength according to the soil is maximized by varying the mixing ratio of the cement milk according to the soil, thereby increasing the efficiency of the construction and thus being highly industrially applicable.

Claims

There is provided a soil retaining method for preventing soil movement by mixing soil and cement milk to make soil cement and constructing a pile using the soil cement,
The soil cement has different mixing ratios by soil type,
In the case of clayey soil, it is formed at a blending ratio of 50 to 76 wt% of clayey soil, 5 to 20 wt% of cement, 5 to 10 wt% of oyster shell, 5 to 20 wt% of solidifying agent, 0.1 to 3 wt% of bentonite and 8 to 30 wt% of water ,
In the case of the sandy soil, it is formed at a blending ratio of 50 to 76 wt% of sand, 5 to 15 wt% of cement, 5 to 10 wt% of oyster shell, 5 to 15 wt% of solidifying agent, 0.1 to 7 wt% of bentonite and 8 to 30 wt% of water ,
In the case of sandy loam, the composition ratio is 50 ~ 76wt%, cement 5 ~ 10wt%, oyster shell 5 ~ 10wt%, solidifying agent 5 ~ 10wt%, bentonite 0.1 ~ 10wt% and water 8 ~ 30wt% However,
The solidifying agent is a magnesium sulfate _{(MgSO 4) 10 ~ 20wt%} , sodium sulfate _{_{(Na 2 SO 4) 15 ~}} 25wt% and the potassium sulfate _{_{(K 2 SO 4) 5 ~}} 15wt% and the ammonium chloride (NH ₄ Cl) 15 to 25 wt% of a surfactant, 12 to 23 wt% of magnesium chloride (MgCl ₂ ), 2 to 5 wt% of gluconic acid, 7 to 15 wt% of a surfactant, 1 to 10 wt% of carboxy methyl cellulose, The soil retaining method according to the present invention is characterized in that the soil retaining structure is formed at a composition ratio

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