시멘트-규산나트륨 그라우트의 초기강도증가에 영향을 미치는 요소에 관한 연구

Abstract

최근 도심 지하철 및 대형 건축공사장의 지반굴착 등의 많은 토목공사가 진행되고 있다. 공사지반의 지질에 파쇄대, 미고결사암등 균질하지 않은 지층과 한강 근접지역과 같이 지하수위가 높은 지역에서의 대형지반굴착 및 도심지하철공사가 활발히 진행되고 있기 때문에 그라우팅의 초기강도 증진과 내구성 증진이 더욱 중요한 인자로 부각되고 있고, 우수한 지반주입재의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구는 그라우팅재의 초기강도증가에 영향을 미치는 요소들을 파악하고, 그 요소들의 역학적 특성을 분석하는 것에 있다. 또한 자화수, STPP첨가 및 NaOH의 영향을 고려하여 수화반응의 촉진 및 지연과 그라우트재의 초기강도증가의 상관관계를 해석하였다. MFTW(자화수)를 배합수로 사용한 시료는 일반수를 사용한 시료보다 약 20~50%의 강도증가 현상을 나타내었다. STPP 첨가시 약 5~12배 정도의 고강도를 나타내었다. 이는 MFTW(자화수)와 STPP가 수화를 촉진시켜 초기강도증진에 영향을 준 것으로 판단된다. 규산나트륨(3호)과 시멘트 그라우트에서 생성된 진한 NaOH 농도는 산화칼슘의 용해도를 저하시켜 수화를 지연시킴으로써 결과적으로 규산겔의 강도발현을 지연시키는 요소로 작용하였다.; Recently, as a lot of the civil construction like excavation and subway construction of down-town areas is built in high under- ground water level and inhomogeneous ground, the improvement of early compressive strength and durability of cement grout has been more important. Hence, development of excellent cement grout materials is required. This study is about the estimation of the mechanical properties of factors influencing the early strength of cement grout material. The correlation of hydration and early strength of cement grout materials considering the effect of MFTW, STPP and NaOH is analyzed. The sample using the MFTW(Magnetic Field Treated Water) results in highly compressive strength increases in compressive strength approximately from 20% to 50%. The grout sample adding an additive called STPP(Sodium Tripolyphosphate) results in highly compressive strength increases in compressive strength approximately from 5 times to 12 times. As grout was hydrated quickly by MFTW and STPP, early compressive strength was increased. As sodium hydroxide(NaOH) of high concentration reduce solubility of calcium oxidation(CaO), the strength development is retarded by sodium hydroxide(NaOH). Consequently, sodium hydroxide(NaOH) retard the hydration and the compressive strength of homogel is decreased.