KR20180002288A - 그라우트재 조성물, 이를 이용한 고유동성 그라우트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그라우트 조성물 및 이를 이용하여 제조한 그라우트에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면 기존 사후 발포법에 사용되는 그라우트재의 문제점을 극복하여 적정 거품을 발생을 통한 적정 발포성을 가지면서도 높은 유동성을 확보하여 충진성이 우수한 그라우트재에 관한 것이다.
Description
본 발명은 그라우트 조성물 및 이를 이용하여 제조한 충진성이 우수한 고유동성 그라우트에 관한 것이다.
종래부터 그라우트 재료로서 시멘트에 감수제(減水劑)를 가한 것이 일반적이며, 또한, 칼슘 설포알루미네이트계 또는 석회계의 팽창재나, 알루미늄분(粉) 등의 발포제를 첨가하여 무(無)수축재료로 하고, 이들에 강모래나 규사 등을 배합하여, 페이스트나 모르타르로 하여, 토목ㆍ건축공사, 특히, 콘크리트 구조물의 미세한 공극, 역타(逆打)공법에서의 공극, 구조물의 보수나 보강, 기계장치의 베이스 플레이트 하부, 및 궤도 상판(床版) 하부 등에 충전하는 공법 등에 널리 사용되고 있었다.
그리고, 그라우트 재료에는 PC그라우트, 프리팩트 콘크리트용 그라우트, 터널이나 실드의 뒤채우기 그라우트, 프리캐스트용 그라우트, 구조물의 보수나 보강 주입 그라우트, 철근이음매 그라우트, 교량의 지승(支承; 받침) 하부 그라우트, 기계대좌(機械臺座) 하부 그라우트, 포장판(鋪裝版) 하부 그라우트, 궤도 하부 슬래브 그라우트, 및 원자력발전소 격납용기 하부 그라우트 등이 있다.
최근, 토목ㆍ건축구조물에 사용되는 콘크리트의 품질이 고성능화되어, 그라우트 재료에 요구되는 성능이 고도화되고 있으며, 그라우트용 시멘트 혼화재에 요구되는 성능으로서는, ⑴ 무(無)수축일 것, ⑵ 유동성이 양호하고 그 유지성이 양호할 것, ⑶ 블리딩(bleeding)이나 재료분리가 없을 것 등이 요구되는데, 최근, 콘크리트의 고강도화가 진척되어 왔기 때문에, 용도에 따라서는 그라우트 재료에도 고강도화가 필요하게 되고, 충전 위치에 따라서는 고유동화가 요구되고 있다.
그라우트 재료로서 기포를 함유하는 시멘트계의 재료가 이용하는데, 기포를 전체 용적의 25~65% 함유함으로써 경량화함으로써 주위 토압이나 구조물로의 하중 부하를 감소시킬 수 있고 또한 강도적으로도 흙에 가까운 강도로 설계하기 때문에, 재굴착을 용이하게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한 충전 시에 다짐이 불필요라고 하는 점도 시공에 있어서 유리한 점이다.
기포를 함유시키는 방법으로서 기포제의 희석 용액을 에어(air)와 혼합하고 기포를 만들어, 따로 제조한 시멘트 모르타르에 혼합해 경량의 슬러리를 제조하는 방법(이하, 프리폼법이라고 한다. )이 가장 일반적으로 이용되고 있는데, 프리폼법은 에어를 별도로 혼합하는 시공 과정이 복잡한 단점이 있다.
또한, 기포제를 시멘트 모르타르에 직접 투입해 교반 혼합해 거품을 생성하는 방법, 또는 기포제와 물을 교반 혼합해 거품을 생성한 후에 시멘트를 투입해 경량의 슬러리를 제조하는 방법(이하, 믹스폼법이라고 한다)이 간편적인 방법으로 이용되고 있다.
믹스폼법으로 유동성을 높이기 위하여, 감수제를 사용하는데, 감수제를 많이 배합하면 모르타르에 거품이 발생하기 쉽고, 특히 고온 하에서는 현저하게 발생하는 경우가 있다. 그러나, 너무 다량으로 거품이 발생하면 콘크리트 등과의 부착이 잘 되지 않을 뿐만 아니라, 재료분리를 일으킬 가능성이 있어서 시공 상의 문제가 있다.
한편, 시멘트를 주성분으로 하는 슬러리에 반응에 의해 가스를 발생시키는 금속 분말이나 탄산염 등의 재료를 혼합하고, 충전 부분에 주입한 후에 기포를 발생시켜 경량화하는 방법이 있으며, 이 방법은 주입 후에 기포가 발생해 체적이 팽창하는 것이 특징이며 애프터 폼법 또는 사후 발포법으로 불리는데, 사후 발포법에 사용되는 기존으 그라우트재는 거품 발생 정도 조절이 어렵고, 그라우트의 유동성이 낮아서 충진율이 떨어지는 단점이 있었다.
「고강도 그라우트재의 충전성에 관한 실험연구」, 일본 건축학회대회 학술강연 경개집(梗槪集), NO.1313, 1995년 8월
본 발명은 기존 사후 발포법에 사용되는 그라우트재의 문제점을 극복하여 적정 거품을 발생하면서도 높은 유동성을 가지는 그라우트재를 제조할 수 있는 최적의 조성 및 조성비를 가지는 그라우트재 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 그라우트재 조성물에 관한 것으로서, 고화제, 점도조절제, 계면활성제, 발포제 및 물을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 그라우트재 조성물은 상기 고화제 100 중량부에 대하여, 점도조절제 1 ~ 5 중량부, 계면활성제 0.001 ~ 0.3 중량부, 발포제 0.05 ~ 2 중량부 및 물 100 ~ 130 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 그라우트재 조성물은 감수제, 포졸란 미분말, 세골제, 석분, 석회분말 및 진흙 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고화제는 보통시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 고로 시멘트 및 백색 시멘트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 점도조절제는 벤토나이트, 메틸셀룰로오스 및 단섬유 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 계면활성제는 지방산계 계면활성제, 직쇄 알킬 벤젠계 계면활성제, 고급 알코올계 계면활성제, 알파 올레핀계 계면활성제 및 노멀 파라핀계 계면활성제 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 발포제는 알루미늄 금속 분말, 마그네슘 금속분말, 아연 금속분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말 중에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 칼슘 알루미노페라이트 분말은 비표면적 1,200 ~ 1,900 cm2/g이고, 상기 칼슘 설포알루미네이트 분말은 비표면적 3,000 ~ 4,200 cm2/g일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 발포제는 알루미늄 금속 분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.4 : 0.2 ~ 0.8 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 고유동성 그라우트재에 관한 것으로서, 앞서 설명한 다양한 형태의 그라우트재 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 그라우트재는 슬러리 밀도는 1.40 ~ 1.60 g/cm3이고, 하기 수학식 1에 의거하여 측정시 팽창율이 10% ~ 23%일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 그라우트재는 KS F 2402에 의거하여 측정시, 플로우값 450 ~ 550 mm일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 그라우트재를 이용한 그라우팅 시공을 제공하고자 한다.
지하공동충전, 옹벽 틈새, 실드 공법의 과입, 지하 매설관 되메우기 등의 충진 시공시 본 발명의 조성물로 제조한 그라우트재는 적용하면, 상기 그라우트재가 고 유동성을 가지는 바, 충진율이 우수하면서도, 적정 발포성을 가져서 적절한 범위로 체적이 팽창하는 바, 시공된 부위의 재료와의 접합력이 우수하여, 시공부위와의 분리를 방지할 수 있다.
이하 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
본 발명은 적정 체적 팽창성 및 높은 유동성을 가질 뿐만 아니라, 접합력이 우수한 그라우팅이 가능한 그라우트재에 관한 것으로서, 본 발명의 그라우트재는 하기 조성물을 혼합 및 교반한 슬러리를 포함한다.
상기 조성물은 고화제, 점도조절제, 계면활성제, 발포제 및 물을 포함하며, 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
상기 고화제는 당업계에서 사용하는 일반적인 고화제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 보통시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 고로 시멘트 및 백색 시멘트 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 보통시멘트 조강 포틀랜드 시멘트 및 고로 시멘트 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 점도조절제는 그라우트재의 적정 점도 맞춰서 고 유동성과 함께 접합력을 확보하는 역할을 하는 것으로서, 벤토나이트, 메틸셀룰로오스 및 단섬유 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 벤토나이트 및 메틸셀룰로오스 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 벤토나이트는 층간 광물로서, 판형으로 배열한 원자의 시트가 겹쳐진 결정 구조를 가지고 있어서 시트의 틈새에 다른 물질을 흡착시키는 성질을 가지고 있으며, 물도 벤토나이트 층간에 고정되어 결정이 팽윤하기 때문에 점도 조절이 용이할 수 있다. 벤토나이트는 나트륨형 벤토나이트와 칼슘형 벤토나이트로 나뉘는데 나트륨형 벤토나이트이 칼슘형 벤토나이트 보다 팽윤성이 상대적으로 높다. 또한, 나트륨형 벤토나이트 보다 칼슘형 벤토나이트를 NaOH로 개질처리한 개질 칼슘형 벤토나이트가 팽윤성이 더 높다. 따라서, 벤토나이트로는 나트륨형 벤토나이트 및 NaOH로 개질처리한 개질 칼슘형 벤토나이트 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋으며, 이들을 혼합하여 사용시에는 나트륨형 벤토나이트 및 NaOH로 개질처리한 개질 칼슘형 벤토나이트 1: 0.5 ~ 0.7 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
점도조절제의 사용량은 상기 고화제 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부를, 바람직하게는 1.5 ~ 4 중량부를, 더욱 바람직하게는 2 ~ 4 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 1 중량부 미만이면 슬러리화된 그라우트재의 점도가 너무 높아서 유동성이 좋지 못할 수 있고, 5 중량부를 초과하면 점도가 오히려 너무 높아서 그라우트재의 시공성이 떨어지고, 접합력이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 조성물 성분 중 상기 계면활성제는 미세기포 발생 및 발포재에 의해 발생된 기포의 안정화 역할을 하며, 계면활성제는 지방산계 계면활성제, 직쇄 알킬 벤젠계 계면활성제, 고급 알코올계 계면활성제, 알파 올레핀계 계면활성제 및 노멀 파라핀계 계면활성제 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 고급 알코올계 계면활성제 및 알파 올레핀계 계면활성제를 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 알파 올레핀 술폰산 나트륨을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 계면활성제의 사용량은 상기 고화제 100 중량부에 대하여 0.001 ~ 0.3 중량부를, 바람직하게는 0.004 ~ 0.2 중량부를 사용하는 것이 좋은데, 0.001 중량부 미만이면 발포에 의해 형성된 기포의 안정성이 떨어져서 그라우트재의 팽창성이 떨어져서 충진성이 좋지 않을 수 있고, 0.3 중량부를 초과하여 사용하는 것을 비경제적이고, 오히려 그라우트재 조성물간 상용성을 떨어뜨리는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 조성물 성분 중 발포재는 그라우트재가 시공된 후, 기포를 발생시켜서 그라우트재의 체적을 팽창시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 발포제는 알루미늄 금속 분말, 마그네슘 금속분말, 아연 금속분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 금속 분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 알루미늄 금속 분말은 구형 입자, 인편상 입자 등 그 형태에 한정 없이 사용가능하며, 평균입경 5㎛ ~ 50㎛, 바람직하게는 평균입경 5㎛ ~ 30㎛인 것을, 더욱 바람직하게는 5㎛ ~ 20㎛인 것을 사용하는 것이 좋다. 또한 알루미늄 금속 분말은 스테아린산 등으로 표면을 코팅시킨 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 칼슘 알루미노페라이트 분말은 CaO, Al2O3, Fe2O3 및 CaSO4를 혼합한후, 이를 열처리하여 얻어지는 물질로서, 칼슘 알루미노페라이트 외에 유리석회 및 무수석고도 포함한다. 상기 칼슘 알루미노페라이트 분말의 분말도는 블레인 비표면적값으로 1,200 ~ 1,900 cm2/g인 것을, 바람직하게는 1,500 ~ 1,800 cm2/g인 것을 사용하는 것이 그라파이트재의 적정 팽창량 확보면에서 유리하며, 1,900 cm2/g을 초과하면 적정 유동성 확보 시간이 짧아지는 경향이 있다.
그리고, 상기 칼슘 설포알루미네이트 분말은 CaO, Al2O3 및 CaSO4를 혼합한 후, 이를 열처리하여 얻어지는 물질로서, 칼슘 설포알루미네이트 외에 유리석회 및 무수석고도 포함한다. 칼슘 설포알루미네이트 분말의 분말도는 블레인 비표면적값으로 3,000 ~ 4,200 cm2/g인 것이, 바람직하게는 3,500 ~ 4,000 cm2/g인 것을 사용하는 것이 그라파이트재의 적정 팽창량 확보면에서 유리하며, 4,200 cm2/g을 초과하면 적정 유동성 확보 시간이 짧아지는 경향이 있다.
그리고, 상기 발포제로서 3 종류를 혼합하여 사용할 수도 있는데, 알루미늄 금속 분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.4 : 0.2 ~ 0.8 중량비로, 바람직하게는 1 : 0.25 ~ 0.35 : 0.4 ~ 0.6 중량비로 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 발포재의 사용량은 상기 고화제 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 2 중량부를, 바람직하게는 0.1 ~ 1.5 중량부를 사용하는 것이, 더욱 바람직하게는 0.2 ~ 1.3 중량부를 사용하는 것이 좋은며, 이때, 발포재 사용량이 0.05 중량부 미만이면 그라우트재의 적정 발포성을 확보하지 못해서 충진성이 크게 떨어질 수 있고, 2 중량부를 초과하여 사용하면 발포성이 너무 커서 오히려 그라우팅 시공된 틈새 등의 주변 물성을 약화시키는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 조성물에서 상기 물의 사용량은 80 ~ 150 중량부를, 바람직하게는100 ~ 130 중량부를 사용하는 조성물들의 혼합 및 적정 점도 확보면에서 유리하다.
또한, 본 발명의 그라우트재 조성물은 감수제, 포졸란 미분말, 세골제, 석분, 석회분말 및 진흙 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 첨가제를 더 사용할 수 있다.
첨가제 성분 중 상기 감수제는 고화제에 대한 분산작용이나 공기 연행작용을 하여 유동성 개선 및 강도 증진을 하는 것으로서, 나프탈렌술폰산계 감수제, 멜라민술폰산계 감수제, 리그닌술폰산계 감수제, 및 폴리카르본산계 감수제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이들 중 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋은데, 구체적으로는 나프탈렌술폰산계 감수제 및 멜라민술폰산계 감수제를 1 : 2 ~ 3 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이때, 감수재의 사용량은 상기 고화제 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 1.5 중량부를, 바람직하게는 0.2 ~ 1 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 이때, 감수제 사용량이 1.5 중량부를 초과하여 사용하면, 조성물들이 상용성이 떨어지고 분리되는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 포졸란 미분말은 특히 한정되는 것은 아니지만, 고로 수쇄슬래그, 플라이애쉬 및 실리카흄 등을 들 수 있고, 그 중에서 실리카흄이 그것도 입자형성의 실리카흄을 사용하는 것이 블리딩의 방지, 강도 발현과 더불어 양호한 유동성을 얻는 면에서 유리하다. 이때, 포졸란 미분말의 분말도는 블레인값으로 3,000㎠/g 이상이 바람직하다. 3,000㎠/g 미만인 경우 그라우트의 양호한 유동성, 블리딩의 방지나 강도 발현의 면에서 충분한 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 상기 포졸란 미분말의 사용량은 상기 고화제 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부를, 바람직하게는 2 ~ 4.5 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 1 중량부 미만이면 블리등 방지 효과가 낮고, 5 중량부를 초과하여 사용하는 것은 더 이상 블리딩 방지 효과 증대가 없으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
첨가제 성분 중 상기 세골재로는 통상 사용되고 있는 강모래, 바다모래, 부순모래(碎砂), 및 규사 등이 사용 가능하고, 프리믹스 제품으로서 사용할 때에는 이들의 건조 모래가 바람직하고, 그 입도(粒度)는 유동성의 면에서 최대 입자직경이 1.0㎜인 것이 바람직하다. 세골재의 사용량은 상기 고화재 100 중량부에 대하여, 20 ~ 50 중량부를, 바람직하게는 35 ~ 45 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 50 중량부를 초과하여 사용하면 강도는 높아지나 유동성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 그라우트재는 앞서 설명한 조성물을 혼합 및 교반하여 슬러리화시킨 것으로서, 밀도는 1.40 ~ 1.60 g/cm3이고, 바람직하게는 1.42 ~ 1.58 g/cm3일 수 있다.또한, 그라우트재는 팽창율이 10% ~ 23%, 바람직하게는 15% ~ 22%일 수 있다.
그리고, 본 발명의 그라우트재는 KS F 2402에 의거하여 유동성 측정시, 플로우값 450 ~ 550 mm, 바람직하게는 480 ~ 540 mm일 수 있으며, KS F 2405에 의거하여 팽창 및 경화 후 24 시간 경과시점의 압축강도 측정시 50 ~ 60 kgf/cm2, 바람직하게는 52 ~ 58 kgf/cm2일 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 한다. 그러나, 하기 실시예에 의해서 본 발명의 권리범위가 한정하여 해석해서는 안된다.
[
실시예
]
실시예
1 : 그라우트의 제조
조강 포틀랜드 시멘트(고화제) 100 중량부에 대하여, 나트륨형 벤토나이트 및 NaOH로 개질처리한 개질 칼슘형 벤토나이트 1: 0.6 중량비로 혼합한 벤토나이트(점도조절제) 2.5 중량부, 알파 올레핀 술폰산 나트륨(계면활성제) 0.12 중량부, 평균입경 25㎛인 알루미늄 금속 분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말을 1 : 0.3 : 0.45 중량비로 혼합한 발포제 0.35 중량부를 혼합하였다.
이때, 상기 칼슘 알루미노페라이트 분말의 분말도는 블레인 비표면적값으로 1,720 ~ 1,750 cm2/g였고, 상기 칼슘 설포알루미네이트 분말의 분말도는 블레인 비표면적값으로 3,750 ~ 3,800 cm2/g였다.
다음으로, 여기에 나프탈렌술폰산계 감수제 및 멜라민술폰산계 감수제를 1 : 2.3 중량비로 혼합한 감수제를 0.6 중량부, 분말도 블레인값으로 3,000㎠/g인 실리카흄(포졸란 미분말) 2.6 중량부를 더 투입 및 교반하여 혼합한 후, 여기에 물 110 중량부를 투입 및 교반하여 슬러리(모르타르)화시켜서 그라우트를 제조하였다.
실시예
2 ~ 5 및
비교예
1 ~ 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 그라우트를 제조하되, 하기 표 1 및 표 2와 같은 조성을 가지는 슬러리화된 그라우트를 제조하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 |
| 고화제 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 점도조절제 | 2.5 | 3.2 | 1.8 | 2.5 | 2.0 |
| 계면활성제 | 0.12 | 0.09 | 0.18 | 0.12 | 0.08 |
| 발포제 | 0.35 | 0.45 | 0.51 | 1.2 | 0.35 |
| 감수제 | 0.6 | 0.7 | 0.5 | 0.6 | 0.8 |
| 포졸란미분말 | 2.6 | 2.3 | 2.3 | 2.6 | 1.9 |
| 물 | 110 | 110 | 110 | 110 | 110 |
| 구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| 고화제 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 점도조절제 | 2.5 | 2.5 | 0.5 | 2.5 |
| 계면활성제 | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
| 발포제 | 0.03 | 2.5 | 0.35 | 0.35 |
| 감수제 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | - |
| 포졸란미분말 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | - |
| 물 | 110 | 110 | 110 | 110 |
실험예
:
그라우트재의
물성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 그라우트재의 밀도, 팽창율, 유동성 및 압축강도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
이때, 슬러리 밀도는 조성물을 혼합 교반 후, 3분 이내에 매스실린더에 일정 용적을 채취한 슬러리의 중량을 계측해서 구했다.
그리고, 팽창율은 매스실린더에서 채취한 슬러리를 정치하고 팽창 종료시의 용적을 계측해서 하기 수학식 1에 의거하여 측정하였다
[수학식 1]
팽창율(%) = [팽창 후 용적 / 팽창전 슬러리 용적] * 100(%)
또한, 유동성인 플로우값(mm)은 KS F 2402에 의거하여 측정하였으며, 압축강도(kgf/cm2)는 KS F 2405에 의거하여 발포 및 경화 후 24 시간 경과시점에서 측정하였다.
| 구분 | 슬러리 밀도 (g/cm3) |
팽창율(%) | 유동성, 플로우값(mm) |
압축강도 (kgf/cm2) |
| 실시예 1 | 1.49 | 16.6 | 519 | 56.4 |
| 실시예 2 | 1.56 | 17.7 | 492 | 55.3 |
| 실시예 3 | 1.43 | 20.8 | 531 | 54.5 |
| 실시예 4 | 1.48 | 22.6 | 513 | 52.2 |
| 실시예 5 | 1.45 | 15.8 | 520 | 56.3 |
| 비교예 1 | 1.48 | 8.5 | 512 | 59.6 |
| 비교예 2 | 1.49 | 24.3 | 509 | 45.6 |
| 비교예 3 | 1.53 | 16.8 | 442 | 54.9 |
| 비교예 4 | 1.54 | 16.6 | 525 | 45.2 |
상기 표 3의 실험결과를 살펴보면 실시예 1 ~ 실시예 5의 경우, 팽창율 10 ~ 23%, 플로우값 450 ~ 550 mm의 고유동성 및 50 kgf/cm2 이상의 높은 압축강도를 가짐을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 발포제를 0.03 중량부 미만으로 사용한 비교예 1의 경우, 압축강도는 우수하지만 팽창율이 너무 낮았으며, 발포제를 2.0 중량부 초과 사용한 비교예 2의 경우, 팽창율은 우수하지만, 압축강도가 급격하게 낮아지는 문제가 있었다.
또한, 점도조절제를 1 중량부 미만으로 사용한 비교예 3의 경우, 유동성이 좋지 못했으며, 감수제 및 포졸란 미분말을 사용하지 않은 비교예 4의 경우, 실시예 1과 비교할 때, 압축강도가 급격하게 떨어지는 문제가 있음을 확인할 수 있었다.
상기 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명의 조성물로 제조한 그라우트재가 고유동성을 가지면서도 높은 팽창율을 가지기 때문에 충진성이 우수하면서도 높은 압축강도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (11)
- 고화제 100 중량부에 대하여, 점도조절제 1 ~ 5 중량부, 계면활성제 0.001 ~ 0.3 중량부, 발포제 0.05 ~ 2 중량부 및 물 100 ~ 130 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항에 있어서, 감수제, 포졸란 미분말, 세골제, 석분, 석회분말 및 진흙 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 고화제는 보통시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 고로 시멘트 및 백색 시멘트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 점도조절제는 벤토나이트, 메틸셀룰로오스 및 단섬유 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 지방산계 계면활성제, 직쇄 알킬 벤젠계 계면활성제, 고급 알코올계 계면활성제, 알파 올레핀계 계면활성제 및 노멀 파라핀계 계면활성제 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 발포제는 알루미늄 금속 분말, 마그네슘 금속분말, 아연 금속분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말 중에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 칼슘 알루미노페라이트 분말은 비표면적 1,200 ~ 1,900 cm2/g이고, 상기 칼슘 설포알루미네이트 분말은 비표면적 3,000 ~ 4,200 cm2/g인 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제6항에 있어서, 상기 발포제는 알루미늄 금속 분말, 칼슘 알루미노페라이트 분말 및 칼슘 설포알루미네이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.4 : 0.2 ~ 0.8 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트재 조성물.
- 제1항 내지 제8항 중에서 선택된 어느 한 항의 그라우트재 조성물을 혼합하여 제조한 슬러리를 포함하며,
슬러리 밀도는 1.40 ~ 1.60 g/cm3이고, 하기 수학식 1에 의거하여 측정시 팽창율이 10 ~ 23%인 것을 특징으로 하는 고유동성 그라우트재.
- 제9항에 있어서, KS F 2402에 의거하여 측정시, 플로우값 450 ~ 550 mm인 것을 특징으로 하는 고유동성 그라우트재.
- 제9항의 그라우트재를 이용한 그라우팅 시공 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160081594A KR20180002288A (ko) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | 그라우트재 조성물, 이를 이용한 고유동성 그라우트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160081594A KR20180002288A (ko) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | 그라우트재 조성물, 이를 이용한 고유동성 그라우트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180002288A true KR20180002288A (ko) | 2018-01-08 |
Family
ID=61003739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160081594A KR20180002288A (ko) | 2016-06-29 | 2016-06-29 | 그라우트재 조성물, 이를 이용한 고유동성 그라우트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180002288A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101968562B1 (ko) * | 2018-08-17 | 2019-04-12 | 유한회사 대림건설 | 그라우트재용 첨가제, 이를 포함하는 그라우트재, 그라우팅 공법용 압밀장치 및 이를 이용한 그라우팅 공법 |
| CN110282913A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-09-27 | 武汉理工大学 | 一种灌浆材料及其在轻质内墙装配式板材施工中的应用 |
| KR102036654B1 (ko) * | 2019-05-10 | 2019-10-25 | 주식회사 아이콘텍이앤씨 | 아미노알코올계 첨가제를 함유한 지반차수 및 지반보강용 그라우트 조성물 및 이를 이용한 시공방법 |
| KR102363204B1 (ko) * | 2021-05-31 | 2022-02-15 | 에코엔텍주식회사 | 부상토에 의한 오염을 방지할 수 있는 연약지반개량공법 |
| KR102566142B1 (ko) * | 2022-12-23 | 2023-08-11 | 엘티삼보 주식회사 | 지반 공동부 충진 재료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 지반 공동부 충진 공법 |
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2016
- 2016-06-29 KR KR1020160081594A patent/KR20180002288A/ko unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR102363204B1 (ko) * | 2021-05-31 | 2022-02-15 | 에코엔텍주식회사 | 부상토에 의한 오염을 방지할 수 있는 연약지반개량공법 |
| WO2022255545A1 (ko) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 에코엔텍 주식회사 | 부상토에 의한 오염을 방지할 수 있는 연약지반개량공법 |
| KR102566142B1 (ko) * | 2022-12-23 | 2023-08-11 | 엘티삼보 주식회사 | 지반 공동부 충진 재료, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 지반 공동부 충진 공법 |
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