KR20170087316A - Ground reinforcement, the manufacturing apparatus and method, and construction methods - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지반 강화를 위한 친환경 지반강화재를 흙과 일정비율로 혼합하여 일정 뚜께로 다짐함으로써, 강화토층이 형성되도록 하여 이로 인하여 건물 기초판 하부의 부등침하를 균등침하로 유도하기 위한 지반 강화재 및 그 제조장치 및 방법과 이를 이용한 시공(부등침하 방지) 방법에 관한 것이다.
본 발명은 종래 지반 강화재가 갖는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 초기 강도 저하를 방지함과 동시에 장기적으로도, 강도 안정성을 확보할 수 있어서 내구성을 향상시킬 수 있는 토양 고화재 및 이를 이용하는 연약지반 처리 시공방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
이 외에도, 토질의 특성에 따라 각각 다른 침하량에 의해 발생되는 부등침하를 방지하고, 상부로부터 전달되는 하중이 균일하게 분포되도록 유도함으로써, 건축물 최하층 바닥판 및 시멘트 콘크리트 도로, 마당 등의 콘크리트면 균열을 방지하기 위한 지반 강화재 및 그를 이용한 부등침하 방지 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 하고 있다.
상기 목적들을 해결하기 위한 본 발명에 의한 지반 강화재는, 포틀랜드 시멘트15~23중량%; 고로 슬래그 63~72중량%; 무수석고 1.5~2 중량%; 이수석고 3~4중량%; 생석회 1~3중량%; 환원제 0.5~1중량% 및 유동화제 0.5~1중량%가 분말형태로 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지반 강화재(8)의 제조장치는 포틀랜드 시멘트와 고로 슬래그 및 무수석고를 분쇄하는 원료 분쇄기와; 상기 원료 분쇄기에서 분쇄된 원료를 혼합하는 1차 원료 혼합기와; 1차 혼합된 원료에 이수석고와 생석회를 혼합하는 2차 원료 혼합기와; 2차 혼합된 원료에 환원제와 유동화제를 투입하여 혼합하는 환원 및 유동화제 혼합기와; 완성된 지반 강화재를 이송하는 이송차량으로 이루어진다.
한편 상기 지반강화재의 제조는, (a) 고로 슬래그(2)를 분말도 4500이상으로 분쇄하는 단계; (b) 분쇄된 상기 고로 슬래그(2)에 포틀랜드 시멘트와 무수석고를 원료 분쇄기에 투입하여 분쇄하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 분쇄된 원료를 1차 원료 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 분쇄된 원료를 2차 원료 혼합기에 분말형태의 이수석고(4)와 생석회(5)를 투입하여 혼합하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 혼합된 원료에 환원제(6)와 유동화제(11)를 환원 및 유동화제 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계로 이루어진다.
상기 지반 강화재를 이용한 시공방법은, (a) 선별기(60)로 선별토사를 분리하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 선별된 선별토사(7)와 지반 강화재를 선별토사 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 혼합된 혼합재를 포설하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 포설된 혼합재를 다짐롤러로 다짐하는 단계로 이루어지며, 이때 상기 선별토사(7)는 채(100×100㎜)로 쳐서 지반 보강용 매트 또는 그리드를 5~10톤/㎡로 적층하여 포설되도록 한다.
그리고, 상기 고로 슬래그(2)의 분말도는 4500이상으로 함과 동시에, 상기 환원제는 황산제1철, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 중 1종 이상으로 하되, 유동화제(11)는 나트륨계 활성제인 것을 특징으로 한다.
위와 같이 이루어지는 본 발명은, 흙이나 유기질 토양 등의 연약지반에 사용하는 경우에도 높은 지반강도를 얻을 수 있다.
고화 처리한 땅도 내구성이 뛰어나게 할 수 있으며, 고로 슬래그 분말 등의 무기 분말을 포함하는 것으로 인하여, 6가크롬(Cr6+)의 용출량을 현저하게 저감시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 고화재는 산업 폐기물을 원료로 제조한 연소물을 이용할 수 있어 비용을 크게 절감하는 장점도 예상된다.
이외에도 본 발명은 우수한 분산 및 교반성능과 함께 우수한 강도발현을 통해 함수비가 높은 물질을 다량으로 함유하고 있어 기존의 시멘트만으로는 고화가 불가능한 연약지반을 효과적으로 고화시킬 수 있는 효과도 아울러 기대된다.The present invention relates to a ground reinforcement material for reinforcing a ground reinforcement material for soil reinforcement at a certain ratio with soil to form a strengthened soil layer, thereby inducing a uniform settlement under the foundation foundation plate to an even settlement, A manufacturing apparatus and method, and a construction (non-uniform settlement prevention) method using the same.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art ground reinforcements, and it is an object of the present invention to provide a soil reinforcement material which can prevent initial deterioration of strength and secure strength stability for a long period of time, And to provide a method of the present invention.
In addition to this, it is possible to prevent uneven settlement caused by different settling amounts according to the characteristics of the soil and induce the uniform distribution of load transmitted from the upper part of the concrete floor cracks of the bottom floor of the building and cement concrete roads and yards And a method of preventing an uneven settlement using the same.
To achieve the above objects, the present invention provides a ground reinforcement comprising 15 to 23% by weight of Portland cement; Blast furnace slag 63 to 72% by weight; 1.5 to 2% by weight of anhydrous gypsum; 3 to 4% by weight; 1 to 3% by weight of quicklime; 0.5 to 1% by weight of a reducing agent and 0.5 to 1% by weight of a fluidizing agent are mixed and formed in powder form.
Further, the apparatus for manufacturing the ground reinforcement 8 comprises a raw material crusher for crushing Portland cement, blast furnace slag, and anhydrous gypsum; A primary raw material mixer for mixing the pulverized raw materials in the raw material pulverizer; A secondary raw material mixer for mixing the primary mix raw material with the secondary raw material and the quick lime; A reducing and fluidizing agent mixer for mixing and mixing a reducing agent and a fluidizing agent to the secondary mixed raw material; And a conveying vehicle for conveying the finished soil reinforcement material.
(A) pulverizing the blast furnace slag (2) to a powder of not less than 4500; (b) pulverizing the blasted blast furnace slag (2) with Portland cement and anhydrous gypsum into a raw material crusher; (c) mixing the raw materials pulverized in the step (b) into a first raw material mixer and mixing them; (d) mixing the raw material pulverized in the step (c) into the secondary raw material mixer by adding powdered alumite powder (4) and quicklime (5) to the powder; (e) adding the reducing agent (6) and the fluidizing agent (11) to the reducing and fluidizing agent mixer and mixing the raw materials mixed in the step (d).
The method of using the ground reinforcement comprises the steps of: (a) separating the selected soil with a separator (60); (b) injecting the selected soil 7 and ground reinforcement selected in step (a) into a selective soil mixer and mixing them; (c) installing the mixed material mixed in the step (b); (d) compaction of the mixed material laid in the step (c) with a compaction roller, wherein the selected gravel (7) is sandwiched with 100 mm (100 mm) Ton / m < 2 >
The blending amount of the blending slag (2) is 4500 or more, and the reducing agent is at least one of ferrous sulfate, sodium sulfite, and sodium bisulfite. The fluidizing agent (11) .
The present invention as described above can obtain a high soil strength even when it is used in soft ground such as soil or organic soil.
The soil subjected to the solidification treatment can be durable, and the amount of hexavalent chrome (Cr6 +) elution can be remarkably reduced owing to the inclusion of an inorganic powder such as blast furnace slag powder.
In addition, the fire of the present invention can be advantageous in that the combustible material made of industrial waste can be used, thereby greatly reducing the cost.
In addition, the present invention is expected to have an effect of effectively solidifying a soft ground which can not be solidified by conventional cement alone, because it contains a large amount of a material having a high water content due to excellent dispersion and stirring performance and excellent strength development.
Description
본 발명은 지반 강화를 위한 친환경 지반 강화재를, 흙과 일정비율로 혼합하여 일정 뚜께로 다짐함으로써, 작업 지반을 균일하게 강화되도록 하여 건물 기초판 하부의 부등침하를 균등침하로 유도하기 위한 지반 강화재, 그 제조장치 및 방법과 이를 이용한 시공(부등침하 방지)방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a ground reinforcement material for reinforcing an underground settlement under a building foundation plate by uniformly consolidating the working ground by mixing an eco-friendly ground reinforcement for strengthening the ground at a certain ratio and consolidating it with a constant height, A manufacturing apparatus and method thereof, and a construction (non-uniform settlement prevention) method using the same.
일반적으로 연약지반을 보강하기 위해 사용하는 토양 고화재로서, 포틀랜드 시멘트 또는 슬래그 시멘트를 주로 사용하고 있다. 그러나 바람직한 압축 강도를 얻기 위해서는 많은 양의 시멘트를 사용하여야 하는 문제점을 가지고 있다. Generally, Portland cement or slag cement is mainly used as soil fireproofing to reinforce soft ground. However, in order to obtain the desired compressive strength, a large amount of cement must be used.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 무수석고 또는 알카리 금속염 화합물을 첨가한 고화재 등이 제안되고 있으나, 이들로는 토양과의 혼합시 강도를 충분히 확보하기 어렵고 내구성이 저하되는 단점이 있다. In order to solve these problems, it has been proposed to use gypsum or an alkali metal salt compound as a fire retardant. However, these gypsums have a disadvantage in that it is difficult to obtain sufficient strength when mixed with soil and durability is lowered.
관련 선행기술들로서는, 대한민국 등록특허공보 제10-1148916호(친환경적인 토양고화재 및 이를 이용한 연약지반 처리공법), 대한민국 등록특허공보 제10-1351300호(지반 그라우트 및 충전재용 무기 결합재), 일본 공개특허공보 특개2011-111377호(고화재) 등이 있다.As related prior arts, Korean Patent Registration No. 10-1148916 (environmentally friendly soil fire and soft ground treatment method using the same), Korean Patent Registration No. 10-1351300 (inorganic grouting material for ground grout and filler), Japan Open Patent Publication No. 2011-111377 (Ko Fire).
상기 선행기술 중 대한민국 등록특허공보 제10-1148916호인 친환경적인 토양고화재 및 이를 이용한 연약지반 처리공법에서는, 10~80중량%의 포졸란 물질과 10~50중량%의 포틀랜트 시멘트를 주 성분으로 하고 있어 초기 강도는 유리하나, 장기적으로는 지반강도가 저하되는 문제가 있으며, 주로 산업폐기물을 사용하는 대한민국 등록특허공보 제10-1351300호인 지반 그라우트 및 충전재용 무기 결합재는, 환경오염을 방지하기 위한 별도의 공정으로 인하여 공기가 연장되고 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있다. Among the above prior arts, Korean Patent Registration No. 10-1148916 discloses an environmentally friendly soil fire-fighting method and a soft ground treatment method using the same, wherein 10 to 80% by weight of a pozzolanic substance and 10 to 50% by weight of a portland cement are used as main components The initial strength is favorable, but there is a problem that the strength of the ground is lowered in the long term. In the case of the ground grout and the inorganic filler for filling materials, which are mainly Korean Industrial Applicability No. 10-1351300 using industrial wastes, The air is extended and the cost is increased.
한편, 시멘트 100중량%에 무수석고 함유 연소물을 10~50중량%와 6가 크롬의 환원제 등 중금속을 포함하는 일본 공개특허공보 특개 2011-111377호의 고화재 역시, 토양 환경기준을 초과하는 문제점이 예상된다.On the other hand, a fire in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-111377 including 10 to 50 wt% of an anhydrous gypsum-containing combustible and heavy metals such as a reducing agent of hexavalent chromium in 100 wt% of cement also causes a problem exceeding the soil environmental standard do.
이를 해결하기 위하여 알카리 금속류를 과다하게 투입하게 되면, 유동성 저하로 작업이 어려워지고 장기강도 및 내구성이 저하되기 때문에, 고화를 위한 물질의 사용량을 증가시켜야 한다는 문제점이 제기되고 있다.To overcome this problem, excessive use of alkali metals causes difficulty in work due to low fluidity and deteriorates long-term strength and durability, so that the use amount of materials for solidification has to be increased.
위에서도 살펴본 바와 같이 일반적인 종래 토양 고화재 들은, 건축물구조체를 보강하기 위한 것이 아니고, 단지 단기간만 사용되는 작업장 진입로와 공사용 지반보강, 야적장바닥 등에 한정하여 사용되도록 하는 것이어서, 초기 및 중장기 적으로 강도상의 문제가 있을 뿐만 아니라, 과다한 양의 사용에 의하여 중금속이 대량 함유될 수 있는 문제점을 아울러 가지고 있다.As described above, general conventional soil firefighting is not intended to reinforce a building structure, but to be used only for a short-term use such as a work site access road, a construction ground reinforcement, a yard floor, etc., But also has a problem that a large amount of heavy metals can be contained by an excessive amount of use.
연약지반 중에서 장기간의 퇴적이나 유기폐기물에 의해 다량의 유기물을 포함하고 있는 연약지반의 경우에는, 상기 유기물이 토립자 표면에 흡착되어 고화재와 연약지반의 혼합 시 접촉을 방해하여, 고화재의 수화물과 토립자 간의 직접적인 반응을 원활하지 못하게 하여 고화 진행에 어려운 점이 있다.In the case of a soft ground containing a large amount of organic matter due to long-term sedimentation or organic waste in the soft ground, the organic matter is adsorbed on the surface of the soil particles to interfere with the contact when the soft soil is mixed with the soft ground, It is difficult to proceed with the solidification because the direct reaction between the particles is not smooth.
이외에도 연약지반 중에서 해안지역과 같이 함수율이 매우 높은 경우에는 종래의 고화재를 사용하여도, 고화가 원활하게 진행되지 못하여 만족할 정도의 강도를 얻을 수 없는 문제점도 아울러 가지고 있었다.
In addition, when the water content of the soft ground is very high as in the coastal area, it is difficult to achieve satisfactory strength because the solidification can not proceed smoothly even when the conventional fire is used.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 초기 강도 저하를 방지함과 동시에 장기적으로도, 강도 안정성을 확보할 수 있어서 내구성을 향상시킬 수 있는 지반 강화재 및 이를 이용하는 연약지반 처리 공법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a ground reinforcement material and a soft ground treatment method using the same, which can improve durability The main purpose is to do.
이외에도, 본 발명은 중금속의 용출을 감소시켜 토양 및 지하수의 오염을 최소화시킬 수 있는 친환경적인 지반 강화재 및 이를 이용하는 연약지반 처리 공법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 하고 있다.Another object of the present invention is to provide an environmentally friendly soil reinforcement material capable of minimizing the contamination of soil and ground water by reducing leaching of heavy metals, and a soft ground treatment method using the same.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 종래 고화재에 비하여 강도가 우수하고 친환경적인 지반 강화재의 제조와, 이를 이용하여 지반의 특성(연약지반의 토질과 깊이, 지내력 등 지질의 조건)에 따라 표피부분의 일정폭을 강화 시킴으로써 위와 같은 문제점이 근본적으로 발생되지 않도록 한다.More specifically, the present invention relates to the production of an environmentally friendly ground reinforcement having a higher strength than that of a conventional fireproofing, and the use of the soil reinforcement according to the characteristics of the ground (soil condition and depth of soft ground, By strengthening the width, it is possible to prevent the above problem from occurring fundamentally.
이를 위하여, 상부로부터 전달되는 하중을 균등하게 분포되도록 유도함으로써, 지질 또는 지반의 특성에 따라 발생하는 서로 다른 침하량에 의한 부등침하를 방지함과 동시에, 건축물 최하층 바닥판 및 시멘트 콘크리트도로, 마당 등 콘크리트 구조물 하부지반의 균열을 방지되도록 하는 지반 강화재 및 이를 이용한 부등침하 방지 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 주 과제로 한다.
For this purpose, it is possible to prevent the uneven settlement due to the different settlement amounts caused by the characteristics of the geology or the ground by guiding the load transmitted from the upper part to be evenly distributed, and to prevent the uneven settlement caused by the properties of the ground, the cement concrete road, And to provide a ground reinforcement material for preventing cracks in the lower ground of the structure and a method of preventing an uneven settlement using the same.
상기 목적들을 해결하기 위한 본 발명의 지반 강화재는, 포틀랜드 시멘트 15~23중량%; 고로 슬래그 63~72중량%; 무수석고 1.5~2 중량%; 이수석고 3~4중량%; 생석회 1~3중량%; 환원제 0.5~1중량% 및 유동화제 0.5~1중량%가 분말형태로 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.To achieve the above objects, the present invention provides a ground reinforcement material comprising 15 to 23% by weight of Portland cement; Blast furnace slag 63 to 72% by weight; 1.5 to 2% by weight of anhydrous gypsum; 3 to 4% by weight; 1 to 3% by weight of quicklime; 0.5 to 1% by weight of a reducing agent and 0.5 to 1% by weight of a fluidizing agent are mixed and formed in powder form.
또한, 상기 지반 강화재의 제조장치는 포틀랜드 시멘트와 고로 슬래그 및 무수석고를 분쇄하는 원료 분쇄기와; 상기 원료 분쇄기에서 분쇄된 원료를 혼합하는 1차 원료혼합기와; 1차 혼합된 원료에 이수석고와 생석회를 혼합하는 2차 원료 혼합기와; 2차 혼합된 원료에 환원제와 유동화제를 투입하여 혼합하는 환원 및 유동화제 혼합기와; 완성된 지반 강화재를 이송하는 이송차량으로 이루어진다.The apparatus for manufacturing a ground reinforcement comprises: a raw material crusher for crushing Portland cement, blast furnace slag, and anhydrous gypsum; A primary raw material mixer for mixing the pulverized raw materials in the raw material pulverizer; A secondary raw material mixer for mixing the primary mix raw material with the secondary raw material and the quick lime; A reducing and fluidizing agent mixer for mixing and mixing a reducing agent and a fluidizing agent to the secondary mixed raw material; And a conveying vehicle for conveying the finished soil reinforcement material.
한편 상기 지반 강화재의 제조는, (a) 고로 슬래그(2)를 분말도 4500이상으로 분쇄하는 단계; (b) 분쇄된 상기 고로 슬래그(2)에 포틀랜드 시멘트와 무수석고를 원료 분쇄기에 투입하여 분쇄하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 분쇄된 원료를 1차 원료 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 분쇄된 원료를 2차 원료 혼합기에 분말형태의 이수석고(4)와 생석회(5)를 투입하여 혼합하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 혼합된 원료에 환원제(6)와 유등화제(11)를 환원재 및 유동화제 혼합기(40)에 투입하여 혼합하는 단계로 이루어진다.(A) pulverizing the blast furnace slag (2) to a powder of not less than 4500; (b) pulverizing the blasted blast furnace slag (2) with Portland cement and anhydrous gypsum into a raw material crusher; (c) mixing the raw materials pulverized in the step (b) into a first raw material mixer and mixing them; (d) mixing the raw material pulverized in the step (c) into the secondary raw material mixer by adding powdered alumite powder (4) and quicklime (5) to the powder; (e) adding a reducing agent (6) and an emulsifying agent (11) to the reducing agent and the fluidizing agent mixer (40) and mixing them in the raw material mixed in the step (d).
상기 지반 강화재를 이용한 시공방법은, (a) 선별기(60)로 선별토사를 분리하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 선별된 선별토사(7)와 지반 강화재를 선별토사 혼합기에 투입하여 혼합하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 혼합된 혼합재를 포설하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 포설된 혼합재를 다짐롤러(80)로 다짐하는 단계로 이루어지며, 이때 상기 선별토사(7)는 채(100×100㎜)로 쳐서 지반 보강용 매트 또는 그리드를 5~10톤/㎡로 적층하여 포설하도록 한다.The method of using the ground reinforcement comprises the steps of: (a) separating the selected soil with a separator (60); (b) injecting the selected soil 7 and ground reinforcement selected in step (a) into a selective soil mixer and mixing them; (c) installing the mixed material mixed in the step (b); (d) compaction of the mixed material laid out in the step (c) with a
그리고, 상기 고로 슬래그(2)의 분말도는 4500이상으로 함과 동시에, 상기 환원제는 황산제1철, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 중 1종 이상 첨가하는 것으로 하고, 유동화제는 나트륨계 활성제를 첨가하는 것으로 한다.The blending amount of the blast furnace slag (2) is 4500 or more, and the reducing agent is one or more of ferrous sulfate, sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite. The fluidizing agent is added with a sodium activator .
위와 같이 이루어지는 본 발명은, 흙이나 유기질 토양 등의 연약지반에 사용하는 경우에도 높은 지반강도를 얻을 수 있다. 또한 고로 슬래그 분말 등의 무기 분말을 포함하는 것으로 인하여, 6가크롬(Cr6+)의 용출량을 현저하게 저감시킬 수 있다. The present invention as described above can obtain a high soil strength even when it is used in soft ground such as soil or organic soil. Also, the inclusion of an inorganic powder such as blast furnace slag powder can significantly reduce the elution amount of hexavalent chrome (Cr6 +).
아울러, 본 발명의 지반 강화재는 산업 폐기물인 고로 슬래그를 주 원료로 이용할 수 있어 폐기물의 이용을 효율적으로 촉진시킬 수 있다. In addition, the ground reinforcing material of the present invention can utilize blast furnace slag, which is an industrial waste, as a main raw material, so that the utilization of waste can be promoted efficiently.
이외에도 본 발명은 우수한 분산 및 교반성능과 함께 우수한 강도발현을 통해 함수비가 높은 물질을 다량으로 함유하고 있어, 기존의 시멘트만으로는 고화가 불가능한 점토질의 연약지반을 효과적으로 균일하게 고화시킬 수 있는 효과도 아울러 기대된다.In addition, since the present invention contains a large amount of a material having a high water content due to excellent dispersion and stirring performance and excellent strength development, it is possible to effectively and uniformly solidify a clay-based soft ground that can not be solidified by using only conventional cement do.
도 1은 본 발명인 지반 강화재를 제조하는 흐름도이고,
도 2는 본 발명인 지반 강화재를 이용한 시공방법의 계통도이며,
도 3은 본 발명인 지반 강화재 제조장치의 단계별 배치도이고,
도 4는 본 발명인 지반 강화재를 시공하는 작업순서도이다.1 is a flow chart for producing a ground reinforcement according to the present invention,
2 is a schematic diagram of a construction method using the ground reinforcement according to the present invention,
FIG. 3 is a layout view of the apparatus for manufacturing a ground reinforcement material according to the present invention,
Fig. 4 is a flowchart showing the construction of the soil reinforcement according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어 종래기술과 동일한 기술구성에 대하여는 동일한 명칭을 그대로 부여하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, the same technical structures as those of the prior art will be given the same names as they are.
본 발명에 의한 지반 강화재(8)는, 포틀랜드 시멘트(1) 15~23중량%; 고로 슬래그(2) 63~72중량%; 무수석고(3) 1.5~2 중량%; 이수석고(4) 3~4중량%; 생석회(5) 1~3중량%; 환원제(6) 0.5~1중량% 및 유동화제(11) 0.5~1중량%가 분말형태로 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.The ground reinforcing material (8) according to the present invention comprises 15 to 23% by weight of Portland cement (1); 63 to 72% by weight of blast furnace slag (2); 1.5 to 2% by weight of anhydrous gypsum (3); (4) 3 to 4 wt%; 1 to 3% by weight of quicklime (5); 0.5 to 1% by weight of the reducing agent (6) and 0.5 to 1% by weight of the fluidizing agent (11) are mixed in a powder form.
고로 슬래그(2)를 63~72중량%로 하는 것은, 고로 슬래그(2)가 위 범위를 초과하는 경우에는 내구성 등 강도가 약해지는 점이 우려되고, 반대로 위 범위보다 적을 경우에는 강도면 에서는 유리하나 포틀랜드 시멘트 사용량의 감소로 인한 비용절감과, 고로 슬래그가 갖는 수밀성 향상과 같은 효과가 저감되는 문제점이 있다.The reason that the
상기 지반 강화재(8)의 제조장치는 도 3, 4에 도시되어 있는 바와 같이, 포틀랜드 시멘트(1)와 고로 슬래그(2) 및 무수석고(3)를 분쇄하는 원료 분쇄기(10)와; 상기 원료 분쇄기(10)에서 분쇄된 원료를 혼합하는 1차 원료 혼합기(20)와; 1차 혼합된 원료에 이수석고(4)와 생석회(5)를 혼합하는 2차 원료 혼합기(30)와; 2차 원료 혼합기(30)에 의하여 혼합된 원료에, 환원제(6)와 유동화제(11)를 투입하여 혼합하는 환원 및 유동화제 혼합기(40)와; 완성된 지반 강화재(8)를 이송하는 이송차량(50)으로 이루어진다.As shown in Figs. 3 and 4, the apparatus for producing the ground reinforcement 8 comprises a
한편 지반 강화재(8)의 제조방법은 도 1에 개시되어 있는 바와 같이, (a) 고로 슬래그(2)를 분말도 4500이상으로 분쇄하는 단계; (b) 분쇄된 상기 고로 슬래그(2)에 포틀랜드 시멘트(1)와 무수석고(3)를 원료 분쇄기(10)에 투입하여 분쇄하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 분쇄된 원료를 1차 원료 혼합기(20)에 투입하여 혼합하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 분쇄된 원료를 2차 원료 혼합기(30)에 분말형태의 이수석고(4)와 생석회(5)를 투입하여 혼합하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 혼합된 원료에 환원제(6)와 유동화제(11)를 환원 및 유동화제 혼합기(40)에 투입하여 혼합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the method for producing the ground reinforcement 8 comprises the steps of: (a) pulverizing the
지반 강화재(8)를 이용한 시공방법은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, (a) 선별기(60)로 선별토사(7)를 분리하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 선별된 선별토사(7)와 지반 강화재(8)를 선별토사 혼합기(70)에 투입하여 혼합하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 혼합된 혼합재(9)를 포설하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 포설된 혼합재(9)를 다짐롤러(80)로 균일하게 다짐하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the method of using the ground reinforcement 8 comprises the steps of: (a) separating the selected soil 7 with a
상기 선별토사(7)는 채(100×100㎜)로 쳐서 지반 보강용 매트 또는 그리드를 5~10톤/㎡로 적층하여 포설되도록 하는 한편, 고로 슬래그(2)의 분말도는 4500이상이 되도록 한다. The ground gypsum slurry (7) is crushed with a mortar (100 × 100 mm) so that the soil reinforcement mat or grid is laid at 5 to 10 tons /
이는, 선별토사(7)의 채와 고로 슬래그(2)의 규격이 위 범위보다 클 경우에는 원료의 혼합에 어려움이 예상되고, 반대로 위 범위보다 작을 경우에는 시공 후 강도가 저하되는 문제점이 있다.This is because when the size of the selected soil slurry 7 and the size of the
그리고, 초기 강도를 보강하기 위하여 첨가되는 환원제(6)는 황산제1철, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 중 1종 이상 첨가하는 것으로 하고, 유동화제는 나트륨계 활성제인 것을 특징으로 한다.The reducing agent (6) added to reinforce the initial strength is at least one of ferrous sulfate, sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite, and the fluidizing agent is a sodium-based activator.
6가크롬(Cr6+)의 생성을 방지하기 위하여 0.5~1중량% 혼합되는 상기 환원제(6)는, 황산제1철, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 중 1종 이상을 첨가하되 현장 상황에 맞게 선택하여 위 범위내에서 사용한다. The reducing agent (6), which is mixed at 0.5 to 1 wt% in order to prevent the formation of hexavalent chromium (Cr6 +), is prepared by adding at least one of ferrous sulfate, sodium sulfite and sodium bisulfite Use within the above range.
그리고 본 발명의 지반 강화재(8)를 이용하여 지반 처리할 때의 첨가되는 양(지반 강화재)은, 대상 토사(흙)의 성상 및 시공 조건과 처리되는 흙의 요구 강도에도 의하지만, 일반적인 소형 건축물을 대상으로 하는 경우에는 대상 흙 1m3당 60~70kg이 바람직하고 더욱 바람직하게는 70~80kg이 좋다.The amount (ground reinforcing material) to be added in the ground treatment using the ground reinforcement 8 of the present invention depends on the characteristics of the soil, the construction conditions and the required strength of the soil to be treated, It is preferable that 60 to 70 kg per 1 m 3 of the target soil be used, more preferably 70 to 80 kg.
본 발명의 지반 강화재(8)는 예를 들면 1) 대상 지표면에 강화재를 가루 형태로 첨가 혼합하는 건식 투여 방식과, 2)물을 부으며 혼합하는 습식방식 중에서 현장여건에 따라 채택할 수 있다. 습식인 경우에는 물/지반 강화제의 비율은 1.6~2.5가 바람직하고 그 비율을 2~2.3으로 하면 더욱 좋다.The ground reinforcement (8) of the present invention can be adopted, for example, in accordance with 1) a dry type method of adding and mixing a reinforcement material in a powder form to a target surface and 2) a wet type mixing water by mixing. When wet, the ratio of water / soil strengthening agent is preferably 1.6 to 2.5, more preferably 2 to 2.3.
허용지내력 등의 측정을 위하여 실시한 실시예에서 각각의 성분비율은, 포틀랜드 시멘트 15중량%, 고로 슬래그 72중량%, 무수석고 1.5중량%, 이수석고 3중량%, 생석회 1중량%, 환원제 0.5중량%, 유동화제 0.5중량%로 하였다.In the examples for the measurement of permissible bearing force and the like, the proportions of respective components were 15 wt% of Portland cement, 72 wt% of blast furnace slag, 1.5 wt% of anhydrous gypsum, 3 wt% of anisolite, 1 wt% of burnt lime, 0.5 wt% , And 0.5% by weight of a fluidizing agent.
상기 실시예와 대비되는 비교예(종래 연약지반 처리공법)에서의 성분비율은, 포졸란 물질 80중량%, 포틀랜드 시멘트 10중량%, 무수석고 1중량%, 알칼리 금속염 1중량%, 소석회 1중량%, 산화철 35중량%로 하였다. 그 측정에 의하여 아래 표1과 같은 대비 결과를 얻을 수 있었다.The composition ratio in the comparative example (conventional soft ground processing method) as compared with the above example was 80 wt% of pozzolanic substance, 10 wt% of Portland cement, 1 wt% of anhydrous gypsum, 1 wt% of alkali metal salt, And 35 weight% of iron oxide. According to the measurement, the comparative result as shown in Table 1 below was obtained.
상기 표 1의 측정결과와 같이, 본원 발명의 실시예는 비교예(종래 연약 지반 처리공법)에 비하여 침하량은 11.15㎜ 감소하였으며, 지내력은 2.8배 상승하는 것으로 측정되었다. As shown in the measurement results of Table 1, the settlement amount of the example of the present invention was reduced by 11.15 mm and the load-bearing capacity was increased by 2.8 times as compared with the comparative example (conventional soft ground processing method).
이와 같이 이루어지는 본 발명인 지반 강화재 및 그를 이용한 부등침하 방지 방법은, 흙이나 유기질 토양 등의 연약지반에 사용하는 경우에도 높은 지반강도를 얻을 수 있다The ground reinforcement according to the present invention and the method for preventing uneven settlement using the same provide high soil strength even when used for soft ground such as soil or organic soil
또한 고화 처리된 토양도 내구성을 보다 뛰어나게 할 수 있으며, 슬래그 분말 등의 무기 분말을 포함하는 것으로 인하여, 발생되는 6가크롬(Cr6+)의 용출량을 현저하게 저감시킬 수 있다. In addition, the soil subjected to the solidification treatment can have excellent durability, and the amount of hexavalent chrome (Cr6 +) generated can be remarkably reduced due to the inclusion of an inorganic powder such as slag powder.
아울러, 본 발명인 지반 강화재는 저렴한 산업 폐기물인 고로 슬래그를 주 원료로 함으로써 비용절약과 함께 환경보호에도 크게 이바지할 수 있는 이점이 있다. In addition, the ground reinforcement according to the present invention has an advantage of contributing to cost saving and environmental protection by using blast furnace slag, which is an inexpensive industrial waste, as a main raw material.
이외에도 본 발명은 우수한 분산 및 교반성능과 함께 우수한 강도발현을 통해 함수비가 높은 물질을 다량으로 함유하고 있어, 기존의 시멘트만으로는 양호한 고화가 불가능한 연약지반을 효과적으로 균일하게 고화시킬 수 있는 효과도 아울러 기대된다.In addition, since the present invention contains a large amount of a material having a high water content due to excellent dispersion and agitation performance as well as excellent strength development, it is expected to effectively solidify the soft ground effectively, which is not possible to be solidified with conventional cement alone .
이상에서 본 발명은 대표적인 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 일반 건축물의 지반강화예가 개시되어 있으나, 여기에 국한되지 않고 대형 플랜트 공장의 지반 및 교량과 토목 구조물 등에도 본 발명인 지반 강화재를 사용할 수 있다.
For example, in the embodiment of the present invention, the ground strengthening example of a general building is disclosed, but not limited thereto, the ground reinforcement material of the present invention can also be used for a ground, a bridge and a civil engineering structure of a large plant factory.
10; 원료 분쇄기 20; 1차 원료 혼합기 30; 2차 원료 혼합기 40; 환원 및 유동화제 혼합기 50; 이송차량 60; 선별기 70; 선별토사 혼합계량기 80; 다짐롤러10; A
Claims (7)
Portland cement (1) 15-23 wt%; 63 to 72% by weight of blast furnace slag (2); 1.5 to 2% by weight of anhydrous gypsum (3); (4) 3 to 4 wt%; 1 to 3% by weight of quicklime (5); Wherein 0.5 to 1% by weight of the reducing agent (6) and 0.5 to 1% by weight of the fluidizing agent (11) are mixed in a powder form.
상기 고로 슬래그(2)의 분말도는 4500이상으로 하는 것을 특징으로 하는 지반 강화재.
The method according to claim 1,
Wherein the blast furnace slag (2) has a powder degree of 4500 or more.
상기 환원제(6)는 황산제1철, 아황산나트륨, 아황산수소나트륨 중 1종 이상 첨가하는 것으로 하고, 유동화제(11)는 나트륨계 활성제인 것을 특징으로 하는 지반 강화재.
The method according to claim 1,
Wherein the reducing agent (6) is one or more of ferrous sulfate, sodium sulfite, and sodium bisulfite, and the fluidizing agent (11) is a sodium-based activator.
The apparatus for manufacturing the ground reinforcement 8 comprises a raw material crusher 10 for crushing the portland cement 1, the blast furnace slag 2 and the hard gypsum 3; A primary raw material mixer (20) for mixing raw materials pulverized in the raw material crusher (10); A second raw material mixer (30) for mixing the passenger compartment (4) and the quicklime (5) to the first mixed raw material; A reducing and fluidizing agent mixer 40 for mixing the raw material mixed by the secondary raw mixer 30 with the reducing agent 6 and the fluidizing agent 11 and mixing them; And a transfer vehicle (50) for transferring the completed ground reinforcement material (80).
(a) 고로 슬래그(2)를 분말도 4500이상으로 분쇄하는 단계;
(b) 분쇄된 상기 고로 슬래그(2)에 포틀랜드 시멘트(1)와 무수석고(3)를 원료 분쇄기(10)에 투입하여 분쇄하는 단계;
(c) 상기 (b)단계에서 분쇄된 원료를 1차 원료 혼합기(20)에 투입하여 혼합하는 단계;
(d) 상기 (c)단계에서 분쇄된 원료를 2차 원료 혼합기(30)에 분말형태의 이수석고(4)와 생석회(5)를 투입하여 혼합하는 단계;
(e) 상기 (d)단계에서 혼합된 원료에 환원제(6)와 유동화제(11)를 환원 및 유동화제 혼합기(40)에 투입하여 혼합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반 강화재 제조방법.
A method of manufacturing a ground reinforcement comprises:
(a) pulverizing the blast furnace slag (2) to a powder degree of 4500 or more;
(b) introducing Portland cement (1) and anhydrous gypsum (3) into the pulverized blast furnace slag (2) into a raw material crusher (10)
(c) adding the raw material pulverized in the step (b) to the first raw material mixer 20 and mixing the same;
(d) mixing the raw material pulverized in the step (c) into the secondary raw material mixer 30 by adding the powdered alumite powder 4 and the calcium oxide 5 into the raw material mixer 30;
(e) adding the reducing agent (6) and the fluidizing agent (11) to the reducing and fluidizing agent mixer (40) and mixing the mixed materials in the step (d).
(a) 선별기(60)로 선별토사(7)를 분리하는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 선별된 선별토사(7)와 지반 강화재(8)를 선별토사 혼합기(70)에 투입하여 혼합하는 단계;
(c) 상기 (b)단계에서 혼합된 혼합재(9)를 포설하는 단계;
(d) 상기 (c)단계에서 포설된 혼합재(9)를 다짐롤러(80)로 다짐하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반 강화재를 이용한 시공방법.
In the construction method using the ground reinforcement,
(a) separating the selected soil 7 with a separator 60;
(b) injecting the selected soil 7 and the ground reinforcement 8 selected in the step (a) into the selective soil mixer 70 and mixing them;
(c) installing the mixed material 9 mixed in the step (b);
(d) compaction of the mixed material (9) installed in the step (c) with a compaction roller (80).
상기 선별토사(7)는 채(100×100㎜)로 쳐서 지반 보강용 매트 또는 그리드를 5~10톤/㎡로 적층하여 포설되도록 하는 것을 특징으로 하는 지반 강화재를 이용한 시공방법.
The method of claim 3,
Wherein the selected gravel (7) is piled up with a mortar (100x100 mm) so that the soil reinforcement mat or grid is laid at 5 to 10 tons / m < 2 >
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|---|---|---|---|---|
| KR20190102004A (en) * | 2016-12-16 | 2019-09-02 | 이머테크 에스아에스 | Compositions for Use in Geosynthetic Liner |
| KR20220104892A (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 거성종합건설주식회사 | Composition for reinforcing soft ground, its manufacturing method and device, and construction method using the same |
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| KR20190102004A (en) * | 2016-12-16 | 2019-09-02 | 이머테크 에스아에스 | Compositions for Use in Geosynthetic Liner |
| KR20220104892A (en) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 거성종합건설주식회사 | Composition for reinforcing soft ground, its manufacturing method and device, and construction method using the same |
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Legal Events
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| E601 | Decision to refuse application | ||
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