KR102235910B1 - Ultra auick hardening eco-friendly soil greuting material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세히는 주입재의 양생시간을 단축시키고 조기강도 발현이 우수한 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for eco-friendly grouting for multi-stage super-fast-hardening steel pipes, and more particularly, to a composition for eco-friendly multi-stage super-fast-hardening steel pipes and multi-stage eco-friendly grouting, which shortens the curing time of the injection material and exhibits excellent early strength.
강도와 자립도가 낮은 연약 지반에서 터널을 굴착할 때에는 굴착 공정에 앞서 지반을 보강해야 한다. 이러한 보강방법으로 가장 널리 사용되는 것이 그라우팅 공법이다. 터널 보강을 위한 그라우팅 공법은 터널 굴착 전에 굴착면 전방에 강관 설치 및 그라우트재를 주입하여 원지반의 강도를 증대시킴으로써 터널 굴착면을 안정화시키고 붕괴를 방지한다.When tunnels are excavated on soft ground with low strength and independence, the ground must be reinforced prior to the excavation process. The grouting method is the most widely used method for this reinforcement. The grouting method for tunnel reinforcement stabilizes the tunnel excavation surface and prevents collapse by increasing the strength of the original ground by installing steel pipes and injecting grout material in front of the excavation surface before tunnel excavation.
강관다단 그라우팅 공법은 굴착 예정인 터널 막장면에서 천공을 수행한다. 예컨대, 아치형 터널의 경우 아치(크라운부)를 따라 연속적으로 천공을 수행한다. 천공이 수행된 지반은 터널 형성 후 터널의 전방 영역이 된다. 천공 각도는 대략 5~10도 정도로 형성한다. 천공 후에는 다수의 분사공이 형성되어 있는 강관을 천공홀에 삽입하고 씰재(seal material) 주입관을 설치한 후, 천공홀 전단을 밀폐하는 코킹 작업을 수행한다. 천공홀이 밀폐되면 천공홀 내벽과 강관 사이의 공간에 씰재를 주입하여 겔 상태로 경화시킨다. 이후 강관을 통해 그라우트재(본주입재)를 가압하여 공급하면, 본주입재는 실재를 통과한 후 지반으로 주입되어 지반 내 균열을 메우고 지반을 일체화시켜 강도를 강화시킨다. 그라우트재가 경화되면 막장면을 기계굴착 또는 발파굴착을 수행한다. 지반 보강을 수행하였는 바, 굴착 과정에서 천정이 붕괴되는 등의 원치 않는 사고를 방지할 수 있고, 굴착설계에 따른 안정적 굴착작업이 가능하다.In the steel pipe multi-stage grouting method, drilling is performed at the end of the tunnel to be excavated. For example, in the case of an arched tunnel, drilling is continuously performed along the arch (crown part). The ground where the perforation was performed becomes the front area of the tunnel after the tunnel is formed. The perforation angle is formed about 5 to 10 degrees. After perforation, a steel pipe with a plurality of injection holes is inserted into the perforated hole, a seal material injection pipe is installed, and a caulking operation is performed to seal the front end of the perforated hole. When the perforated hole is sealed, a sealing material is injected into the space between the inner wall of the perforated hole and the steel pipe to cure it into a gel state. After that, when the grout material (main injection material) is pressurized and supplied through a steel pipe, the main injection material passes through the actual material and is injected into the ground to fill the cracks in the ground and consolidate the ground to reinforce the strength. When the grout material is hardened, the film surface is mechanically excavated or blasted excavation is performed. Since the ground reinforcement is performed, unwanted accidents such as the collapse of the ceiling during the excavation process can be prevented, and stable excavation work according to the excavation design is possible.
상기한 강관다단 그라우팅 공법을 적용하는데 있어서 가장 큰 난제 중 하나는 공기의 단축에 관한 것이다. 위에서 설명하였듯이 강관다단 그라우팅 공법에서는 지반에 주입된 그라우트재가 경화된 후에 터널 굴착이 가능하기 때문에 경화 속도가 느리면 공기가 지연될 수밖에 없다. 일반적인 양생기준으로 그라우트재를 주입한 후 약 24시간 내외의 양생을 하도록 되어 있다. 그 밖에 실내시험 등을 통해 적정 경화시간이 확인된 경우 배합비를 변경할 수 있으며, 압축강도가 2MPa 이상의 강도확보 후 후속공정(발파)을 진행토록 하는 기준이 적용되고 있다.One of the biggest challenges in applying the above-described steel pipe multi-stage grouting method is related to the shortening of the air. As described above, in the steel pipe multi-stage grouting method, tunnel excavation is possible after the grout material injected into the ground is hardened, so if the hardening speed is slow, air is inevitably delayed. As a general curing standard, the grout material is injected and cured for about 24 hours. In addition, when an appropriate curing time is confirmed through an indoor test, the blending ratio can be changed, and the standard is applied to proceed with the subsequent process (blasting) after securing the compressive strength of 2 MPa or more.
그러나, 실제 현장에서는 공기를 맞추기 위하여 충분한 양생 시간을 확보하지 못하여 그라우트재 주입 후 24시간 양생시간을 만족하지 못한 상태에서 터널굴착을 하는 사례도 있는 실정이다. 그라우트재가 충분히 경화하여 지반과 강관이 서로 일체화되지 못한 상태에서 발파 및 굴착이 수행되면 시공 안전성이 문제될 수 있다.However, there are cases in which tunnel excavation is performed in a state where the curing time for 24 hours after injection of grout material is not satisfied because sufficient curing time for air conditioning is not secured at the actual site. If the grout material is sufficiently hardened and blasting and excavation are performed in a state where the ground and the steel pipe are not integrated with each other, construction safety may be a problem.
종래 강관다단 그라우팅 공법에 관한 기술의 예로 국내등록특허공보 제 10-1530172호(특허문헌 1)에서는 시멘트 100중량부를 기준으로, 물 20 내지 60중량부; 수축저감제 0.01 내지 5중량부; 칼슘설포알루미네이트 10 내지 30중량부; 플라이 애시 10 내지 50중량부; 증점제 0.1 내지 10중량부; 및 고성능 감수제 1 내지 5중량부를 포함하는 그라우트재 조성물을 제시하고 있으며, 이러한 그라우트 조성물에 의해 재료분리를 억제하여 블리딩수의 발생을 방지하며, 고유동성을 유지하여 작업성을 높이고, 그라우팅 시공시 충진성능을 확보하여 전체구조물의 내구수명을 확보할 수 있도록 하는 기술이 제시되고 있고,As an example of a technique related to a conventional steel pipe multi-stage grouting method, Korean Patent Publication No. 10-1530172 (Patent Document 1), based on 100 parts by weight of cement, 20 to 60 parts by weight of water; 0.01 to 5 parts by weight of a shrinkage reducing agent; 10 to 30 parts by weight of calcium sulfoaluminate; 10 to 50 parts by weight of fly ash; 0.1 to 10 parts by weight of a thickener; And it proposes a grout material composition comprising 1 to 5 parts by weight of a high-performance water reducing agent, and prevents the occurrence of bleeding water by inhibiting material separation by such a grout composition, maintains high fluidity to increase workability, and fills during grouting construction. A technology to ensure the durability of the entire structure by securing the performance is being proposed.
국내등록특허공보 제10-1078044호(특허문헌 2)에서는 몰비가 3.94 내지 4.07이며, 20.53∼26 중량％의 SiO2, 5.14∼6.6 중량％의 Na2O 및 67.4~74.33 중량%의 물로 이루어진 규산소다 화합물을 포함하는 그라우팅 조성물이 제시되어 있다.In Korean Patent Publication No. 10-1078044 (Patent Document 2), the molar ratio is 3.94 to 4.07, and silicic acid consisting of 20.53 to 26% by weight of SiO 2 , 5.14 to 6.6% by weight of Na 2 O and 67.4 to 74.33% by weight of water. A grouting composition comprising a soda compound is presented.
그런데 상기 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 그라우트재(본주입재)에 대한 기술만 있을 뿐이고 선주입되는 실링재에 대한 기술이 없으며, 특허문헌 2는 규산소다를 주성분으로 하기 때문에 지반속의 간극수 특히 유동하고 있는 지하수 등과 접하면 약액성분의 일부가 고결물로부터 용출할 가능성이 있다However, in
약액조성분은 주제인 고결하는 성분과 주제를 고결시키기 위해서 필요로 하지만 그 자체는 고결하지 않는 성분으로 구분된다. 고결하는 성분은 물유리계 약액으로는 실리카(SiO2)아크릴아미드계 약액으로는 아크릴아미드계 모노마, 요소계 약액으로는 포름알데히드 요소초기 축합물, 우레탄계 약액으로는 폴리우레탄, 프리폴리머(Pre-polymer)이다. 고결하는 성분이 그만큼 고결물의 안정성에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.The chemical composition is divided into an ingredient that is a subject, which is a noble ingredient, and an ingredient that is necessary for ennobling the subject, but does not itself. The solidifying component is silica (SiO 2 ) as a water glass chemical solution, acrylamide monoma as an acrylamide chemical solution, formaldehyde urea initial condensation product as a urea chemical solution, polyurethane as a urethane chemical solution, and a pre-polymer (pre-polymer). to be. It can be seen that the ingredients to be solidified affect the stability of the solidified material that much.
물유리계 약액의 실리카분은 실제로는 10~50%가 용출되며 실리카분의 용출비율이 높은 것일수록 고결물의 강도가 작아지고 있다. 그러므로 안정된 고결물을 얻는 데는 가능한 실리카분의 용출율이 적은 약액을 사용할 필요가 있다.The silica powder of the water glass-based chemical solution actually elutes 10-50%, and the higher the elution ratio of the silica powder, the lower the strength of the solidified material. Therefore, in order to obtain a stable solid substance, it is necessary to use a chemical solution with as little dissolution rate of silica powder as possible.
또한, 규산소다를 급결재로 사용하게 되면 그라우팅 시공 후, 초기에 강도 발현이 증진되지 않아서 토사 및 풍화토 등의 초기 하중이 발생하거나 변위가 크게 발생하는 조건에서의 안정성에 문제가 발생할 수 있게 된다.In addition, when sodium silicate is used as a quick-setting material, strength development is not improved at the initial stage after grouting, so that there may be problems in stability under conditions in which initial loads such as soil and weathered soil or large displacement occur.
따라서 그라우트재의 양생시간 단축으로 현재 적용되고 있는 약 18±1 시간보다 훨씬 빨리 속결되면서도 적어도 2MPa 이상의 조기 압축강도 발현이 가능하며 용탈을 최소화하여 내구성 향상과 안전성 문제를 개선할 수 있는 그라우트재의 개발이 절실히 요구된다.Therefore, by shortening the curing time of the grout material, it is possible to develop an early compressive strength of at least 2 MPa or more while quickly setting much faster than about 18±1 hours currently applied, and development of a grout material that can improve durability and safety issues by minimizing leaching is urgently needed. Required.
본 발명은 겔화시간을 크게 앞당기면서 단시간내에 10mm 이내의 비카트(Vicat) 침 침입량에 도달할 수 있고 본주입재가 원활하게 통과되어 본주입재의 역류를 방지하며 강관 그라우팅의 작업효과를 증가시킬 수 있는 실링재 조성물을 포함하는 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물을 제공하는데 목적이 있다.The present invention can reach the Vicat needle penetration amount within 10mm within a short time while greatly accelerating the gelation time, and the main injection material can pass smoothly to prevent backflow of the main injection material and increase the working effect of steel pipe grouting. An object of the present invention is to provide a multi-stage eco-friendly grouting composition for super fast-hardening steel pipes comprising a sealing material composition.
또한 본 발명은 실링재를 원활하게 통과하고 지반내 침투성과 내구성이 우수하며 초기 고강도의 압축강도 발현이 가능하게 하는 본주입재 조성물을 포함하는 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a composition for multi-stage eco-friendly grouting of super fast-hardening steel pipes comprising the main injection material composition that smoothly passes through the sealing material, has excellent penetration and durability in the ground, and enables the expression of initial high-strength compressive strength.
또한, 본 발명은 통상의 규산소다 사용대비 강도 증진률이 우수하고 본주입재와 혼합시 빠른 겔반응으로 본주입재의 양생시간을 크게 단축시킬 수 있는 동시에 가사시간은 확보될 수 있게 하여 작업성을 높일 수 있고 강관 그라우팅 작업시간을 단축시킬 수 있게 하는 급결재 조성물을 포함하는 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention has an excellent strength improvement rate compared to the use of conventional sodium silicate, and when mixed with the main injection material, the curing time of the main injection material can be greatly shortened by a quick gel reaction, and the pot life can be secured, thereby enhancing workability. It is an object of the present invention to provide a composition for multi-stage eco-friendly grouting of ultra-fast hard steel pipes comprising a quick-setting material composition capable of shortening the steel pipe grouting operation time.
본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물은 강관다단 그라우팅을 위한 실링재 조성물에 있어서,The composition for eco-friendly grouting of multistage steel pipes of the present invention is a sealing material composition for multistage grouting of steel pipes,
상기 실링재 조성물은 칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘 설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 3~15 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 3~15 중량부, 슬래그 3~15 중량부, 미세모래 20~70 중량부, 애터펄자이트(attapulgite) 또는 세피올라이트(sepiolite) 또는 벤토나이트(bentonite) 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 점토질광물 0.5~10 중량부, 수팽윤성 고분자(water expandible polymer) 0.01~5 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.01~1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.01~1.0 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The sealing material composition is 3 to 15 parts by weight of fast-hardening cement in which one or two or more of calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate is mixed, dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, anhydrite gypsum. 3 to 15 parts by weight of gypsum in which species or two or more are mixed, 3 to 15 parts by weight of slag, 20 to 70 parts by weight of fine sand, attapulgite or sepiolite or bentonite 0.5-10 parts by weight of a clay mineral mixed with one or two or more, 0.01-5 parts by weight of a water expandible polymer, lithium carbonate, lithium sulfate, lithium hydroxide, or a mixture of one or two or more 0.01 to 1.0 parts by weight of accelerator, 0.01 to 1.0 parts by weight of a dispersant in which one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid are mixed, one or two or more of citric acid, gluconic acid and tartaric acid It characterized in that it consists of 0.01 to 1.0 parts by weight of the mixed retarder.
또한, 본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물은 강관다단 그라우팅을 위한 본주입재 조성물에 있어서,In addition, the composition for eco-friendly grouting of multi-stage steel pipes of the present invention in the main injection material composition for multi-stage steel pipe grouting,
상기 본주입재 조성물은 분말도 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트 또는 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트 50~95 중량부, 슬래그 5~20 중량부, 활성 촉진제 0.1~5.0 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.01~1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 조성물 0.01~1.0 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The main injection material composition is 50 to 95 parts by weight of coarse cement with a powderiness of 4,500 cm 2 /g or more or micro cement with a powder of 6,000 cm 2 /g or more, 5 to 20 parts by weight of slag, 0.1 to 5.0 parts by weight of an activation accelerator, lithium carbonate, 0.01 to 1.0 parts by weight of a reaction accelerator in which one or two or more of lithium sulfate and lithium hydroxide are mixed, one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt are mixed. It is characterized in that it consists of 0.01 to 1.0 parts by weight of a retarder composition in which one or two or more of parts, citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed.
또한 본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물은 강관다단 그라우팅을 위한 급결재 조성물에 있어서,In addition, the composition for eco-friendly grouting of multi-stage steel pipes of the present invention is a quick-setting material composition for multi-stage steel pipe grouting,
상기 급결재 조성물은 칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘 설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 30~90 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 조성물 5~40 중량부, 활성 억제제 0.1~5.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 조성물 0.01~1.0 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The quick-setting material composition includes 30 to 90 parts by weight of fast-setting cement in which one or two or more of calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, and magnesium sulfur aluminate are mixed, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum. 1 type or 2 or more types of gypsum composition 5-40 parts by weight, activity inhibitor 0.1-5.0 parts by weight, naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, polycarboxylic acid, 1 type or 2 or more dispersants mixed 0.01~ It is characterized in that it consists of 0.01 to 1.0 parts by weight of a retarder composition in which one or two or more of 1.0 parts by weight, citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed.
본 발명 실링재 조성물은 속경성시멘트와 수팽윤성 고분자를 사용하여 겔타임 및 비카트침 침입도의 특성이 초기에 발현될 수 있고 팽윤특성이 발현되어 건조수축 및 수축균열을 방지할 수 있으며, 본주입재 조성물은 고미분말인 마이크로 시멘트와 활성촉진제, 급결재 조성물은 속경성시멘트, 활성억제제 및 지연제를 사용함으로써 우수한 수준의 겔타임과 속경성 강도 발현은 가능한 동시에 가사시간의 확보는 용이하여 작업성의 개선효과를 얻을 수 있고 통상 18시간 이상의 양생시간이 걸리는 그라우트재에 비해 양생이 초속으로 이루어지면서 2Mpa 이상의 조기강도 발현은 2시간 이내에 이루어질 수 있게 하여 작업시간을 크게 단축시킬 수 있고, 급결재 조성물에 통상적으로 사용하던 규산소다를 사용하지 않아 친환경적으로 환경문제, 안정성 문제 및 내구성 저하, 용탈 등의 문제를 개선할 수 있게 하는 효과가 있다.The sealing material composition of the present invention uses fast-setting cement and water-swellable polymer, so that the properties of gel time and non-cart needle penetration can be expressed at an early stage, and the swelling property is expressed to prevent drying shrinkage and shrinkage cracking. The composition uses high-fine powder micro-cement and an activation accelerator, and the quick-setting material composition uses fast-setting cement, an activity inhibitor, and a retarder, so that excellent gel time and fast-setting strength can be achieved while securing pot life is easy to improve workability. Compared to the grout material, which can obtain an effect and usually takes 18 hours or more, curing is performed at an initial speed, and early strength development of 2 MPa or more can be achieved within 2 hours, which can greatly shorten the working time. By not using sodium silicate, which has been used as an environmentally friendly solution, environmental problems, stability problems and durability deterioration, and problems such as leaching can be improved in an environment-friendly manner.
도 1은 본 발명 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물에 따른 비카트침 침입량 확인을 위한 실험사진
도 2는 본 발명 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물에 따른 겔타임과 압축강도 측정에 대한 시험성적서
도 3은 본 발명 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물을 이용한 작업 싸이클과 종래의 작업 싸이클 비교도1 is an experimental photograph for confirming the amount of penetration of non-cart needles according to the present invention multi-stage eco-friendly grouting composition for super fast-hardening steel pipes
Figure 2 is a test report for the gel time and compressive strength measurement according to the present invention multi-stage eco-friendly grouting composition for high-speed hardened steel pipe
3 is a comparison diagram of a work cycle and a conventional work cycle using the composition for multi-stage eco-friendly grouting of an ultra-fast hardened steel pipe according to the present invention
본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물은 본주입재의 주입전 강관의 외측과 천공홀 사이에 주입되어 팽창 및 충진됨으로써 강관과 지반의 마찰력을 증가시켜 본주입재의 주입시 주입압력에 의한 강관의 인발, 천공홀의 붕괴 및 역류 방지와 본주입재의 주입효율을 높여주기 위한 실링재 조성물, 강관 내부에서 가압하여 공급함으로써 강관의 외측과 천공홀 사이로 배출 후 실링재를 통과하여 지반으로 주입되면서 지반 내 균열을 메우고 지반을 일체화시키기는 본주입재 조성물, 본주입재의 양생을 촉진시키기 위한 급결재 조성물로 나뉘어 구성된다.The composition for multi-stage eco-friendly grouting of super-fast hard steel pipes of the present invention is injected between the outer side of the steel pipe and the perforated hole before injection of the main injection material, and is expanded and filled, thereby increasing the friction between the steel pipe and the ground. A sealing material composition to prevent pull-out, collapse of the perforated hole and backflow, and to increase the injection efficiency of the main injection material.By supplying by pressing inside the steel pipe, it is discharged between the outside of the steel pipe and the perforated hole, and then passed through the sealing material and injected into the ground to fill the cracks in the ground Integrating the ground is composed of a main injection material composition and a quick-setting material composition for promoting curing of the main injection material.
상기 실링재 조성물은 지반내로 밀실하게 충진이 되고 빠른 시간내에 겔화상태를 유지하여 주입재의 역류를 방지하며 고결강도가 약하여 본주입재가 쉽게 분사될 수 있게 속경성시멘트 3~15 중량부, 석고 3~15 중량부, 슬래그 3~15 중량부, 미세모래 20~70중량부, 점토질광물 0.5~10 중량부, 수팽윤성 고분자(water expandible polymer) 0.01~5 중량부, 반응촉진제 0.01~1.0 중량부, 분산제 0.01~1.0 중량부, 지연제 0.01~1.0 중량부를 포함하여 구성된다.The sealing material composition is tightly filled into the ground and maintains a gelled state within a short time to prevent reverse flow of the injection material, and the high-solidification strength is weak, so that the main injection material can be easily sprayed, fast-setting cement 3 to 15 parts by weight, gypsum 3 to 15 Parts by weight, 3 to 15 parts by weight of slag, 20 to 70 parts by weight of fine sand, 0.5 to 10 parts by weight of clay mineral, 0.01 to 5 parts by weight of water expandible polymer, 0.01 to 1.0 parts by weight of reaction accelerator, 0.01 to dispersant It is composed of ~1.0 parts by weight, including 0.01 to 1.0 parts by weight of the retarder.
상기 속경성시멘트는 수화반응 초기 강도발현 물질인 에트링자이트(Ettringite)를 수화반응 초기에 효과적으로 생성시켜 겔화시간을 단축시킬 수 있도록 칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The fast-setting cement is calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate so as to effectively produce ethringite, a material that exhibits strength in the initial hydration reaction, to shorten the gelation time. One or two or more of the nates are used in combination.
상기 속경성시멘트는 3중량부 미만이면 에트링자이트의 생성이 미미하고, 15중량부 이상이면 반응속도가 급격히 빨라져 작업시간의 확보가 어려워지므로 상기 속경성시멘트는 3~15중량부를 사용하는 것이 바람직하다.If the fast-setting cement is less than 3 parts by weight, the formation of etringite is insignificant, and if it is 15 parts by weight or more, the reaction speed rapidly increases and it is difficult to secure the working time, so it is recommended to use 3 to 15 parts by weight of the fast-setting cement. desirable.
상기 석고는 상기 속경성시멘트와 반응하여 겔화시간을 단축시킬 수 있도록 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것으로, 상기 석고는 3중량부 미만이면 겔화시간 단축 효과를 얻을 수 없고 15중량부 이상이면 반응속도가 과도하게 빨라져 작업시간의 확보가 어려운 문제가 있어 상기 석고는 3~15중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The gypsum is used by mixing one or two or more of dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, and anhydrite to shorten the gelation time by reacting with the fast-setting cement.If the gypsum is less than 3 parts by weight, the gelation time is shortened. If the effect cannot be obtained, and if it is 15 parts by weight or more, the reaction rate is excessively accelerated, making it difficult to secure working time, so it is preferable to use 3 to 15 parts by weight of the gypsum.
상기 슬래그는 결합재 역할에 있어 산업 부산물을 재활용함에 따라 경제적인 효과와 고미분말을 사용함으로써 작업성의 개선 및 잠재 수경성 반응에 의한 강도 증진 및 공극의 충전이 효과적으로 이루어지게 하는 조성물로서 상기 슬래그는 공극 충진 효과와 작업성의 개선효과를 얻기 위해 3~15중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The slag is an economical effect by recycling industrial by-products in the role of a binder, and a composition that improves workability by using high-fine powder, enhances strength by latent hydraulic reaction, and effectively fills voids. The slag has a void filling effect. It is preferable to use 3 to 15 parts by weight in order to obtain an effect of improving workability and workability.
상기 점토질광물은 실링재 조성물들의 결합력을 상승시켜 재료분리를 방지하고 공극을 치밀하게 매워줌으로써 누수와 균열을 방지할수 있게 하는 조성물로 점토질광물로는 애터펄자이트(attapulgite) 또는 세피올라이트(sepiolite) 또는 벤토나이트(bentonite) 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The clay mineral is a composition that prevents material separation by increasing the bonding strength of the sealing material compositions and tightly fills the pores to prevent leakage and cracking.As clay minerals, attachepulgite or sepiolite Alternatively, one or two or more types of bentonite are mixed and used.
상기 점토질광물은 0.5중량부 미만이면 조성물들의 결합력 상승과 공극 매움 효과를 얻을 수 없고 10중량부 이상이면 점성이 높아져 주입작업이 어려워지는 문제가 있어 점토질광물은 0.5~10중량부 사용하는 것이 바람직하다.If the clay mineral is less than 0.5 parts by weight, it is not possible to obtain the effect of increasing the bonding strength and void filling of the compositions, and if it is more than 10 parts by weight, the viscosity becomes high and the injection operation becomes difficult.Therefore, it is preferable to use 0.5 to 10 parts by weight of the clay mineral. .
상기 수팽윤성 고분자(water expandible polymer)는 물을 흡수, 팽윤 겔화시켜 어느정도의 압력을 받아도 물을 방출하지 않는 특성이 있어 수팽윤 특성으로 인하여 수분배출 및 증발로 인한 건조수축, 수축균열을 방지하며 탄성 및 이를 통한 지반과의 밀착성이 유지는 조성물로 상기 수팽윤성 고분자는 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴계 공중합체(MMA-VAC), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리아크릴아마이드(PAAm) 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용한다.The water expandable polymer absorbs water, swells and gels, and does not release water even under a certain amount of pressure.Thus, the water swelling property prevents drying shrinkage and shrinkage cracking due to water discharge and evaporation, and elasticity And a composition that maintains adhesion to the ground through this. The water-swellable polymer is carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic copolymer (MMA-VAC), polyethylene oxide (PEO), and polyacrylamide. One or a mixture of two or more of (PAAm) is used.
상기 수팽윤성 고분자는 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 건조수축 및 수축균열 등의 효과를 얻기 어렵고 5중량부 이상으로 사용할 경우 실링재의 점성이 높아져 작업성이 떨어지는 문제가 있어 0.01~5중량부로 사용하는 것이 바람직하다.When the water-swellable polymer is used in an amount of less than 0.01 parts by weight, it is difficult to obtain effects such as drying shrinkage and shrinkage cracking, and when it is used in an amount of 5 parts by weight or more, the viscosity of the sealing material is increased and workability is deteriorated.Therefore, it is recommended to use 0.01 to 5 parts by weight. desirable.
상기 반응촉진제는 실링재의 경화를 더욱 촉진하여 물과 혼합 후 빠른 겔형성으로 초기강도를 확보할 수 있는 역할을 하며 상기 반응촉진제는 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The reaction accelerator further accelerates the hardening of the sealing material and serves to secure initial strength through rapid gel formation after mixing with water, and the reaction accelerator is a mixture of one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium hydroxide. And use it.
상기 반응촉진제는 함량이 너무 적으면 경화 촉진효과가 미미하고 함량이 너무 많으면 급격한 경화로 인해 시멘트 수화반응이 낮아져 강도특성이 저하되는 문제가 있어 반응촉진제는 0.01~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the content of the reaction accelerator is too small, the hardening accelerating effect is insignificant, and if the content of the reaction accelerator is too high, the cement hydration reaction is lowered due to rapid hardening, thereby reducing the strength characteristics.Therefore, the reaction accelerator is preferably used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight.
상기 분산제는 입자의 응집을 방지하고 적은 물시멘트비에서 유동성을 증가시켜 작업성 확보와 충전성 확보를 위해 사용하는 것으로 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하며 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 유동성 및 충전성 확보가 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 과도한 유동성 및 충전성으로 인해 속경성 및 압축강도가 저하되는 문제가 있어 분산제는 0.01~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.The dispersant is used to prevent agglomeration of particles and increase fluidity at a low water cement ratio to secure workability and to secure filling. One or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt are mixed. If used in less than 0.01 parts by weight, it is difficult to secure fluidity and filling, and when used in more than 1.0 parts by weight, there is a problem that fast setting and compressive strength are deteriorated due to excessive fluidity and filling, so the dispersant is used in 0.01 to 1.0 parts by weight. It is desirable to do it.
상기 지연제는 일정시간동안 작업성을 확보하여 실링재가 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위해 사용되며 상기 지연제는 구연산, 글로콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The retarder is used to delay the rapid hardening of the sealing material by securing workability for a certain period of time, and the retarder is used by mixing one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid.
상기 지연제는 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 지연제의 기능이 발현되기 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 시멘트 수화반응이 지연되어 겔타임 및 압축강도 등의 물성이 저하되는 문제점이 있어 지연제는 0.01중량부~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the retarder is used in an amount of less than 0.01 parts by weight, it is difficult to express the function of the retarder, and if it is used in an amount of 1.0 part by weight or more, the cement hydration reaction is delayed and physical properties such as gel time and compressive strength are deteriorated. It is preferable to use in parts by weight to 1.0 parts by weight.
상기 본주입재 조성물은 강관과 지반사이에 충진된 실링재를 원활하고 용이하게 통과하여 지반내로 밀실하게 충진되고 주입성이 높으며 압축강도가 우수하도록 분말도 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트 또는 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트 50~95 중량부, 슬래그 5~20 중량부, 활성촉진재 0.1~5.0 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.01~1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.01~1.0 중량부로 구성된다.The main injection material composition smoothly and easily passes through the sealing material filled between the steel pipe and the ground, is tightly filled into the ground, has high injectability, and has excellent compressive strength, with a powder of 4,500 cm 2 /g or more of crude steel cement or powder of 6,000 cm 50 to 95 parts by weight of micro cement of 2 /g or more, 5 to 20 parts by weight of slag, 0.1 to 5.0 parts by weight of active accelerator, lithium carbonate, lithium sulfate, lithium hydroxide, reaction accelerator 0.01 to 1.0 parts by weight of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, polycarboxylic acid, one or two or more dispersants, 0.01 to 1.0 parts by weight, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, one or two or more mixtures It is composed of 0.01 to 1.0 parts by weight.
상기 조강시멘트 또는 마이크로 시멘트는 침투성과 고결효과가 우수하도록 분말도가 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트, 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트를 사용하며 재료 저항성이 요구되는 본주입재의 결합재로서 시멘트보다 높은 분말도에 의해 결합재의 입도를 개선하고 필러효과를 제공할 수 있게 한다.The coarse steel cement or micro-cement uses coarse steel cement of 4,500 cm 2 /g or more and micro cement of 6,000 cm 2 /g or more for excellent penetration and solidification effect, and cement as a binder for the main injection material that requires material resistance. It is possible to improve the particle size of the binder and provide a filler effect by higher powderiness.
상기 슬래그는 본주입재의 결합재 역할에 있어 산업 부산물을 재활용함에 따라 경제적이며 강도 증진 및 공극의 충전이 효과적으로 이루어지게 하는 조성물로서 상기 슬래그는 공극 충진 효과와 작업성의 개선효과를 얻기 위해 5~20중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The slag is a composition that is economical by recycling industrial by-products in the role of a binder of the main injection material, and improves strength and effectively fills voids. The slag is 5 to 20 parts by weight to obtain an effect of filling pores and improving workability. It is preferable to use.
상기 활성촉진제는 빠른 반응성으로 시멘트의 반응 활성을 촉진시켜 경화시간을 줄이고 수축은 최소화하기 위한 것으로 일반적으로 시멘트의 반응은 칼슘, 마그네슘 등의 금속이온이 증가하면 빨라지는 것으로 알려져 있어 금속이온을 공급할 수 있는 활성촉진제로 칼슘, 마그네슘, 망간, 알루미늄의 활성 다가 금속이온을 포함하는 염화물염, 탄산염, 황산염, 수산염 중 1종 또는 2종이상을 혼합하여 사용한다.The activation accelerator is intended to shorten the curing time and minimize shrinkage by accelerating the reaction activity of cement with rapid reactivity.It is generally known that the reaction of cement accelerates when metal ions such as calcium and magnesium increase, so that metal ions can be supplied. As an active accelerator, one or two or more of chloride, carbonate, sulfate, and oxalate containing active polyvalent metal ions of calcium, magnesium, manganese, and aluminum are used in combination.
상기 활성촉진제는 0.1중량부 미만으로 사용할 경우 활성 촉진을 효과를 얻기 어렵고 5.0중량부 이상으로 사용할 경우 급격한 활성 촉진으로 강도 특성의 문제가 발생하여 활성촉진제는 0.1~5.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the activation accelerator is used in an amount of less than 0.1 parts by weight, it is difficult to obtain the effect of promoting the activity, and when it is used in an amount of 5.0 parts by weight or more, a problem of strength characteristics occurs due to rapid activation of the activity accelerator.
상기 반응촉진제는 본주입재의 경화를 촉진하여 물과 혼합 후 빠른 겔형성으로 초기강도를 확보할 수 있는 역할을 하며 상기 반응촉진제는 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The reaction accelerator promotes the hardening of the main injection material and serves to secure initial strength by rapid gel formation after mixing with water. The reaction accelerator is one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium hydroxide. And use it.
상기 반응촉진제는 함량이 너무 적으면 경화 촉진효과가 미미하고 함량이 너무 많으면 급격한 경화로 인해 시멘트 수화반응이 낮아져 강도특성이 저하되는 문제가 있어 반응촉진제는 0.01~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the content of the reaction accelerator is too small, the hardening accelerating effect is insignificant, and if the content of the reaction accelerator is too high, the cement hydration reaction is lowered due to rapid hardening, thereby reducing the strength characteristics.Therefore, the reaction accelerator is preferably used in an amount of 0.01 to 1.0 parts by weight.
상기 분산제는 입자의 응집을 방지하고 적은 물시멘트비에서 유동성을 증가시켜 작업성 확보와 충전성 확보를 위해 사용하는 것으로 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하며 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 유동성 및 충전성 확보가 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 과도한 유동성 및 충전성으로 인해 속경성 및 압축강도가 저하되는 문제가 있어 분산제는 0.01~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.The dispersant is used to prevent agglomeration of particles and increase fluidity at a low water cement ratio to secure workability and to secure filling. One or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt are mixed. If used in less than 0.01 parts by weight, it is difficult to secure fluidity and filling, and when used in more than 1.0 parts by weight, there is a problem that fast setting and compressive strength decrease due to excessive fluidity and filling. It is desirable to do it.
상기 지연제는 일정시간동안 작업성을 확보하여 본주입재가 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위해 사용되며 상기 지연제는 구연산, 글로콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The retarder is used to delay the rapid hardening of the main injection material by securing workability for a certain period of time, and the retarder is used by mixing one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid.
상기 지연제는 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 지연제의 기능이 발현되기 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 시멘트 수화반응이 지연되어 겔타임 및 압축강도 등의 물성이 저하되는 문제점이 있어 지연제는 0.01중량부~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the retarder is used in an amount of less than 0.01 parts by weight, it is difficult to express the function of the retarder, and if it is used in an amount of 1.0 part by weight or more, the cement hydration reaction is delayed and physical properties such as gel time and compressive strength are deteriorated. It is preferable to use in parts by weight to 1.0 parts by weight.
상기 급결재 조성물은 본주입재의 경화촉진을 위해 통상적으로 사용하던 규산소다를 사용하지 않아 환경문제, 안정성문제 및 내구성 저하, 용탈 등의 문제를 개선하고 본주입재와 혼합하여 사용하여 본주입재의 경화시간을 빠르게 단축시키면서 압축강도는 단시간 내에 높게 발현될 수 있게 칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 조성물 30~90 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 5~40 중량부, 활성억제제 0.1~5.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.01~1.0 중량부로 구성된다.The quick-setting material composition does not use sodium silicate, which was normally used for accelerating the curing of the main injection material, thus improving the problems such as environmental problems, stability problems and durability reduction, and leaching, and mixing with the main injection material to cure time of the main injection material. 30 to 90 parts by weight of a fast-setting cement composition in which one or two or more of calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, and magnesium sulfur aluminate are mixed so that the compressive strength can be rapidly shortened and high compressive strength within a short time. 5 to 40 parts by weight of gypsum in which one or two or more of dihydrate gypsum, semihydrated gypsum, and anhydrous gypsum are mixed, 0.1 to 5.0 parts by weight of an activity inhibitor, naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, one of polycarboxylic acid salt, or It consists of 0.01 to 1.0 parts by weight of a dispersant in which two or more kinds are mixed, and 0.01 to 1.0 parts by weight of a retarder in which one or two or more kinds of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed.
상기 속경성시멘트는 수화반응 초기 강도발현 물질인 에트링자이트(Ettringite)를 수화반응 초기에 효과적으로 생성시켜 겔화시간을 단축시킬 수 있도록 칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The fast-setting cement is calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate so as to effectively produce ethringite, a material that exhibits strength in the initial hydration reaction, to shorten the gelation time. One or two or more of the nates are used in combination.
상기 석고는 상기 속경성시멘트와 반응하여 겔화시간을 단축시킬 수 있도록 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.The gypsum is preferably used by mixing one or two or more of dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, and anhydrous gypsum so as to shorten the gelation time by reacting with the fast-setting cement.
상기 활성억제제는 속경성시멘트의 초기 활성도를 낮추어 가사시간을 확보할 수 있도록 사용되는 것으로 아연, 철, 구리의 비활성 다가 금속이온을 포함하는 황산염을 사용하며 활성억제제는 0.1중량부 미만으로 사용할 경우 가사시간의 확보 효과를 얻기 어렵고 5.0중량부 이상으로 사용할 경우 재료분리의 현상이 발생하여 활성억제제는 0.1~5.0중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The activation inhibitor is used to secure pot life by lowering the initial activity of fast-setting cement, and a sulfate containing inactive polyvalent metal ions such as zinc, iron, and copper is used. It is difficult to obtain the effect of securing time, and when it is used in an amount of 5.0 parts by weight or more, a phenomenon of material separation occurs, so it is preferable to use 0.1 to 5.0 parts by weight of the activity inhibitor.
상기 분산제는 입자의 응집을 방지하고 적은 물시멘트비에서 유동성을 증가시켜 작업성 확보와 충전성 확보를 위해 사용하는 것으로 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하며 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 유동성 및 충전성 확보가 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 과도한 유동성 및 충전성으로 인해 속경성 및 압축강도가 저하되는 문제가 있어 분산제는 0.01~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.The dispersant is used to prevent agglomeration of particles and increase fluidity at a low water cement ratio to secure workability and to secure filling. One or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt are mixed. If used in less than 0.01 parts by weight, it is difficult to secure fluidity and filling, and when used in more than 1.0 parts by weight, there is a problem that fast setting and compressive strength decrease due to excessive fluidity and filling. It is desirable to do it.
상기 지연제는 속경성시멘트의 초기 활성도를 낮추어 일정시간 동안 작업성이 확보되면서 급결재가 초기에 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위해 사용되며 상기 지연제는 구연산, 글로콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.The retarder is used to delay the rapid initial hardening of the quick-setting material while securing workability for a certain period of time by lowering the initial activity of the fast-setting cement, and the retarder is one or two of citric acid, gloconic acid, and tartaric acid. Mix and use more than one species.
상기 지연제는 0.01중량부 미만으로 사용할 경우 지연제의 기능이 발현되기 어렵고 1.0중량부 이상으로 사용할 경우 시멘트 수화반응이 지연되어 겔타임 및 압축강도 등의 물성이 저하되는 문제점이 있어 지연제는 0.01중량부~1.0중량부로 사용하는 것이 바람직하다.If the retarder is used in an amount of less than 0.01 parts by weight, it is difficult to express the function of the retarder, and if it is used in an amount of 1.0 part by weight or more, the cement hydration reaction is delayed and physical properties such as gel time and compressive strength are deteriorated. It is preferable to use in parts by weight to 1.0 parts by weight.
상기와 같은 조성물로 이루어지는 급결재는 본주입재의 경화촉진을 위해 본주입재와 믹싱되어 사용되며 강관내에서 1차적으로 본주입재의 주입이 70%이상 이루어지면 본주입재와 급결재를 믹싱하여 2차적으로 후 주입하는 것으로 본주입재와 급결재는 일정량의 물을 각각 투입 및 교반하여 슬러리(모르타르)화 시킨 후 슬러리화된 본주입재와 급결재를 1:1로 믹싱하며, 각각 슬러리화된 본주입재와 급결재는 믹싱전에는 각 재료들이 3시간 이상 반응없이 겔화되지 않고 유동성을 유지하고 있는 상태이나 본주입재와 급결재를 함께 믹싱하면 40~60초에 겔화되기 시작하여 주입작업이 용이하고 단시간에 2Mpa 이상의 압축강도 발현이 가능하게 한다.The quick-setting material composed of the above composition is used after mixing with the main infusion material to accelerate the hardening of the main infusion material.When the main infusion material is injected more than 70% in the steel pipe, the main infusion material and the rapid-setting material are mixed and secondarily After injecting, the main injection material and the quick setting material are mixed into a slurry (mortar) by injecting and stirring a certain amount of water, respectively, and then the slurried main injection material and the rapid setting material are mixed in a 1:1 ratio. Approval is a state in which each material does not gel without reaction for more than 3 hours before mixing and maintains fluidity, but when the main injection material and the quick setting material are mixed together, gelation begins in 40 to 60 seconds, making the injection work easy and compressing more than 2 MPa in a short time. It makes it possible to develop strength.
이는, 본주입재의 고분말도인 마이크로 시멘트와 급결재의 속경성시멘트가 만나 수화반응을 하여 에트링자이트(Ettringite)를 생성함으로써 우수한 수준의 겔타임과 속경성 강도 발현이 가능하게 된다.This makes it possible to express excellent level of gel time and fast-hardening strength by hydration reaction between micro cement, which is the high powder of the main injection material, and fast-setting cement of the quick-setting material, to generate ethringite.
상기 실링재, 본주입재, 급결재는 각각 프리믹스 타입으로 포장되어 현장에서 일정량의 물과 혼합하여 사용하게함으로써 품질관리와 취급이 용이하고 공기단축 및 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있게 한다.The sealing material, the main injection material, and the quick-setting material are each packaged in a premix type and mixed with a certain amount of water in the field, so that quality control and handling are easy, and construction costs can be reduced.
이하, 본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물의 실시예를 설명한다.Hereinafter, examples of the composition for multi-stage eco-friendly grouting of super fast-hardening steel pipes of the present invention will be described.
<실시예 1><Example 1>
칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 10 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 10 중량부, 슬래그 5 중량부, 미세모래 70 중량부, 애터펄자이트(attapulgite) 또는 세피올라이트(sepiolite) 또는 벤토나이트(bentonite) 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 점토질광물 2 중량부, 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴계 공중합체(MMA-VAC), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리아크릴아마이드(PAAm) 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 수행윤성 고분자(water expandible polymer) 0.5 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.1 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.1 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.3 중량부를 강제믹서에 넣고 물 300중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 실링재를 제조하였다.Calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate, one or two or more fast-hardening cements mixed with 10 parts by weight, dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, anhydrous gypsum, one or two or more 10 parts by weight of mixed gypsum, 5 parts by weight of slag, 70 parts by weight of fine sand, a clay mineral in which one or two or more of attapulgite or sepiolite or bentonite is mixed 2 Part by weight, one or two or more of carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic copolymer (MMA-VAC), polyethylene oxide (PEO), and polyacrylamide (PAAm) 0.5 parts by weight of a water expandible polymer, 0.1 parts by weight of a reaction accelerator in which one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium hydroxide are mixed, one of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt Alternatively, 0.1 parts by weight of a dispersant containing two or more types, 0.3 parts by weight of a retarder containing one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid is put into a forced mixer, and 300 parts by weight of water is added to sufficiently agitate the materials to form a slurry. A (mortar) sealing material was prepared.
<실시예 2><Example 2>
칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 10 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 10 중량부, 슬래그 5 중량부, 미세모래 70 중량부, 애터펄자이트(attapulgite) 또는 세피올라이트(sepiolite) 또는 벤토나이트(bentonite) 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 점토질광물 2 중량부, 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴계 공중합체(MMA-VAC), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리아크릴아마이드(PAAm) 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 수행윤성 고분자(water expandible polymer) 1.0 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.1 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.1 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.3 중량부를 강제믹서에 넣고 물 500 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 실링재를 제조하였다Calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate, one or two or more fast-hardening cements mixed with 10 parts by weight, one or two or more of dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum,
<비교예 1> <Comparative Example 1>
실시예 1과 동일조건에서 수팽윤성 고분자를 첨가하지 않고 실링재를 제조하였다.A sealing material was prepared without adding a water-swellable polymer under the same conditions as in Example 1.
<비교예 2><Comparative Example 2>
실시예 1과 동일조건에서 속경성시멘트 대신 일반시멘트 10 중량부를 사용하여 실링재를 제조하였다.In the same conditions as in Example 1, a sealing material was manufactured using 10 parts by weight of general cement instead of fast-hardening cement.
[표 1][Table 1]
상기 [표 1]에서와 같이 속경성시멘트를 사용한 경우에는 겔타임 및 비카트침 침입도의 특성이 조기에 발현되었고(도 1참고), 수팽윤성 고분자를 사용한 경우 사용한 양에 따라 팽창성이 충분히 발현되는데 비해, 수팽윤성 고분자를 사용하지 않은 경우에는 수축 및 블리딩이 발생하였다.As shown in [Table 1], when the fast-setting cement was used, the properties of gel time and Vicat needle penetration were expressed early (see Fig. 1), and when a water-swellable polymer was used, the swelling property was sufficiently expressed according to the amount used. In contrast, shrinkage and bleeding occurred when the water-swellable polymer was not used.
그리고 도 1은 실시예 1에 의해 제조된 실링재 시편을 갖고 비카트침의 침입도를 실험하는 사진으로, 실링재는 2시간 5분내 이내에 겔화가 형성되고 비카트침의 침입도가 10mm이하(한국철도시설공단의 시방서 기준)에 도달할 때까지 소요되는 시간은 3시간 이내인 것을 알 수 있는 바, 이는 통상적인 실링재의 경우 비카트침 침입량이 최대 10mm 이하에 도달되려면 23±1 시간정도가 소요되는 것과 비교하였을 때 본 발명의 실링재는 10mm이하의 비카트침의 침입량에 도달되는 시간이 크게 단축된 것을 알 수 있고 그로인해 통상적인 실링재에 비해 양생이 빠르게 이루어 질 수 있다는 것을 알 수 있다.And Figure 1 is a photograph of testing the penetration of the Bikat needle with the sealing material specimen prepared according to Example 1, the sealing material gelation is formed within 2 hours and 5 minutes, and the penetration of the Bikat needle is 10 mm or less (Korea Railroad It can be seen that the time required to reach the facility's specifications) is within 3 hours, which means that it takes about 23±1 hours to reach a maximum of 10mm or less in the case of a conventional sealing material. Compared to that, the sealing material of the present invention can be seen that the time to reach the penetration amount of the Vicat needle of 10 mm or less is greatly shortened, and thus, it can be seen that curing can be achieved faster than that of a conventional sealing material.
<실시예 3><Example 3>
분말도 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트 또는 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트 85 중량부, 슬래그 13.6 중량부, 칼슘, 마그네슘, 망간, 알루미늄의 활성 다가 금속이온을 포함하는 염화물염, 탄산염, 황산염, 수산염 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 활성촉진제 1.00 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 반응촉진제 0.2 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.1 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 본주입재를 제조하였으며,Crude cement with a powderiness of 4,500 cm 2 /g or more or 85 parts by weight of micro cement with a powderiness of 6,000 cm 2 /g or more, 13.6 parts by weight of slag, chloride, carbonate, including active polyvalent metal ions of calcium, magnesium, manganese, and aluminum, 1.00 parts by weight of an activation accelerator in which one or two or more of sulfate and oxalate are mixed, 0.2 parts by weight of a reaction accelerator in which one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium hydroxide are mixed, naphthalene sulfonate, melamine sulfonate , 0.1 parts by weight of a dispersant in which one or two or more of polycarboxylic acid salts are mixed, 0.1 parts by weight of a retarder in which one or two or more types of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed into a forced mixer and 120 parts by weight of water are added. The materials were sufficiently stirred to prepare a slurry-formed (mortar) main injection material,
칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 70 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 28.8 중량부, 아연, 철, 구리의 비활성 다가 금속이온을 포함하는 황산염을 사용하는 활성억제제 1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.1 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 급결재를 제조하였다.Calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate, one or two or more of a mixture of 70 parts by weight of fast-setting cement, dihydrate gypsum, semi-hydrated gypsum, anhydrous gypsum, one or two or more 28.8 parts by weight of mixed gypsum, 1.0 part by weight of an activity inhibitor using a sulfate containing inactive polyvalent metal ions of zinc, iron, and copper, one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt. 0.1 parts by weight of the mixed dispersant, 0.1 parts by weight of a retarder in which one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently stir the materials to form a slurry (mortar). The payment was prepared.
<실시예 4><Example 4>
분말도 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트 또는 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트 45 중량부, 조강시멘트 45 중량부, 슬래그 8.6 중량부, 칼슘, 마그네슘, 망간, 알루미늄의 활성 다가 금속이온을 포함하는 염화물염, 탄산염, 황산염, 수산염 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 활성촉진제 1.00 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종이상이 혼합된 반응촉진제 0.3 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.05 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.05 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 본주입재를 제조하였으며,Contain active polyvalent metal ions of calcium, magnesium, manganese, aluminum, 45 parts by weight of coarse steel cement, 45 parts by weight of coarse steel cement, 8.6 parts by weight of slag, or more than 4,500 cm 2 /g of coarse steel cement or more than 6,000 cm 2 /g of fineness 1.00 parts by weight of an activation accelerator in which one or two or more types of chloride, carbonate, sulfate, and oxalate are mixed, 0.3 parts by weight of a reaction accelerator in which one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium hydroxide are mixed, naphthalene 0.05 parts by weight of a dispersant in which one or two or more of sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid are mixed, and 0.05 parts by weight of a retarder in which one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed. Then, 120 parts by weight of water was added to sufficiently agitate the materials to prepare a slurry-formed (mortar) main injection material,
칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 80 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 18.8 중량부, 아연, 철, 구리의 비활성 다가 금속이온을 포함하는 황산염을 사용하는 활성억제제 1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.1 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 급결재를 제조하였다.80 parts by weight of fast-setting cement in which one or two or more of calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate is mixed, one or two or more of 18.8 parts by weight of mixed gypsum, 1.0 part by weight of an activity inhibitor using a sulfate containing inactive polyvalent metal ions of zinc, iron, and copper, one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt. 0.1 parts by weight of the mixed dispersant, 0.1 parts by weight of a retarder in which one or two or more of citric acid, gluconic acid, and tartaric acid are mixed, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently stir the materials to form a slurry (mortar). The payment was prepared.
<비교예 3><Comparative Example 3>
마이크로시멘트 85.0 중량부, 슬래그 14.80 중량부, 분산제 0.1 중량부, 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 본주입재를 제조하였으며,85.0 parts by weight of microcement, 14.80 parts by weight of slag, 0.1 parts by weight of dispersant, 0.1 parts by weight of retardant were put into a forced mixer, and 120 parts by weight of water were added to sufficiently agitate the materials to prepare a slurried (mortar) main injection material,
속경시멘트 70.0 중량부, 석고 28.7 중량부, 활성촉진제 1.0 중량부, 반응촉진제 0.2 중량부, 분산제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 급결재를 제조하였다.Fast setting cement 70.0 parts by weight, gypsum 28.7 parts by weight, activation accelerator 1.0 parts by weight, reaction accelerator 0.2 parts by weight, dispersant 0.1 parts by weight into a forced mixer, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently agitate the materials to become a slurry (mortar) quick-setting material Was prepared.
<비교예 4><Comparative Example 4>
마이크로시멘트 85.0 중량부, 슬래그 14.60 중량부, 반응촉진제 0.2 중량부, 분산제 0.1 중량부, 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 본주입재를 제조하였으며,Microcement 85.0 parts by weight, slag 14.60 parts by weight, reaction accelerator 0.2 parts by weight, dispersant 0.1 parts by weight, retarder 0.1 parts by weight into a forced mixer, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently agitate the materials to form a slurry (mortar) main injection material Was prepared,
속경시멘트 70.0 중량부, 석고 28.7 중량부, 활성촉진제 1.0 중량부, 반응촉진제 0.2 중량부, 분산제 0.1 중량부, 지연제 0.2 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 급결재를 제조하였다.Fast-hardening cement 70.0 parts by weight, gypsum 28.7 parts by weight, active accelerator 1.0 parts by weight, reaction accelerator 0.2 parts by weight, dispersant 0.1 parts by weight, retarder 0.2 parts by weight into a forced mixer, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently stir the materials to form a slurry. (Mortar) to prepare a quick-setting material.
<비교예 5><Comparative Example 5>
마이크로시멘트 85.0 중량부, 슬래그 13.60 중량부, 활성촉진제 1.0 중량부, 반응촉진제 0.2 중량부, 분산제 0.1 중량부, 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 본주입재를 제조하였으며,Microcement 85.0 parts by weight, slag 13.60 parts by weight, activation accelerator 1.0 parts by weight, reaction accelerator 0.2 parts by weight, dispersant 0.1 parts by weight, retarder 0.1 parts by weight into a forced mixer, and 120 parts by weight of water are added to sufficiently agitate the materials to form a slurry. (Mortar) to prepare the main injection material,
속경시멘트 70.0 중량부, 석고 29.8 중량부, 분산제 0.1 중량부, 지연제 0.1 중량부를 강제믹서에 넣고 물 120 중량부를 투입하여 재료들을 충분히 교반시켜 슬러리화(모르타르)된 급결재를 제조하였다.70.0 parts by weight of fast-hardening cement, 29.8 parts by weight of gypsum, 0.1 parts by weight of dispersant, 0.1 parts by weight of retarder were put into a forced mixer, and 120 parts by weight of water were added to sufficiently agitate the materials to prepare a slurry-formed (mortar) quick-setting material.
[표 2][Table 2]
상기 [표 2]에서와 같이, 실시예 3의 급결재에 활성억제제 및 지연제를 사용시 초기 flow 및 장기 flow 모두 손실없이 발현되고 겔타임 42초, 압축강도 2시간만에 2.62Mpa로 2시간만에 2.0Mpa 이상의 압축강도를 얻을 수 있으나,As shown in [Table 2], when using the active inhibitor and the retarder in the rapid setting material of Example 3, both initial flow and long-term flow were expressed without loss, and only 2 hours with a gel time of 42 seconds and a compressive strength of 2.62 MPa in 2 hours. Compressive strength of 2.0Mpa or more can be obtained, but
비교예 3의 급결재에 활성촉진재 및 반응촉진제 사용과 지연제 미사용시 급결에 의한 작업불가 문제가 발생하였으며, 비교예 4의 급결재에 활성촉진재 및 반응촉진제, 지연제 동시 사용시 초기 flow는 발현되나 급격한 유동성 손실로 작업불가 문제가 발생하였고, 비교예 5의 급결재에 활성억제제 미사용시 활성억제제를 사용한 실시예 1에 비해 장기 flow 손실이 발생하여 작업에 어려움이 발생하였다. When the active accelerator and reaction accelerator were used in the rapid setting material of Comparative Example 3 and the delay agent was not used, the problem of inability to work occurred due to the rapid setting, and when the active accelerator, reaction accelerator, and retarder were used in the rapid setting material of Comparative Example 4 at the same time, the initial flow was However, there was a problem of inability to work due to a rapid loss of fluidity, and when the active inhibitor of Comparative Example 5 was not used, a long-term flow loss occurred compared to Example 1 in which the active inhibitor was used, resulting in difficulty in work.
<시험예 1><Test Example 1>
실시예 3에 의해 제조된 본주입재와 급결재를 1:1로 혼합하여 초속경성 강관다단 친환경 그라우재 시편을 제작하고 겔 타임과 압축 강도에 대한 시험을 실시하였으며 시험은 KS L 5105 : 2007의 시멘트 강도시험 방법에 의거하여 측정하였다.The main injection material and the quick setting material prepared in Example 3 were mixed at a ratio of 1:1 to prepare a multi-stage eco-friendly grout material specimen of super fast-hardening steel pipe, and the gel time and compressive strength were tested. The test was KS L 5105: 2007 cement. It was measured based on the strength test method.
시험결과 도 2와 같이, 본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물은 겔 타임 42초이며, 압축강도는 재령 2시간 후 2.62N/㎟, 4시간 후 3.28N/㎟, 6시간 후 4.03N/㎟로 2시간만에 2N/㎟(Mpa) 이상의 압축강도를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.Test Results As shown in FIG. 2, the composition for eco-friendly grouting of multi-stage super fast-hardening steel pipes of the present invention has a gel time of 42 seconds, and its compressive strength is 2.62N/mm2 after 2 hours of age, 3.28N/mm2 after 4 hours, and 4.03N after 6 hours. It can be seen that the compressive strength of 2N/mm2 (Mpa) or more can be obtained in 2 hours with /mm2.
상기와 같이 본 발명의 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물에서 실링재 조성물은 속경성시멘트와 수팽윤성 고분자를 사용하여 겔타임 및 비카트침 침입도의 특성이 초기에 발현될 수 있고 팽윤특성이 발현되어 건조수축 및 수축균열을 방지할 수 있으며, 본주입재 조성물은 고미분말인 마이크로 시멘트와 활성촉진제, 급결재 조성물은 속경성시멘트, 활성억제제 및 지연제를 사용함으로써 우수한 수준의 겔타임과 속경성 강도 발현은 가능한 동시에 가사시간의 확보는 용이하여 작업성의 개선효과를 얻을 수 있고 통상 18시간 이상의 양생시간이 걸리는 그라우트재에 비해 양생이 초속으로 이루어지면서 2Mpa 이상의 조기강도 발현은 2시간 이내에 이루어질 수 있게 하여 도 3과 같이, 본 발명은 종래의 작업 싸이클에 비해 36시간 정도 작업싸이클을 크게 단축시키므로 작업시간, 공기의 단축과 인건비, 공사비절감, 장비 효율성의 증대 효과를 가져올 수 있게 하고, 급결재 조성물에 통상적으로 사용하던 규산소다를 사용하지 않아 친환경적으로 환경문제, 안정성문제 및 내구성 저하, 용탈 등의 문제를 개선할 수 있게 한다.As described above, in the composition for eco-friendly grouting of multi-stage steel pipes of the present invention, the sealing material composition uses fast-hardening cement and water-swellable polymer, so that the properties of gel time and non-cart needle penetration can be initially expressed, and the swelling characteristics are expressed. Dry shrinkage and shrinkage cracking can be prevented, and the composition of the main injection material expresses excellent level of gel time and fast-hardening strength by using high-fine powder micro-cement and activation accelerator, and quick-setting cement composition, activation inhibitor, and retarder. At the same time, it is possible to secure the working time easily, so that the improvement effect of workability can be obtained. Compared to the grout material, which normally takes more than 18 hours, the curing is performed at an initial speed and the early strength development of 2 MPa or more can be achieved within 2 hours. As shown in 3, the present invention greatly shortens the work cycle by about 36 hours compared to the conventional work cycle, so that it is possible to bring about the effect of increasing work time, shortening of construction time and labor, construction cost, and equipment efficiency, and is common in the quick-paying composition. By not using sodium silicate, which has been used as an environmentally friendly solution, problems such as environmental problems, stability problems and durability deterioration, and leaching can be improved.
본 발명은 도면에 도시된 실험 예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the experimental examples shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other experimental examples are possible therefrom. In addition, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting, and the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (7)
분말도 4,500 cm2/g 이상의 조강시멘트 또는 분말도 6,000 cm2/g 이상의 마이크로 시멘트 50~95 중량부, 슬래그 5~20 중량부, 활성촉진제 0.1~5.0 중량부, 탄산리튬, 황산리튬, 수산화리튬 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 반응촉진제 0.01~1.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.01~1.0 중량부로 조성되는 본주입재 조성물과,
칼슘 알루미네이트, 마그네슘 알루미네이트, 칼슘설퍼 알루미네이트, 마그네슘설퍼 알루미네이트 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 속경성시멘트 30~90 중량부, 이수석고, 반수석고, 무수석고 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 석고 5~40 중량부, 활성억제제 0.1~5.0 중량부, 나프탈렌 설폰산염, 멜라민 설폰산염, 폴리카르본산염 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 분산제 0.01~1.0 중량부, 구연산, 글루콘산, 주석산 중 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지연제 0.01~1.0 중량부로 조성되는 급결재 조성물로 이루어지며,
강관내에 1차적으로 상기 본주입재 조성물의 주입이 70% 이루어진 상태에서 상기 본주입재 조성물 100 중량부에 대해 물 120~150중량부를 혼합하여 모르타르로 제조하고, 상기 급결재 조성물 100중량부에 대해 물 120~150중량부를 혼합하여 모르타르로 제조한 후 각 본주입재 모르타르와 급결재 모르타르를 1:1로 혼합하며 강관내에 2차적으로 후주입하여 사용되게 하는 속경성 조성물이 구성되고,
상기 수팽윤성 고분자는 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC), 폴리아크릴아마이드(PAAm) 중 1종 또는 2종의 혼합물이며,
상기 활성촉진제는 칼슘, 마그네슘, 망간, 알루미늄의 활성 다가 금속이온을 포함하는 염화물염, 탄산염, 황산염, 수산염 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이고,
상기 활성억제제는 아연, 철, 구리의 비활성 다가 금속이온을 포함하는 황산염인 것을 특징으로 하는 초속경성 강관다단 친환경 그라우트팅용 조성물.
3 to 15 parts by weight of fast-hardening cement in which one or two or more of calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate is mixed, one or two of dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, anhydrous gypsum 3 to 15 parts by weight of gypsum in which the above is mixed, 3 to 15 parts by weight of slag, 20 to 70 parts by weight of fine sand, one or two of attapulgite or sepiolite or bentonite 0.5 to 10 parts by weight of a clay mineral mixed with more than one species, 0.01 to 5 parts by weight of a water expandable polymer, one or two or more of lithium carbonate, lithium sulfate, lithium hydroxide, 0.01 to 1.0 0.01 to 1.0 parts by weight of a dispersant containing one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt, a retarder containing one or two or more of citric acid, gluconic acid and tartaric acid A sealing material composition composed of 0.01 to 1.0 parts by weight, and
50-95 parts by weight of coarse cement with a fineness of 4,500 cm 2 /g or more or micro cement with a powder of 6,000 cm 2 /g or more, 5 to 20 parts by weight of slag, 0.1 to 5.0 parts by weight of an activation accelerator, lithium carbonate, lithium sulfate, lithium hydroxide 0.01 to 1.0 parts by weight of a reaction accelerator containing one or two or more of them, 0.01 to 1.0 parts by weight of a dispersant containing one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid salt, citric acid, glue The main injection material composition composed of 0.01 to 1.0 parts by weight of a retarder in which one or two or more of conic acid and tartaric acid are mixed,
Calcium aluminate, magnesium aluminate, calcium sulfur aluminate, magnesium sulfur aluminate, 30 to 90 parts by weight of fast-hardening cement in which one or two or more of them are mixed, one or two of dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, anhydrous gypsum 5 to 40 parts by weight of gypsum in which the above is mixed, 0.1 to 5.0 parts by weight of an activity inhibitor, 0.01 to 1.0 parts by weight of a dispersant in which one or two or more of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate, and polycarboxylic acid are mixed, citric acid, It consists of a quick-setting material composition composed of 0.01 to 1.0 parts by weight of a retarder in which one or two or more of gluconic acid and tartaric acid are mixed,
In a state in which 70% of the main injection material composition is primarily injected into the steel pipe, 120 to 150 parts by weight of water are mixed with respect to 100 parts by weight of the main injection material composition to prepare a mortar, and water is 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the quick setting material composition. After mixing ~150 parts by weight to prepare mortar, each main injection mortar and quick-setting mortar are mixed at a ratio of 1:1, and a fast-setting composition that is used by secondary post-injection into a steel pipe is composed,
The water-swellable polymer is a mixture of one or two of carboxymethylcellulose (CMC) and polyacrylamide (PAAm),
The activation accelerator is one or a mixture of two or more of chloride, carbonate, sulfate, and oxalate containing active polyvalent metal ions of calcium, magnesium, manganese, and aluminum,
The anti-activation agent is a multi-stage eco-friendly grouting composition for ultra-fast hard steel pipes, characterized in that it is a sulfate containing inactive polyvalent metal ions of zinc, iron, and copper.
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| KR102439919B1 (en) * | 2021-11-19 | 2022-09-05 | (주)케미우스코리아 | Backfill material and injection apparatus for shield tbm |
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