KR20180120425A - 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법 - Google Patents

수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180120425A
KR20180120425A KR1020170054345A KR20170054345A KR20180120425A KR 20180120425 A KR20180120425 A KR 20180120425A KR 1020170054345 A KR1020170054345 A KR 1020170054345A KR 20170054345 A KR20170054345 A KR 20170054345A KR 20180120425 A KR20180120425 A KR 20180120425A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
grout
cement
water
weight
Prior art date
Application number
KR1020170054345A
Other languages
English (en)
Inventor
이명재
정강복
전완기
지현석
장성호
송종근
허형석
정경한
김영욱
Original Assignee
(주)도담이앤씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)도담이앤씨 filed Critical (주)도담이앤씨
Priority to KR1020170054345A priority Critical patent/KR20180120425A/ko
Publication of KR20180120425A publication Critical patent/KR20180120425A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/14Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142Sulfates
    • C04B22/143Calcium-sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/003Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/125Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double or triple bonds, e.g. imines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • C04B24/18Lignin sulfonic acid or derivatives thereof, e.g. sulfite lye
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B24/383Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements
    • C04B7/323Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2103/00Civil engineering use

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 지반주입용 수중불분리성 그라우트의 제조를 위하여 첨가되는 수중불분리 첨가제 조성물에 관한 것으로서, 고흡수성 폴리머 수지 분말 0.1~30중량%; 중금속 흡착용 다공성 수지 분말 0.1~30중량%; 증점제 분말 0.1~10중량%; 발포제 분말 0.1~40중량%; 속경재 분말 20~50중량%;가 포함된 구성을 제시함으로써, 지하 굴착면 및 절개사면에 지하수의 흐름이 있더라도, 주입 후 그라우트가 유실되지 않고, 환경오염이 없으며, 보강재의 지지력 및 인발저항력을 확보하여 지반 강도 증진 및 사면의 붕괴를 방지할 수 있도록 한다.

Description

수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법{ANTI-WASH ADDITIVE COMPOSITION, GROUT MIXED WITH THE ADDITIVE, AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE GROUT}
본 발명은 건축 및 토목 재료 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하수의 흐름이 있는 지하 굴착면의 안정과 절개사면의 붕괴 방지를 위해 사용되는 지반주입용 그라우트에 혼합되는 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법에 관한 것이다.
종래 터파기 공사의 벽면 안정 및 절개사면의 안정을 위해서는 지반을 천공하고 앵커 등의 보강재를 삽입한 후에 천공된 구멍 내에 시멘트 밀크로 된 그라우트를 충전하는 방식을 취하는 것이 일반적이었다.
그러나 터파기 벽면 및 절개사면의 구성 지질이 사질토 지반 또는 공극이 많은 지반인 상태에서 지하수가 포화된 상태이거나 유속이 있는 경우에 시멘트 밀크가 지하수에 의해 유실되는 바, 구멍 내부에 공동이 발생하여 보강재(앵커체 및 쏘일네일)의 마찰저항력의 저하가 야기되며, 이로 인하여 터파기 벽면 및 사면의 안정성에 큰 위험이 초래되고, 환경오염의 주요 원인이 되는 등의 문제가 있다.
따라서 굴착 및 절개사면에 지하수의 흐름이 있더라도, 주입 후 그라우트가 유실되지 않으며 수중에서의 분리가 극소화되고 환경오염이 없으며 보강재의 인발저항력 및 지지력을 확보할 수 있는 그라우트 재료 개발이 시급한 실정이었다.
등록특허 제10-1328402호(2013.11.06. 등록) 등록특허 제10-1253310호(2013.04.04. 등록) 공개특허 제10-2011-0022860호(2011.03.08. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지하 굴착면 및 절개사면에 지하수의 흐름이 있더라도, 주입 후 지하수가 시멘트 그라우트 내로 섞이지 않고, 환경오염이 없으며, 보강재의 지지력 및 인발저항력을 확보하여 지반 강도 증진 및 사면의 붕괴를 방지할 수 있도록 하는 지반주입용 수중불분리성 그라우트를 제조하기 위한 수중불분리 첨가제 조성물을 제공함에 있다.
본 발명은 지반주입용 수중불분리성 그라우트의 제조를 위하여 첨가되는 수중불분리 첨가제 조성물에 있어서, 고흡수성 폴리머 수지 분말 0.1~30중량%; 중금속 흡착용 다공성 수지 분말 0.1~30중량%; 증점제 분말 0.1~10중량%; 발포제 분말 0.1~40중량%; 속경재 분말 20~50중량%;가 포함된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물을 제시한다.
상기 고흡수성 폴리머 수지 분말은 아크릴산 나트륨 중합체, 메타아크릴산 나트륨 중합체, 아크릴 아마이드 중합체, 가수분해된 아크릴로 니트릴 중합체, 아크릴산 메타아크릴산 공중합체, 아크릴산 아크릴 아마이드 공중합체 주성분의 고흡수성 폴리머 수지 분말을 각각 블레인(Blaine) 값 1,000cm2/g 이상으로 분쇄한 것 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 중금속 흡착용 수지 분말은 킬레이트 수지, 인산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 가교 공중합체, 티올이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 디티오카바메이트가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 이미도 아세트산이 도입된 스타이렌 디비닐 벤젠 공중합체, 이미드옥심기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 황산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 메타아크릴산 디비닐벤젠 공중합체, N- 메칠글루타민산이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 증점제 분말은 메틸 셀룰로즈계 증점제, 폴리사카라이드계 증점제, 스타치계 증점제 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 발포제 분말은 아조다이카본아마이드, 5-Phenyltetrezole, p.p'-Oxybis(benzenesulfonylhydrazide), p-Toluenesulfonylhydrazide, N,N'-Dinitrosopentamethelenetetramine, 아조비스폼아마이드계 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 속경재 미분말은 칼슘 설포 알루미네이트 미분말, 비정질 칼슘 알루미네이트 미분말 중 하나 또는 혼합물; 석고 분말;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수중불분리 첨가제 조성물에는 분산제 분말 0.1~2중량%가 더 포함된 것이 바람직하다.
상기 분산제 분말은 리그닌 설폰산염계, 나프탈렌 설폰산염계, 멜라민 설폰산염계 및 칼복실산염계 분말 혼화제를 하나 또는 2 이상 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 시멘트 100중량%에 대하여, 상기 수중불분리 첨가제 조성물 1~30중량%가 혼입된 것을 특징으로 하는 지반주입용 수중불분리성 그라우트를 함께 제시한다.
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트 또는 이들 시멘트를 분쇄한 초미립자 시멘트 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 지하 굴착면 및 절개사면에 지하수의 흐름이 있더라도, 주입 후 그라우트가 유실되지 않고, 환경오염이 없으며, 보강재의 지지력 및 인발저항력을 확보하여 지반 강도 증진 및 사면의 붕괴를 방지할 수 있도록 하는 지반주입용 그라우트 제조용을 제시한다.
도 1은 비교예에 의한 그라우트(시멘트 밀크)를 수중에 정치한 경우의 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 그라우트(시멘트 밀크)를 수중에 정치한 경우의 사진이다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물은 지반주입용 수중불분리성 그라우트의 제조를 위해 시멘트에 혼합되는 첨가제 조성물로서, 고흡수성 폴리머 수지 분말과 중금속 흡착용 다공성 수지 분말, 증점제 분말, 발포제 분말, 속경재 분말을 포함한 구성으로 이루어진다.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 수중불분리 첨가제 조성물은 전체 100중량%를 기준으로, 고흡수성 폴리머 수지 분말 0.1~30중량%; 중금속 흡착용 다공성 수지 분말 0.1~30중량%; 증점제 분말 0.1~10중량%; 발포제 분말 0.1~10중량%; 속경재 분말 20~50중량%;를 포함하여 구성된다.
이러한 구성으로 이루어진 수중불분리 첨가제 조성물은 시멘트 100중량%에 대하여, 1~30중량% 정도가 혼입되어 지반주입용 그라우트로 제조되는 것이 바람직하다.
굴착 및 절개사면의 보강을 위해서 시공되는 앵커 공법에서는, 앵커체와 지반의 구속력을 증가시키기 위하여 물시멘트비(w/c)가 45%인 유동성이 높은 시멘트 밀크를 사용하는 것이 일반적이다.
그런데 지반 천공 후 시멘트 밀크 주입 작업 동안 지반의 절리 등을 통하여 주입재가 유실 될 수 있으며, 지하수가 흐르는 지반에서는 지하수를 따라 시멘트 밀크의 유실에 의한 지하수 오염문제를 발생시키며 지하수가 시멘트 밀크에 혼입되어 물-시멘트비를 크게 증가 시키는 요인이 됨으로써 시멘트 경화체의 강도를 크게 저하시킨다.
이러한 이유로 인해 천공홀 내부에 공동이 발생되면 이에 따라 지반의 보강효과가 크게 저감된다.
일반적으로 시멘트 페이스트, 몰탈 및 콘크리트의 수중불분리성을 높이기 위해 증점제를 시멘트 100중량%에 대해 약 0.5~1중량% 정도 사용하기도 하나 이러한 증점제의 사용만으로는 시멘트 페이스트, 몰탈 및 콘크리트의 유동성을 크게 저하시키고 강도 발현을 매우 지연시키는 문제점이 있으므로 이러한 증점제를 단독으로 사용하는 경우는 지반주입용 재료로서 사용이 부적합하다.
또한 증점제의 사용만으로는 지반에 지하수의 흐름 등이 존재하는 경우에는 시멘트 밀크가 물에 희석되는 것을 방지할 수 없으며 시멘트에 의한 환경오염의 방지가 어렵다.
본 발명에 의한 시멘트 밀크 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물은 고흡수성 폴리머 수지 분말과 중금속 흡착용 다공성 수지 분말, 증점제 분말의 복합 작용에 의해 수중불분리 특성과 환경오염 방지성능을 가지며 발포제 분말의 작용에 의한 팽창 특성을 가지며 속경재 분말에 의한 조기강도 증진의 효과를 가진다.
이러한 본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물을 첨가한 시멘트 밀크 그라우트를 앵커 홀에 주입하는 경우, 수중불분리성으로 인하여 지하수가 존재하더라도 시멘트 밀크 내로 혼입되지 않고 재료의 유실이 발생하지 않아 시공에 신뢰성을 부여하고, 지하수를 오염시키지 않고, 발포제에 의한 체적 팽창압에 의해 주변지반에 대한 압밀 효과를 얻을 수 있으며, 경화 후 수축이 없어 주입후 충전재의 체적 변화가 발생하지 않으며 빠른 강도 발현으로 시공기간을 단축시킬 수 있어 완전한 충전을 통한 지반 보강이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 앵커체에 팩을 씌우고, 그 팩 내부에 그라우트를 주입하는 팩앵커 공법에 본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물을 적용하는 경우, 상술한 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.
본 발명의 수중불분리 첨가제 조성물을 구성하는 고흡수성 폴리머 수지 분말로는 아크릴산 나트륨 중합체, 메타아크릴산 나트륨 중합체, 아크릴 아마이드 중합체, 가수분해된 아크릴로 니트릴 중합체, 아크릴산 메타아크릴산 공중합체, 아크릴산 아크릴 아마이드 공중합체 주성분의 고흡수성 폴리머 수지 분말을 각각 블레인(Blaine) 값 1,000cm2/g 이상으로 분쇄한 것 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이러한 고흡수성 폴리머 수지 분말은 높은 물시멘트비의 시멘트 밀크의 물을 흡수하여 자체 내부에 보관하므로 시멘트 밀크가 외부의 물과 접촉하여도 시멘트 밀크 내부의 물이 외부로 빠져나가는 것을 방지하고 블리딩을 최소화시키는 역할을 하며 물을 흡수한 고흡수성 폴리머 수지는 구상(Sphere)으로 시멘트 밀크 그라우트 내부에서 볼 베어링 역할을 하여 시멘트의 유동성을 향상시킨다.
중금속 흡착용 다공성 수지 분말로는 킬레이트 수지, 인산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 가교 공중합체, 티올이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 디티오카바메이트가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 이미도 아세트산이 도입된 스타이렌 디비닐 벤젠 공중합체, 이미드옥심기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 황산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 메타아크릴산 디비닐벤젠 공중합체, N- 메칠글루타민산이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이러한 중금속 흡착용 다공성 수지 분말은 시멘트로부터 용출되는 중금속과 알칼리를 흡착하여 환경오염을 방지하는 역할을 수행한다.
증점제 분말은 메틸 셀룰로즈계 증점제, 폴리사카라이드계 증점제, 스타치계 증점제 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이러한 증점제 분말은 시멘트 밀크의 점도를 증가시켜 유체의 수중불분리성을 향상시키고, 블리딩을 방지하며, 지하수에 의한 주입재의 유실을 방지하여 환경오염을 줄일 수 있도록 한다.
이와 같은 첨가제 성분들의 복합적 작용에 의해 본 발명의 수중불분리 첨가제 조성물은 지하수의 흐름이 존재하는 지반 내에서의 충전작업 중 높은 유동성을 확보하면서도, 지하수에 의한 유실이 발생하지 않아 천공 홀에 대한 완전한 충전이 가능하고, 충전 후 재료의 유실을 방지할 수 있어 신뢰성 있는 시공이 가능하며, 그라우트의 유출에 의한 토양 및 지하수, 하천의 오염을 방지한다는 효과가 있다.
상기 발포제 분말로는 아조다이카본아마이드, 5-Phenyltetrezole, p.p'-Oxybis(benzenesulfonylhydrazide), p-Toluenesulfonylhydrazide, N,N'-Dinitrosopentamethelenetetramine, 아조비스폼아마이드계 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이러한 발포제 분말은 본래 PVC, PE, PP, EVA, PS, ABS와 같은 합성수지의 발포를 위하여 사용되며, 오염, 취기, 독성이 없고, 열분해에 의하여 순백색의 발포성을 얻을 수 있으며, 기포 상태는 극히 미세하고 균질하며, 상압 또는 가압의 어떠한 목적에도 사용이 가능하다는 특징이 있다.
이와 같은 발포제 분말이 첨가된 시멘트 밀크가 그라우트로서 지반 내에 주입되는 경우, 발포에 따른 팽창작용에 의해 그라우트의 체적이 증가하므로, 천공 홀 내부를 밀실하게 충전할 뿐만 아니라, 주변 지반에 대한 압밀 효과를 기대할 수 있다.
속경재 분말로는 칼슘 설포 알루미네이트 분말, 비정질 칼슘 알루미네이트 분말 중 하나 또는 혼합물과 석고 분말을 혼합한 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
일반적으로 물은 중성으로 pH가 약 6~7이나, 시멘트가 혼합된 물은 시멘트로부터 용출된 수산화칼슘에 의해 알칼리도가 상승하여 pH가 12 이상인 강알칼리성을 나타낸다.
속경재 분말은 포틀랜드 시멘트로부터 공급되는 수산화칼슘 등의 알칼리와 반응하여 에트린가이트 수화물을 생성하며 이 과정에서 시멘트로부터 용출되는 알칼리를 크게 감소시켜 시멘트 밀크가 지하수나 하천수, 해수와 접촉하는 경우에 용출되는 알칼리량을 저감하여 오염을 방지하는 효과를 얻도록 하며, 장기적으로는 시멘트 조직을 치밀하게 하고 화학저항성과 내구성을 증가시키는 효과가 있다.
또한 속경재 분말은 시멘트의 수화를 촉진시켜 응결을 빠르게 하고 조기강도를 발현시키므로, 본 발명에서 첨가되는 증점제 분말에 의한 시멘트 경화체의 수화 지연 효과에 의한 강도 지연도 보정할 수 있다.
본 발명에 의한 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물을 시멘트에 첨가하여 사용할 경우, 분산제 분말 0.1~2중량%가 더 포함되는 것이 바람직하다.
이러한 분산제 분말은 리그닌 설폰산염계, 나프탈렌 설폰산염계, 멜라민 설폰산염계 및 폴리칼본산염계 분말 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물을 첨가한 시멘트 밀크 그라우트는 약간의 점성이 증가하여 유동성이 저하할 수 있는데, 상술한 분산제 분말은 이러한 유동성의 저하를 개선하도록 하는 효과가 있다.
시멘트 밀크 그라우트의 제조를 위하여 상술한 수중불분리 첨가제 조성물이 혼입되는 시멘트로는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트 또는 이들 시멘트를 분쇄한 초미립자 시멘트 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물 및 이를 혼합한 그라우트(시멘트 밀크)의 성능을 알아보기 위한 실험예에 관하여 설명한다.
본 발명에 의한 실시예의 배합비는 표 1과 같다.
재료명 배합비(중량%) 비고
고흡수성 폴리머 수지 분말 22 아크릴 아마이드 공중합체 분말,
블레인 값 2,500 ㎠/g
중금속 흡착용 다공성 수지 분말 22 메타아크릴산 디비닐벤젠 공중합체 분말
발포성 팽창제 분말 1 아조비스폼아마이드계 분말
증점제 분말 10 메틸 셀룰로즈 분말
속경재 분말 45 칼슘 설포 알루미네이트와 무수석고 분말을 7:3으로 혼합,
블레인 값 4,500 ㎠/g
1종 보통 포틀랜드 시멘트 100중량%에 대하여 표 1과 같이 제조한 수중불분리 첨가제 조성물 분말 10중량%와 나프탈렌 설폰산염계 분산제 분말 0.2중량%, 물을 45중량% 혼합하여 고속 교반함으로써 지반주입용 시멘트 밀크를 제조하였다.
비교예로서 1종 보통 포틀랜드 시멘트 100중량%에 대하여 물을 45중량% 혼합하고 고속 교반하여 일반 시멘트 밀크를 제조하였다.
이하 그 물리적 특성을 평가한 결과를 설명한다.
표 2는 본 발명에 의한 실시예 및 비교예의 굳지 않은 시멘트 밀크 각각 600g를 이온교환수 800㎖의 수중에 넣은 후, pH 변화와 탁도를 측정한 결과이다.

구분
pH 탁도
실시예 비교예 실시예 비교예
시멘트 밀크 투입전 6.8 6.8 0 0
시멘트 밀크 투입후 8.3 12.3 15 210
본 발명에 의한 실시예의 경우, 비교예에 비해 알칼리 용출이 매우 저감됨을 알 수 있다.
표 3은 본 발명에 의한 실시예 및 비교예의 팽창량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
측정방법 비교예 실시예의 수중불분리 첨가제 조성물을 혼합한 시멘트 밀크
KS F 2562 0.025% 0.105%
본 발명에 의한 실시예의 경우, 비교예에 비해 월등히 우수한 팽창량을 나타냄을 알 수 있다.
도 1 및 도 2는 비교예와 본 발명의 실시예를 각각 수중에 투입하였을 경우, 수중에서의 형상 유지 성능과 수중불분리 성능을 알아보기 위한 사진이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 수중불분리 첨가제 조성물 분말을 첨가한 시멘트 밀크는 수중불분리성이 우수하여, 지하수와 하천수, 해수와 접촉하는 지반에서도 안정된 주입이 가능하고, 충분한 강도를 확보할 수 있으며, 환경오염을 방지할 수 있으므로, 신뢰성 있고 내구적이며 친환경적인 시공이 가능하도록 함을 확인할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 지반주입용 수중불분리성 그라우트의 제조를 위해 시멘트에 혼합되는 첨가제 조성물로서,
    고흡수성 폴리머 수지 분말 0.1~30중량%;
    중금속 흡착용 다공성 수지 분말 0.1~30중량%;
    증점제 분말 0.1~10중량%;
    발포제 분말 0.1~40중량%;
    속경재 분말 20~50중량%;
    분산제 분말 0.1~2중량%;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고흡수성 폴리머 수지 분말은,
    아크릴산 나트륨 중합체, 메타아크릴산 나트륨 중합체, 아크릴 아마이드 중합체, 가수분해된 아크릴로 니트릴 중합체, 아크릴산 메타아크릴산 공중합체, 아크릴산 아크릴 아마이드 공중합체 주성분의 고흡수성 폴리머 수지 분말을 각각 블레인(Blaine) 값 1,000cm2/g 이상으로 분쇄한 것 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중금속 흡착용 수지 분말은,
    킬레이트 수지, 인산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 가교 공중합체, 티올이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 디티오카바메이트가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 이미도 아세트산이 도입된 스타이렌 디비닐 벤젠 공중합체, 이미드옥심기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 황산기가 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체, 메타아크릴산 디비닐벤젠 공중합체, N- 메칠글루타민산이 도입된 스타이렌 디비닐벤젠 공중합체 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 증점제 분말은,
    메틸 셀룰로즈계 증점제, 폴리사카라이드계 증점제, 스타치계 증점제 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 발포제 분말은,
    아조다이카본아마이드, 5-Phenyltetrezole, p.p'-Oxybis(benzenesulfonylhydrazide), p-Toluenesulfonylhydrazide, N,N'-Dinitrosopentamethelenetetramine, 아조비스폼아마이드계 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 속경재 미분말은,
    칼슘 설포 알루미네이트 미분말, 비정질 칼슘 알루미네이트 미분말 중 하나 또는 혼합물;
    석고 분말;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 분산제 분말은
    리그닌 설폰산염계, 나프탈렌 설폰산염계, 멜라민 설폰산염계 및 칼복실산염계 분말 혼화제를 하나 또는 2 이상 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 그라우트 제조용 수중불분리 첨가제 조성물.
  8. 시멘트 100중량%에 대하여, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 수중불분리 첨가제 조성물 1~30중량%가 혼입된 것을 특징으로 하는 지반주입용 수중불분리성 그라우트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트 또는 이들 시멘트를 분쇄한 초미립자 시멘트 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 지반주입용 수중불분리성 그라우트.
KR1020170054345A 2017-04-27 2017-04-27 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법 KR20180120425A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170054345A KR20180120425A (ko) 2017-04-27 2017-04-27 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170054345A KR20180120425A (ko) 2017-04-27 2017-04-27 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180120425A true KR20180120425A (ko) 2018-11-06

Family

ID=64329476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170054345A KR20180120425A (ko) 2017-04-27 2017-04-27 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180120425A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110818371A (zh) * 2019-10-24 2020-02-21 山西澳华工矿山支护科技有限公司 一种超速矿用无机加固材料及其制备方法
KR102591628B1 (ko) 2022-08-22 2023-10-23 (주)동명기술공단종합건축사사무소 중대구경 해상말뚝의 암반소켓팅부 그라우트재

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110818371A (zh) * 2019-10-24 2020-02-21 山西澳华工矿山支护科技有限公司 一种超速矿用无机加固材料及其制备方法
KR102591628B1 (ko) 2022-08-22 2023-10-23 (주)동명기술공단종합건축사사무소 중대구경 해상말뚝의 암반소켓팅부 그라우트재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100516133C (zh) 防渗墙墙体浆材与造墙工艺
CN106946522A (zh) 一种盾构同步注浆施工材料
CN103626454A (zh) 一种速凝早强双液注浆材料的制作方法
JP2007077392A (ja) 空洞充填材
CN106892618B (zh) 一种高强度透水混凝土及其制备方法
CN103539412A (zh) 一种早强型水泥基灌浆料及其使用方法
KR101607062B1 (ko) 액상형 지반 그라우트재 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
CN109574704A (zh) 一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法
KR101347086B1 (ko) 지반 보강용 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR20180120425A (ko) 수중불분리 첨가제 조성물과 이를 이용한 지반주입용 그라우트 및, 그 그라우트 재료의 시공방법
KR101579804B1 (ko) 액상 구체방수제의 제조방법, 이에 의하여 제조된 구체방수제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR100906234B1 (ko) 충전용 가소성 그라우트 조성물
CN110498633B (zh) 盾构同步注浆材料复合外加剂
CN103865501A (zh) 盐穴储气库固井用低密度水泥浆
KR100964397B1 (ko) 추진관의 그라우팅 공법
KR101051968B1 (ko) 친환경 그라우트재를 이용한 심층혼합공법
CN112723845A (zh) 一种增强型生态泡沫轻质土材料及其制备方法
CN107699217A (zh) 一种基于钻孔渣屑的轻质高膨钻孔密封材料及制备方法
CN106495604A (zh) 一种含有fs101砂浆防水剂的建筑混合料
KR101178873B1 (ko) 차수 및 지반 보강용 친환경 가소성 시멘트 혼합조성물
KR100972665B1 (ko) 지반주입용 수중불분리성 시멘트 밀크 제조용 혼합조성물
KR101069366B1 (ko) 그라우트 공법
KR101067662B1 (ko) 친환경 조강형 팽창성 그라우트 혼합재, 그라우트재 및 이를 이용한 지반보강 앵커공법
JP2005112648A (ja) セメント組成物及びボルト定着工法
KR101001273B1 (ko) 쐐기형 구근을 형성하는 앵커 공법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application