KR20240063590A - 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240063590A
KR20240063590A KR1020220145365A KR20220145365A KR20240063590A KR 20240063590 A KR20240063590 A KR 20240063590A KR 1020220145365 A KR1020220145365 A KR 1020220145365A KR 20220145365 A KR20220145365 A KR 20220145365A KR 20240063590 A KR20240063590 A KR 20240063590A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
grouting
type
colloidal silica
weight
Prior art date
Application number
KR1020220145365A
Other languages
English (en)
Inventor
정덕교
Original Assignee
주식회사 성우지오텍
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 주식회사 성우지오텍 filed Critical 주식회사 성우지오텍
Priority to KR1020220145365A priority Critical patent/KR20240063590A/ko
Publication of KR20240063590A publication Critical patent/KR20240063590A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/003—Injection of material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

본 발명은 장시간 안정성 유지 및 환경적으로 온순한 분위기의 콜로이달 실리카로 이루어지는 급결(Rapid setting) 및 완결(Slow setting) 타입의 용액형 또는 현탁액형 그라우팅(Grouting) 약제를 제조하기 위하여 환경적으로 온순한 유기산(Organic acid)을 사용하고, 콜로이달 실리카의 장시간 안정성 유지 및 그라우팅 장비의 부식 방지와 그라우팅 고결체의 용탈방지를 위한 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 포함된 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법에 관한 기술분야 관련 발명이다.

Description

장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법{The colloidal silica manufacturing method for the grouting keeping the long time stability and construction method using the same}
본 발명은 지반 개량이나 용수(湧水)의 방지를 위해 지반의 공극에 약액을 공급하여 지반의 고결화를 도모하고, 지반의 지지력 증가, 투수성 감소, 지반과 구조물과의 일체화를 위한 장시간 안정성 유지 및 환경적으로 온순한 분위기의 콜로이달 실리카로 이루어지는 급결(Rapid setting) 및 완결(Slow setting) 타입의 용액형 또는 현탁액형 그라우팅(Grouting) 약제를 제조하기 위하여 환경적으로 온순한 유기산(Organic acid)을 사용하고, 콜로이달 실리카의 장시간 안정성을 유지 및 그라우팅 장비의 부식을 방지와 그라우팅 고결체의 용탈방지를 위한 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 포함된 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법에 관한 기술분야의 발명으로서,
본 발명은 종래의 용액형 및 현탁액형의 그라우팅 겔타임(Gel time)을 위하여 실리카 졸/겔법(Sol/gel method)이 이루어질 수 있도록 산도(Acidity)가 매우 높은 황산과 알칼리의 액상 규산염을 고속교반에 의해 실리카 졸이 제조되는 공법으로 인체 및 환경에 위해성을 증가시키는 현상을 해소하기 위한 기술로 그라우팅 시공 시 겔타임을 제공하기 위한 실리카 졸 용액을 제조할 때 환경적으로 온순한 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicate)을 고속교반에 의해 만들어지는 실리카 졸 용액의 조성물에 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)의 공급에 의해 짧은 시간에 실리카 졸이 겔화가 발생하지 않고, 장시간 안정성을 유지 및 그라우팅 고결체의 용탈을 방지할 수 있는 콜로이달 실리카의 제조 및 그라우팅 장비의 부식방지를 위한 기술로 산도(Acidity)가 매우 높은 무기산을 사용하지 않아도 종래의 제조방법과 동일하게 그라우팅 졸겔 타임을 조절할 수 있음은 물론 제조된 콜로이달 실리카의 안정성을 장시간 제공할 수 있으며, 그라우팅 약제를 지반에 타설하기 위한 장비의 부식을 방지 및 최종 타설된 그라우팅 고결체의 용탈을 방지할 수 있는 그라우팅 조성물을 제공하고, 이를 이용한 환경친화적 그라우팅 시공방법에 관한 기술이다.
그라우팅(Grouting) 공법이란 연약지반을 위한 지반의 고결화, 지반의 지지력 증가, 투수성 감소, 지반과 구조물과의 일체화 등을 목적으로 기초지반이나 구조물 주변 및 구조물 자체 내부로 각종 시멘트, 모르타르, 약제 등의 그라우트를 주입하는 기술이다.
기초 지반이 연약할 때 구조물 주변 및 구조물 자체 또는 그 내부로 각종 시멘트나 모르타르나 반응약제 등을 주입하는 것으로서, 흙 속의 공극이나 암반의 균열에 주입제를 넣어 지수벽을 만들기 위한 목적으로 설치하는 커튼 그라우팅, 콘크리트 댐과 같은 구조물과 기초 암반과의 일체화, 기초 암반의 변형성과와 강도 등을 개량할 목적으로 실시하는 컨솔리데이션 그라우팅 등이 있다.
일반적으로 그라우팅과 관련한 연약지반이라고 하면 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반을 말하며, 예를 들면 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속하고 연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓여 진다면 침하량이 과대해지고, 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 발생하게 되므로 이러한 문제들이 예상되는 연약지반을 개량하여 어떠한 목적물을 건설하는데 있어 안전상의 문제점을 제거하기 위한 수단으로 연약지반 개량공법으로 그라우팅 공법이 많이 이용될 것으로 예측된다.
또한, 도로를 건설함에 있어 단단한 기초지반을 필요로 한데 연약지반구간을 피해 건설하기 위하여 과다한 공사비의 지출이 불가피해지는 경우 지반 건설에 필요로 하는 정도의 강도를 갖도록 경도를 끌어올리는 작업이 필요하게 된다.
그러나 상기와 같은 작업을 위한 종래의 용액형 또는 현탁액형 그라우팅 약액의 경우 콜로이달 실리카의 조성물을 얻기 위해서는 그라우팅에 대한 겔타임(Gel time)을 조절하기 위하여 고속교반의 분위기에서 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)이 다량 함유된 규산염과 pH가 매우 낮은 황산(H2SO4)과 같은 무기산(Inorganic acid)을 혼합하여 강산이 포함된 콜로이달 실라카를 그라우팅 약제로 사용하고 있었다.
종래의 방법과 같이 용액형 또는 현탁액형 그라우팅 약액의 콜로이달 실리카의 조성물을 제조할 경우 강산을 사용함에 따라 콜로이달 실리카의 그라우팅 약제를 제조하기 위한 작업 중 부주의에 의해 인체에 치명적인 위해를 가할 수 있으며, 작업장 주변에 강산에 의한 자연피해를 피할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 발명자는 그라우팅 공법에 의해 지하에 타설되는 그라우팅 약제가 지반환경에 문제가 발생하지 않고, 그라우팅 약제의 준비과정 중 pH가 매우 낮은 무기산으로부터 신체적 피해를 입지 않으면서 내구성이 우수하고, 용탈 및 누수가 발생하지 않는 그라우팅 공법을 제공하기 위해서는 황산과 같이 pH가 매우 낮은 무기산(Inorganic acid)과 규산염 대신에 위해도가 온순하고, 그라우팅 시멘트의 고결체에 물성 향상을 제공할 수 있는 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicates)의 고속 교반에 얻어진 콜로이달 실리카 용액에 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)을 추가로 포함하여 장시간 안정성을 유지하기 위한 그라우팅용 콜로이달 실리카가 함께 만들어짐은 물론 그라우팅 약제를 지반에 타설하기 위한 장비의 부식을 방지 및 최종 그라우팅 고결체의 용탈을 방지할 수 있는 그라우팅 조성물을 제공할 수 있음에 따라 그라우팅 시공을 위한 시간에 구애받지 않고, 용액형 및 현탁액형 그라우팅 약제를 준비하는 작업인들의 위험성를 배재하면서 콜로이달 실리카(Colloidal silica)와 겔화제 및 첨가제의 유입량을 조절하여 그라우팅의 겔 타임(Gel time)이 조절되면서 장시간 안정성을 유지하기 위한 콜로이달 실리카 조성물 및 이를 이용한 시공방법의 가능성을 연구하여 왔다.
종래의 콜로이달 실리카가 포함된 그라우팅 조성물 및 이를 이용한 시공방법의 문제점을 해결하기 위한 기술을 살펴보면 다음과 같다.
한국특허출원 10-2020-0123592에서는 겔 형성 후에도 유동성 유지가 가능하여 다량의 누수가 있거나 공동부위에 물이 많이 차 있는 경우 또는 유수(흐르는 물)지역에도 유리하게 적용할 수 있는 가소성 그라우트 약액 조성물과 이를 이용한 가소성 그라우트팅 공법을 제시하고 있다.
한국공개특허 10-2020-0051352에서는 일 실시예에 따른 CIP벽체후면 차수용 그라우팅공법은 다수의 벽체로 구성된 CIP 벽체의 후면 지반에 다수의 천공홀을 형성하는 천공홀 형성단계와; 상기 천공홀에 케이싱을 삽입하고 상기 케이싱 내에 주입관을 설치하는 주입관 설치단계와;상기 주입관을 통해 시멘트밀크로 이루어진 제1그라우팅재를 저압으로 주입하는 제1그라우팅재 주입단계와; 상기 지반의 공극에 침투된 제1그라우팅재의 표면에 피복되도록 제1그라우팅재 주입 후 연이어 제2그라우팅재를 주입하는 제2그라우팅재 주입단계;를 포함하는 CIP(Cast-In place Pile) 벽체후면 차수용 그라우팅공법을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2020-0041522에서는 기존 특허등록 제0681272호에 개시된 지반개량재의 성분 개선을 통한 고결시간의 조절과 압축강도가 증가되어질 수 있도록 하여 침수를 억제함과 함께 지반 보강효율이 극대화되도록 하기 위한 그라우트 주입재 제조방법, 이에 의해 제조된 그라우트 주입재 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2020-0016728에서는 주입재의 양생시간을 단축시키고 초기 강도 발현이 빠르며 친환경성을 갖는 강관다단 친환경 속경성 그라우팅용 조성물을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2019-0085742에서는 30~60 부피%의 물유리와 40~70 부피%의 물을 혼합하여 규산소다 수용액을 준비하는 단계; II) 상기 규산소다 수용액과 탄산수를 5:1 내지 10:1의 중량비로 배합하여 활성 실리케이트 약액을 얻는 단계; 및 III) 상기 활성 실리케이트 약액과 시멘트 수용액을 1:1의 부피비로 혼합하여 지반 내로 분사주입 및 겔화시키는 단계;를 포함하는 그라우팅 시공방법을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2017-0165818에서는 경량 무기 결합재 10~80중량%, 잔골재 10~80중량%, 성능 개선제 0.01~20중량% 및 물 1~50중량%를 포함하며, 성능 개선제는 에틸렌 초산 비닐 공중합체 75~99중량%, 스티렌 염화 비닐 공중합체 0.1~20중량%, 메틸메타크릴레이트-염화비닐리덴 공중합체 0.1~20중량%, 폴리아릴설폰 0.1~20중량% 및 라우릴 아크릴레이트 0.01~15중량%를 포함하고, 잔골재는 입경이 0.01~2mm범위를 가지는 실리카질 규사 50~99중량% 및 버텀애시 1~50중량%로 이루어지고, 경량 무기 결합재는 분말도가 3,500~8,000cm2/g인 미립도 시멘트 20~90중량%, 칼슘 알루미네이트 1~20중량%, 고로슬래그 0.1~20중량%, 메타카올린 0.1~20중량%, 천매암 분말 0.1~20중량%, 석고 0.1~15중량%, 알루민산 칼슘 0.1~10중량%, 제올라이트 0.1~10중량%, 부석 0.001~10중량% 및 지연제 0.01~10중량%를 포함하는, 내구성 및 자기 치유성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2015-0020804에서는 양이온교환수지를 이용하여 나트륨(Na) 성분을 제거하거나 최소화한 실리카 졸의 생성량과 겔화제 및 첨가제의 유입량을 조절할 수 있는 유체유입 제어장치와 자동유입 개폐장치를 이용한 그라우팅의 겔타임을 자동 조절할 수 있는 용탈방지용 고강도 그라우팅(Grouting) 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 시공방법을 제시하고 있다.
한국특허출원 10-2014-0099101에서는 지열히트펌프 설치 시 그라우팅 공정에 사용되는 그라우팅 재료에 들어가는 실리카를 유리 제조 공정의 부산물을 이용한 그라우팅 실리카 제조방법을 제시하고 있다.
상기와 같은 종래의 대부분의 기술에서는 용액형 또는 현탁액형 그라우팅 약액의 콜로이달 실리카 조성물 제조와 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 있어서, 강산을 사용함에 따라 콜로이달 실리카의 그라우팅 약제를 제조하기 위한 작업 중 부주의에 의해 인체에 치명적인 위해를 가할 수 있고 작업장 주변에 강산에 의한 자연피해를 배제할 수 없는 문제점이 있었으며, 특히 무기산과 액상 규산나트륨과 고속교반에 의해 제조된 콜로이달 실리카인 경우 몇시간 이내에 겔화가 발생하여 그라우팅을 위한 용액형 및 현탁액 형의 겔타임을 조절하기 어려울 뿐만 아니라 겔화가 발생하기 이전에 빠른 시간 내에 시공을 진행하여야 함에 따라 불량의 원인을 비롯한 다수의 안전 사고의 원인이 되었다.
본원 발명자는 그라우팅(Grouting)용 실리카 졸의 장시간 화학적 안정성을 유지하면서 내구성 및 용탈방지용 그라우팅을 위하여 종래의 액상 규산나트륨을 고속으로 회전하는 산성 용액에 공급하여 만들어지는 그라우팅용 실리카 졸 제조과정 중 pH가 매우 낮은 무기산(Inoganic acid) 공급에 따른 인체의 위험성과 그라우팅 고결체에 존재하는 알칼리 금속에 의해 지반 환경의 피해를 줄이기 위한 수단으로, 무기산(Inorganic acid)과 규산염을 사용하는 대신에 환경적으로 온순하고, 그라우팅 고결체의 물성 향상을 제공하는 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicates)의 고속교반에 의해 콜로이달 실리카가 만들어지고, 장시간 화학적 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 제공함은 물론 그라우팅 약제를 지반에 타설하기 위한 장비의 부식을 방지 및 최종 타설된 그라우팅 고결체의 용탈을 방지하기 위하여 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 포함된 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법은 종래기술에서 개시된바 없음을 확인하여 제안되는 신규의 기술이다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 급결 내지는 완결의 용액형 또는 현탁액형 그라우팅(Grouting) 공정 상 지반에 주입되는 그라우팅 약제의 겔타임(Gel time)을 조절하고, 지반에 타설된 그라우팅 고결체의 내구성 기능, 그라우팅 고결체의 용탈방지 기능, 그라우팅 타설 장비의 부식방지 및 장시간 화학적으로 안정한 상태의 실리카 졸을 제조함에 있어서, 환경적으로 온순하고, 그라우팅 고결체의 물성 향상을 제공하는 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicates)의 고속교반에 의해 콜로이달 실리카가 만들어지고, 장시간 화학적 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 제공함은 물론 그라우팅 약제를 지반에 타설하기 위한 장비의 부식을 방지 및 최종 타설된 그라우팅 고결체의 용탈방지를 하기 위하여 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 포함된 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법을 개발하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명이다.
본 발명은 그라우팅 시공 시 화학적으로 안정화된 콜로이달 실리카를 제공하기 위한 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 포함된 그라우팅 조성물에 의해 그라우팅의 겔 타임을 조절할 수 있는 시공방법을 제공함은 물론 연약지반의 형태나 그라우팅 시공 기간에 구애받지 않고, 그라우팅 시공 시 인력 및 자연의 위해도를 최소화하면서 지반을 보강하며, 그라우팅 고결체의 용탈방지 기능을 비롯한 그라우팅 장비의 부식방지의 기능에 의해 장기간 장비의 유지관리 가능을 비롯한 차수벽 및 보강체 등의 구조물을 균일하고 효율적으로 제공할 수 있는 그라우팅 시공방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 그라우팅 과정에서 지반에 주입되는 그라우팅 약제의 겔타임(Gel time) 조절이 필요로 하는 콜로이달 실리카(Colloidal silica) 용액을 제조할 때 환경적으로 마일드(Mild)하고, 시멘트 고결체의 물성 향상을 제공할 수 있는 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicates)의 고속교반에 의해 콜로이달 실리카가 만들어진 후 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 공급되는 그라우팅 조성물에 의해 그라우팅 시공 장비의 장기간 부식방지를 제공하면서, pH가 매우 낮은 무기산을 사용하지 않아도 종래의 제조방법 이상으로 그라우팅 졸겔 타임을 조절할 수 있도록 화학적으로 장시간 안정한 콜로이달 실리카를 함유하는 그라우팅 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공하고자 하는데 있는 것으로 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법은 기본적으로 1종 이상의 규산염(Silicate)과,
1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate) 또는 1종 이상의 유기산(Organic acid) 및,
타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)을 포함하고,
졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 이루어지는 용액형 내지는 현탁액형의 급결제와 40~75초 사이에 겔화가 이루어지는 용액형 내지는 현탁액형의 완결제로 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다.
본 발명의 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법을 제공하기 위하여, 지반에 타설되는 그라우팅 약제가물과 같이 투명한 액상을 제공하는 용액형 그라우팅 약제와 흙탕물과 같이 탁도를 나타내는 현탁액형 그라우팅 약제로 대별할 수 있으며, 용액상태의 용액형 그라우팅 약제와 현탁액형 그라우팅 약제의 혼합 공정에 의한 실리카 졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 되는 급결제와 40~75초 사이에 겔화가 되는 완결제로 이루어지면서 그라우팅 장비의 장기간 부식을 방지하고, 그라우팅 고결체의 용탈을 방지하며, 그라우팅을 위한 실리카 졸이 장시간 경과하여도 겔화가 되지 않고, 화학적으로 안정한 그라우팅용 실리카 졸을 제조하기 위하여 유기산(Organic acid)과 규산염(Silicates)의 고속교반에 의해 콜로이달 실리카가 만들어진 후 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 공급되는 공정으로 이루어진다.
여기서, 상기 40~75초 사이에 겔화가 되는 용액형 완결 시공법은 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 30~50 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하는 1단계 공정과 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 선택되어 수중에 7.5~15 중량% 용해되고, 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도로 함께 용해된 b 용액을 준비하는 2단계 공정이 제공되고, 1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 액이 이송펌프에 의해 각각 다른 주입장치로 이송이 되고, 주입장치 배출구 말단부에 a 용액과 b 용액이 지반에 혼합 배출되면서 실리카 졸/겔법에 의해 40~75초 사이에 겔화가 되어 용액형 완결이 이루어지도록 제공된다.
또한, 상기 5~13초 사이에 겔화가 되는 용액형 급결 시공법은 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 15~30 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하고, 구연산(Citric acid) 또는 설폼산(Sulfamic acid) 또는 옥살산(Oxalic acid) 중 1종 이상의 유기산(Organic acid)이 선택되어 수중에 9~25 중량%로 용해되도록 구성된 b 용액을 준비하고, 500~3,000 rpm의 교반속도를 갖는 교반기에서 규산염인 a 용액과 유기산인 b 용액이 고속으로 혼합되어 실리카 졸 용액을 제조하는 제1단계 공정과 실리카 졸/겔법에 의해 적절한 겔타임을 제공하면서 화학적으로 안정하고, 장기간 그라우팅 장비의 부식방지 및 그라우팅 고결체의 용탈을 방지하기 위한 실리카 졸 용액을 제공하기 위하여 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 10~25 중량%로 용해되고, 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도로 용해된 혼합용액을 준비하는 2단계 공정이 준비되고, 1단계 공정에서 준비된 실리카 졸 용액과 2단계 공정에서 준비된 규산염과 타닌산나트륨이 포함된 혼합용액이 이송펌프에 의해 각각 다른 주입장치로 이송이 되고, 주입장치 배출구 말단부에 1단계의 용액과 2단계의 용액이 지반에 혼합 배출되면서 실리카 졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 되어 용액형 급결이 이루어지도록 제공된다.
또한, 상기 40~75초 사이에 겔화가 되는 현탁액형 완결 시공방법은 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 20~35 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하는 1단계 공정과 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 선택된 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 2.5~8.5 중량%와 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도와 시멘트가 30~50 중량%가 혼합되도록 구성된 b 용액을 준비하는 2단계 공정이 제공되고, 1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 용액이 이송펌프에 의해 각각 다른 주입장치로 이송이 되고, 주입장치 배출구 말단부에 a 용액과 b 용액이 지반에 혼합 배출되면서 실리카 졸/겔법에 의해 40~75초 사이에 겔화가 되어 현탁액형 완결이 이루어지도록 제공된다.
또한, 상기 5~13초 사이에 겔화가 되는 현탁액형 급결제 시공방법은 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 35~50 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하고, 구연산(Citric acid) 또는 설폼산(Sulfamic acid) 또는 옥살산(Oxalic acid) 중 1종 이상의 유기산(Organic acid)이 선택되어 수중에 13~30 중량%로 용해되도록 구성된 b 용액을 준비하고, 500~3,000 rpm의 교반속도를 갖는 교반기에서 규산염인 a 용액과 유기산인 b 용액이 고속으로 혼합되어 실리카 졸 용액을 제조하는 제1단계 공정과 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 선택된 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 1.5~4.5 중량%와 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도와 시멘트가 25~45 중량%가 혼합되도록 구성된 b 용액을 준비하는 2단계 공정이 제공되고, 1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 용액이 이송펌프에 의해 각각 다른 주입장치로 이송이 되고, 주입장치 배출구 말단부에 a 용액과 b 용액이 지반에 혼합 배출되면서 실리카 졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 되어 현탁액형 급결이 이루어지도록 제공된다.
종래에는 실리카 졸/겔법에 의한 용액형 완결, 급결 및 현탁액형 완결, 급결 시공을 위하여 산도가 매우 높은 황산과 규산염의 고속회전에 의해 만들어지는 실리카 졸 용액을 이용하고 있다. 종래의 방법과 같이 황산과 같은 강산을 이용할 경우 금속으로 이루어진 그라우팅 설비의 부식을 가속화하여 고가의 장비를 장기간 사용하는데 한계가 있으며, 작업인의 부주의에 의해 인체에 엄청난 피해를 가져다 줄 수 있고, 특히 종래의 방법에 의해 만들어진 그라우팅용 실리카 졸 용액은 화학적으로 매우 불안정함에 따라 빠른 시간 내에 겔화가 시작되어 그라우팅을 위한 겔타임을 제공할 수 없으며, 최종 그라우팅 고결체의 높은 강도를 제공할 수 없음은 물론 그라우팅 고결체의 용탈이 발생하여 우수한 물성의 그라우팅 고결체를 제공할 수 없다는 큰 문제점을 가지고 있었다.
반면, 본 발명은 타닌산나트륨이 포함된 유기산과 규산염의 고속회전에 의해 만들어지는 그라우팅용 실리카 졸을 제조하는 것으로서, 환경적으로 온순하여 작업자의 부주의에서라도 인체에 피해를 주지 않으면서, 그라우팅의 핵심기술인 실리카 졸 용액의 안정성을 장시간 유지하여 겔화를 장시간 방지할 수 있어 시간에 구애받지 않고 그라우팅 시공 준비를 할 수 있고, 그라우팅 주입장비에 대한 부식방지 기능에 의해 고가의 장비를 보호하는데 기여할 수 있으며, 그라우팅 고결체의 용탈을 방지할 수 있어 기업의 기술경쟁력 확보는 물론 광범위한 지반강화 분야기술에 널리 활용될 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 노동자의 열악한 작업환경을 개선하여 안전한 건설현장을 제공하고, 환경을 지키는 디딤돌 역할을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 실시예로 기재하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 발명의 보호범위는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본 발명의 기술구성을 구현하기 위하여 실험실 분위기에서 수행하였다.
<실시 예 1>
500 ml PE 용기 2개를 준비한 후 유성팬으로 하나의 용기에는 A라고 기재하고, 다른 하나의 용기에는 B라고 기재하였다.
A의 용기에 규산나트륨(에스켐텍) 용액을 50 중량%가 되도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다. B용기에 중탄산나트륨(Sodium bicarbonate, 삼전순약) 12 중량%와 타닌산나트륨(Sodium tannate, 삼전순약) 25 ppm 농도가 되도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다. A와 B 용기에 준비된 용액을 혼합한 후 용기를 흔들면서 흐르지 않은 상태의 시간을 측정하여 겔타임으로 하였으며, 겔화된 고결체를 이용하여 물성테스트를 수행하였다.
<실시 예 2>
500 ml PE 용기 3개를 준비한 후 유성팬으로 하나의 용기에는 A-1라고 기재하고, 다른 하나의 용기에는 A-2라고 기재하였으며, 나머지 용기에 B라고 기재하였다.
A-1의 용기에 설폼산(Sulfamic acid, 삼전순약)이 30 중량%가 될 수 있도록 측량하고, 물 100 ml를 충진하였다. B의 용기에는 규산칼륨(Potassium silicate, 에스켐텍)이 20 중량%와 타닌산나트륨이 50 ppm 농도가 될 수 있도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다.
상기 고속회전하면서 A-1과 A-2의 혼합과정에서 제조된 실리카 졸 용액과 B 용기에 준비된 용액을 혼합한 후 용기를 흔들면서 흐르지 않은 상태의 시간을 측정하여 겔타임으로 하였으며, 겔화된 고결체를 이용하여 물성테스트를 수행하였다.
<실시 예 3>
500 ml PE 용기 2개를 준비한 후 유성팬으로 하나의 용기에는 A라고 기재하고, 다른 하나의 용기에는 B라고 기재하였다.
A의 용기에 규산나트륨 용액을 50 중량%가 되도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다. B용기에 시멘트(한일시멘트) 45 중량%, 중탄산나트륨(Sodium bicarbonate) 12 중량%와 타닌산나트륨(Sodium tannate) 75 ppm 농도가 되도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다. A와 B 용기에 준비된 용액을 혼합한 후 용기를 흔들면서 흐르지 않은 상태의 시간을 측정하여 겔타임으로 하였으며, 겔화된 고결체를 이용하여 물성테스트를 수행하였다.
<실시 예 4>
500 ml PE 용기 3개를 준비한 후 유성팬으로 하나의 용기에는 A-1라고 기재하고, 다른 하나의 용기에는 A-2라고 기재하였으며, 나머지 용기에 B라고 기재하였다.
A-1의 용기에 옥살산(Oxalic acid)이 30 중량%가 될 수 있도록 측량하고, 물 100 ml를 충진하였다. B의 용기에는 규산칼륨(Potassium silicate)이 40 중량%와 타닌산나트륨이 100 mmp 농도가 될 수 있도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다.
상기 고속회전하면서 A-1과 A-2의 혼합과정에서 제조된 실리카 졸 용액과 B 용기에 준비된 용액을 혼합한 후 용기를 흔들면서 흐르지 않은 상태의 시간을 측정하여 겔타임으로 하였으며, 겔화된 고결체를 이용하여 물성테스트를 수행하였다.
<비교 예 1>과 <비교 예 3>
타닌산나트륨을 공급하지 않은 것을 제외하고, 실시 예 1과 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.
<비교 예 2>와 <비교 예 4>
유기산 대신에 황산으로 실리카 졸을 제조하고, 타닌산나트륨을 공급하지 않은 것을 제외하고, 실시 예 2와 실시 예 4와 동일하게 수행하였다.
상기 비교 예 1~4 및 실시 예 1~4의 결과를 표 1에 나타냈으며, 최대 일축 압축강도는 28일 공기 중 양생한 후 압축강도 시험기(GYHC-100TD)에 의해 측정한 결과이며, 용액형 완결 및 급결의 그라우팅 고결체는 측정하지 않았다. 용탈량은 용액형 완결 및 급결에 대한 시료를 대상으로 확인하였으며, 최종 만들어진 고결체를 1주일 방치했을 때 고결체로부터 빠져 나오는 물의 양을 100 중량%로 확인하였다.
구분 그라우팅 type Gel time(sec) 용탈량
(%)		 인체 위해도 최대 일축 압축강도(kPa)
실시 예 1 용액형 완결 52 0 - -
실시 예 2 용액형 급결 7.5 0 낮음 -
실시 예 3 현탁액형 완결 58 - - 2,320
실시 예 4 현탁액형 급결 8.2 - 낮음 2,670
비교 예 1 용액형 완결 56 15 - -
비교 예 2 용액형 급결 7.0 18 매우 높음 -
비교 예 3 현탁액형 완결 55 - - 2,180
비교 예 4 현탁액형 급결 7.8 - 매우 높음 2,470
표 1에서 나타낸 바와 같이 비교 예 2와 4에서 고속회전하면서 황산과 규산염의 혼합에 의해 만들어진 실리카 졸 용액을 이용한 용액형 급결 및 현탁액형 급결의 그라우팅 시공방법에 있어서 pH가 매우 낮은 황산을 사용함에 있어서 물과 희석할 때 발열반응에 의한 위험도가 매우 높았을 뿐만 아니라 고속교반과 같은 작업 과정 중 부주의에 의한 황산이 피부나 옷에 접촉했을 때의 위해도가 매우 높음을 확인하였으며, 용액형 및 현탁액형의 급결 그라우팅 시공은 겔타임이 7~8초 이내에 이루어지는 것으로 확인되었으며, 최대 일축 압축강도가 현탁액형 완결인 경우 2,180 kPa를 나타냈으며, 현탁액형 급결인 경우 2,470 kPa를 나타냈다.
반면, 본 발명에 의한 용액형 및 현탁액형의 급결 그라우팅 시공을 위한 콜로이달 실리카를 제조할 때 유기산을 사용할 경우 손으로 접촉하여도 무리가 없을 수준으로 인체의 위해도가 전혀 없었으며, 완결 및 급결 그라우팅 겔타임 역시 종래 인체에 위해도가 높은 황산을 사용한 콜로이달 실리카와 매우 유사한 시간에 겔타임이 나타났다. 또한 현탁액 형의 급결 고결체에서도 황산으로 제조된 콜로이달 실리카를 이용한 고결체와 동등 이상의 압축강도가 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 실시 예 1과 2와 같은 용액형 완결 및 급결인 고결체인 경우 전혀 용탈이 발생하지 않음을 확인하였으며, 이와 같이 용탈이 발생하지 않는 것은 실리카 겔 구조의 격자 사이에 존재하는 미량의 타닌산나트륨은 실리카 겔 격자의 x, y, z 축으로부터의 축소를 억제하여 실리카 겔 격자 사이에 존재하는 물이 그라우팅 고결체로부터 빠져 나오지 않는 것으로 예상할 수 있다.
<실시 예 5>
500 ml PE 용기 2개를 준비한 후 유성팬으로 하나의 용기에는 A라고 기재하고, 다른 하나의 용기에는 B라고 기재하였다.
A의 용기에 설폼산(Sulfamic acid)이 30 중량%가 될 수 있도록 측량하고, 물 100 ml를 충진하였다. B의 용기에는 규산칼륨(Potassium silicate)이 20 중량%와 타닌산나트륨이 100 ppm 농도가 될 수 있도록 측량하고, 최종 체적을 200 ml로 하였다.
상기 A 용기의 살폼산 용액을 고속회전하면서 B의 규산칼륨과 타닌산나트륨이 용존된 용액을 공급하여 본원에 의한 그라우팅용 실리카 졸 용액을 제조하였다.
또한 본원에 의한 실리카 졸의 안정성 및 부식방지의 기능을 평가하였다. 실리카 졸의 안정성을 확인하기 위하여 비교 예 5 및 실시 예 5에 의해 제조된 실리카 졸 용액을 상온에 방치하고, 시각적 방법에 의해 겔화 또는 석출이 일어나는 날짜를 확인하였다. 부식방지 기능을 확인하기 위하여 비교 예 5 및 실시 예 5에 의해 제조된 실리카 졸 용액에 염화나트륨(5%)을 공급한 다음 제조된 용액 내부에 20 × 20 × 1 mm 크기의 철 시편을 넣고, 철 시편이 녹이 발생하는 시간을 확인하였다.
<비교 예 5>
설폼산(Sulfamic acid) 대신에 황산을 사용하고, 타닌산나트륨을 공급하지 않을 것을 제외하고, 실시 예 5와 동일하게 수행하였다.
비교 예 5 및 실시 예 5의 결과를 표 2에 나타냈다.
구분 겔화 또는 석출이 발생하는 시간(h) 녹 발생이 시작되는 시간
(h)
실시 예 5 36시간 이내 확인 못함 83
비교 예 5 6.5 18
표 2에서 나타낸 바와 같이 비교 예 5에서 타닌산나트륨이 존재하지 않은 상태에서 pH가 매우 낮은 황산과 규산염을 고속회전하면서 제조한 콜로이달 실리카인 경우 제조된 시간으로부터 약 6시간 30분이 경과했을 때 석출물이 발생함을 확인하였으며, 부식발생의 경우 제조된 시간으로부터 약 18시간 경과했을 때 녹이 발생하는 것을 확인하였다.
반면, 실시 예 5에서 황산과 같은 pH가 매우 낮은 무기산을 사용하지 않고, pH가 온순한 유기산과 타닌산 나트륨이 혼합된 약제를 이용하여 실리카 졸 용액을 제조할 경우 제조 시간으로부터 36시간이 경과하여도 겔화가 일어나지 않음을 확인하였으며, 부식방지의 효과도 매우 우수함을 화인하였다.
따라서 본원의 기술구성에 의해 연약지반의 형태나 토질의 종류에 따라 용액형 내지는 현탁액형의 그라우팅 주입재를 급결 및 완결의 겔타임을 조절할 수 있음은 물론 그라우팅의 핵심기술인 실리카 졸 용액의 안정성을 장시간 유지하여 겔화를 장시간 방지할 수 있어 시간에 구애받지 않고 그라우팅 시공 준비를 할 수 있고, 그라우팅 주입장비에 대한 부식방지 기능에 의해 고가의 장비를 보호하는데 기여할 수 있으며, 그라우팅 고결체의 용탈을 방지할 수 있어 기업의 기술경쟁력 확보는 물론 광범위한 지반강화 분야기술에 널리 활용할 수 있는 기술로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (9)

  1. 지반 개량이나 용수(湧水)의 방지를 위해 지반의 공극에 약액을 공급하여 지반의 고결화를 도모하고, 지반의 지지력 증가, 투수성 감소, 지반과 구조물과의 일체화를 위해 사용되는 그라우트용 콜로이달 실리카를 제조함에 있어서,
    상기 그라우트용 콜로이달 실리카는 1종 이상의 규산염(Silicate)과,
    1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate) 또는 1종 이상의 유기산(Organic acid) 및,
    타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)을 포함하고,
    졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 이루어지는 용액형 내지는 현탁액형의 급결제와 40~75초 사이에 겔화가 이루어지는 용액형 내지는 현탁액형의 완결제로 이루어짐을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그라우트용 콜로이달 실리카 중 용액형 완결제는 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 30~50 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하는 1단계 공정 및;
    중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 선택되어 수중에 7.5~15 중량% 용해되고,
    타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도로 함께 용해된 b 용액을 준비하는 2단계 공정을 수행하여;
    상기 1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 액을 이송펌프를 각각 다른 주입장치로 이송한 후 주입장치 배출구 말단부에서 a 용액과 b 용액을 혼합 배출시키면 실리카 졸/겔법에 의해 40~75초 사이에 겔화가 되어 용액형 완결이 이루어지도록 제조된 것임을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그라우트용 콜로이달 실리카 중 용액형 급결제는 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 15~30 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하고,
    구연산(Citric acid) 또는 설폼산(Sulfamic acid) 또는 옥살산(Oxalic acid) 중 1종 이상의 유기산(Organic acid)이 선택되어 수중에 9~25 중량%로 용해되도록 구성된 b 용액을 준비하고,
    500~3,000 rpm의 교반속도를 갖는 교반기에서 규산염인 a 용액과 유기산인 b 용액이 고속으로 혼합되어 실리카 졸 용액을 제조하는 제1단계 공정 및;
    실리카 졸/겔법에 의해 실리카 졸 용액을 제공하기 위하여 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 10~25 중량%로 용해되고,
    타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도로 용해된 혼합용액을 준비하는 2단계 공정을 수행하여;
    상기 1단계 공정에서 준비된 실리카 졸 용액과 2단계 공정에서 준비된 규산염과 타닌산나트륨이 포함된 혼합용액을 이송펌프를 이용 각각 다른 주입장치로 이송한 후 주입장치 배출구 말단부에서 a 용액과 b 용액을 혼합 배출시키면 실리카 졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 되어 용액형 급결이 이루어지도록 제조된 것임을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그라우트용 콜로이달 실리카 중 현탁액형 완결제는 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 20~35 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하는 1단계 공정 및;
    중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 선택된 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 2.5~8.5 중량%와 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도와 시멘트가 30~50 중량%가 혼합되도록 구성된 b 용액을 준비하는 2단계 공정을 수행하여;
    1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 용액을 이송펌프를 이용 각각 다른 주입장치로 이송한 후 주입장치 배출구 말단부에서 a 용액과 b 용액을 혼합 배출시키면 실리카 졸/겔법에 의해 40~75초 사이에 겔화가 되어 현탁액형 완결이 이루어지도록 제조된 것임을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 그라우트용 콜로이달 실리카 중 현탁액형 급결제는 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3) 중 1종 이상의 규산염(Silicate)이 선택되어 수중에 35~50 중량%로 용해되도록 구성된 a 용액을 준비하고,
    구연산(Citric acid) 또는 설폼산(Sulfamic acid) 또는 옥살산(Oxalic acid) 중 1종 이상의 유기산(Organic acid)이 선택되어 수중에 13~30 중량%로 용해되도록 구성된 b 용액을 준비하고,
    500~3,000 rpm의 교반속도를 갖는 교반기에서 규산염인 a 용액과 유기산인 b 용액이 고속으로 혼합되어 실리카 졸 용액을 제조하는 제1단계 공정 및;
    중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨 또는 중탄산암모늄 중 선택된 1종 이상의 중탄산염(Bicarbonate)이 1.5~4.5 중량%와 타닌산 나트륨(Tannic acid-Na)이 20~100 ppm 농도와 시멘트가 25~45 중량%가 혼합되도록 구성된 b 용액을 준비하는 2단계 공정을 수행하여;
    상기 1단계 공정에서 준비된 a 용액과 2단계 공정에서 준비된 b 용액을 이송펌프를 이용 각각 다른 주입장치로 이송한 후 주입장치 배출구 말단부에서 a 용액과 b 용액을 혼합 배출시키면 실리카 졸/겔법에 의해 5~13초 사이에 겔화가 되어 현탁액형 급결이 이루어지도록 제조된 것임을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법.
  6. 제2항에 따라 용액형 완결제로 제조된 그라우팅용 콜로이달 실리카를 연약지반에 주입하여 용액형 완결제가 40~75초 사이에 겔화가 되어 지반을 개량하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 이용한 그라우팅 시공방법.
  7. 제3항에 따라 용액형 급결제로 제조된 그라우팅용 콜로이달 실리카를 연약지반에 주입하여 용액형 급결제가 5~13초 사이에 겔화되어 지반을 개량하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 이용한 그라우팅 시공방법.
  8. 제4항에 따라 현탁액형 완결제로 제조된 그라우팅용 콜로이달 실리카를 연약지반에 주입하여 현탁액형 완결제가 40~75초 사이에 겔화가 되어 지반을 개량하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 이용한 그라우팅 시공방법.
  9. 제5항에 따라 현탁액형 급결제로 제조된 그라우팅용 콜로이달 실리카를 연약지반에 주입하여 현탁액형 급결제가 5~13초 사이에 겔화되어 지반을 개량하는 단계를 포함하여 이루어짐 특징으로 하는 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카를 이용한 그라우팅 시공방법.
KR1020220145365A 2022-11-03 2022-11-03 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법 KR20240063590A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220145365A KR20240063590A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220145365A KR20240063590A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240063590A true KR20240063590A (ko) 2024-05-10

Family

ID=91072462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220145365A KR20240063590A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240063590A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100913572B1 (ko) 고강도 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101582246B1 (ko) 용탈 방지용 고강도 그라우팅 조성물 및 이를 이용한 시공방법
US7163358B2 (en) Injection grouting
CN114180930A (zh) 高水压超大直径水下盾构隧道双液注浆浆液及工艺与应用
KR101709239B1 (ko) 산업부산물을 이용한 지반 차수용 친환경 무기계 그라우트 조성물
CN105084851B (zh) 一种防渗防腐混凝土材料及其制备方法
KR102435537B1 (ko) 실리카-졸 상을 형성하는 친환경 그라우트재 제조방법 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR20220029839A (ko) 친환경 지반주입 보강 그라우트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
EP1539652B1 (en) Injection grouting
CN101672037A (zh) 一种拜耳法赤泥固化筑坝和堆存方法
KR101737362B1 (ko) 자기치유성 그라우팅재 및 이를 이용한 그라우팅 공법
KR102337977B1 (ko) 지반차수 및 보강용 그라우팅 약액 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102302868B1 (ko) 모든 지반층에 차수 그라우팅할 수 있는 친환경 그라우팅 약액 제조방법 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR102585612B1 (ko) 친환경 저탄소 지반 그라우트재 조성물
KR102243086B1 (ko) 겔 타임을 자동 조절할 수 있는 용탈방지용 그라우팅 완결 및 급결 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
JP2003119464A (ja) スラグ系注入材
JPH10168452A (ja) 水ガラス系懸濁型グラウト剤とそれを用いた地盤注入固 結法
KR20240063590A (ko) 장시간 안정성을 유지할 수 있는 그라우팅용 콜로이달 실리카 제조방법 및 이를 이용한 시공방법
JP2002060748A (ja) 地盤固結材および地盤固結工法
KR102464905B1 (ko) 실리카졸을 이용한 지반보강공법
KR102583952B1 (ko) 알루미늄 염을 이용한 그라우팅용 콜로이달 실리카 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102413054B1 (ko) 토양 침투성이 높은 콜로이달 실리카를 함유하는 그라우팅 조성물을 이용한 그라우팅 시공방법
JPH04221116A (ja) 地盤注入工法
US4804297A (en) Method of underwater casting
JP4212315B2 (ja) 土の固結方法およびコンクリート躯体の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
X701 Decision to grant (after re-examination)