KR20150112497A - Quick-setting mortar composition for compaction grouting process - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a quick-setting mortar composition for a compaction grouting process using a low fluidity mortar having a low slump as an injection material during a grouting process enhancing a base for enhancing weak ground or preventing subsidence of structures on the weak ground, or for assuring safety of ground and underground structures, buildings, etc. having safety risk by previous subsidence. The quick-setting mortar composition for a compaction grouting process according to the present invention includes 50 parts by weight of clay silty soil having particle size distribution of 0.02-0.15 mm as fine aggregates, and 50 parts by weight of a rock powder having particle size distribution of 0.08-10 mm as coarse aggregates, and includes 10-30 parts by weight of a blast furnace slag cement, 2-6 parts by weight of calcium sulfur aluminate having contents of aluminum oxide 50% or more, and 2-6 parts by weight of petro coke desulfurized plaster for 100 parts by weight of the aggregates.

Description

콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물 {QUICK-SETTING MORTAR COMPOSITION FOR COMPACTION GROUTING PROCESS} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a quick-setting mortar composition for compaction grouting,

본 발명은 연약지반을 보강하거나 연약한 지반상의 구조물 침하를 방지하기 위하여, 또는 이미 침하가 이루어져 안전에 위협을 받는 지상 및 지중 구조물 및 설치물 등의 안전을 보장하기 위하여 기초를 보강하는 그라우팅 공법 중 슬럼프가 낮은 저유동성 모르타르를 주입재로 사용하는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주입재인 저유동성 모르타르에 CSA(Calcium Sulfur Aluminate)를 이용하여 속경성을 부여해서 공기를 단축하고 고칼슘 플라이애시 등의 비정질 물질을 활성화시켜 강도를 발현하고 동시에 고칼슘 플라이애시에 다량 함유된 CaO의 흡수, 발열반응과 체적팽창작용을 이용하여 시멘트 모르타르가 양생되면서 수축하는 특성을 보완하여 연약한 지반 개량의 성능을 크게 향상시키는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a grouting method in which a foundation is reinforced in order to reinforce a soft ground or to prevent the settlement of a structure on a soft ground or to secure the safety of ground and underground structures and fixtures that have been already settled and are threatened with safety, More particularly, the present invention relates to a low-speed mortar composition for use in low-flowable mortar as a filling material, and more particularly, to a low-flow mortar composition for a compaction grouting method, It accelerates the amorphous materials such as air shortening and high calcium fly ash, enhances the strength, and compensates the shrinkage characteristics of the cement mortar by using the absorption, exothermic reaction and volumetric expansion action of CaO contained in the high calcium fly ash Significantly improve the performance of soft soil improvement To a fast-curing mortar composition for compaction grouting.

일반적으로 재료를 충진해 연약지반을 개량하는 그라우팅공사는 시멘트 밀크 및 화학약품을 주입하는 약액주입공법, 굴착지반에 자갈 등 골재를 매입하는 현장타설 골재말뚝 공법, 슬럼프가 낮은 모르타르를 충진하는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법 등이 있는데, 수직압 및 수평압과 동하중을 가장 잘 견딘다고 평가되는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법이 다수 현장에 적용되고 있는 추세이다. In general, grouting works to improve the soft ground by filling the material, such as injecting chemical solution injecting cement milk and chemical, locally pouring aggregate piling method for buying aggregate such as gravel on excavation ground, compaction filling low slump mortar And compaction grouting method. Compaction grouting method which is evaluated to be most resistant to vertical pressure and horizontal pressure and dynamic load is applied to many sites.

콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법의 시공은 개량대상 지반에 소정 심도까지 천공기를 이용해 구멍을 파낸 직후 저유동성 모르타르를 고압펌프를 이용해 주입하면서 인발하는 방법으로서, 연약한 지반에 결합재로서 시멘트를 사용하고 골재로 실트질 미립분 및 석분을 사용하고 물을 혼합한 저유동성 모르타르를 충진하는 공법이다.The construction of the compaction grouting method is a method of drawing a low-flow mortar using a high-pressure pump immediately after piercing a hole with a perforator to a predetermined depth in a ground to be improved, and cement is used as a binder in a soft ground, It is a method of filling low-flowable mortar mixed with water by using rosy grit fine particles and stones.

하지만, 상기 시멘트의 경우 일반적으로 양생 후 28일이 경과해야 소정의 강도가 발현되기 때문에 공사의 기간이 지연될 수 있다. However, in the case of the above-mentioned cement, since the predetermined strength is exhibited after 28 days after curing, the construction period may be delayed.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모르타르의 결합재인 고로슬래그 시멘트와 CSA(Calcium Sulfur Aluminate)를 이용하여 속경성을 부여하여 공기를 단축하고 고칼슘 플라이애시 등의 비정질 물질을 활성화시켜 강도를 발현하고 동시에 고칼슘 플라이애시에 다량 함유된 CaO의 흡수, 발열반응과 체적팽창작용을 이용하여 천공 구멍과 모르타르 사이에 존재할 수 있는 지하수에 의한 시멘트 페이스트의 유실을 저감하여 그라우팅 모르타르의 선단지지력 및 주면마찰력을 기존 시멘트만을 사용한 모르타르에 비하여 크게 향상시키는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물을 제공하는 것이다. Disclosure of the Invention The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a method for producing a high-calcium fly ash by shortening the air by applying a blast furnace slag cement and CSA (Calcium Sulfur Aluminate) Strength, and at the same time, the absorption of CaO contained in the high-calcium fly ash, the exothermic reaction and the volumetric expansion action are used to reduce the loss of the cement paste caused by the groundwater that may exist between the perforation hole and the mortar, The present invention provides a fast-curing type mortar composition for compaction grouting, wherein the friction force at the main surface is greatly improved as compared with the mortar using only conventional cement.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물은 점토성 실트질 토사 50중량부에 석분 50중량부를 골재로 구성하고, 상기 골재 100중량부에 대하여 고로슬래그 시멘트 10~30중량부, Aluminum oxide 함량이 50% 이상인 CSA(Calcium Sulfur Aluminate) 2~6중량부 및 페트로 코우크스 탈황석고 2~6중량부를 포함한다. In order to solve the above technical problems, a fast-curing mortar composition for compaction grouting according to the present invention comprises 50 parts by weight of silt and 50 parts by weight of silt in an aggregate of 100 parts by weight of the aggregate, 10 to 30 parts by weight of blast furnace slag cement, 2 to 6 parts by weight of CSA (Calcium Sulfur Aluminate) having an aluminum oxide content of 50% or more, and 2 to 6 parts by weight of Petro coke desulfurization gypsum.

상기 점토성 실트질 토사는 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 세골재인 것이 바람직하다. 상기 석분은 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 조골재인 것이 바람직하다.It is preferable that the visco-silty grit soil is fine aggregate having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm. The above-mentioned abrasive is preferably a coarse aggregate having a particle size distribution of 0.08 mm to 10 mm.

또한 팽창재가 더 포함되는 것이 바람직하다. It is also preferred that an expander is further included.

또한 상기 팽창재는 산화칼슘(CaO) 함량이 20% 이상인 로내탈황방식 석탄연소 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 제지슬러지 소각잔재, RDF 소각잔재, RPF 소각잔재, 전로슬래그 더스트, 생석회, 및 경소백운석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. Also, the expanding material may be a desulfurization-type coal combustion incineration residue, a biomass incineration residue, a paper sludge incineration residue, an RDF incineration residue, an RPF incineration residue, a converter slag dust, a quick lime, and a light dolomite with a calcium oxide (CaO) content of 20% And more preferably at least one selected from the group consisting of

또한 상기 팽창재는 상기 골재 100중량부에 대하여 2~6중량부 혼입되는 것이 바람직하다. Preferably, the expandable material is incorporated in an amount of 2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the aggregate.

또한 배합수로서 물이 더 포함되는 것이 바람직하다. 이 물은 염분을 함유하지 않으면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 염분을 함유하지 않은 지하수, 지표수, 상수도수, 공업용수로 이루어진 군들 가운데서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.It is also preferable that water is further included as the blending water. This water is not particularly limited as long as it does not contain salt. For example, it is preferable that at least one member selected from the group consisting of groundwater containing no salt, surface water, tap water, and industrial water is desirable.

또한 상기 물은 상기 골재 100중량부에 대하여 2~3 중량부 혼입되는 것이 바람직하다. The water is preferably mixed with 2 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the aggregate.

본 발명에 따르면, 모르타르의 결합재인 고로슬래그 시멘트와 CSA(Calcium Sulfur Aluminate)를 이용하여 속경성을 부여하여 공기를 단축하고 고칼슘 플라이애시 등의 비정질 물질을 활성화시켜 강도를 발현하고 동시에 고칼슘 플라이애시에 다량 함유된 CaO의 흡수, 발열반응과 체적팽창작용을 이용하여 천공 구멍과 모르타르 사이에 존재할 수 있는 지하수에 의한 시멘트 페이스트의 유실을 저감하여 그라우팅 모르타르의 선단지지력 및 주면마찰력을 기존 시멘트만을 사용한 모르타르에 비하여 크게 향상시키는 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, by using the blast furnace slag cement and CSA (Calcium Sulfur Aluminate), which are a binder of mortar, it is possible to shorten the air by imparting a quick hardening property, activate an amorphous material such as high calcium fly ash to exhibit strength, By using absorption of large amount of CaO, exothermic reaction and volumetric expansion, loss of cement paste caused by groundwater, which may exist between perforation hole and mortar, is reduced and the end bearing capacity and main surface friction force of grouting mortar are reduced to mortar The present invention provides a fast-curing mortar composition for compaction grouting,

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명은 특정한 개시 형태에 대해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the invention is not to be limited to the specific forms disclosed, but is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 본 발명에 의한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a fast-curing mortar composition for a compaction grouting method according to the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명에 의한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물의 구성성분 및 작용을 설명한다. First, the constituent components and the action of a fast-curing mortar composition for a compaction grouting method according to the present invention will be described.

본 발명에 의한 콤팩션 그라우팅(Compaction Grouting) 공법용 속경형 모르타르 조성물은 점토성 실트질 토사 50중량부에 석분 50중량부를 골재로 구성하고, 상기 골재 100중량부에 대하여 고로슬래그 시멘트 10~30중량부, Aluminum oxide 함량이 50% 이상인 CSA(Calcium Sulfur Aluminate) 2~6중량부 및 페트로 코우크스 탈황석고 2~6중량부를 포함한다. The fast curing type mortar composition for compaction grouting according to the present invention is characterized in that 50 parts by weight of stone powder is composed of aggregate in 50 parts by weight of visco-soil-silty soil, 10 to 30 parts by weight of blast furnace slag cement 2 to 6 parts by weight of CSA (Calcium Sulfur Aluminate) having an aluminum oxide content of 50% or more, and 2 to 6 parts by weight of Petro coke desulfurization gypsum.

상기 점토성 실트질 토사는 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 세골재인 것이 바람직하다. 상기 석분은 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 조골재인 것이 바람직하다.It is preferable that the visco-silty grit soil is fine aggregate having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm. The above-mentioned abrasive is preferably a coarse aggregate having a particle size distribution of 0.08 mm to 10 mm.

또한 체적팽창을 통한 모르타르 조성물 주면 마찰력을 향상시키기 위하여 팽창재가 더 포함되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that an expansion material is further included to improve the friction force of the main surface of the mortar composition through volume expansion.

또한 상기 팽창재는 산화칼슘(CaO) 함량이 20% 이상인 로내 탈황방식 석탄연소 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 제지슬러지 소각잔재, RDF 소각잔재, RPF 소각잔재, 전로슬래그 더스트, 생석회, 및 경소백운석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. Also, the expanding material may be a desulfurization-type coal combustion incineration residue, a biomass incineration residue, a paper sludge incineration residue, an RDF incineration residue, an RPF incineration residue, a converter slag dust, a quick lime, and a light dolomite with a calcium oxide (CaO) content of 20% And more preferably at least one selected from the group consisting of

또한 상기 팽창재는 상기 골재 100중량부에 대하여 2~6중량부, 바람직하게는 2~3중량부 혼입되는 것이 바람직하다. It is preferable that the expansion material is incorporated in an amount of 2 to 6 parts by weight, preferably 2 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the aggregate.

또한 산화칼슘(CaO) 함량이 20% 이상인 팽창재는 물과 반응하여 흡수, 발열 및 팽창하여 수산화칼슘이 된다. 이에 대한 반응식은 아래와 같다. In addition, an expanding material having a calcium oxide (CaO) content of 20% or more reacts with water to be absorbed, exothermic, and expanded to become calcium hydroxide. The reaction formula is as follows.

CaO+ H2O->Ca(OH)2+15.6kcal mol-1 CaO + H2O- > Ca (OH) 2 + 15.6 kcal mol-1

통상 별도의 탈황장치를 구비한 화력발전소에서 배출되는 석탄재는 산화칼슘(CaO) 함량이 5% 이하로 콘크리트 혼화재료로 재활용됨에도 불구하고, 위와 같이 산화칼슘이 다량 함유된 석탄재 및 소각잔재들은 흡수, 발열 및 팽창 특성이 있어 콘크리트 혼화재료로 활용이 불가능하다. Although the coal ash discharged from a thermal power plant having a separate desulfurization apparatus is recycled as a concrete admixture material with a calcium oxide (CaO) content of 5% or less, coal ash and incineration residues containing a large amount of calcium oxide as described above, It can not be used as a concrete admixture because of its heat and expansion characteristics.

따라서 본 발명은 통상적으로 콘크리트 혼화재료로 활용할 수 없는 소각잔재들은 팽창재로 이용하는 것이다. Therefore, the present invention utilizes incineration residues, which can not normally be utilized as a concrete admixture, as an expansion material.

본 발명에서 결합재의 주원료로 쓰이는 고로슬래그시멘트는 1종시멘트에 고로슬래그미분말 및 소량의 석고를 첨가하여 한국공업규격(KS)에 따라 제조된 제품으로 1종 시멘트에 비해 재령 28일 이후의 장기강도가 탁월하다. 이 고로슬래그 시멘트는 세골재로서 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 점토성 실트질 토사 50중량부에 조골재로서 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 석분 50중량부로 구성된 골재 100중량부에 대하여 10~30 중량부 포함되는 것이 바람직하고, 10~20 중량부 포함되는 것이 더 바람직하다. 10중량부 미만이면 결합재의 양이 적어 소정의 강도를 발현할 수 없으며, 30중량부를 초과하여 혼입될 경우 결합재의 양이 과다하여 필요 이상의 강도가 발현되어 경제적인 시공을 보장 할 수 없다.The blast furnace slag cement used as the main material of the binder in the present invention is a product manufactured according to Korean Industrial Standards (KS) by adding fine powder of blast furnace slag and a small amount of gypsum to the first type cement, Is excellent. This blast furnace slag cement is a fine aggregate composed of 10 parts by weight of 100 parts by weight of an aggregate composed of 50 parts by weight of aggregate having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm and 50 parts by weight of a stone powder having a particle size distribution of 0.08 to 10 mm as coarse aggregate, To 30 parts by weight, and more preferably 10 to 20 parts by weight. When the amount of the binder is less than 10 parts by weight, the amount of the binder is too small to exhibit the predetermined strength. When the amount of the binder exceeds 30 parts by weight, the amount of the binder is excessive.

초속경시멘트 또는 알루미나시멘트라고 일반적으로 불리우는 CSA(Calcium Sulfur Aluminate)는 상기 골재 100중량부에 대하여 2~6중량부가 포함되는 것이 바람직하고, 2~3 중량부 포함되는 것이 더 바람직하다. 2 중량부 미만이면 모르타르 주입재의 양생이 속경성을 갖기에 부족하며, 6중량부 이상이면 양생시간이 너무 단축되어 시공에 소요되는 충분한 시간 이전에 모르타르가 굳어져 원활한 시공이 이루어 질 수 없게 된다.The CSA (Calcium Sulfur Aluminate) generally referred to as ultra rapid cement or alumina cement is preferably contained in an amount of 2 to 6 parts by weight, more preferably 2 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the aggregate. If the amount is less than 2 parts by weight, the curing of the mortar injection material is insufficient for rapid curing. If the amount is 6 parts by weight or more, the curing time is shortened so that the mortar hardens before a sufficient time for the construction.

또한 상기 페트로 코우크스 탈황석고는 반응초기에 고로슬래그시멘트 중의 슬래그와 반응하여 에트린가이트를 다량 생성해주고 재령이 경과함에 따라 비정질 물질인 슬래그 및 석탄재를 활성화시켜 강도를 발현해주는 자극제 역할을 하는 물질로서 소각로에서 폐기물로 발생하기 때문에 동등한 성능을 발휘하는 천연 무수석고나 소성에 의한 탈수과정을 거쳐야하는 인산석고 등에 비해서 경제성이 월등하다.Also, the Petro Causus desulfurization gypsum reacts with slag in blast furnace slag cement in the early stage of the reaction to produce a large amount of etyne wite, and activates slag and coal as an amorphous material over time to act as a stimulant to express strength Because it is generated from incinerator as waste, it is superior in economy compared to phosphate gypsum which has to undergo dehydration process by natural prime minerals and sintering which have equivalent performance.

페트로 코우크스 탈황석고는 상기 골재 100중량부에 대하여, 2~6중량부 포함되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 2~4중량부 포함되는 것이 더 바람직하다. 2중량부 미만이면 CaO 성분과 석고 성분을 동시에 함유하고 있는 알칼리 및 황산염 복합 자극제로서 그 효과가 미비하고, 6중량부를 초과하면 슬래그 및 석탄재와 반응하지 못한 잉여량이 존재하여 오히려 강도가 저하될 우려가 있다. Desirably, the Petro Cokes desulfurization gypsum is contained in an amount of 2 to 6 parts by weight, more preferably 2 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the aggregate. If the amount is less than 2 parts by weight, the effect of the alkali / sulfate complex irritant containing the CaO component and the gypsum component at the same time is insufficient. If the amount is more than 6 parts by weight, there is a surplus amount that does not react with the slag and the coal material, have.

또한 주입 모르타르의 주면마찰력을 향상시키기 위하여 팽창재가 더 포함되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that an expansion material is further included to improve the frictional force of the main surface of the injection mortar.

상기 팽창재는 산화칼슘(CaO) 함량이 20% 이상인 로내탈황방식 석탄연소 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 제지슬러지 소각잔재, RDF 소각잔재, RPF 소각잔재, 전로슬래그 더스트, 생석회, 및 경소백운석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하고 상기 골재 100 중량부에 대하여 2~6중량부 혼입되는 것이 바람직하고, 2~4 중량부 포함되는 것이 더 바람직하다.The expansion material is composed of an in-furnace desulfurization-type coal combustion incineration residue, a biomass incineration residue, a paper sludge incineration residue, an RDF incineration residue, an RPF incineration residue, a converter slag dust, a quicklime and a light dolomite having a calcium oxide (CaO) content of 20% And 2 to 6 parts by weight, preferably 2 to 4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the aggregate.

상기 팽창재의 혼입량이 2중량부 미만이면 매입 말뚝의 주면 마찰력을 향상시키기 위하여 팽창 효과가 미비하고, 6중량부를 초과하면 팽창 효과는 증가하나 경화체를 구성하는 시멘트질 물질이 상대적으로 부족하여 강도가 저하 될 수 있다.
If the mixing amount of the expanding agent is less than 2 parts by weight, the expansion effect is insufficient for improving the frictional force of the main surface of the embedded pile. If the mixing amount exceeds 6 parts by weight, the expansion effect is increased, but the strength of the cured material is insufficient .

또한 상기 재료들을 원활히 혼합하고 결합재의 수화반응을 유도하며, 소정의 모르타르 반죽질기를 유지하기 위한 배합수로서 물이 포함된다. 이 물은 염분을 함유하지 않은 물이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 염분을 함유하지 않은 지하수, 지표수, 상수도수, 공업용수로 이루어진 군들 가운데서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.In addition, water is included as a blending water for smoothly mixing the above materials, inducing a hydration reaction of the binder, and maintaining a predetermined mortar kneader. This water is not particularly limited as long as it is water containing no salt. For example, it is preferable that at least one member selected from the group consisting of groundwater containing no salt, surface water, tap water, and industrial water is desirable.

또한 상기 물은 KS F 2402(콘크리트의 슬럼프시험방법)에 따른 모르타르의 슬럼프가 50 내지 70 mm가 되도록 하는 양으로 혼입되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 물은 상기 골재 100중량부에 대하여 2~3 중량부 혼입되는 것이 바람직하다. 물이 슬럼프 50 mm 미만이 되도록 양이면 모르타르의 반죽질기가 너무 되게 되어 모르타르 제조과정에서 충분히 혼합되지 않고 공정중에 고착될 가능성이 많아지며, 슬럼프 70 mm 초과가 되도록 하는 양으로 과다 혼입하게 되면 모르타르의 반죽질기가 너무 질게 되어 물 시멘트비가 높아지고 소정의 강도를 발현 할 수 없게 된다. It is also preferred that the water is incorporated in such an amount that the mortar slump according to KS F 2402 (slump test method of concrete) is 50 to 70 mm. For example, the water is mixed with 2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aggregate. If the amount of water is less than 50 mm, the kneading of the mortar becomes too much so that it is not sufficiently mixed in the mortar manufacturing process and the possibility of sticking during the process is increased. If the slump is over 70 mm, The kneading agent becomes too thick and the water cement ratio becomes high and the predetermined strength can not be developed.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다. 또한 이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한하는 것으로 이해되어져서는 아니 된다.
Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. The following examples are intended to illustrate the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention.

실시예 Example

먼저, 컴팩션 그라우팅공법 표준시방서에 따라 세골재로서 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 점토성 실트질 토사 50중량부에 조골재로서 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 석분 50중량부를 골재로 구성하고, 상기 골재 100중량부에 대하여 고로슬래그 시멘트 11중량부, Aluminum oxide 함량이 50% 이상인 CSA(Calcium Sulfur Aluminate) 3중량부, 페트로 코우크스 탈황석고 3중량부, 팽창재 3중량부 및 배합수 2.5중량부를 강제식 믹서로 균질하게 혼합하여 속경성 모르타르 혼합물을 제조하였다.First, according to the compaction grouting method standard specification, as fine aggregate, 50 weight parts of silt earth silt having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm were mixed with 50 weight parts of aggregate having a particle size distribution of 0.08 to 10 mm as coarse aggregate , 11 parts by weight of blast furnace slag cement, 3 parts by weight of CSA (Calcium Sulfur Aluminate) having an aluminum oxide content of 50% or more, 3 parts by weight of PetroCouks desulfurization gypsum, 3 parts by weight of an expansion agent and 2.5 parts by weight Were mixed homogeneously with a forced mixer to prepare a quick-setting mortar mixture.

다음으로 제조된 시료를 이용하여 슬럼프 시험을 실시하였고, 압축강도 측정용 공시체를 제작하여 재령별 압축강도를 측정하였다.
The slump test was carried out using the samples prepared in the following, and the specimens for measuring the compressive strength were prepared and the compressive strengths were measured at each ages.

비교예 (OPC)Comparative Example (OPC)

먼저, 컴팩션 그라우팅공법 표준시방서에 따라 세골재로서 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 점토성 실트질 토사 50중량부에 조골재로서 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 석분 50중량부를 골재로 구성하고, 상기 골재 100중량부에 대하여 1종 포틀랜트 시멘트 20중량부 및 배합수 2.5중량부를 강제식 믹서로 균질하게 혼합하여 모르타르 혼합물을 제조하였다.First, according to the compaction grouting method standard specification, as fine aggregate, 50 weight parts of silt earth silt having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm were mixed with 50 weight parts of aggregate having a particle size distribution of 0.08 to 10 mm as coarse aggregate 20 parts by weight of a type 1 portland cement and 2.5 parts by weight of a compounding agent were homogeneously mixed with 100 parts by weight of the aggregate by a forced mixer to prepare a mortar mixture.

다음으로 제조된 시료를 이용하여 슬럼프 시험을 실시하였고, 압축강도 측정용 공시체를 제작하여 재령별 압축강도를 측정하였다.
The slump test was carried out using the samples prepared in the following, and the specimens for measuring the compressive strength were prepared and the compressive strengths were measured at each ages.

콤팩션 그라우팅 공법용 주입 모르타르의 성능시험방법 및 결과Performance test method and result of injection mortar for compaction grouting method

아래 표 1에 나타낸 바와 같이 슬럼프 시험은 KS F 2402(콘크리트의 슬럼프시험방법), 압축강도시험은 KS F 2405(콘크리트의 압축강도시험방법)에 의해 실시하였다.As shown in Table 1 below, the slump test was conducted by KS F 2402 (slump test method of concrete) and the compressive strength test was conducted by KS F 2405 (compressive strength test method of concrete).

실험Experiment 방법Way 명칭designation 슬럼프 플로우Slump flow KS F 2402KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험방법Test method of concrete slump 압축강도Compressive strength KS F 2405KS F 2405 콘크리트의 압축강도 시험방법Test method of compressive strength of concrete 재료분리 정도Degree of material separation 육안검사Visual inspection 체적변화Volume change 육안검사Visual inspection

(1) 슬럼프 시험 결과(1) Results of the slump test

실시예와 비교예의 슬럼프를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다. 실시예와 비교예의 단위 결합재 중량과 배합수의 중량, 그리고 골재의 중량이 동일함에도 불구하고 실시예의 모르타르 주입재의 슬럼프가 좀 낮게 나타났다. 이는 시멘트에 비해 질량이 낮은 소각재, 페트로 코우크스 탈황석고 등이 혼입된 결합재의 단위 분체량이 많아진 결과로 해석될 수 있다. 또한, 이는 팽창재가 추가 혼입되어 팽창재 속의 산화칼슘 성분이 물과 접촉시 흡수, 발열 및 팽창 작용에 의해 유동성이 저하된 것으로 판단된다. The results of the measurement of the slump of the examples and comparative examples are shown in Table 2. The slump of the mortar injection material of the example was slightly lower although the weight of the unit binder material and the weight of the compounding material of the examples and the comparative example and the weight of the aggregate were the same. This can be interpreted as a result of the increase of the unit powder amount of the binder containing the ash, which is lower in mass than the cement, and the petroleum coke desulfurization gypsum. Further, it is judged that the fluidity is lowered due to absorption, exothermic and expansion action when the calcium oxide component in the expanding material is contacted with water because the expanding material is further mixed.

슬럼프 및 압축강도 측정 결과Results of slump and compressive strength measurements 구분division 슬럼프(㎜)Slump (mm) 압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 재령 3일3 days 재령 7일 7 days a year 재령 28일28 days old 실시예Example 5555 17.217.2 20.720.7 29.429.4 비교예Comparative Example 7070 12.312.3 19.819.8 23.223.2

(2) 일축압축강도 시험성과(2) Unconfined compressive strength test performance

표 2에 실시예 및 비교예의 일축압축강도 실험결과를 나타내었다. Table 2 shows the results of uniaxial compressive strength tests of Examples and Comparative Examples.

상기의 표 2와 같이 실시예의 경우 비교예인 1종 시멘트에 비하여 초기 강도가 상당히 높게 발현되었으며, 이는 CSA(Calcium Sulfur Aluminate)의 혼입에 따른 효과이다. 또한 7일 및 28일 강도역시 실시예가 비교예인 1종 시멘트에 비하여 우수하게 발현하는 결과를 보였다. 이는 페트로 코우크스의 황산염 및 알칼리 자극에 의해 고로슬래그 시멘트 중의 슬래그와 팽창재의 비정질물질이 지속적으로 수화물을 만들어낸 결과로 판단된다.
As shown in Table 2, the initial strength was significantly higher than that of the first-grade cement, which is a comparative example, and this is an effect due to incorporation of CSA (Calcium Sulfur Aluminate). Also, the strength at 7 days and 28 days was also superior to that of the first grade cement, which is a comparative example. It is considered that slag in blast furnace slag cement and amorphous material of expansion material continuously produce hydrate by the sulfate and alkali stimulation of petro coke.

상기 표에서 알 수 있는바와 같이 동일한 양의 결합재를 사용하였을 시 실시예의 압축강도가 우수하게 나타난바, 동일한 결합재 량으로 시공하였을 경우 공기단축이 가능함을 추정 할 수 있었으며, 단위 결합재량을 감소 하여도 1종 시멘트와 동일한 강도를 발현할 수 있어 경제적인 시공을 보장 할 수 있을 것이라 판단된다.As can be seen from the above table, when the same amount of the binder material was used, the compressive strength of the example was excellent. As a result, when the same amount of binder material was used, it was estimated that air shortening was possible. The same strength as that of the first type cement can be exhibited, which is considered to be an economical construction guarantee.

(3) 기타(3) Other

실시예와 비교예 모두 모르타르 혼합 후 재료분리는 발생하지 않아 현장 시공성을 보장 할 수 있었으며, 압축강도 공시체를 제작하여 캐핑(capping) 하기 전 체적 변화를 육안으로 관찰한 결과, 1일 경과후 시간 후 실시예는 팽창성에 의해 수축 발생량을 보상하고도 체적이 증가하였으나, 비교예는 체적 수축이 발생함을 육안으로 확인할 수 있었다. In all of the examples and comparative examples, no material separation occurred after mixing the mortar, and the workability of the site was ensured. By visually observing the volume change before capping, the compressive strength specimen was prepared, Although the volume of the example was increased by compensating for the amount of shrinkage caused by the expandability, it was visually confirmed that the volume shrinkage occurred in the comparative example.

Claims (7)

점토성 실트질 토사 50중량부에 석분 50중량부를 골재로 구성하고, 상기 골재 100중량부에 대하여 고로슬래그 시멘트 10~30중량부, Aluminum oxide 함량이 50% 이상인 CSA(Calcium Sulfur Aluminate) 2~6중량부 및 페트로 코우크스 탈황석고 2~6중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.And 50 to 50 parts by weight of stonite are mixed with 100 parts by weight of the aggregate, 10 to 30 parts by weight of blast furnace slag cement, 2 to 6 parts of CSA (Calcium Sulfur Aluminate) having an aluminum oxide content of 50% And 2 to 6 parts by weight of petrocomposite gypsum desulfurization gypsum. 제 1 항에 있어서,
상기 점토성 실트질 토사가 0.02㎜~0.15㎜의 입도분포를 가진 세골재이고, 상기 석분이 0.08㎜~10㎜의 입도분포를 가진 조골재인 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the viscous silty earth is a fine aggregate having a particle size distribution of 0.02 mm to 0.15 mm and the granite is a coarse aggregate having a particle size distribution of 0.08 mm to 10 mm.
제 1 항에 있어서,
팽창재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.
The method according to claim 1,
≪ / RTI > wherein the composition further comprises an expanding agent.
제 3 항에 있어서,
상기 팽창재는 산화칼슘(CaO) 함량이 20% 이상인 로내탈황방식 석탄연소 소각재, 바이오매스 소각잔재, 제지슬러지 소각잔재, RDF 소각잔재, RPF 소각잔재, 전로슬래그 더스트, 생석회, 및 경소백운석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.
The method of claim 3,
The expansion material is composed of an in-furnace desulfurization type coal combustion incineration ash with a calcium oxide (CaO) content of 20% or more, biomass incineration residues, paper sludge incineration residues, RDF incineration residues, RPF incineration residues, converter slag residues, quicklime and light dolomite Wherein the fast grouting mortar composition is at least one selected from the group consisting of polypropylene and polypropylene.
제 3 항에 있어서,
상기 팽창재는 상기 골재 100중량부에 대하여 2~6중량부 혼입되는 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.
The method of claim 3,
Wherein the expandable material is incorporated in an amount of 2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the aggregate.
제 1 항에 있어서,
배합수로서 물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 속경성 모르타르 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the composition further comprises water as a blending water.
제 6 항에 있어서,
상기 물이 KS F 2402(콘크리트의 슬럼프시험방법)에 따른 모르타르의 슬럼프가 50 내지 70 mm가 되도록 하는 양으로 혼입되는 것을 특징으로 하는 콤팩션 그라우팅공법용 모르타르 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the water is incorporated in an amount such that the slump of the mortar according to KS F 2402 (slump test method of concrete) is 50 to 70 mm.
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