KR102123401B1 - 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층 - Google Patents
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Abstract
격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층이 개시된다. 개시된 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법은 분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제1 결합반응차수층(100)을 형성하는 1 단계(S100);
상기 제1 결합반응차수층(100)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제1 PA도포층을 형성하는 2 단계(S200);
상기 제1 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 복합반응차수층(200)을 형성하는 3 단계(S300);
상기 복합반응차수층(200)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제2 PA도포층을 형성하는 4 단계(S400);
상기 제2 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 제2 결합반응차수층(300)을 형성하는 5 단계(S500);
상기 제2 결합반응차수층(300)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제3 PA도포층을 형성하는 6 단계(S600);를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 PA도포층은 접촉하는 결합반응차수층 또는 복합반응차수층(200)을 따라 수평방향으로 씰(seal)층을 형성하는 한편, 적재되는 폐기물의 중량에 의해 상기 씰층에 크랙이 발생할 때 상기 제1 내지 제3 PA도포층의 차수제 PA가 상기 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 결합반응차수층(100)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제1 PA도포층을 형성하는 2 단계(S200);
상기 제1 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 복합반응차수층(200)을 형성하는 3 단계(S300);
상기 복합반응차수층(200)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제2 PA도포층을 형성하는 4 단계(S400);
상기 제2 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 제2 결합반응차수층(300)을 형성하는 5 단계(S500);
상기 제2 결합반응차수층(300)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제3 PA도포층을 형성하는 6 단계(S600);를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 PA도포층은 접촉하는 결합반응차수층 또는 복합반응차수층(200)을 따라 수평방향으로 씰(seal)층을 형성하는 한편, 적재되는 폐기물의 중량에 의해 상기 씰층에 크랙이 발생할 때 상기 제1 내지 제3 PA도포층의 차수제 PA가 상기 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 격자구조의 씰(seal)층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 차수층의 상부에 씰(seal)층을 형성하기 위한 PA도포층을 적층함에 있어서 토양을 배제하고 차수제 PA만을 도포함으로써 차수층의 지반침하를 방지하는 한편, 다른 차수제와의 반응속도를 높여 씰층 형성시간을 단축하고, 씰층에 크랙이 발생할 때 차수제 PA가 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층이 형성되도록 한 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층에 관한 것이다.
폐기물 매립장은 매립되는 폐기물에 의하여 발생된 침출수를 모아서 침출수 처리장으로 보낸다. 이를 위해 폐기물 매립장에서는 차수층을 시공하여 폐기물에서 유출되는 침출수가 토양으로 배출되지 않도록 하여 토양오염을 방지한다.
도 1은 종래기술에 따른 차수층의 단면도이다. 도 1의 종래기술에 따른 차수층은 SiO2를 포함하는 PA차수제와 CaO를 포함하는 PB차수제를 혼합하면 씰(seal)층이 형성되는 점에 착안한 것이다.
상기의 PA차수제는 SiO2 만으로도 반응이 가능하나, 원활한 반응을 위해 K2O 0.05~5.0중량%, CaO 5.0~15.0중량%, SiO2 50.0~70.0중량%, MgO 1.0 이하 중량%, Na2O 0.01~10.0중량%, Al2O3 0.5~5.0중량%, Fe2O3 0.5~3.0중량% 및 SO3 0.5~4.0중량%를 포함하는 조성비를 유지함이 바람직하다.
또한 상기의 PB차수제는 CaO 만으로도 반응이 가능하나, 원활한 반응을 위해 K2O 0.05~1.0중량%, CaO 75.0~90.0중량%, SiO2 2.0~10.0중량%, MgO 1.0 이하 중량%, Na2O 0.03~1.0중량%, Al2O3 0.1~3.0중량%, Fe2O3 0.1~3.0중량% 및 SO3 0.1~1.0중량%를 포함하는 조성비를 유지함이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 차수층은 우선 분쇄된 원지반토에 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제1 PB차수층(20)을 형성한다. 통상적으로 제1 PB차수층(20)의 두께는 20 내지 25 cm 정도이다.
그리고 제1 PB차수층(20) 상부에는 분쇄된 원지반토에 차수제 PA와 물을 섞어 반죽하여 PA차수층을 형성한다. 통상적으로 PA차수층의 두께는 15 내지 20 cm 정도이다.
제1 PB차수층(20)과 PA차수층의 경계면에는 통상적으로 1 내지 5 밀리미터 두께의 씰층(15)이 형성된다.
그리고 PA차수층 상부에는 분쇄된 원지반토에 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제2 PB차수층(30)을 형성한다. 통상적으로 제2 PB차수층(30)의 두께는 20 내지 25 cm 정도이다.
제2 PB차수층(30)과 PA차수층의 경계면에도 통상적으로 1 내지 5 밀리미터 두께의 씰층(15)이 형성된다.
도 2는 종래기술에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층(15)이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
제2 PB차수층(30)의 상부면에 폐기물이 적재되면 폐기물의 중량에 의해 씰층(15)이 파손되고, 이로 인해 차수층이 어긋나게 된다. 어긋난 차수층 사이에서 파손된 씰층(15)은 차수제 PA와 PB가 만나서 다시 복원됨으로써 침출수를 차단하게 된다.
그러나, 종래의 PA차수층은 PB차수층에 비해 강도가 약하여 빈번한 지반침하가 발생하게 되고, 이는 씰층(15)의 파손을 가져온다.
한편, PB차수층은 차수제 PB와 물이 혼합될 때 발열반응으로 인해 동해(凍害)의 피해가 발생하지 않는 반면, PA차수층은 내포된 수분이 겨울철에 얼어 부피가 팽창했다가 봄에 녹으면서 부피가 감소하여 차수층에 많은 크랙을 발생시킨다. 이로 인해 PA차수층에서 침출수가 유출되는 문제가 있다.
PA차수층의 90%는 흙이 차지하고 있다. 차수제 PA는 흙에 섞여 있는 관계로 차수제 PB와의 반응속도가 느려 씰층(15)을 형성하는데 며칠씩 걸리며, PA차수층에 침출수가 유입되어도 흙으로 인해 차수제 PA의 유동성을 떨어뜨린다. 이는 크랙 발생시 차수제 PA가 원활하게 크랙을 따라 유동하지 못한다는 것을 의미한다.
따라서 PA차수층의 지반침하와 동해피해를 방지하는 한편, 차수제 PA의 반응속도를 높이고 유동성 또한 향상시킬 수 있는 새로운 차수층 시공방법의 개발이 절실히 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, PA차수층의 지반침하와 동해(凍害) 피해를 방지하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차수제 PA의 반응속도와 유동성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차수층의 씰층이 파손될 경우 씰층이 수평방향뿐만 아니라 수직방향으로도 형성되도록 하여 견고한 격자구조의 씰층을 형성하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 수직방향으로 관통공을 형성하여 차수층에 수직방향으로 차수제 PA가 보다 원활하게 투입되도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차수층 경계면뿐만 아니라 내부에 씰층이 형성되는 복합반응차수층을 형성하여 침출수 차단효과를 높이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 폐기물 매립장의 침출수 유출을 차단하기 위해 격자구조의 씰(seal)층을 형성하는 차수층의 시공방법에 있어서,
분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제1 결합반응차수층을 형성하는 1 단계;
상기 제1 결합반응차수층의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제1 PA도포층을 형성하는 2 단계;
상기 제1 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 복합반응차수층을 형성하는 3 단계;
상기 복합반응차수층의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제2 PA도포층을 형성하는 4 단계;
상기 제2 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 제2 결합반응차수층을 형성하는 5 단계;
상기 제2 결합반응차수층의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제3 PA도포층을 형성하는 6 단계;를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 PA도포층은 접촉하는 결합반응차수층 또는 복합반응차수층을 따라 수평방향으로 씰(seal)층을 형성하는 한편, 적재되는 폐기물의 중량에 의해 상기 씰층에 크랙이 발생할 때 상기 제1 내지 제3 PA도포층의 차수제 PA가 상기 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제1 결합반응차수층, 제1 PA도포층, 복합반응차수층, 제2 PA도포층, 제2 결합반응차수층, 제3 PA도포층을 관통하는 관통공을 형성하고 상기 관통공에 상기 차수제 PA를 투입하여 PA수직씰층을 형성하는 7 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 형성된 제1 결합반응차수층;
상기 제1 결합반응차수층과 제1 결합반응차수층의 상부에 도포된 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제1 씰층;
상기 제1 씰층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 형성된 복합반응차수층;
상기 복합반응차수층과 복합반응차수층의 상부에 도포된 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제2 씰층;
상기 제2 씰층의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 형성된 제2 결합반응차수층;
상기 제2 결합반응차수층과 제2 결합반응차수층의 상부에 도포된 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제3 씰층;을 포함하며,
상기 복합반응차수층의 내부에는 내부 씰층이 형성되어 기공을 차단하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제1 결합반응차수층, 제1 씰층, 복합반응차수층, 제2 씰층, 제2 결합반응차수층, 제3 씰층을 관통하는 관통공에 상기 차수제 PA가 투입되어 형성된 PA수직씰층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 PA차수층의 지반침하와 동해(凍害) 피해를 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 차수제 PA의 반응속도와 유동성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 씰층 파손시 격자 구조의 씰층을 형성하여 침출수를 보다 확고하게 차단하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 PA수직씰층을 형성하여 차수층의 수직방향으로 차수제 PA가 보다 원활하게 투입되도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 복합반응차수층을 형성하여 침출수 차단정도를 높이는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 차수층의 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차수층의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차수층의 시공방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차수층의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차수층의 시공방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 3은 본 발명에 따른 차수층의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차수층의 시공방법에 대한 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 차수층의 시공방법을 설명한다.
우선 1 단계(S100)로 분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제1 결합반응차수층(100)을 형성한다.
PB차수제는 CaO 만으로도 반응이 가능하나, 원활한 반응을 위해 K2O 0.05~1.0중량%, CaO 75.0~90.0중량%, SiO2 2.0~10.0중량%, MgO 1.0 이하 중량%, Na2O 0.03~1.0중량%, Al2O3 0.1~3.0중량%, Fe2O3 0.1~3.0중량% 및 SO3 0.1~1.0중량%를 포함하는 조성비를 유지함이 바람직하다.
제1 결합반응차수층(100)의 함수율은 후술할 차수제 PA와의 반응이 원활하게 이뤄지도록 하기 위해 18 내지 22%를 유지하는 것이 바람직하다.
다음으로 2 단계(S200)에서는 제1 PA도포층을 형성한다.
제1 PA도포층은 제1 결합반응차수층(100)의 상부에 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 형성된다.
PA차수제는 SiO2 만으로도 반응이 가능하나, 원활한 반응을 위해 K2O 0.05~5.0중량%, CaO 5.0~15.0중량%, SiO2 50.0~70.0중량%, MgO 1.0 이하 중량%, Na2O 0.01~10.0중량%, Al2O3 0.5~5.0중량%, Fe2O3 0.5~3.0중량% 및 SO3 0.5~4.0중량%를 포함하는 조성비를 유지함이 바람직하다.
제1 PA도포층에는 차수제 PA만이 도포되며, 흙이나 물은 포함되지 않는다. 이는 본 발명에서 종래기술의 여러 문제를 해결하기 위해 도입된 것이다.
종래의 PA차수층은 PB차수층에 비해 강도가 약하여 지반침하가 빈번히 발생하였다.
이에, 본 발명에서는 제1 PA도포층에 흙을 배제함으로써 하중을 지지하는 역할은 부여하지 않고, 차수제 PB가 포함된 제1 결합반응차수층(100)과 반응하여 씰층을 형성하는 역할만을 담당하도록 하였다.
이 뿐 아니라, 제1 PA도포층에 흙이 배제되면 차수제 PA가 차수제 PB와의 반응속도가 빨라져 종래에는 씰층 형성에 며칠이 소요되던 것이 몇 시간으로 획기적으로 단축되는 효과가 있다.
나아가, 제1 PA도포층에 흙이 배제됨으로써 차수제 PA가 침출수와 섞일 때 유동성이 높아져 파손된 차수층의 크랙 사이로 용이하게 침투할 수 있게 된다.
물과 차수제 PB가 포함된 제1 결합반응차수층(100)은 차수제 PA가 포함된 제1 PA도포층과 만나 다음과 같은 반응식에 따라 씰층이 형성된다. 이 때 형성되는 씰층을 제1 씰층(150)이라 칭한다.
CaO + SiO2 + 2H2O → CaSiO3 + 2H2O
3 단계(S300)는 복합반응차수층(200)을 형성하는 단계이다.
복합반응차수층(200)은 제1 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 형성된다.
복합반응차수층(200)의 함수율은 후술할 차수제 PA와의 반응이 원활하게 이뤄지도록 하기 위해 18 내지 22%를 유지하는 것이 바람직하다.
PC차수제는 Ca(OH)2만으로도 반응이 가능하나, 원활한 반응을 위해 K2O 0.05~1.0중량%, Ca(OH)2 70.0~90.0중량%, SiO2 2.0~10.0중량%, MgO 2.0 이상 중량%, Na2O 0.03~1.0중량%, Al2O3 0.05~4.0중량%, Fe2O3 0.05~4.0중량% 및 SO3 0.5~1.0중량%를 포함하는 조성비를 유지함이 바람직하다.
4 단계(S400)는 제2 PA도포층을 형성하는 단계이다.
제2 PA도포층은 복합반응차수층(200)의 상부에 차수제 PA를 도포하여 제2 PA도포층을 형성한다.
이 때에도 이미 설명한 차수제 PA의 유동성 향상 등의 이유로 흙과 물은 배제하고 차수제 PA만을 도포한다.
3 단계(S300)와 4 단계(S400)에서 일어나는 반응에 대해 설명한다.
복합반응차수층(200)에서는 그 용어에도 나타나 있듯이 두 가지 형태로 씰층이 형성된다. 즉 상부와 내부에서 서로 상이한 화학반응에 의해 씰층이 형성된다.
복합반응차수층(200)의 상부면에서는 차수제 PC와 물이 차수제 PA와 만나 제2 씰층(250)이 형성된다.
제2 씰층(250)은 아래와 같은 반응식에 의해 형성된다.
Ca(OH)2 + SiO2 + 2H2O → CaSiO3 + 2H2O
이 반응은 발열반응으로서 종래의 PA 차수층과 같은 동해(凍害)의 피해가 발생하지 않게 된다.
복합반응차수층(200)은 내부에서도 반응이 일어나 내부씰층이 형성된다.
내부씰층은 아래와 같은 반응에 의해 형성된다.
MgCO3 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCO3
복합반응차수층(200)의 내부에 내부씰층이 형성됨으로 인해 내부 기공을 차단하여 침출수의 유출을 보다 확실하게 방지하게 된다.
5 단계(S500)는 제2 결합반응차수층(300)을 형성하는 단계이다.
제2 결합반응차수층(300)은 제1 결합반응차수층(100)의 형성방법과 동일하게 수행된다. 즉, 제2 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 제2 결합반응차수층(300)을 형성한다.
6 단계(S600)는 제3 PA도포층을 형성하는 단계이다.
제3 PA도포층은 제2 결합반응차수층(300)의 상부에 차수제 PA를 도포하여 형성된다.
이 때도 제3 PA도포층에는 물과 흙은 배제되고 차수제 PA만이 도포된다.
제3 PA도포층은 제2 결합반응차수층(300)과 반응하여 제3 씰층(350)을 형성한다.
제3 씰층(350)은 아래와 같은 반응식을 따라 형성된다.
CaO + SiO2 + 2H2O → CaSiO3 + 2H2O
이와 같이 제1 단계(S100) 내지 제6 단계(S600)를 거치게 되면, 하부에서부터 상부로 제1 결합반응차수층(100), 제1 PA도포층, 복합반응차수층(200), 제2 PA도포층, 제2 결합반응차수층(300), 제3 PA도포층이 형성되게 된다.
그러나 각 차수층의 개수는 차수용량, 토양의 재질 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면 복합반응차수층(200)이 2 개가 될 수도 있으며, 전체 차수층이 8개의 층으로 형성될 수도 있다.
본 발명에서는 차수제 PA가 차수층의 수직방향으로 각 층에 원활하게 투입되도록 하기 위해 차수층에 대해 수직방향으로 관통공(400)을 형성하였다.
7 단계(S700)는 PA수직씰층(450)을 형성하는 단계로서, 제1 결합반응차수층(100), 제1 PA도포층, 복합반응차수층(200), 제2 PA도포층, 제2 결합반응차수층(300), 제3 PA도포층을 관통하는 관통공(400)을 형성하고 상기 관통공(400)에 차수제 PA를 투입한다.
결과적으로 관통공(400)을 통해 투입된 차수제 PA가 차수제 PB 또는 PC와 만나 반응하여 수직씰층을 원활하게 형성할 수 있게 된다.
더욱이, 관통공(400)을 통해 수직방향으로 투입된 차수제 PA는 차수제 PB 또는 PC와 만나면서 수직방향뿐만 아니라 수평방향으로도 씰층을 형성하여 한층 차수성능을 높이게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 차수층에 크랙이 발생할 때 씰층이 복원되는 원리를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 각 차수층의 두께는 제1 결합반응차수층(100) 20 내지 30 cm, 제1 PA도포층 1 내지 5 cm, 복합반응차수층(200) 15 내지 20 cm, 제2 PA도포층 1 내지 5 cm, 제2 결합반응차수층(300) 15 내지 20 cm, 제3 PA도포층 1 내지 5 cm 정도로 함이 바람직하다.
각 차수층의 두께 관련하여 두 가지 사항에 주목할 필요가 있다.
우선, 제1 결합반응차수층(100)의 두께를 복합반응차수층(200)과 제2 결합반응차수층(300)의 두께 보다 더 두껍게 형성하는 것은 제1 결합반응차수층(100)이 제일 하부에 위치하여 수직하중을 가장 많이 받으므로 하중을 충분히 지지할 수 있도록 하기 위함이다.
둘째로는, PA도포층을 5 cm 정도로 형성한다는 점이다.
종래에는 PA차수층에 흙이 90% 정도 포함되어 있어 생성되는 씰층의 두께가 5 mm 이하에 불과하였다. 이로 인해 씰층은 강도상 매우 취약할 수 밖에 없었다. 이 뿐 아니라, 흙이 포함되어 있어 씰층의 높이를 원하는 높이로 조절하기가 곤란하였다.
그러나 본 발명에 따른 차수층에서는 PA도포층에 흙이 배제된 상태로 차수제 PA만이 5 cm 정도로 도포되므로, 형성되는 씰층 또한 5 cm 이상의 두께로 형성된다. 이로 인해 씰층의 강도가 증가되어 보다 확고하게 침출수 유출을 차단할 수 있다. 그리고 씰층의 두께도 원하는 두께로 조절이 가능하다.
본 발명에 따른 차수층에서는 결합반응차수층과 차수제 PA가 반응하여 제1 씰층(150) 및 제3 씰층(350)을 형성한다.
그리고 복합반응차수층(200)과 차수제 PA가 반응하여 제2 씰층(250)을 형성하며, 복합반응차수층(200)의 내부에는 내부씰층이 형성된다.
상기 제1 씰층(150) 내지 제3 씰층(350)은 대략 수평방향으로 형성된다.
최상부에 위치한 제3 씰층(350)에 폐기물이 투하되면 폐기물의 중량에 의해 각각의 씰층에 크랙이 발생한다.
이 때 최상부에 위치한 제3 씰층(350)의 차수제 PA는 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 차수층의 수직방향으로 형성된 크랙을 따라 침투하게 된다.
침출수에 용해된 차수제 PA는 차수제 PB 및 차수제 PC와도 반응하여 씰층을 형성한다. 따라서 침출수에 용해된 차수제 PA는 크랙을 따라 수직방향으로 유동하면서 각 높이에서 수평방향으로도 씰층을 형성한다.
결국 수평방향과 수직방향으로 동시에 씰층을 형성하면서 격자구조의 씰층을 형성하게 된다.
크랙의 가장 하부면에는 차수제 PA가 누적되어 적층됨에 따라 받침씰(360)이 형성된다.
결과적으로 씰층에 크랙이 발생된 후에는 크랙 발생 전 보다 촘촘한 그물망 형태로 씰층이 형성되며, 침출수 유출을 보다 확실하게 차단할 수 있는 것이다.
본 발명은 격자구조의 씰(seal)층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층에 관한 것으로서, 각 차수층의 상부에 씰(seal)층을 형성하기 위한 PA도포층을 적층함에 있어서 토양을 배제하고 차수제 PA만을 도포함으로써 차수층의 지반침하를 방지하는 한편, 다른 차수제와의 반응속도를 높여 씰층 형성시간을 단축하고, 씰층에 크랙이 발생할 때 차수제 PA가 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층이 형성되도록 한 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법 및 이 방법에 의해 시공된 차수층에 관한 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
S100 : 1 단계
S200 : 2 단계
S300 : 3 단계
S400 : 4 단계
S500 : 5 단계
S600 : 6 단계
S700 : 7 단계
10 : PA차수층
15 : 씰층
20 : 제1 PB차수층
30 : 제2 PB차수층
100 : 제1 결합반응차수층
150 : 제1 씰층
200 : 복합반응차수층
250 : 제2 씰층
300 : 제2 결합반응차수층
350 : 제3 씰층
360 : 받침씰
400 : 관통공
450 : PA수직씰층
S200 : 2 단계
S300 : 3 단계
S400 : 4 단계
S500 : 5 단계
S600 : 6 단계
S700 : 7 단계
10 : PA차수층
15 : 씰층
20 : 제1 PB차수층
30 : 제2 PB차수층
100 : 제1 결합반응차수층
150 : 제1 씰층
200 : 복합반응차수층
250 : 제2 씰층
300 : 제2 결합반응차수층
350 : 제3 씰층
360 : 받침씰
400 : 관통공
450 : PA수직씰층
Claims (4)
- 폐기물 매립장의 침출수 유출을 차단하기 위해 격자구조의 씰(seal)층을 형성하는 차수층의 시공방법에 있어서,
분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 제1 결합반응차수층(100)을 형성하는 1 단계(S100);
상기 제1 결합반응차수층(100)의 상부에 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제1 PA도포층을 형성하는 2 단계(S200);
상기 제1 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 복합반응차수층(200)을 형성하는 3 단계(S300);
상기 복합반응차수층(200)의 상부에 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제2 PA도포층을 형성하는 4 단계(S400);
상기 제2 PA도포층의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 제2 결합반응차수층(300)을 형성하는 5 단계(S500);
상기 제2 결합반응차수층(300)의 상부에 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA를 도포하여 제3 PA도포층을 형성하는 6 단계(S600);를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 PA도포층은 접촉하는 결합반응차수층 또는 복합반응차수층(200)을 따라 수평방향으로 씰(seal)층을 형성하는 한편, 적재되는 폐기물의 중량에 의해 상기 씰층에 크랙이 발생할 때 상기 제1 내지 제3 PA도포층의 차수제 PA가 상기 폐기물에서 유출되는 침출수와 함께 크랙을 따라 유동하여 수직방향으로 씰층을 형성하며,
상기 복합반응차수층(200)의 내부에는 내부 씰층이 형성되어 기공을 차단하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법
- 제1항에 있어서,
상기 제1 결합반응차수층(100), 제1 PA도포층, 복합반응차수층(200), 제2 PA도포층, 제2 결합반응차수층(300), 제3 PA도포층을 관통하는 관통공(400)을 형성하고 상기 관통공(400)에 상기 차수제 PA를 투입하여 PA수직씰층(450)을 형성하는 7 단계(S700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층의 시공방법
- 분쇄된 원지반토에 CaO를 포함하는 차수제 PB와 물을 섞어 반죽하여 형성된 제1 결합반응차수층(100);
상기 제1 결합반응차수층(100)과 제1 결합반응차수층(100)의 상부에 도포된 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제1 씰층(150);
상기 제1 씰층(150)의 상부에 분쇄된 원지반토와 Ca(OH)2를 포함하는 차수제 PC 그리고 물을 섞어 반죽하여 형성된 복합반응차수층(200);
상기 복합반응차수층(200)과 복합반응차수층(200)의 상부에 도포된 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제2 씰층(250);
상기 제2 씰층(250)의 상부에 분쇄된 원지반토와 CaO를 포함하는 차수제 PB 그리고 물을 섞어 반죽하여 형성된 제2 결합반응차수층(300);
상기 제2 결합반응차수층(300)과 제2 결합반응차수층(300)의 상부에 도포된 흙과 물은 포함하지 않되 SiO2를 포함하는 차수제 PA가 반응하여 형성된 제3 씰층(350);을 포함하며,
상기 복합반응차수층(200)의 내부에는 내부 씰층이 형성되어 기공을 차단하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층 - 제3항에 있어서,
상기 제1 결합반응차수층(100), 제1 씰층(150), 복합반응차수층(200), 제2 씰층(250), 제2 결합반응차수층(300), 제3 씰층(350)을 관통하는 관통공(400)에 상기 차수제 PA가 투입되어 형성된 PA수직씰층(450);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 격자구조의 씰층을 형성하는 차수층
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Citations (4)
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| KR100266727B1 (ko) * | 1997-12-12 | 2000-09-15 | 문상운 | 자가형성 및 자가치유 기능을 가진 폐기물 매립장의 차수층 시공 방법 |
| KR100426924B1 (ko) | 2003-11-28 | 2004-04-14 | (주) 그린필 | 자가복원 기능 및 중금속 흡착능력이 우수한 폐기물매립장 차수층의 시공방법 |
| KR20050095048A (ko) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | (주)엔지에스 | 자체복원 기능을 갖는 고내구성 매립장 최종복토 차단층 |
| JP3786625B2 (ja) * | 2001-07-23 | 2006-06-14 | 西武建設株式会社 | 遮水層の設置方法 |
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- 2020-02-05 KR KR1020200013683A patent/KR102123401B1/ko active IP Right Grant
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