무기질계 지반주입재에 관한 연구

Abstract

지반개량 재료로 사용되는 무기질계 주입재는 기존의 물유리계 재료를 사용할 경우 발생하는 용출현상 및 강도저하를 보완한 시멘트계 급결재와 무기질계 초미립자를 주원료로 하는 순수 무기질 재료를 사용한 것으로서, 시공 후 내구성 및 강도가 우수하고 주입재의 용출 현상이 발생하지 않아 환경오염 문제가 거의없는 영구적인 차수 및 보강에 적합한 친환경적인 재료이다. 본 연구는 지반개량 재료로서 급결성 시멘트계 재료와 순수 무기질 주입재를 주원료로 배합된 MIS(Micro Injection-process System)시료와 기존에 많이 쓰여지고 있는 물유리계 주입재인 SGR(Space Grouting Rocket System)시료의 내구성 및 친환경적특성을 일축압축강도시험, 삼축투수시험, 용탈시험, 내화학성시험, 환경영향성평가 등의 실험으로 비교 분석 하였다. 일축압축 시험결과 재령 28일 강도는 MIS 시료가 SGR재료에 비해 1.7배 크게 발현 되었고, 재령40일 이후 SGR재료는 강도가 저하하는 반면 MIS 시료는 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 삼축투수시험 결과 MIS 시료가 SGR시로보다 차수효과가 큰 것으로 나타났고, 용탈시험 결과 MIS 시료의 용출액이 SGR 시료의 용출액에 비해 Cr^(6+) Pb, Si 성분이 적게 검출됨을 확인할 수 있었다. 내화학성시험 결과 MIS 시료의 길이변화율이 물유리계주입재에 비해 10배∼25배 작게 나타났다. 그리고 환경영향성평가 결과 MIS 시료가 SGR 시료에 비해 공시어의 생존율이 높게 나타났다. 또한, SGR 시료는 초기에 급격한 pH 증가가 있었던 반면 MIS 시료는 pH 8을 전후로 소폭 변화함을 알 수 있었다. 이 결과 MIS 시료가 SGR 시료에 비해 친환경적임이 증명되었다. 따라서 MIS주입재는 기존의 SGR주입재에 비해 고강도 이고, 공기단축 및 기초지반의 구조적 안정성이 우수하며 친환경적이라 지하수오염 등의 문제도 적을 것으로 판단된다.; Inorganic injection materials, one of the ground improvement material, consist of cement accelerator and pure mineral material that is the ingredients inorganic injection materials. And Inorganic injection materials is ground improvement materials that is environmentally friendly and good at cut-off ability because of its good durability and non-leaching. In this study, Inorganic injection materials which are consist of the main resources of pure mineral materials, which is MIS(Micro Injection-process System) that rapid-setting cement based materials for ground improvement, were compared to the SGR(Space Grouting Rocket System) that ground injection materials using water glasses, which are environmentally friendly and they were ananyzed by operating Unconfined compression test, Unconfined permeability test, Syneresis test, Chemical resistance test, Environmental impact statement. Age 28days the results of the uniaxial compression test showed that the strength of the MIS sample was 1.7 times bigger than material SGR sample and after 40-day, the strength of material SGR sample declined. But the MIS sample tended to increase continuously. The results of the Unconfined permeability test showed that permeablity of the MIS sample is smaller than those of the SGR sample. And the results of the chemistry ingredients showed that detecting the elements ,which are Cr^(6+), Pb and Si, in the MIS leaching liquid was less than those of the SGR. The results from the chemical resistance test the rate of change of MIS sample is 10∼25 times smaller than the ground injection materials using water glasses. Also, the results of Environmental impact statement proved that MIS sample was more environmentallly cleaner than SGR sample which is the ground injection materials using water glasses.