본 연구는 기존 차수 그라우팅공법에서 사용되는 규산질 물유리계(규산소다) 재료에 대해 환경성과 주입재 내구성 문제에 대한 문제점을 인식하여 이를 대체한 실리카졸(Silica-Sol)의 성능효과와 실리카졸을 사용한 공법의 현장 적용성을 분석함으로써 타공법 대비 효과를 비교 제시하였다. 환경성 내구성 평가와 관련 실내에서 주입재에 대한 어독성, 수중불분리 및 pH 농도 변화, 용출, 압축강도, 길이변화(수축량), 해수영향에 의한 약액 효능 분석 시험을 한 결과 실리카졸 공법은 물유리계인 LW 공법에 비해 압축강도는 약 1.3배 강하고 수축률은 3~8배 정도 적었으며, 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분(Cd, Cu, Hg, $Cr^{+6}$, 유기인)이 전혀 없는 것으로 나타났다. 특히 어독성의 경우 수조 내 물의 pH 농도 변화가 거의 없이 공시어 또한 모두 장시간 생존하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 해수 염분에 의한 약액의 강도, 내구성 저하가 없는 것으로 분석되었다. 현장시험에서는 주입실시공 후 표준관입시험, 공내재하(LLT), 전단시험(BST)을 통해 지반개량에 대한 강도 물성치 증가 및 현장투수시험을 통해 풍화토(토사)층의 투수계수가 $1{\times}10^{-5{\sim}-6}cm/sec$로 저하됨으로써 현장적용에 대한 공법 시공 효과를 관찰할 수 있었다.
본 연구는 기존 차수 그라우팅공법에서 사용되는 규산질 물유리계(규산소다) 재료에 대해 환경성과 주입재 내구성 문제에 대한 문제점을 인식하여 이를 대체한 실리카졸(Silica-Sol)의 성능효과와 실리카졸을 사용한 공법의 현장 적용성을 분석함으로써 타공법 대비 효과를 비교 제시하였다. 환경성 내구성 평가와 관련 실내에서 주입재에 대한 어독성, 수중불분리 및 pH 농도 변화, 용출, 압축강도, 길이변화(수축량), 해수영향에 의한 약액 효능 분석 시험을 한 결과 실리카졸 공법은 물유리계인 LW 공법에 비해 압축강도는 약 1.3배 강하고 수축률은 3~8배 정도 적었으며, 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분(Cd, Cu, Hg, $Cr^{+6}$, 유기인)이 전혀 없는 것으로 나타났다. 특히 어독성의 경우 수조 내 물의 pH 농도 변화가 거의 없이 공시어 또한 모두 장시간 생존하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 해수 염분에 의한 약액의 강도, 내구성 저하가 없는 것으로 분석되었다. 현장시험에서는 주입실시공 후 표준관입시험, 공내재하(LLT), 전단시험(BST)을 통해 지반개량에 대한 강도 물성치 증가 및 현장투수시험을 통해 풍화토(토사)층의 투수계수가 $1{\times}10^{-5{\sim}-6}cm/sec$로 저하됨으로써 현장적용에 대한 공법 시공 효과를 관찰할 수 있었다.
This study analyzes the environmental and durability problems of traditional (LW) grouting method. And the proposed method was compared to the others effects by analyzing the in-situ applicability and effect of performance of the method using the silica sol. This study analyzed the eco-friendly, eff...
This study analyzes the environmental and durability problems of traditional (LW) grouting method. And the proposed method was compared to the others effects by analyzing the in-situ applicability and effect of performance of the method using the silica sol. This study analyzed the eco-friendly, effects of high strength silica sol through laboratory tests. The effects of the construction process were identified through the field tests. The compressive strength was increased by 1.3 times compared to the LW method and the shrinkage is 3~8 times less than that of LW method with water glass. No toxicity, which could affect soil contamination. In particular, it was confirmed that the Toxicity fish also survived with little pH change in the concentration tank. Also it confirmed the construction effects through field test. Field tests are a standard penetration test, permeability test, LLT, BST. Permeability was reduced to $1{\times}10^{-5{\sim}-6}cm/sec$.
This study analyzes the environmental and durability problems of traditional (LW) grouting method. And the proposed method was compared to the others effects by analyzing the in-situ applicability and effect of performance of the method using the silica sol. This study analyzed the eco-friendly, effects of high strength silica sol through laboratory tests. The effects of the construction process were identified through the field tests. The compressive strength was increased by 1.3 times compared to the LW method and the shrinkage is 3~8 times less than that of LW method with water glass. No toxicity, which could affect soil contamination. In particular, it was confirmed that the Toxicity fish also survived with little pH change in the concentration tank. Also it confirmed the construction effects through field test. Field tests are a standard penetration test, permeability test, LLT, BST. Permeability was reduced to $1{\times}10^{-5{\sim}-6}cm/sec$.
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문제 정의
본 연구는 기존 그라우팅 시공 중 규산소다와 같은 규산질 물유리계 재료 사용에 대해 환경성과 주입재 내구성 문제에 대한 문제점을 인식하여 이를 보완한 실리카졸(Silica-Sol) 및 실리카졸 공법에 대해 알아보고, 실내시험 및 현장시험을 통한 실리카졸 약액재료의 성능과 차수공법의 적용성을 분석함으로써 타 공법 대비 효과를 비교･제시하는 데 그 목적이 있다. 그 결과를 요약･정리하여 다음과 같이 나타내었다.
본 연구는 앞서 실시한 굴착 가시설 흙막이 배면 지반 외 터널 갱내 차수그라우팅을 실시하고, 터널 굴착 시 터널 막장 내부로의 지하수 유입 차단효과를 확인하고자 하였다. 터널 막장 면에서의 갱내 차수그라우팅은 주입지층이 기존의 차수지반 대상인 모래질의 풍화토 지반이 아닌 풍화암 이상의 암반지층으로 주입이 지층 공극상이 아닌 암반 절리면을 따라 소정의 반경(m) 주입이 이루어졌음을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 실리카졸 공법에 대하여 실제 현장에서의 시공 적합성을 파악하고자 시험시공을 실시하고 차수 등 지반개량 효과를 확인하였다. 효과 확인은 대상 지반에 주입시공 전/후로 대비하여 토질시험을 실시하여 결과값을 비교･측정하였다.
따라서 수년에 걸쳐 사용되어 온 약액 주입공법들에 대한 환경성에 대한 평가 기준이 필요하고, 무엇보다 단점을 보완할 수 있는 재료 및 시공법이 폭넓게 사용되어야 한다고 판단된다. 이에 본 연구는 친환경을 고려한 약액재료, 특히 실리카졸계 약액의 특성 및 실리카졸계 약액을 사용하는 차수공법의 적용성을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 기존의 차수공법에 대한 소개와 비교･분석을 통해 친환경 공법의 필요성을 제시하고, 실내시험을 통한 비알칼리성 실리카졸 차수공법에 사용되는 약액에 대하여 환경성 검사를 통해 친환경적 재료에 대한 검증과 더불어 현장시험시공을 실시하여 현장 토층에 대한 시추조사, 표준관입시험 및 현장 투수시험 등 시공 전/후의 효과를 확인함으로써 주입성능 및 효과를 분석･제시하였다.
, 2009)가 우려된다. 이에 본 연구에서는 실리카졸계 주입재에 대해 해수영향에 따른 강도, 내구성 저하 유무를 관찰하였다. 실험은 앞서 실험한 압축강도, 길이변화 실험 방법으로 배합수를 일반수와 해안 인접지반의 현장채취수로 하였을 때 결과값을 비교･분석하였다.
환경 영향성 평가를 위하여 어독성 시험(Jo et al., 2011)을 수행함으로써 실리카졸계 주입 약액이 어류의 생존성 및 활동성에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 또한, 기존 LW 공법의 주입재에 대해서도 같은 시험을 수행하여 그 결과를 비교･분석하였다.
제안 방법
시험방법은 KS M 0111에 규정된 ｢어류에 의한 급성 독성시험｣의 규정을 바탕으로 공시어는 약 8cm 정도의 크기가 균등한 금붕어를 사용하고 깨끗한 유리제인 온도조절 및 공기송풍이 가능한 시험수조를 사용하였으며, 수조 내 수온은 12℃～20℃의 지정온도를 유지하도록 하였다. 그리고 공시어를 순응수조에 1주일간 두어 시험 시의 수온 및 수질에 적응시켰으며, 예비시험을 여러 번 거쳐 공시체 체적에 대한 물의 비율을 정하는 등 시험에 적합한 환경조건을 조성하였다.
, 2011)을 수행함으로써 실리카졸계 주입 약액이 어류의 생존성 및 활동성에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 또한, 기존 LW 공법의 주입재에 대해서도 같은 시험을 수행하여 그 결과를 비교･분석하였다. 시험방법은 KS M 0111에 규정된 ｢어류에 의한 급성 독성시험｣의 규정을 바탕으로 공시어는 약 8cm 정도의 크기가 균등한 금붕어를 사용하고 깨끗한 유리제인 온도조절 및 공기송풍이 가능한 시험수조를 사용하였으며, 수조 내 수온은 12℃～20℃의 지정온도를 유지하도록 하였다.
변수위 투수시험기를 이용하여 본 실리카졸계 주입재 시편과 LW 공법 주입재 시편에 대하여 투수계수를 측정함으로써 주입재에 대한 차수효과를 비교･분석하였다. 시험 결과, 본 실리카졸계 주입재 시편은 28일 수중양생 후 강제포화하여 투수계수 시험을 실시하였으나, LW 공법 주입재 시편은 수중양생 후 투수몰드로부터 탈형한 결과 변형 및 수축량이 커서 투수계수 시험을 실시할 수 없었다.
본 시험은 실리카졸계 주입재와 LW 공법 주입재에 대하여 양생방법에 의한 수축 정도(Chun et al., 2003; Chun et al.,2006)를 비교하고자 공기 중 양생 및 수중양생을 각각 실시하고 주입 고결체 시편의 길이변화를 비교･측정하였다.
본 연구에서는 상기 Table 1, 2, 3을 기준으로 실리카졸계 약액 주입재를 제조하고, 실내에서 여러 시험을 통해 그 결과값을 측정하여 타공법과 비교･분석하였다. 타공법 또한 표준배합을 기준으로 주입재를 제조하고 동일조건 하에 실내시험을 수행하여 그 결과값을 측정하였다.
3.2 압축강도 실험
실리카졸 공법과 LW 공법의 호모겔(Homo-gel) 일축압축강도 시험을 수행하고, 그 결과값을 비교･검토하였다.
이에 본 연구에서는 실리카졸계 주입재에 대해 해수영향에 따른 강도, 내구성 저하 유무를 관찰하였다. 실험은 앞서 실험한 압축강도, 길이변화 실험 방법으로 배합수를 일반수와 해안 인접지반의 현장채취수로 하였을 때 결과값을 비교･분석하였다.
, 2006)을 사용하였다. 실험은 환경부의 토양오염공정시험방법에 따라 실시하였고, 실험을 통해 중금속 성분을 포함한 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분들이 실리카졸계 주입약액에 어느 정도 함유되어 있는지를 측정하고 토양오염 우려기준 수치와 비교해 보았다. 실험 결과 실리카졸계 주입약액은 토양오염에 영향을 줄 수 있는 카드뮴(Cd), 구리(Cu)성분이 극소량 검출된 것 외에는 수은(Hg)이나 6가크롬(Cr+6),유기인과 같은 유해성분이 불검출된 것으로 나타났다.
이에 본 연구는 친환경을 고려한 약액재료, 특히 실리카졸계 약액의 특성 및 실리카졸계 약액을 사용하는 차수공법의 적용성을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 기존의 차수공법에 대한 소개와 비교･분석을 통해 친환경 공법의 필요성을 제시하고, 실내시험을 통한 비알칼리성 실리카졸 차수공법에 사용되는 약액에 대하여 환경성 검사를 통해 친환경적 재료에 대한 검증과 더불어 현장시험시공을 실시하여 현장 토층에 대한 시추조사, 표준관입시험 및 현장 투수시험 등 시공 전/후의 효과를 확인함으로써 주입성능 및 효과를 분석･제시하였다.
주입대상 지반에 정수두 투수시험을 통해 투수계수를 측정하여 차수 효과를 확인하였다. 일반적으로 주입시공이 완료된 지층의 평균 투수계수는 1×10-5cm/sec 이하가 되어야 차수 등 지반개량효과가 확인이 되었다고 할 수 있는데, 시험이 실시된 2개소 현장에서 지층의 투수계수가 1×10-5～-6cm/sec로 투수성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
지하철 개착 구간으로 가시설 흙막이 배면에서의 지하수유출을 방지하고, 지반강도를 증대시켜 안전한 굴착공사를 위해 실리카졸 공법 그라우팅 공사를 실시하였다. Table 9는 주입대상 지반에 표준관입시험(SPT)을 주입시공 전/후를 대비하여 실시하였는데 시험 결과, 시공 전에 비해 시공 후 N치가 최소 11회에서 최대 26회 증가하여 시공 후지반의 강도가 증대된 것을 확인하였다.
본 연구에서는 상기 Table 1, 2, 3을 기준으로 실리카졸계 약액 주입재를 제조하고, 실내에서 여러 시험을 통해 그 결과값을 측정하여 타공법과 비교･분석하였다. 타공법 또한 표준배합을 기준으로 주입재를 제조하고 동일조건 하에 실내시험을 수행하여 그 결과값을 측정하였다.
본 연구에서는 실리카졸 공법에 대하여 실제 현장에서의 시공 적합성을 파악하고자 시험시공을 실시하고 차수 등 지반개량 효과를 확인하였다. 효과 확인은 대상 지반에 주입시공 전/후로 대비하여 토질시험을 실시하여 결과값을 비교･측정하였다.
대상 데이터
본 배합에 대한 시편은 큐빅형(5×5×5cm) 및 원주형(D :10, H : 20cm) 공시체의 두 종류로 구별된다.
이론/모형
그라우팅 주입재는 알칼리 용탈뿐만 아니라 경우에 따라서는 기타 유해물질이 용출되어 토양오염을 유발할 수 있다. 따라서 용출시험은 이러한 특성을 평가하는 방법으로 널리 사용되는데 크게 회분식 용출시험법(Batch Leaching Test)과 컬럼식 용출시험법(Column Leaching Test)으로 구분되며, 본 시험에서는 회분식 용출시험(Chun et al., 2006)을 사용하였다. 실험은 환경부의 토양오염공정시험방법에 따라 실시하였고, 실험을 통해 중금속 성분을 포함한 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분들이 실리카졸계 주입약액에 어느 정도 함유되어 있는지를 측정하고 토양오염 우려기준 수치와 비교해 보았다.
또한, 기존 LW 공법의 주입재에 대해서도 같은 시험을 수행하여 그 결과를 비교･분석하였다. 시험방법은 KS M 0111에 규정된 ｢어류에 의한 급성 독성시험｣의 규정을 바탕으로 공시어는 약 8cm 정도의 크기가 균등한 금붕어를 사용하고 깨끗한 유리제인 온도조절 및 공기송풍이 가능한 시험수조를 사용하였으며, 수조 내 수온은 12℃～20℃의 지정온도를 유지하도록 하였다. 그리고 공시어를 순응수조에 1주일간 두어 시험 시의 수온 및 수질에 적응시켰으며, 예비시험을 여러 번 거쳐 공시체 체적에 대한 물의 비율을 정하는 등 시험에 적합한 환경조건을 조성하였다.
성능/효과
(2) 실내에서는 실리카졸 공법의 적용성 검토를 위해 강도, 내구성, 환경성 시험을 실시한 결과, 물유리계인 LW 공법에 비해 압축강도는 약 1.3배 강하고 수축률은 3～8배 정도 적었으며, 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분(Cd, Cu, Hg, Cr+6, 유기인)은 불검출되는 것으로 나타났다. 특히 어독성 실험의 경우 규산소다를 사용한 LW 공법은 알칼리 용탈현상에 의해 시험 수조 내 물의 pH 농도가 고알칼리영역으로 변화하고 수조 내 공시어가 24시간 내 모두 치사하는 반면, 실리카졸 공법은 수조 내 물의 pH 농도 변화가 거의 없이 공시어 또한 모두 장시간 생존하는 것을 확인할 수 있었다.
(4) 현장에서는 가시설 흙막이 배면 지반에 시험시공을 실시하고 표준관입(SPT), 투수시험, 공내재하, 공내전단 등 토질시험을 전/후 대비 실시해 본 결과 대상토량의 강도 개량효과를 정량적으로 확인할 수 있었다. 특히 모래질 지반에서의 투수계수가 1×10-5～-6cm/sec로 불투수성에 가까운 영역값을 나타내었다.
지하철 개착 구간으로 가시설 흙막이 배면에서의 지하수유출을 방지하고, 지반강도를 증대시켜 안전한 굴착공사를 위해 실리카졸 공법 그라우팅 공사를 실시하였다. Table 9는 주입대상 지반에 표준관입시험(SPT)을 주입시공 전/후를 대비하여 실시하였는데 시험 결과, 시공 전에 비해 시공 후 N치가 최소 11회에서 최대 26회 증가하여 시공 후지반의 강도가 증대된 것을 확인하였다.
이 존재하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 LW 공법 주입재의 경우에는 96시간 후의 최종 pH 10.37로써 어류가 생존할 수 없는 수질로 오염되었으며, 방류된 공시어가 48시간 이내 모두 치사하는 것으로 나타났다. 또한, LC50이 24시간 이내에 존재하는 것으로 나타났다.
(3) 해안지역의 경우 해수 염분에 의한 주입 약액의 성능 저하가 우려된다. 그러나 강도에서는 배합수로 해안수를 사용하였을 경우 약 8% 정도 감소가 나타났으나 수축량에서는 일반수가 약 12% 더 수축하는 것으로 분석되었는데 이는 시험 측정값의 오차에서 발생되는 것으로 실리카졸계 약액 주입재는 해수 염분에 의한 약액의 성능 저하가 거의 없는 것으로 판단된다.
81kgf/cm2가 감소하였다. 길이변화 시험 결과, 최종 28일 수축량이 일반수의 경우 0.170mm, 현장해안수의 경우 0.150mm로 일반수를 사용할 때보다 0.02mm덜 수축하는 것으로 나타났다.
특히 모래질 지반에서의 투수계수가 1×10-5～-6cm/sec로 불투수성에 가까운 영역값을 나타내었다. 더불어 터널 전단면부 갱내 차수그라우팅을 실시하여 풍화암 이상의 암반지층으로 주입이 지층 공극상이 아닌 암반 절리면을 따라 소정의 반경(m) 주입이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 실리카졸 약액의 겔타임이 5～15초 이내인 점을 감안하였을 때 주입 확산경(D : 1.
또한, 공시어가 한 마리도 치사 되지 않고 모두 살아남음으로써 96시간에서도 LC50이 존재하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 LW 공법 주입재의 경우에는 96시간 후의 최종 pH 10.
변수위 투수시험기를 이용하여 본 실리카졸계 주입재 시편과 LW 공법 주입재 시편에 대하여 투수계수를 측정함으로써 주입재에 대한 차수효과를 비교･분석하였다. 시험 결과, 본 실리카졸계 주입재 시편은 28일 수중양생 후 강제포화하여 투수계수 시험을 실시하였으나, LW 공법 주입재 시편은 수중양생 후 투수몰드로부터 탈형한 결과 변형 및 수축량이 커서 투수계수 시험을 실시할 수 없었다. 이것은 수중양생 시 발생한 물유리계의 알칼리용탈에 의한 수축현상으로 생긴 결과라 판단된다.
시험 결과, 본 실리카졸계 주입재의 경우 4시간 경과 시 시험수조 내 수질의 pH 농도가 8.75로 가장 높게 증가하다 점차 감소하여 96시간 후 최종에는 pH 7.50으로 pH 농도변화가 비교적 안정적이었다.
시험 결과, 수중양생의 경우 실리카졸계 주입고결체 시편은 28일 경과 시 고결체 시편의 초기길이에서 약 0.12%의 수축변형률을 나타내었으나, LW 공법 주입고결체 시편은 초기길이에서 약 1.32%의 수축변형률을 나타냄으로써 실리카졸계 주입 약액이 LW 공법 주입재보다 약 11배 정도 수축률이 적은 것으로 나타났다. Fig.
터널 막장 면에서의 갱내 차수그라우팅은 주입지층이 기존의 차수지반 대상인 모래질의 풍화토 지반이 아닌 풍화암 이상의 암반지층으로 주입이 지층 공극상이 아닌 암반 절리면을 따라 소정의 반경(m) 주입이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 실리카졸 약액의 겔타임이 5～15초 이내인 점을 감안하였을 때 주입 확산경(D : 1.0～1.5m)이 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
실험은 환경부의 토양오염공정시험방법에 따라 실시하였고, 실험을 통해 중금속 성분을 포함한 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분들이 실리카졸계 주입약액에 어느 정도 함유되어 있는지를 측정하고 토양오염 우려기준 수치와 비교해 보았다. 실험 결과 실리카졸계 주입약액은 토양오염에 영향을 줄 수 있는 카드뮴(Cd), 구리(Cu)성분이 극소량 검출된 것 외에는 수은(Hg)이나 6가크롬(Cr+6),유기인과 같은 유해성분이 불검출된 것으로 나타났다.
실험 결과, 실리카졸 공법과 LW 호모겔의 압축강도는 시간의 경과에 따라 증가하였는데 최종 28일 후의 압축강도는 실리카졸 공법의 경우 19.74kgf/cm2이고, LW의 경우 15.29kgf/cm2로 실리카졸 공법의 압축강도가 LW에 비해 약 1.3배 크게 나타났다. Table 6은 호모겔 일축압축강도 시험결과를 나타낸 것이다.
압축강도 시험 결과, 최종 28일 양생강도가 일반수의 경우 21.36kgf/cm2, 현장 해안수의 경우 19.55kgf/cm2로 일반수를 사용할 때보다 1.81kgf/cm2가 감소하였다. 길이변화 시험 결과, 최종 28일 수축량이 일반수의 경우 0.
일반적으로 주입시공이 완료된 지층의 평균 투수계수는 1×10-5cm/sec 이하가 되어야 차수 등 지반개량효과가 확인이 되었다고 할 수 있는데, 시험이 실시된 2개소 현장에서 지층의 투수계수가 1×10-5～-6cm/sec로 투수성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
종합해 보면 강도에서는 배합수로 해안수를 사용하였을 경우 약 8% 정도 감소가 나타났으나 수축량에서는 일반수가 약 12% 더 수축하는 것으로 분석되었는데 이는 시험 측정값의 오차에서 발생하는 것으로 실리카졸계 약액 주입재는 해수 염분에 의한 약액의 성능 저하는 거의 없는 것으로 판단된다.
본 연구는 앞서 실시한 굴착 가시설 흙막이 배면 지반 외 터널 갱내 차수그라우팅을 실시하고, 터널 굴착 시 터널 막장 내부로의 지하수 유입 차단효과를 확인하고자 하였다. 터널 막장 면에서의 갱내 차수그라우팅은 주입지층이 기존의 차수지반 대상인 모래질의 풍화토 지반이 아닌 풍화암 이상의 암반지층으로 주입이 지층 공극상이 아닌 암반 절리면을 따라 소정의 반경(m) 주입이 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 실리카졸 약액의 겔타임이 5～15초 이내인 점을 감안하였을 때 주입 확산경(D : 1.
3배 강하고 수축률은 3～8배 정도 적었으며, 토양오염에 영향을 줄 수 있는 유해성분(Cd, Cu, Hg, Cr+6, 유기인)은 불검출되는 것으로 나타났다. 특히 어독성 실험의 경우 규산소다를 사용한 LW 공법은 알칼리 용탈현상에 의해 시험 수조 내 물의 pH 농도가 고알칼리영역으로 변화하고 수조 내 공시어가 24시간 내 모두 치사하는 반면, 실리카졸 공법은 수조 내 물의 pH 농도 변화가 거의 없이 공시어 또한 모두 장시간 생존하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 규산소다 사용이 실주입 지반에서 주변 지하수 및 주변 생물 생태에 대해 오염을 야기할 수 있는 환경적으로 큰 문제점을 발생할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
물유리계인 규산소다를 사용하는 이유는?
현재 국내에서 쓰이는 대다수의 시멘트 계열인 약액 주입재는 높은 물-시멘트비(W/C, 200% 이상)에서도 겔의 형성이 용이하다는 장점만으로 물유리계인 규산소다를 흔히 사용하고 있다. 그러나 규산소다와 같은 물유리를 사용한 지반 주입재는 지하수가 존재하는 토질에 유입되어 경화재와 접하는 경우, 물유리의 용탈현상이 일어나면서 점차적으로 경화체가 수축하거나 이에 따른 강도저하로 인하여 시공된 지반 주입재로서의 차수 및 보강효과를 상실하게 되는 우려가 있다.
일본은 환경성 문제를 해결하기 위해서 어떤 방안을 발표했는가?
무엇보다 물유리는 pH가 11 이상인 강알칼리성 물질이 대부분으로 알칼리용탈에 의한 토질 및 지하수의 오염을 유발하게 되어 환경성 문제가 제기 되고 있는 실정이다. 실제 일본의 경우 1974년에 후쿠오카에서 발생한 아크릴아미드계 약액의 우물오염사고로 인해 약액 주입공법건설공사 시공에 관한 잠정 지침을 발표했는가 하면 유럽의각 나라들도 환경과 관련하여 주입공법에 대한 표준안을 마련하고 있는 것으로 알려지고 있다. 국내에서도 Chun & Kim(1998) 이후 지반 주입재의 공해성 평가와 관련하여 많은 활발한 연구가 이어져 오고 있긴 하지만 아직까지 규산소다 및 이를 대체하는 시공법 실사용자가 미비한 실정이다.
한국에서 많이 사용하는 시멘트 계열 약액 주입재의 단점은 무엇인가?
현재 국내에서 쓰이는 대다수의 시멘트 계열인 약액 주입재는 높은 물-시멘트비(W/C, 200% 이상)에서도 겔의 형성이 용이하다는 장점만으로 물유리계인 규산소다를 흔히 사용하고 있다. 그러나 규산소다와 같은 물유리를 사용한 지반 주입재는 지하수가 존재하는 토질에 유입되어 경화재와 접하는 경우, 물유리의 용탈현상이 일어나면서 점차적으로 경화체가 수축하거나 이에 따른 강도저하로 인하여 시공된 지반 주입재로서의 차수 및 보강효과를 상실하게 되는 우려가 있다. 무엇보다 물유리는 pH가 11 이상인 강알칼리성 물질이 대부분으로 알칼리용탈에 의한 토질 및 지하수의 오염을 유발하게 되어 환경성 문제가 제기 되고 있는 실정이다. 실제 일본의 경우 1974년에 후쿠오카에서 발생한 아크릴아미드계 약액의 우물오염사고로 인해 약액 주입공법건설공사 시공에 관한 잠정 지침을 발표했는가 하면 유럽의각 나라들도 환경과 관련하여 주입공법에 대한 표준안을 마련하고 있는 것으로 알려지고 있다.
참고문헌 (5)
Chun, B. S., Choi, D. C., Jeong, H. S. and Kim, J. C. (2009), A experimental study on the seawater attack resistance of grouting quick-setting materials, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, pp. 351-352 (in Korean).
Chun, B. S., Kang, H. N., Do, J. N. and Im, J. H. (2006), A study on durability and impermeability of environmentally friendly inorganic ground injection material, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 7, No. 6, pp. 116-117 (in Korean).
Chun, B. S. and Kim, J. C. (1998), A study on the evaluation of toxic effect of grouting materials Journal of the Korean Geotechnical Society, pp. 322-325 (in Korean).
Chun, B. S., Lee, J. Y. and Seo, D. D. (2003), Injection characteristics and environmental effects for grouting materials based on cement, ournal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 19, No. 2, pp. 163, 165-166, 169 (in Korean).
Jo, Y. H., Kim, C. K. and Chun, B. S. (2011), A study on the characteristics of alkali silica sol grouting material, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 12, No. 4, pp. 21-22 (in Korean).
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