KR101530830B1 - Grout filler and grouting method using the grout filler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이액성 그라우트로서 A액은 시멘트, 물 및 경화보조제로 구성되고, B액은 초기강도 발현제, 물 및 경화촉진제로 구성되어 시공시 가소상을 가지는 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a grout filling material and a grouting method using the grout filling material. More particularly, the present invention relates to a grout filling material and a grouting method using the grout filling material and the grouting method using the grout filling material. And a grouting method using the grout filling material.
일반적으로 그라우트는 그라우팅이라고도 하며, 주입재를 자중이나 펌프를 이용해 충전하며, 토목 건축분야의 구조물에서 발생되는 크랙부분과, 기계설비의 바닥판과 구조물의 기초콘크리트 사이에서 발생하는 공극을 메꾸어서 구조물 또는 기계 설비를 안정하게 지지하는 동시에, 기계설비 또는 구조물 등에서 발생하는 틈 사이를 메꾸어서 각종 진동 및 응력을 균일하게 흡수하여 구조물의 수명을 장기간 걸쳐 유지하도록 하는 것이다.Generally, grouting is also called grouting. The grouting is filled with self-weight or pump, and cracks generated in the structure of the civil engineering construction field and the gap between the bottom plate of the mechanical equipment and the foundation concrete of the structure are filled, The present invention is to stably support the mechanical equipment and to fill in gaps occurring in mechanical equipment or structures, and to absorb various vibrations and stress uniformly to maintain the life of the structure for a long period of time.
터널굴착 또는 지하굴착 등과 같은 토목공사를 진행하는 과정에서 토목 구조물과 지반의 경계면에 공동이 발생하거나, 지반 내에 큰 간극 또는 여굴 등이 발생하는 문제를 예방하기 위하여 배면상 공극 또는 공동에 단순한 일액성 시멘트 밀크나 규산계의 그라우트를 주입하여 충전하는 방법이 사용되어왔다. 그러나 상기와 같이 단순한 일액성의 시멘트 밀크 지반주입재 등은 주입후 완전히 경화되기 전에 일정 수준 이상의 점도와 강도를 유지하지 못할 뿐만 아니라 지하수에 의하여 쉽게 희석, 유실된다는 문제가 있었다.In order to prevent the occurrence of cavities in the interface between the civil engineering structures and the ground in the process of civil engineering work such as tunnel excavation or underground excavation, or to prevent a large gap or sweep in the ground, Cement milk or silicate-based grout has been injected and filled. However, as described above, a simple one-component cement milk ground filler can not maintain viscosity and strength over a certain level before being completely cured after injection, and is easily diluted or lost by groundwater.
근래에 들어서는 주입효과 및 품질을 향상시키기 위하여 가소상 그라우트가 지반주입재로서 사용되기 시작하였다. 이러한 가소상(可塑狀) 그라우트는 일반적인 시멘트계 주입재 등과는 달리, 공동 등에 주입할 때에는 점도가 낮아 유동성을 갖지만, 일정한 시간이 경과하면 일정수준으로 점도가 점진적으로 상승하기 때문에, 점도가 상승하는 일정시간 동안 요변특성(가소성)을 갖게된다. 따라서, 가압에 의해 미세한 공간까지 충전할 수 있을 뿐만 아니라, 일정시간이 경과하여 점도가 상승한 후에는 일정 수준이상의 강도를 발현하기 때문에 공동 등에 충전한 후에도 지하수에 의해 쉽게 유실되지 않는 성질을 갖고 있었다. 상기와 같은 가소상 그라우트 재료로는 시멘트 밀크에 벤토나이트 및 규산소다를 조합하는 방법이 공지되어 있다. 그러나, 시멘트 밀크에, 벤토나이트, 규산소다를 조합한 주입재의 경우 규산소다의 사용에서 비롯되는 알칼리 용탈에 의하여 시간경과에 따라 내구성이 저하된다는 문제점이 있었다.In order to improve the injection effect and quality in recent years, a preliminary grout has been used as a ground filler. Unlike general cement-based injection materials, such plastic grout has fluidity due to low viscosity when injected into a cavity, but since the viscosity gradually increases at a constant level over a certain period of time, (Plasticity). Therefore, not only is it possible to fill the fine space by pressurization, but also after the viscosity has risen over a certain period of time, it exhibits a certain level of strength or more, so that it is not easily lost by the groundwater even after charging into the cavity. A method of combining bentonite and sodium silicate in cement milk is known as the above-mentioned calcined grout material. However, in the case of an injection material in which cement milk is mixed with bentonite and sodium silicate, there is a problem that durability is deteriorated over time due to alkali leaching caused by use of sodium silicate.
다른 가소상 그라우트 재료로서 시멘트 밀크에 알루미늄 염계 또는 점토광물계 급결제를 조합하는 것이 알려져있고, 대한민국공개특허 제2001-0090686호에는 시멘트 밀크와 염기성 황산알루미나 용액을 조합한 가소상 그라우트에 관하여 기재되어 있다. 그러나, 시멘트밀크에 염기성 황산알루미나 용액을 조합하면, 가소상 유지시간, 점도특징 및 조기강도 발현 등의 측면에 있어서 전체적으로 당업계에서 요구되는 수준에 이르지 못하여 그 활용이 제한된다는 문제점이 있었다.It is known to combine cement milk with an aluminum salt or a clay mineral based filler as another firing-like grout material, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0090686 discloses a fired-in-place grout in which cement milk and a basic alumina sulfate solution are combined . However, when the cement milk is mixed with the basic alumina sulfate solution, there is a problem in that its application is limited because it can not reach the level required in the related art in terms of the tentative phase retention time, viscosity characteristics and early strength development.
또한, 대한민국등록특허 제10-0402456호에는, 공동충전 또는 배면주입 등의 목적이 아닌 지반보강 및 차수를 목적으로 하여, 지반에 대한 침투성이 양호한 가소상의 특성을 나타내는 지반고결재로 중성 실리카졸(실리카 콜로이드)을 이용하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 상기 중성 실리카졸은 비표면적 4,000cm2/g 이상의 미립자 시멘트 및 미립자 슬래그와 조합되고, 점도시간 조정제로 중탄산나트륨을 사용한 것이기 때문에, 최종강도 및 내구성 등에서는 우수하지만 점도증가 시간이 길고 조기강도가 낮다. 따라서, 지반에 침투되어 흙과 일체화되는 지반고결재로는 적합하지만, 실드터널의 라이닝 배면주입재, 공동 충전재 등으로 직접 적용하기에는 적합하지않다는 문제점이 있었다.In addition, Korean Patent No. 10-0402456 discloses a pretreatment method of neutral silica sol (silica (silica), silica gel, silica gel, etc.), which is characterized in that it has characteristics of a plastic phase with good permeability to the ground for the purpose of reinforcement and ordering of the ground, Colloid) is used. However, since the neutral silica sol is combined with fine particle cement and fine particle slag having a specific surface area of 4,000 cm 2 / g or more and sodium bicarbonate is used as a viscosity time adjusting agent, it is excellent in ultimate strength and durability but has a long viscosity increase time and early strength low. Therefore, although it is suitable as a ground settlement which penetrates into the ground and is integrated with the soil, there is a problem that it is not suitable for direct application to a lining back surface injection material and a cavity filling material of a shield tunnel.
본 발명은 이액성 그라우트로서 A액은 시멘트, 물 및 경화보조제로 구성되고, B액은 초기강도 발현제, 물 및 경화촉진제로 구성되어 시공시 조기강도 발현 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라 초기겔 파괴에 따른 강도특성에도 안정적인 경향을 나타내며 기중양생과 건조를 하지 않아 체적 감소율이 낮으며, 높은 압축강도를 유지하고 경제성이 좋은 가소상 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a liquid grout, wherein the liquid A comprises cement, water and a curing aid, and the liquid B is composed of an initial strength agent, water and a curing accelerator, and exhibits excellent early strength development and durability at the time of construction, And it is an object of the present invention to provide a grooved filling material having a low volume reduction rate and a high compression strength and being economical, and a grouting method using the same.
본 발명은, 일면에 있어서,The present invention, in one aspect,
시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액을 1:0.5~2로 혼합하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 제공한다.20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of the B liquid is mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2.
본 발명은 다른 일면에 있어서,According to another aspect of the present invention,
천공 구경 설정, 그라우트 충진재 주입위치 확인 및 주입량을 계획하고 준비하는 작업계획 및 작업 준비단계; 상기 작업계획에서 설정한 그라우트 충진재가 주입되는 주입구 천공단계; 지판의 공극, 공동(空洞), 갈라진 틈에 그라우트 충진재를 주입하기 위한 주입관 설치단계; 시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액이 각각 혼합되는 그라우트 배합설계단계; 상기 혼합한 A액과 B액을 각 별개의 주입 펌프로 압송하고 주입구에서 1:0.5~2로 합류 혼합되는 그라우트 충진재가 주입되는 단계; 압력을 통하여 주입량을 확인하는 단계; 및 주입량을 확인한 후 양생 및 마무리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법을 제공한다.Setting the drilling hole, confirming the injection position of the grout filler, and planning and preparing the injection amount; An injection hole drilling step for injecting the grout filler set in the work plan; An injection tube installation step for injecting the grout filler into voids, cavities and cracks of the fingerboard; 20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of B liquid are mixed with each other; Injecting the grout filler mixed and mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2 at the injection port by feeding the mixed solution A and the solution B by respective separate injection pumps; Confirming the amount of injection through pressure; And a step of curing and finishing after confirming an injection amount of the grout filling material. The present invention also provides a grouting method using the grout filling material.
따라서, 본 발명은 조기강도 발현 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라 초기겔 파괴에 따른 강도특성에도 안정적인 경향을 나타내며 기중양생과 건조를 하지 않아 체적 감소율이 낮으며, 높은 압축강도를 유지하고 경제성이 좋은 그라우트 충진재 및 이를 이용한 그라우팅 공법을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention is to provide a cement mortar composition which not only exhibits excellent early strength development and durability but also tends to be stable in strength characteristics due to initial gel breakage, has a low volume reduction rate due to no curing and drying in air, A filler and a grouting method using the filler can be provided.
도 1은 본 발명에 따른 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법의 개략도이다.1 is a schematic view of a grouting method using a grout filling material according to the present invention.
시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액을 1:0.5~2로 혼합하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 제공한다.20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of the B liquid is mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상기 시멘트는 그라우트 충진재의 강도를 강화시킬 수 있으며, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 일정 강도구현이 어려운 문제가 있다.The cement can strengthen the strength of the grout filler. If the content of the cement exceeds the above range, it is difficult to achieve a certain strength.
상기 시멘트는 통상의 시멘트, 예) 포틀랜드 시멘트 등의 통상의 시멘트를 사용할 수 있다The cement may be ordinary cement, for example, ordinary cement such as Portland cement
상기 경화보조제는 무수석고(CaSO4), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 칼슘 실리케이트계 광물을 포함하는 것이 바람직하다.The curing aid preferably comprises anhydrous gypsum (CaSO 4 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and calcium silicate minerals.
상기 무수석고는 황산칼슘으로 급속한 고화가 특징이며, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 고화작용이 서서히 되어 초기강도 발현이 어려운 문제가 있다.The anhydrous gypsum is characterized by rapid solidification with calcium sulfate, and if the content is in the above range, the solidification action is slowed and the initial strength development is difficult.
상기 수산화칼슘은 물과 혼합시 포졸란 반응에 의하여 수화되어 규산염칼슘 수화물 및 알루미늄산칼슘 수화물을 형성하며, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 포졸란 반응에 의하여 수화된 생석회의 강도가 낮아지는 문제가 있다.The calcium hydroxide is hydrated by the pozzolanic reaction when mixed with water to form calcium silicate hydrate and calcium aluminate hydrate. If the content of calcium hydrate falls below the above range, the strength of hydrated lime is lowered due to the pozzolanic reaction.
상기 칼슘 실리케이트계 화합물은 C2S 또는 C3S인 것이 바람직하며, 경화속도 및 강도 조절을 위하여 혼합하여 사용될 수도 있다.The calcium silicate compound is preferably C 2 S or C 3 S, and may be used in combination for controlling the curing rate and strength.
상기 C2S 또는 C3S는 물과 반응하여 수산화캄슘과 규산칼슘 수화물을 생성한다. 더욱 자세하게는 C2S 또는 C3S는 물과 반응하여 Ca2 +가 용출되고, 액상은 높은 알카리성이 되며, 과포화상태에 이르면 수산화 칼슘 결정이 석출되고 동시에 (SiO4)4+가 수산화규산 이온(Si(OH)6)2 -로 되고, C2S 또는 C3S입자 주위에 Ca2 +와 결합하여 규산칼슘 수화물(C-S-H)이 생성된다. 이 수화물은 수화 정도에 따라 화학조성이 변화하는 겔상태의 저결정질이다.The C 2 S or C 3 S reacts with water to produce calcium hydroxide and calcium silicate hydrate. More specifically C 2 or C 3 S S is Ca 2 + is eluted reacted with water in a liquid state is a high alkali, it reaches a supersaturated calcium hydroxide crystals are precipitated at the same time (SiO 4) 4+ hydroxide silicate ions (Si (OH) 6 ) 2 - , and calcium silicate hydrate (CSH) is formed by bonding with Ca 2 + around C 2 S or C 3 S particles. This hydrate is a gelatinous, low-crystalline substance whose chemical composition changes depending on the degree of hydration.
상기 수화반응물은 원래의 미수화 광물보다 부피가 크므로 경화 후에도 수축하지 않는 것이 바람직하다.It is preferable that the hydration reactant does not shrink even after curing because it is larger in volume than the original unreinforced mineral.
또한, 초기의 수화 반응 후 24시간이 경과하면 칼슘 실리케이트계 광물인 C3S 또는 C2S의 수화반응이 계속적으로 일어나 겔 상태의 칼슘실리케이트 수화물을 생성시켜, 막대 및 판상의 칼슘 알루미네이트 황산염 수화물 구조에 치밀하게 충전되어 경화체가 에트링자이트 반응과 팽창용으로 수축현상을 상쇄할 수 있다.Also, 24 hours after the initial hydration reaction, hydration reaction of C 3 S or C 2 S, which is a calcium silicate mineral, is continuously performed to generate calcium silicate hydrate in gel state, so that rod and plate calcium aluminate sulfate hydrate The structure can be densely packed so that the cured body can cancel the shrinkage phenomenon for the Etrringite reaction and expansion.
상기 초기강도 발현제는 에폭시 수지 5 ~ 25 중량% 산화철(Fe2O3) 40 ~ 60중량%, 산화알루미늄(Al2CO3) 5 ~ 15 중량%, 산화나트륨(Na2O) 5 ~ 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 3 ~ 8 중량%, 산화칼슘(CaO) 0.5 ~ 5중량% 및 산화규소(SiO2) 3 ~ 8 중량% 을 포함하되, 상기 에폭시 수지는 주제와 경화제가 4~6:1로 혼합되고, 에폭시 수지의 주제는 (클로로메틸)옥시레인과 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 단쇄염화파라핀(C=10~13) 1~5 중량%로 혼합되고, 상기 에폭시 수지의 경화제는 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다. The initial strength agent may include epoxy resin 5 to 25 wt% iron oxide (Fe 2 O 3 ) 40 to 60 wt%, aluminum oxide (Al 2 CO 3 ) 5 to 15 wt%, sodium oxide (Na 2 O) 5 to 10 Wherein the epoxy resin contains 4 to 8% by weight of the epoxy resin, 3 to 8% by weight of titanium oxide (TiO 2 ), 0.5 to 5% by weight of calcium oxide (CaO) and 3 to 8% by weight of silicon oxide (SiO 2 ) The mixture of (chloromethyl) oxylane and 4.4- (1-methylethylidene) bisphenol polymer in an amount of 85 to 90% by weight, N-butyl glycidyl ether in an amount of 5 to 10% by weight, And 1 to 5% by weight of short chain chlorinated paraffins (C = 10 to 13), and the curing agent of the epoxy resin is a mixture of 2,4,6-tris [(dimethylamino) methyl] phenol and bis (dimethylaminomethyl) 1 to 5% by weight of the mixture, 80 to 90% by weight of amido-amine resin and 7 to 16% by weight of triethylenetetramine.
상기 초기강도 발현제는 각 성분들의 조성비가 상기 범위에 위배되면 겔 형성이 미흡하거나 초기겔 형성 시간의 단축효과가 발휘되지 않을 수 있고, 또한 그라우트 주입재의 가소특성 및 강도특성에 악영향을 미칠 수 있으므로 바람직하지 않다.If the composition ratio of the components of the initial strength agent is out of the above range, the gel formation may be insufficient or the shortening effect of the initial gel formation time may not be exerted, and the plasticity and strength characteristics of the grout injection material may be adversely affected It is not preferable.
본 발명의 상기 경화 촉진제는 알루미늄 실리케이트(Al2(SiO3)3) 15 ~ 25 중량%, 합성 알루미나 실리케이트(Al2O3·9SiO2·XH2O) 25 ~ 35 중량% , 탄산칼륨(K2CO3) 10 ~ 20 중량%, 황산나트륨(NaSO4) 10 ~ 20 중량% 및 염화철(FeCl2·7H2O) 5 ~ 15 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 제공하는 것이 바람직하다.The curing accelerator of the present invention comprises 15-25% by weight of aluminum silicate (Al 2 (SiO 3 ) 3 ), 25-35% by weight of synthetic alumina silicate (Al 2 O 3 .9SiO 2 .XH 2 O), potassium carbonate K 10 to 20% by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), 10 to 20% by weight of sodium sulfate (NaSO 4 ) and 5 to 15% by weight of iron chloride (FeCl 2 · 7H 2 O) .
상기 알루미늄 실리케이트는 충전제로써 사용되었고, 내마모성에 탁월한 효과를 보이는 충전제로써, 이보다 많이 사용하게 되면 단가가 비싸지고, 적게 사용하게 되면 만족할만한 내마모성의 증가를 볼 수 없다.The aluminum silicate is used as a filler and exhibits an excellent effect on abrasion resistance. If the aluminum silicate is used more than this, the unit price becomes high, and when it is used less, satisfactory wear resistance can not be seen.
상기 합성 알루미나 실리케이트는 유동성이 우수한 분말로 알칼리 촉매를 제거할 수 있으며, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 유동성이 감소될 수 있다.The synthetic alumina silicate can remove the alkali catalyst with powder having excellent flowability, and if the content is in the range, the flowability can be reduced.
상기 탄산칼륨은 중화제로 PH를 조절할 수 있는데, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 그라우트 충진재의 적절한 PH유지를 기대하기는 어렵다.The potassium carbonate can control the pH with a neutralizing agent. If the content of the potassium carbonate falls outside the above range, it is difficult to expect proper maintenance of the pH of the grout filler.
상기 황산나트륨은 주로 빠른 고화가 특징이며, 그 함량이 상기 범위에 위배되면 고화작용이 서서히 되어 초기강도 발현에 어려운 문제가 있다.The sodium sulfate is mainly characterized by rapid solidification, and if the content is in the above range, the solidification action is slowed and the initial strength is difficult to manifest.
상기 염화철은 소량 함유시키는 것이 좋으며 이는 PH 응집 범위가 높고 고화되는 과정에서 시멘트 독성을 중화시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the iron chloride is contained in a small amount and it is preferable to neutralize the cement toxicity in the process of high PH aggregation range and solidification.
본 발명에 따른 이액성 방식은 A액과 B액을 각각 별개의 주입 펌프로 압송한 다음, 주입구 부근에서 A액과 B액을 합류 혼합한 후, 공동 등에 주입하는 방법으로 수행된다. 이때, 상기 A액과 B액은 A액:B액=1:0.5~2, 바람직하게는 1:1의 중량비로 배합되는 것이 적합한 점도 유지, 우수한 강도발현 및 용이한 작업성의 관점에서 바람직하다.The liquid system according to the present invention is carried out by a method in which the liquid A and the liquid B are respectively fed by a separate injection pump and then the liquid A and the liquid B are mixed and mixed in the vicinity of the injection port and then injected into a cavity or the like. At this time, it is preferable that the liquid A and the liquid B are blended in a weight ratio of the liquid A and the liquid B of 1: 0.5 to 2, preferably 1: 1 in view of maintenance of a suitable viscosity, excellent strength development and easy workability.
상기 A액과 B액을 그라우팅 장비를 통해 지반의 공동이나 갈라진 틈 사이 등에 동시에 주입하는 그라우팅 작업을 행하면, 단기 재령 기간까지는 바로 경화되지 않고 일정 기간 동안 소성을 갖는 가소 상태를 유지하는 응결단계를 거치게 된다.If a grouting operation is performed in which the solution A and the solution B are simultaneously injected into a cavity or cracks in the ground through a grouting machine, a condensation step of maintaining a calcined state for a predetermined period of time is not performed until the short- do.
상기 응결 단계에서 그라우트와 지하수와의 화학 반응에 의해 그라우트 표면에는 지하수를 흡수하는 초기 겔이 형성되면서 지반의 함수비가 떨어져 토질 성상이 개선되게 되며, 초기 겔이 파괴된 이후에도 상기한 초기강도 발현제의 산화 알루미나와 경화촉진제의알루미늄 실리케이트(Al2(SiO3)3), 합성 알루미나 실리케이트 및 경화보조제 혼합물의 작용에 의하여 가소상을 가지게 되어 겔의 재형성이 가능한 것이 바람직하다.In the condensation step, an initial gel that absorbs groundwater is formed on the surface of the grout by chemical reaction between the grout and the groundwater, and the soil water property is improved by reducing the water content of the ground. Even after the initial gel is broken, It is preferable that the alumina and alumina silicate of the curing accelerator (Al 2 (SiO 3 ) 3 ), the synthetic alumina silicate and the curing aid mixture have a preliminary phase and can reform the gel.
상기의 반응을 통하여 형성된 그라우트 충진재는 1차적으로 조기강도를 발현할 수 있게 되고, 1차적으로 조기강도가 발현된 후 중장기 재령기간부터 장기 재령기간까지는 수화반응으로 생성된 수산화칼슘과 실리카와 산화알루미나가 상온에서 서서히 반응하여 불용성 화합물인 C-S-H겔을 생성하는 포졸란 반응을 함에 따라, C-S-H겔이 경화체의 공극을 기밀하게 밀폐시킴으로써 경화체의 조직을 더욱 치밀하게 한다. 또한, 상기 초기강도 발현제는 장기강도를 향상시키는 기능을 하는 산화철 및 에폭시 수지를 포함하고 있으므로 2차적으로 강도를 증가시킬 수 있게 되는 것이 바람직하다.The grout filler formed through the above reaction is capable of expressing the early strength, and the calcium hydroxide, silica, and alumina oxide produced by the hydration reaction from the mid- to long- The CSH gel hermetically closes the pores of the cured body to make the structure of the cured body more dense by performing the pozzolanic reaction that slowly reacts at room temperature to generate the insoluble compound CSH gel. In addition, since the initial strength agent includes iron oxide and epoxy resin that improve the long-term strength, it is preferable that the initial strength agent can increase the strength secondarily.
본 발명은 추가의 일면에 있어서,According to a further aspect of the present invention,
천공 구경 설정, 그라우트 충진재 주입위치 확인 및 주입량을 계획하고 준비하는 작업계획 및 작업 준비단계;Setting the drilling hole, confirming the injection position of the grout filler, and planning and preparing the injection amount;
상기 작업계획에서 설정한 그라우트 충진재가 주입되는 주입구 천공단계;An injection hole drilling step for injecting the grout filler set in the work plan;
지판의 공극, 공동(空洞), 갈라진 틈에 그라우트 충진재를 주입하기 위한 주입관 설치단계;An injection tube installation step for injecting the grout filler into voids, cavities and cracks of the fingerboard;
시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액이 각각 혼합되는 그라우트 배합설계단계;20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of B liquid are mixed with each other;
상기 혼합한 A액과 B액을 각 별개의 주입 펌프로 압송하고 주입구에서 1:0.5~2로 합류 혼합되는 그라우트 충진재가 주입되는 단계;Injecting the grout filler mixed and mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2 at the injection port by feeding the mixed solution A and the solution B by respective separate injection pumps;
압력을 통하여 주입량을 확인하는 단계; 및Confirming the amount of injection through pressure; And
주입량을 확인한 후 양생 및 마무리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법을 제공한다.And a step of curing and finishing after confirming the amount of the grout filling material.
상기 작업계획 및 작업 준비단계는 그라우트 충진재를 주입하기 위한 천공 구경 설정, 그라우트 충진재 주입위치 확인 및 주입량을 계획하고 준비하는 하는 것이 바람직하다.Preferably, the work plan and the work preparation step include planning and preparing a pore diameter setting for injecting the grout filler, confirming the injection position of the grout filler, and preparing the injection amount.
상기 주입구 천공단계는 상기 작업계획단계에서 설정한 주입구경에 따라 주입구를 천공하는 것이 좋다.In the injection hole drilling step, it is preferable to drill the injection hole according to the injection hole set in the operation plan step.
상기 주입관 설치단계는 지판의 공극, 공동(空洞), 갈라진 틈 등과 같이 강도를 보강하고, 결합력이 높아지기 위하여 그라우트 충진재를 이용할 수 있는 곳에 그라우트 충진재를 주입하는 주입관을 설치하는 것이 바람직하다.Preferably, the injection tube installation step is provided with an injection tube for injecting grout filler material to a site where the grout filler material can be used to reinforce the strength such as voids, cavities, cracks and the like of the fingerboard and increase the bonding force.
상기 주입관은 통상적으로 그라우트 충진재를 투입할 수 있는 관을 이용하여 20Kg/cm2 압력 이하의 저압을 가하여 투입되는 펌핑(Pumping) 방법 및 고압을 가하여 투입되는 가압주입(Pressuregrouting) 방법을 사용하기 위하여 설치되는 것이 바람직하다.The injection tube is usually pumped by applying a low pressure of 20 Kg / cm 2 or less by using a tube capable of charging a grout filler material, and using a pressure grooming method by applying a high pressure .
상기 그라우트 배합설계단계는 시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액을 각각 혼합될 수 있다.The grout designing step may include designing 20 to 40% by weight of the liquid A and 20 to 40% by weight of water, 50 to 70% by weight of water, and 20 to 40% by weight of the initial strength agent comprising 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% And 5 to 15% by weight of a curing accelerator.
상기 그라우트 충진재 주입 단계는 상기 단계에서 혼합한 A액과 B액을 각각 별개의 주입 펌프로 압송하고 주입구에서 1:0.5~2로 합류 혼합하는 것이 바람직하다.In the step of injecting the grout filler, it is preferable that the liquid A and the liquid B mixed in the above step are respectively fed by separate injection pumps and are mixed and mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2 at the injection port.
상기 주입량 확인 단계는 압력을 측정하여 주입량을 확인할 수 있다.The injection amount checking step can confirm the injection amount by measuring the pressure.
상기 양생 및 마무리 단계는 주입량을 확인 후 7일 이상 28일 이내로 양생하여 그라우트 충진재가 더욱 강도를 보강하고, 결합력이 높일 수 있는 것이 바람직하다.
It is preferable that the curing and finishing step cures within 7 days to 28 days after confirming the injection amount so that the grout filling material can further strengthen the strength and increase the bonding force.
<실시예><Examples>
이하, 본 발명은 다음의 대표적인 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명되나, 본 발명이 이들 실시예에 의해 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by the following representative examples, but the present invention is not limited in any way by these embodiments.
실시예 1: A액의 제조Example 1: Preparation of liquid A
하기 표 1에 나타낸 조성에 따라 조성물을 혼합용기에 투입하고 상온에서 30분 동안 혼합하여 반응시켜 A액을 제조하였다.The compositions were placed in a mixing vessel according to the composition shown in Table 1 below, mixed at room temperature for 30 minutes, and reacted to prepare Solution A.
실시예 2-1~4: B액의 제조Examples 2-1 to 4: Preparation of liquid B
하기 표 2에 나타낸 조성에 따라 조성물을 혼합용기에 투입하고 상온에서 30분 동안 혼합하여 반응시켜 B액을 제조하였다.The compositions were put into a mixing vessel according to the composition shown in Table 2 below, mixed at room temperature for 30 minutes, and reacted to prepare solution B.
시험예 1-4: 그라우트 충진재의 물성시험Test Example 1-4: Physical Test of Grout Filler
상기 실시예 1 및 실시예2-1~4에 나타낸 조성에 따라 제조된 A액과 B액을 각 별개의 주입 펌프로 압송한 다음, 주입구 부근에서 A액과 B액을 1:1로 합류 혼합한 후, 공동에 주입한 후 KS F 4044(수경성 시멘트 무수축 그라우트)의 시험방법에 따라 물성시험을 수행하였다. 그 결과는 다음의 표 3에 나타낸 바와 같은 시험결과를 얻었다.The liquids A and B prepared in accordance with the compositions shown in Example 1 and Examples 2-1 to 4 were fed by respective separate injection pumps and mixed with liquid A and liquid B at a ratio of 1: After injection into the cavity, the property test was carried out according to the test method of KS F 4044 (hydraulic cement shrinkage grout). As a result, test results as shown in the following Table 3 were obtained.
상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 그라우트 충진재을 만족하는 조성물을 이용하여 형성된 그라우트 충진재의 경우 압축강도가 높으며, 유동성이 좋은 것으로 확인되었다.As shown in Table 3, the grout filler formed using the composition satisfying the grout filler of the present invention has high compressive strength and good fluidity.
Claims (8)
상기 경화보조제는 무수석고(CaSO4) 40 ~ 60중량%, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 20 ~ 40 중량% 및 칼슘 실리케이트계 광물 10 ~ 30 중량%을 포함하고,
상기 경화 촉진제는 알루미늄 실리케이트(Al2(SiO3)3) 15 ~ 25 중량%, 합성 알루미나 실리케이트(Al2O3·9SiO2·XH2O) 25 ~ 35 중량% , 탄산칼륨(K2CO3) 10 ~ 20 중량%, 황산나트륨(NaSO4) 10 ~ 20 중량% 및 염화철(FeCl2·7H2O) 5 ~ 15 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재.20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of B solution is mixed in a ratio of 1: 0.5 to 2,
The curing aid comprises 40 to 60 wt% of anhydrous gypsum (CaSO 4 ), 20 to 40 wt% of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and 10 to 30 wt% of calcium silicate mineral,
The curing accelerator is an aluminum silicate (Al 2 (SiO 3) 3 ) 15 ~ 25 wt%, synthetic alumina silicate (Al 2 O 3 · 9SiO 2 · XH 2 O) 25 ~ 35 weight%, potassium carbonate (K 2 CO 3 ) 10-20 wt%, sodium sulfate (NaSO 4 ) 10-20 wt%, and iron chloride (FeCl 2揃 7H 2 O) 5-15 wt%.
상기 초기강도 발현제는 에폭시 수지 5 ~ 25 중량% 산화철(Fe2O3) 40 ~ 60중량%, 산화알루미늄(Al2CO3) 5 ~ 15 중량%, 산화나트륨(Na2O) 5 ~ 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 3 ~ 8 중량%, 산화칼슘(CaO) 0.5 ~ 5중량% 및 산화규소(SiO2) 3 ~ 8 중량% 을 포함하되,
상기 에폭시 수지는 주제와 경화제가 4~6:1로 혼합되고,
에폭시 수지의 주제는 (클로로메틸)옥시레인과 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 단쇄염화파라핀(C=10~13) 1~5 중량%로 혼합되고,
상기 에폭시 수지의 경화제는 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재.The method according to claim 1,
The initial strength agent may include epoxy resin 5 to 25 wt% iron oxide (Fe 2 O 3 ) 40 to 60 wt%, aluminum oxide (Al 2 CO 3 ) 5 to 15 wt%, sodium oxide (Na 2 O) 5 to 10 (TiO 2 ) 3 to 8% by weight, calcium oxide (CaO) 0.5 to 5% by weight and silicon oxide (SiO 2 ) 3 to 8% by weight,
The epoxy resin is prepared by mixing a base and a curing agent in a ratio of 4-6: 1,
The subject of the epoxy resin is 85-90% by weight of (chloromethyl) oxylane and 4.4- (1-methylethylidene) bisphenol polymer, 5-10% by weight of N-butyl glycidyl ether, and short chain chlorinated paraffin To 13) 1 to 5% by weight,
The curing agent of the epoxy resin is preferably selected from the group consisting of 1 to 5 wt% of a mixture of 2,4,6-tris [(dimethylamino) methyl] phenol and bis (dimethylaminomethyl) phenol, 80 to 90 wt% And 7 to 16% by weight of tetramine.
천공 구경 설정, 그라우트 충진재 주입위치 확인 및 주입량을 계획하고 준비하는 작업계획 및 작업 준비단계;
상기 작업계획에서 설정한 그라우트 충진재가 주입되는 주입구 천공단계;
지판의 공극, 공동(空洞), 갈라진 틈에 그라우트 충진재를 주입하기 위한 주입관 설치단계;
시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 55 ~ 75 중량% 및 경화보조제 1 ~ 10 중량%를 포함하는 A액과 초기강도 발현제 20 ~ 40 중량%, 물 50 ~ 70 중량% 및 경화 촉진제 5 ~ 15 중량%를 포함하는 B액이 각각 혼합되는 그라우트 배합설계단계;
상기 혼합한 A액과 B액을 각 별개의 주입 펌프로 압송하고 주입구에서 1:0.5~2로 합류 혼합되는 그라우트 충진재가 주입되는 단계;
압력을 통하여 주입량을 확인하는 단계; 및
주입량을 확인한 후 양생 및 마무리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법.In the grouting method using two-component grout,
Setting the drilling hole, confirming the injection position of the grout filler, and planning and preparing the injection amount;
An injection hole drilling step for injecting the grout filler set in the work plan;
An injection tube installation step for injecting the grout filler into voids, cavities and cracks of the fingerboard;
20 to 40% by weight of the liquid A and an initial strength agent of 20 to 40% by weight of cement, 55 to 75% by weight of water and 1 to 10% by weight of curing auxiliary agent, 50 to 70% by weight of water and 5 to 15% by weight of curing accelerator % Of B liquid are mixed with each other;
Injecting the grout filler mixed and mixed at a ratio of 1: 0.5 to 2 at the injection port by feeding the mixed solution A and the solution B by respective separate injection pumps;
Confirming the amount of injection through pressure; And
And curing and finishing after confirming the amount of grouting.
상기 경화보조제는 무수석고(CaSO4) 40 ~ 60중량%, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 20 ~ 40 중량% 및 칼슘 실리케이트계 광물 10 ~ 30 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법.6. The method of claim 5,
Wherein the curing aid comprises 40 to 60 wt% of anhydrous gypsum (CaSO 4 ), 20 to 40 wt% of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and 10 to 30 wt% of a calcium silicate mineral Grouting method.
상기 초기강도 발현제는 에폭시 수지 5 ~ 25 중량% 산화철(Fe2O3) 40 ~ 60중량%, 산화알루미늄(Al2CO3) 5 ~ 15 중량%, 산화나트륨(Na2O) 5 ~ 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 3 ~ 8 중량%, 산화칼슘(CaO) 0.5 ~ 5중량% 및 산화규소(SiO2) 3 ~ 8 중량% 을 포함하되,
상기 에폭시 수지는 주제와 경화제가 4~6:1로 혼합되고,
에폭시 수지의 주제는 (클로로메틸)옥시레인과 4.4-(1-메틸에틸리덴) 비스페놀 중합체 85 ~ 90 중량%, N-부틸 글리시딜 에테르 5 ~ 10 중량% 및 단쇄염화파라핀(C=10~13) 1~5 중량%로 혼합되고,
상기 에폭시 수지의 경화제는 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀과 비스(디메틸아미노메틸)페놀의 혼합물 1 ~ 5 중량%, 아미도-아민 수지 80 ~ 90 중량% 및 트리에틸렌테트라민 7 ~ 16 중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법.6. The method of claim 5,
The initial strength agent may include epoxy resin 5 to 25 wt% iron oxide (Fe 2 O 3 ) 40 to 60 wt%, aluminum oxide (Al 2 CO 3 ) 5 to 15 wt%, sodium oxide (Na 2 O) 5 to 10 (TiO 2 ) 3 to 8% by weight, calcium oxide (CaO) 0.5 to 5% by weight and silicon oxide (SiO 2 ) 3 to 8% by weight,
The epoxy resin is prepared by mixing a base and a curing agent in a ratio of 4-6: 1,
The subject of the epoxy resin is 85-90% by weight of (chloromethyl) oxylane and 4.4- (1-methylethylidene) bisphenol polymer, 5-10% by weight of N-butyl glycidyl ether, and short chain chlorinated paraffin To 13) 1 to 5% by weight,
The curing agent of the epoxy resin is preferably selected from the group consisting of 1 to 5 wt% of a mixture of 2,4,6-tris [(dimethylamino) methyl] phenol and bis (dimethylaminomethyl) phenol, 80 to 90 wt% Tetramine is mixed with 7 to 16% by weight of the grouting filler.
상기 경화 촉진제는 알루미늄 실리케이트(Al2(SiO3)3) 15 ~ 25 중량%, 합성 알루미나 실리케이트(Al2O3·9SiO2·XH2O) 25 ~ 35 중량% , 탄산칼륨(K2CO3) 10 ~ 20 중량%, 황산나트륨(NaSO4) 10 ~ 20 중량% 및 염화철(FeCl2·7H2O) 5 ~ 15 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 충진재를 이용한 그라우팅 공법.6. The method of claim 5,
The curing accelerator is an aluminum silicate (Al 2 (SiO 3) 3 ) 15 ~ 25 wt%, synthetic alumina silicate (Al 2 O 3 · 9SiO 2 · XH 2 O) 25 ~ 35 weight%, potassium carbonate (K 2 CO 3 ) 10 to 20% by weight, sodium sulfate (NaSO 4 ) 10 to 20% by weight and iron chloride (FeCl 2 · 7H 2 O) 5 to 15% by weight based on the total weight of the grouting filler.
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