KR102337977B1 - 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부; 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부; 규산나트륨 5 내지 15중량부; 수산화나트륨 3 내지 10중량부; 염화칼슘 3 내지 10중량부; 소석회 1 내지 5중량부; 규산칼슘 1 내지 10중량부; 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부; 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법은 그라우팅 시공시 내구성, 지내력, 및/또는 차수성 등을 얻을 수 있도록 하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이의 시공방법을 제공하도록 하는 효과가 있다.

Description

지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법{Grouting Chemical Liquid Composition for Water Leakage and Reinforcement of Ground and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속도로 방호벽, 터널구간, 지하구조물, 발전소 구조물, 가물막이 구조물, 수리 구조물, 흙막이 공사 , 차수벽 또는 그 밖의 여러 건축 및 토목공사에서 지반 하부의 유수를 차단하고, 지반을 보강하기 위한 그라우팅 시공에 적용되는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
통상적으로 건축 또는 토목공사에서 누수 방지나 차수 및 지수, 암반이나 토양의 강화 및 안정을 위하여 갈라진 틈이나 공동, 또는 굴착한 주입구 등에 충전재를 주입하는 공법을 그라우팅(grouting)이라고도 하며, 그 주입재를 그라우트 또는 그라우트재라고 한다.
그라우팅 공법으로는 주입 재료 및 시공기술의 발달에 따라 다양한 공법이 개발되어 실용화 되어 왔다. 지반주입공법은 크게 약액계 및 시멘트 현탁액계로 나누어진다. 각각의 재료 및 공법은 시공성, 침투성, 차수성, 친환경성 및 내구성 등에서 장점을 가지고 있지만, 각각의 공법과 재료 조합에서 시공성, 친환경성, 내구성 등의 한계를 나타내고 있는 것이 현실이다.
특히, 주입공법을 단기 차수, 보강을 목적으로 사용하는 것만이 아니라, 반영구적 또는 영구적인 구조물의 차수, 보강을 목적으로 사용하는 추세이며, 따라서 주입재의 내구성에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있는 추세이다.
시멘트약액계 급결성 그라우트팅공법의 구체적인 종류로는 LW공법, 마이크로시멘트그라우팅공법, 실리카졸계 그라우팅공법 등을 들 수 있다.
상기 LW공법의 경우 물시멘트비가 200%인 시멘트현탁액과 물유리물의 부피비가 100%[0005] 인 물유리액을 1.5Shot 또는 2.0Shot 방식으로 지반에 주입하여 공극을 충진함으로써 지반을 차수 및 보강하는 공법으로서, 경제성이 우수하고, 시공이 간단하여 다수 적용되어 왔다.
그러나 LW 그라우트재는 물시멘트비가 높고, 겔타임이 60초 이상으로 길어 강도가 낮으며, 점도가 낮아 시멘트 입자가 쉽게 침강하여 상하부의 재료가 불균질한 층을 형성하고, 물유리의 반응이 불완전하게 일어나는 문제가 있다.
이로 인해 그라우트재는 시공 후 수일이 경과하여도 경화가 이루어지지 않고, 수주일간 양생하여도 강도가 수kgf/㎠ 수준으로 낮은 치밀하지 못한 경화체를 형성함으로써, 그 경화체로부터 수산화칼슘, 알칼리 및 미반응 실리카가 쉽게 용탈되어 발생하여 수 내지 수십 개월 이내에 구조물에 다시 누수가 발생하는 등 문제점이 있다.
이를 개선하기 위하여 시멘트 및 슬래그미분말 등을 활용한 마이크로시멘트가 개발되어 마이크로시멘트(또는 마이크로실리카) 그라우팅공법으로 실용화되어 있다.
상기 마이크로시멘트는 입자가 매우 작고, 유동화제에 의한 시멘트입자의 분산으로 미세균열 및 공극에의 주입이 용이하고, 물유리 용액과의 혼합시 침강이 적으며, 시멘트와 물과의 접촉면적이 커서 물유리의 겔화반응 및 시멘트의 수화가 개선되는 효과가 있다.
따라서 조기 강도발현이 가능하며, 보다 균질한 경화체를 형성하게 된다.
그러나 마이크로시멘트는 가격이 보통시멘트의 약 300% 이상으로 높아 경제성이 낮으며, 일반적인 경우 시멘트현탁액의 물시멘트비가 약 200% 이상으로 높아 강도가 낮은 수준이다.
이외에도 2.0Shot방식의 대표적인 주입방식으로서 물유리와 시멘트 및 급결제를 사용하는 SGR(Space Grout Rocket System)공법은 시멘트와 급결제의 작용에 의해 다양한 겔타임의 그라우트재를 제공하고 있으나, 물시멘트비가 매우 높아 강도 및 내구성이 LW와 비슷한 수준으로 낮아, 주입재의 용탈 및 분해로 인해 장기적인 내구성의 보증이 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 최근 들어 외국의 경우에는 화산 지질이 많은 곳을 중심으로 하여 합성 실리카와 습식으로 분쇄된 초미립 시멘트, 또는 실리카 졸과 경화제를 그라우트재로 사용하기도 한다.
더욱이, 국내에서는 상기의 재료들이 규산소다에 비하여 가격이 고가이기 때문에 그 사용이 거의 없으며, 국내의 지질 특성상 지하수와 천공이 많아서 입자가 미세한 특수 시멘트와 이에 적합한 규산소다를 혼합하여 그라우트재로 사용하게 되었다.
이러한 그라우팅 조성물에 관련된 종래 기술로서, 특허등록 제1078044호에서는 규산소다 화합물을 포함하는 그라우트재에 관련된 기술이 개시된 바 있다.
그러나 상기한 종래 기술에서는 규산소다를 주성분으로 하기 때문에 지반속의 간극수 특히 유동하고 있는 지하수 등과 접하면 약액 성분의 일부가 고결물로부터 용출할 가능성이 있다.
약액 조성물은 주제인 고결하는 성분과 주제를 고결시키기 위해서 필요로 하지만 그 자체는 고결하지 않는 성분으로 구분된다. 고결하는 성분은 물유리계 약액으로는 실리카(SiO2)아크릴아미드계 약액으로는 아크릴아미드계모노마, 요소계 약액으로는 포름알데히드 요소초기 축합물, 우레탄계 약액으로는 폴리우레탄, 프리폴리머(Prepolymer)이다. 고결하는 성분이 그만큼 고결물의 안정성에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
물유리계 약액의 실리카분은 실제로는 10~50%가 용출되며 실리카분의 용출비율이 높은 것 일수록 고결물의 강도가 작아지고 있다.
그러므로 안정된 고결물을 얻는 데는 가능한 실리카분의 용출율이 적은 약액을 사용할 필요가 있다.
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 제기되어 왔다.
이러한 단점을 보완하여 용탈을 최소화하여 내구성 향상과 환경문제를 개선한 급결재로서, 시멘트 그라우팅용 고분자계 급결재가 개발된 바 있으나, 초기강도 발현이 미흡한 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1078044호(2011.10.24.) 대한민국 등록특허공보 제10-1061904(2013.12.26)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 고속도로 방호벽, 터널구간, 지하구조물, 발전소 구조물, 가물막이 구조물, 수리 구조물, 흙막이 공사 또는 그 밖의 여러 건축 및 토목공사에서 지반 하부의 유수를 차단하고, 지반을 보강하기 위한 그라우팅 시공시 원하는 물성, 예를 들면 지반의 지내력, 및/또는 차수성 등을 얻을 수 있도록 하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은
시멘트 100중량부 기준으로,
칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부;
고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부;
규산나트륨 5 내지 15중량부;
수산화나트륨 3 내지 10중량부;
염화칼슘 3 내지 10중량부;
소석회 1 내지 5중량부;
규산칼슘 1 내지 10중량부;
메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부;
나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 및
지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 시공면에 구멍을 뚫는 천공단계;
상기 천공단계가 종료된 후 천공 내부로 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부, 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부, 규산나트륨 5 내지 15중량부, 수산화나트륨 3 내지 10중량부, 염화칼슘 3 내지 10중량부, 소석회 1 내지 5중량부, 규산칼슘 1 내지 10중량부, 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 주입하는 주입단계; 및
상기 주입단계가 종료된 후 천공을 주입파이프를 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법은 그라우팅 시공시 내구성, 지내력, 및/또는 차수성 등을 얻을 수 있도록 하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이의 시공방법을 제공하도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부; 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부; 규산나트륨 5 내지 15중량부; 수산화나트륨 3 내지 10중량부; 염화칼슘 3 내지 10중량부; 소석회 1 내지 5중량부; 규산칼슘 1 내지 10중량부; 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부; 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 시공면에 구멍을 뚫는 천공단계; 상기 천공단계가 종료된 후 천공 내부로 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계; 상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부, 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부, 규산나트륨 5 내지 15중량부, 수산화나트륨 3 내지 10중량부, 염화칼슘 3 내지 10중량부, 소석회 1 내지 5중량부, 규산칼슘 1 내지 10중량부, 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 주입하는 주입단계; 및 상기 주입단계가 종료된 후 천공을 주입파이프를 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물, 특정적으로 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물은 그라우트 시공시 시공면의 내부, 특정적으로 천공 내부에 주입되어 신속하게 경화됨으로써, 내화학성, 차수성, 지내력 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계에서 통상적인 그라우팅 약액 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 시멘트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 시멘트라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그시멘트, 초미분말시멘트, 초속경 시멘트 등의 특수 시멘트 등을 사용할 수 있다.
상기 시멘트의 바람직한 분말도는 3,200 내지 6,500cm2/g인 것이 좋다.
본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물, 특정적으로 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 구성하는 시멘트 외 나머지 성분들의 함량은 시멘트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate)는 수축보상, 고강도, 예를 들면 높은 압축강도와 휨강도 및 속경성 등을 부여하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 칼슘설포알루미네이트라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것을 추천한다.
여기서, 상기 칼슘설포알루미네이트의 사용량이 5중량부 미만이면 경화속도가 감소하고 30중량부 이상인 경우 체적이 팽창되는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 상기 칼슘설포알루미네이트는 물과 접촉할 경우 순식간에 반응하여 에트린가이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 그라우팅 약액 조성물의 압축강도를 수분 내지 수 시간 안에 얻을 수 있도록 한다.
이때, 보다 신속한 수화반응을 위해 초미립 비정질 칼슘설포알루미네이트를 사용할 수도 있다.
상기 수화반응성 증대를 위해 사용되는 초미립 비정질 칼슘설포알루미네이트의 블레인 분말도는 5,000 내지 8,000㎠/g 정도인 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 칼슘설포알루미네이트는 28 내지 62중량%인 압연종말슬러지와, 19 내지 52중량%인 백운석슬러지와, 9 내지 20중량%인 부산석고가 포함되도록 구성되고, 상기 혼합물의 입도가 88㎛, 잔분이 5 내지 20중량%로 분쇄되어 이루어질 수 있다.
이후에, 상기 혼합물을 소성로에서 1,000 내지 1,300℃의 소성온도로 1시간 이상 유지한 후 공냉시켜, 칼슘설포알루미네이트를 제조하게 된다. 이때, 소성온도가 낮거나, 백운석슬러지의 함량이 높은 경우에는 미반응 석회의 양이 많아져 팽창성을 나타내므로 붕괴, 파괴의 염려가 있으며, 소성온도가 높거나 석회석 배합량이 적어도 칼슘설포알루미네이트의 생산이 적어져 소기의 목적을 달성할 수 없다.
본 발명에 따른 고로슬래그 미분말은 유해물질의 용출을 배제시키면서 유동성을 향상시키고, 충분한 압축강도 및 휨강도를 가질 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 고로슬래그 미분말이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 분말도는 3,700 내지 4,000cm2/g, 바람직하게는 약 3,850cm2/g이고, 밀도는 2.9 내지 3.5g/cm3, 바람직하게는 약 3.1g/cm3인 고로슬래그를 사용하는 것이 좋다.
바람직한 고로슬래그 미분말의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 시멘트 100중량부 기준으로 10 내지 60중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 규산나트륨은 그라우팅 약액 조성물의 겔화를 위해 제공되는 것으로서, 이러한 목적을 위한 당업계의 통상적인 규산나트륨이라면 어떠한 것이라도 무방하며, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부인 것을 추천한다.
여기서, 상기 규산나트륨은 실리카(SiO2)와 알칼리 금속(M2O)이 다양한 몰비(molar ratio)로 결합하고 있는 화합물로서, 가장 오래되고 친근한 무기질 화합물 중 하나이며, 일반적으로 구조 내에 일부 물을 함유하고 있기 때문에 M2OnSiO2-xH2O의 분자식으로 표현되고, 물에 대한 용해성이 있기 때문에 물유리라고도 부른다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 규산나트륨은 조성물의 겔화 성능을 향상시키기 위하여 황산수소나트륨, 황산수소칼륨, 황산수소메틸, 황산수소에틸, 황산수소프로필로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 반응 촉진제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기 반응 촉진제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 규산나트륨 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 수산화나트륨은 그라우팅 약액 조성물, 특정적으로 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물의 강도 증진과 그라우트 품질의 향상을 위한 것으로서, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 염화칼슘은 그라우팅 약액 조성물의 겔화 시간을 촉진시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 염화칼슘이라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 염화칼슘의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하자지만, 추천하기로는 시멘트 100중량부 기준으로 3 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 소석회는 그라우팅 약액 조성물의 시공면의 천공에 삽입되어 시공될 경우 박리되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 노화를 억제시켜 장기 내구성을 향상시키고 점성을 증대시켜 조성물의 피로 저항선을 개선할 수 있다.
바람직한 소석회의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 규산칼슘은 초기강도 발현 및 수축저감 효과를 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 규산칼슘이라면 특별히 한정되지 않고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
이때, 상기 규산칼슘의 사용량이 1중량부 미만이면 초기강도 발현효과 및 수축저감효과가 미흡하고, 상기 규산칼슘의 사용량이 10중량부를 초과하면 경화가 촉진되어 작업성이 저하되어 경제성이 떨어진다.
본 발명에 따른 메틸메타아크릴레이트(MMA: Methyl MethAcrylate)는 그라우팅 약액 조성물의 시공시 물리/화학적 안전성을 향상시키기 위한 것으로서, 인체에 무해하고, 환경친화력이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 바인더 물성 및 기계적 물성을 유지하여 외부의 충격 또는 환경에 의한 크랙 및 탈락현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.
상기 메틸메타아크릴레이트는 점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타아크릴레이트 수지 49 내지 70중량%와, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타아크릴레이트 20 내지 50중량%를 혼합하여 얻어지는 메틸메타아크릴레이트 혼합물에 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%를 혼합한 변성 메틸메타아크릴레이트를 사용할 수도 있다.
이때, 상기 SIS, SBR 및/또는 SBS의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 내충격성 저하로 인한 크랙이 발생할 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우에는 변성 메틸메타아크릴레이트 수지의 점도상승으로 인하여 작업성에 문제가 발생될 수 있다.
바람직한 메틸메타아크릴레이트의 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 나노세라믹 입자는 그라우팅 약액 조성물의 양생 중에 표면으로 부상하여 치밀하고 경도가 높은 표면을 형성하기 때문에, 수증기와 기타 기체, 액체의 투과를 방지함은 물론, 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성이 향상된다.
상기 나노세라믹 입자의 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부인 것이 좋다.
바람직한 나노세라믹 입자는 실리콘카바이드, 알루미나, 실리카, 지르코니아-실리카, ZnO, TiO2 및/또는 CaCO3가 포함된다.
이들 세라믹입자는 평균 입경이 나노 범위인 것이 바람직한데, 구체적으로 상기 실리콘카바이드의 평균 입경은 300 내지 500nm, 상기 알루미나의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 실리카의 평균 입경은 700 내지 1500nm, 상기 지르코니아-실리카의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 ZnO의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 TiO2의 평균 입경은 100 내지 300nm, 그리고 CaCO3의 평균 입경은 500 내지 1000nm인 것이 바람직하다.
이 중에서도 실리콘카바이드는 천연광물로 존재하지 않으므로 인공적으로 합성하며, 고온에서의 화학적 안정성 및 내식성이 뛰어나고 높은 경도를 갖는다.
본 발명에 따른 지연제는 그라우팅 약액 조성물이 물에 분산될 경우 수화속도가 급격히 진행되어 미리 반응함으로써 성능이 상실되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 지연제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 구연산, 글루콘산, 붕산, 주석산 등의 유기산과 구연산나트륨, 글루콘산나트륨 등의 유기산염류를 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 구연산나트륨을 사용하는 것이 좋다.
상기 지연제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변동 가능하지만, 바람직하게는 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부를 포함하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물, 특정적으로 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 흐름성을 방지하여 조성물의 각 성분이 상분리되는 것을 방지하기 위하여 알루미나 또는 산화규소로 가공된 흄드 실리카(일명 :화이트 카본) 또는 흄드 알루미나를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 균일한 분산성과 내구성 및 내후성을 부여하기 위하여 이산화규소를 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이산화규소의 사용량이 시멘트 100중량부 기준으로 5중량부 미만으로 첨가되면 내구성을 유지하기 어렵고, 15중량부를 초과하면 수화반응성이 과대하여 물성을 저하시키므로 상기 범위로 한정되는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 공극을 치밀하게 하고 누수를 방지하며 강도를 향상시키기 위하여 나트륨벤토나이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있다.
상기 나트륨벤토나이트는 많은 양의 물을 흡수해 원래 부피의 여러 배로 팽창되며 겔과 같은 상태가 되어 조성물의 공극을 치밀하게 메우게 되어 누수를 방지하고 강도를 향상시켜 균열방지에 기여하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 윤활성을 향상시키기 위하여 글리시딜 네오데카노에이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 발수성, 예를 들면 표면 슬립성을 높여 수분을 포함한 오염물질이 쉽게 부착되지 않도록 하는 발수성을 향상시키기 위하여 디메틸폴리실록산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 수분불분리성 및 내수성 및 내충격성을 보강하기 위하여, 에틸렌초산비닐을 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부 더 포함할 수 있다,
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 접착성을 증진하고, 물 흡수성을 방지하기 위하여 하이드로 카본(hydrocarbon, 탄화수소)을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물을 시공하고자 하는 대상면 내부로 침투시켜 밀착시킴으로써 방수성을 향상시키기 위하여 푸탈산 수지 니스(phthalic resin varnish)를 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물이 시공되는 시공면의 공극으로 침투하여 조직을 치밀하게 유지함으로써 그라우팅 약액 조성물의 들뜸방지와 내구성 및 부착 강도를 향상시키기 위하여 보크사이트 분말을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 바람직한 보크사이트 분말의 평균입도는 1 내지 10㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 크랙발생 및 박리방지를 위하여 디부틸프탈레이트를 시멘트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 강도, 침투력, 및 발수성 등을 향상시키기 위하여 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 장기강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 겔라이트 미분말을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 겔라이트는 황토의 187배 이상의 효과를 가진 광물질로서 상기 효과 이외에 양질의 원적외선 방출 효과도 있는 것으로서, 바람직한 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 부착성을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 시멘트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 점도조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘이 그라우팅 약액 조성물에 포함되면 팽창성을 띄게 되어 조성물의 건조수축을 방지하게 되는 것으로, 그 사용량이 시멘트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 그 효과가 미미하며, 10중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하 시킬 수 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 플루오린화나트륨을 더 포함할 수 있는데, 플루오린화나트륨은 1차적으로 충진제로서의 역할도 하지만, 2차적으로는 내구성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기와 같은 함량 범위에서 그 효과를 얻을 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 압축강도 및 휨강도를 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 5중량부를 초과하면 경화시간을 확보하기 어려워 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 용해를 빠르게 촉진시켜 초기의 반응열을 높게 하여 경화를 빠르게 함으로써 초기강도를 확보하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 칼륨인산염을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 시멘트 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 급결성능에 의해 수축되어 균열이 발생할 수 있고, 1중량부 미만이면 가수분해 속도가 저하되어 강도가 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 초기강도 발현을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 테트라에틸오쏘실리케이트을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테트라에틸오쏘실리케이트는 구조물 등과 친화력이 좋아 부착성능을 개선할 수 있고, 특히, 시공하고자 하는 대상면이 콘크리트인 경우 콘크리트 내부로 침투하는 성질을 부여하여, 상기 효과를 더욱 발휘할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내열성 및/또는 내수성을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부의 푸르푸릴알코올(furfuryl alcohol)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 건조수축을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 산화마그네슘을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 산화마그네슘(MgO)은 물과 반응하여 최종적으로 수산화마그네슘이 되는데, 이 과정에서 산화마그네슘은 부피팽창을 하게 되며, 저온소성된 산화마그네슘은 느린 수화작용의 특성에 의해 경화체에 영향을 주지않고 장기적인 팽창성을 부여하게 된다. 이와 같은 저온소성 산화마그네슘은 급결 또는 속성을 구비하는 그라우팅 약액 조성물에서 발생될 수 있는 빠른 응결로 인한 건조수축을 개선하는 효과를 제공하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 경화속도를 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 탄산리튬을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 리튬염인 탄산리튬은 시멘트 내 성분인 알루미늄이 리튬염에서 용출되는 리튬 이온과 반응하여, 알루민산 리튬을 생성함으로써 속경성을 향상시키게 된다. 이러한 리튬염에 의한 경화촉진반응은 단순한 시멘트의 경화 현상과는 다른 것으로, 현저한 급결성 효과가 발현된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 물을 흡수, 팽윤 겔화시켜 어느 정도의 압력을 받아도 물을 방출하지 않는 특성이 있어 수팽윤 특성으로 인하여 수분배출 및 증발로 인한 건조수축, 수축균열을 방지하며, 탄성 및 이를 통한 지반과의 밀착성이 유지시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 카르복시메틸셀룰로오즈를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물의 내수성을 보강하고, 접착분리를 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 아라고나이트(aragonite)를 더 포함할 수 있는데, 상기 아라고나이트는 사방정계의 탄산염 광물로서 잘게 분쇄가 가능하여 표면적을 증가시키기 쉬운 장점이 있어, 이를 그라우팅 약액 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 시멘트와 작용하여 응집성을 높이고 시멘트의 반응속도를 높여 조기 강도를 증진시킬 수 있도록 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 황산알루미늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 내구성 및 내알칼리성을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 아크릴니트릴을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 경화된 후의 접착강도가 매우 우수하여 접착 후의 탈착을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 말레인산디에틸을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 조성물 내부에 폴리머 필름을 형성하여 조성물의 압축강도, 휨강도 및 부착강도를 향상시키고, 조성물 내부에 폴리머 필름막으로 인하여 내구성을 증진시킬 수 있도록 하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 스티렌-부타디엔수지를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 물과 혼합되어 시공되기 전 일정시간 동안 정치될 경우 발생하는 재료분리 현상을 억제하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 아타풀자이트을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 아타풀자이트는 마그네슘, 알루미늄의 염기성 함수 규산염 광물로 수성암 중의 휘석, 각섬석에서 변질되어 생성하며 염호 지역에서 몬모릴론석으로부터 생성한다. 또는 몬모릴론 석화 작용을 받은 섬장암에 포켓상 혹은 맥상으로 산출한다.
특히, 상기 아타풀자이트의 화학성분은 주로 SiO2(49.57%), Al2O3(9.44%) 및 MgO(8.81%)로 구성되며, 길이 1.5 내지 2micron, 굵기 3nm인 막대기형의 입자로 양 끝단은 + charge를, 측면은 - charge를 띠고 있으며, 분산되면 입자가 상호결합, 그물구조를 형성하여 점도를 형성한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 경화체의 내구성 증대와 터널보조공법인 강관다단 그라우팅 공법에서 사용되는 대/소 구경의 강관의 부식을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 디메틸에탄올아민(Dimethylethanolamine)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디메틸에탄올아민은 애노드부 및 캐소드부 모두에서 반응하는 양극반응형(+/-)부식방식제로써 잠재 부식 원인물의 양극에 모두 작용함으로써 방청제의 사용량을 획기적으로 줄이고도 뛰어난 방청성능을 발휘할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물을 구성하는 성분들의 자가 응집을 방지하고, 경화 후, 조성물의 균열을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 알루미늄실리케이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물의 점도 및 재료분리 저항성을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 세피올라이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물이 시공되는 시공면의 알카리성을 회복시키고, 표면에 비활성막을 형성시킴으로써 부식을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 진크설페이트(zinc sulphate)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물이 세균, 곰팡이 박테리아 등에 의해 부패되는 것을 방지하고, 상온에서 공기 중에서 산소에 의해 산화되는 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 벤조산(benzoic acid)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물의 열화방지, 내구성, 경화성 등을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 감마-아미노프로필트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물은 그라우팅 약액 조성물의 방수성, 내열성, 내염성 및 접착성 등을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 아세틸레이티드라놀란을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 그라우팅 약액 조성물, 특정적으로 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 이용한 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물의 시공방법은 시공하고자 하는 시공면에 구멍을 뚫는 천공단계;
상기 천공단계가 종료된 후 천공 내부로 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부, 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부, 규산나트륨 5 내지 15중량부, 염화칼슘 3 내지 10중량부, 소석회 1 내지 5중량부, 규산칼슘 1 내지 10중량부, 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 주입하는 주입단계; 및
상기 주입단계가 종료된 후 천공을 주입파이프를 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
분말도가 약 4,500cm2/g인 시멘트 100g, 블레인 분말도가 약 6,500㎠/g 칼슘설포알루미네이트 18g, 분말도가 약 3,850cm2/g이고, 밀도가 약 3.1g/cm3인 고로슬래그 미분말 35g, 규산나트륨 10g, 수산화나트륨 7g, 염화칼슘 6g, 소석회 3g, 규산칼슘 5g, 메틸메타아크릴레이트 5g, 평균 입경이 400nm인 실리콘카바이드 10g, 및 구연산 3g을 혼합하여 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산수소나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 흄드 실리카 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이산화규소 10g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 나트륨벤토나이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글리시딜 네오데카노에이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸폴리실록산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌초산비닐 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드로 카본 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 푸탈산 수지 니스 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 보크사이트 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸프탈레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 겔라이트 미분말 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플루오린화나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타규산나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼륨인산염 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸오쏘실리케이트 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 푸르푸릴알코올 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화마그네슘 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 탄산리튬 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로오즈 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아라고나이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산알루미늄 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아크릴니트릴 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 말레인산디에틸 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스티렌-부타디엔수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아타풀자이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸에탄올아민(Dimethylethanolamine) 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루미늄실리케이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세피올라이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크설페이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 벤조산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감마-아미노프로필트리에톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아세틸레이티드라놀란 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 37에 부가된 부가물을 모두 부가하여 실시하였다.
[실험]
실시예들에 따라 제조된 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 각각 물과 혼합하여 그라우트재를 제조한 후 물성, 예를 들면 겔화시간, 압축강도, 용탈현상 등을 측정하였다.
그 결과를 표 1로 나타냈다.
여기서, 압축강도는 Φ5cm×10cm 공시체에 넣어 20℃에서 양생한 후, 1개월 후 측정하였으며, 용탈현상은 육안으로 관찰하였다.
겔화시간(초) 1개월 후 압축강도(MPa) 1개월후 용탈현상
실시예 1 12 5.2 없음
실시예 2 15 5.1 없음
실시예 3 13 5.8 없음
실시예 4 9 6.1 없음
실시예 5 8 5.1 없음
실시예 6 11 6.3 없음
실시예 7 10 6.1 없음
실시예 8 10 5.2 없음
실시예 9 11 5.3 없음
실시예 10 12 5.4 없음
실시예 11 13 6.4 없음
실시예 12 8 5.3 없음
실시예 13 8 5.5 없음
실시예 14 8 5.4 없음
실시예 15 9 6.5 없음
실시예 16 8 5.1 없음
실시예 17 10 5.1 없음
실시예 18 11 5.3 없음
실시예 19 12 5.3 없음
실시예 20 11 5.2 없음
실시예 21 13 5.8 없음
실시예 22 14 5.8 없음
실시예 23 10 5.4 없음
실시예 24 10 5.8 없음
실시예 25 11 5.7 없음
실시예 26 9 5.6 없음
실시예 27 8 5.5 없음
실시예 28 10 5.5 없음
실시예 29 9 5.3 없음
실시예 30 10 5.2 없음
실시예 31 10 5.3 없음
실시예 32 11 5.3 없음
실시예 33 11 5.1 없음
실시예 34 8 5.4 없음
실시예 35 9 5.3 없음
실시예 36 9 5.1 없음
실시예 37 10 5.7 없음
실시예 38 10 5.9 없음
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예들에 따라 제조된 그라우팅 약액 조성물은 겔화시간이 짧고, 용탈현상이 없으며, 1개월후 압축강도는 5MPa 이상으로써 차수 및 지반보강을 위한 압축강도를 상회하는 것을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 시멘트 100중량부 기준으로,
    칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부;
    고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부;
    규산나트륨 5 내지 15중량부;
    수산화나트륨 3 내지 10중량부;
    염화칼슘 3 내지 10중량부;
    소석회 1 내지 5중량부;
    규산칼슘 1 내지 10중량부;
    메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부;
    나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 및
    지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물에,
    산화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    탄산리튬을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    카르복시메틸셀룰로오즈를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    아라고나이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    황산알루미늄을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    아크릴니트릴을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    말레인산디에틸을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    아타풀자이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    알루미늄실리케이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    세피올라이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    진크설페이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    벤조산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    감마-아미노프로필트리에톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    아세틸레이티드라놀란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 시공하고자 하는 시공면에 구멍을 뚫는 천공단계;
    상기 천공단계가 종료된 후 천공 내부로 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
    상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 칼슘설포알루미네이트 5 내지 30중량부, 고로슬래그 미분말 10 내지 60중량부, 규산나트륨 5 내지 15중량부, 염화칼슘 3 내지 10중량부, 소석회 1 내지 5중량부, 규산칼슘 1 내지 10중량부, 메틸메타아크릴레이트 1 내지 10중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 및 지연제 1 내지 10중량부를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물에, 산화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 탄산리튬을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 카르복시메틸셀룰로오즈를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 아라고나이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 황산알루미늄을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 아크릴니트릴을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 말레인산디에틸을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 아타풀자이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 알루미늄실리케이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 세피올라이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 진크설페이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 벤조산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 감마-아미노프로필트리에톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 아세틸레이티드라놀란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물을 주입하는 주입단계; 및
    상기 주입단계가 종료된 후 천공을 주입파이프를 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물의 시공방법.
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