초록 ▼

본 연구에서는 재료분야에서 최근의 기술동향인 고강도 $\cdot$고침투정 $\cdot$고내구정 및 환경에 대한 안정정이 높은 주입채료를 주입채 형태별로 배합설계를 실시하여 주입목적， 지반조 건에 따른 주입효과와 환경적 유해정을 분석 $\cdot$검토함으로써 현장적용시 주입설계의 기초 자료로 제안하고자 한다．
주입채의 물리 $\cdot$역학적 특정과 화학적 특정 및 입자형상을 파악하고 작업정과 침투범위 조정에 필수적인 겔타임을 조정하였다． 또한 실내모

본 연구에서는 재료분야에서 최근의 기술동향인 고강도 $\cdot$고침투정 $\cdot$고내구정 및 환경에 대한 안정정이 높은 주입채료를 주입채 형태별로 배합설계를 실시하여 주입목적， 지반조 건에 따른 주입효과와 환경적 유해정을 분석 $\cdot$검토함으로써 현장적용시 주입설계의 기초 자료로 제안하고자 한다．
주입채의 물리 $\cdot$역학적 특정과 화학적 특정 및 입자형상을 파악하고 작업정과 침투범위 조정에 필수적인 겔타임을 조정하였다． 또한 실내모형시험을 통하여 고결정 및 침투정， 내 구정 평가를 수행하였다．환경적 영향평가를 위해 본 연구에서 사용된 채료는 현장에서 일반적으로 사용되는 보통포틀랜드시멘트， 고로슬래그시멘트와 마이크로시멘트를 사용하 였다． 시멘트계 그라우트채에서의 6가 크롬의 용출특정을 판단하기 위해 원채료의 6가 크롬 함유랑 시험과 pH변화에 따른 6가 크롬의 용출변화랑 시험 그리고 그라우트가 적용되 는 주변환경에 따른 특정파악을 위해 호모겔을 제작하여 양생수를 각각 초순수，침출수로 하여，양생수에 따른 그라우트 호모겔의 일축압축강도 및 6가 크롬 용출랑의 변화를 시험 하였다． 이상의 결과를 바탕으로 현탁액 형 주입재의 최적 배합설계를 도출하여 현장시 험 시공을 실시하였다．
침투정 시험을 수행한 결과，주입재별로 현탁액형 주입채와 용액형 주입가 높은 침투정 을 발휘하였다． 사용채료에 따라서는 마이크로시멘트가 보통포틀랜드시멘트보다 높은 침 투정을 나타냈다． 고결정 시험을 수행한 결과， 침투정이 높은 주입채에서 보다 높은 고결 율은 나타냈으며 현탁액형과 용액형 주입채가 높은 고결정을 나타내었다． 마이크로시멘트 의 고결율은 용액형 주입채와 비슷한 값을 나타내므로 주입채의 특정을 고려했을 때 마이 크로시멘트가 고정능 주입채로 적당하다고 판단된다． 고결쳬의 강도시험을 수행한 결과， 호모겔 강도에서 나타나는 경향과 거의 유사하였으며， 채령일이 지날수록 강도의 증가가 크지 않음을 알 수 있었다． 또한 압력이나 주입대상지반의 공극률과의 관계를 보면 주입압이 높아질수록 침 투주입 보다는 맥상주입 에 가까운 형 상을 나타내 고 있 었다． 따라서 적 당한 겔타임의 조절과 주입압력으로 실제 시공에 적용해야 될 것으로 판단된다． 내구정 시험결과， 마이크로시멘트는 보통포틀랜드시 멘트보다 길이변화율이 매우 적게 발생하였다． 이와 같은 원인은 마이크로시멘트의 조정광물 중에는 $C_3$A랑이 적고， 강도발현이 크기 때 문에 화학적 내구정이 다른 시멘트에 비해서 우수하기 때문으로인 것으로 추정된다． 그라우트 원채료 및 호모겔의 폐기물 용출시험에 의한 6가 크롬 시험결과， 폐기물 관리 기준인 1.5 mg/ $\ell$보다 적었으나，샌드겔의 토양오염 공정 시험법에 의한 시험결과， 보통포 틀랜드시멘트로 만든 샌드겔의 경우 토양오염기준 중 ‘가’ 지 역 우려기준 4,Omg/ kg 보다 높은 435mg/ kg으로 나타났으며， 고로슬래그시멘트 및 마이크로시멘트 샌드겔 역시 기준 치에 가까운 값으로 용출되어 그라우트로 인한 토양오염의 가능정이 있음을 확인하였다． pH에 따른 6가 크롬 용출시험 결과， pH 3이하의 강산정에서 6가 크롬의 용출랑이 급격히 늘어나는 것을 알 수 있으며， pH 11이상의 강염기에서도 증가하는 경향을 보여， 그라우 트가 시공되는 지역이 매립장 또는 주변인 점을 감안할 경우 매립지 분해단계 중 산의 생 정 단계 에서 침출수의 pH가 빈번히 pH 4 이 하가 되 는 점을 감안할 때， 실제 용출시 험 조 건에서 보다 많은 6가 크롬이 용출될 것으로 사료된다． 양생조건에 따른 그라우트 공시쳬 의 영향을 살펴보기 위한 일축압축강도 및 6가 크롬 용출랑 변화 시험결과， 침출수 중에 양생시킨 공시쳬의 강도발현이 초순수 중에 양생시킨 경우 보다 초기강도가 현저히 낮았으며， 이는 물／시멘트 비가 증가할수록 강도가 감소되었으며， 채료에 따라서는 보통포틀랜 드시멘트 > 마이크로시멘트 > 고로슬래그시멘트 순으로 강도 감소율이 크게 나타났다． 6 가 크롬의 용출랑 역시 침출수 중에 양생시킨 경우가 초순수 중에 양생시킨 경우 보다 많 이 용출되었다． 이와 같은 결과에서 매립지와 같은 특수한 현장에서는 일반 현장과는 다 른 시멘트 채료 선정 및 배합비 산출이 필요할 것으로 사료된다． 실내시험을 통하여 선정된 최적배합설계에 대한 현탁액형 주입 시험시공결과， oo지역 터널 차수 및 보강공사의 경우 최초 막장 굴착시 절리 및 풍화대가 발달하여 공동에서 지 하수가 용출하고 Sliotcrete 타설 이푸에도 Sliotcrete 표면에 누수가 되어 마이크로시멘트 현탁액의 주입시공결과 터널 내부 Sliotcrete 표면에 누수되었던 용출수가 완전히 차단된 것을 볼 수 있었다． 또한，oo 지역 내항 기존 호안구조물 증고 공사 보수보강 현장의 경 우， 시공 전의 해석 단면에서 나타나는 저비저항의 이상대는 주입시공 후 완전히 소멸되 었고， 이를 통하여 저비저항의 원인이 되었던 해수의 유입 이 차단되었음을 알 수 있었다． 본 보고서에서는 상기의 결과를 바탕으로 고정능 주입채에 대한 설계시공지침(안)을 제시하였다．

Abstract ▼

In this study. mix design of grout which high strength high permeation high durability and environmental stability as the state of the art in material field are performed And in this study, the subject of grouting, grouting effect for ground condition, and environmental harmfulness are analyzed In v

In this study. mix design of grout which high strength high permeation high durability and environmental stability as the state of the art in material field are performed And in this study, the subject of grouting, grouting effect for ground condition, and environmental harmfulness are analyzed In view of the results so far achieved, the fundamental data will proposed in grouting design for field application.
The grouts are analyzed physical, mechanical and chemical characteristic and particle shape And gel-time of grouts are controlled for workability and permeation range essentially
Also, laboratory model grouting tests are performed to finding characteristics of solidification, permeation and durability for grouts For environmental effect estimation. grouts are used ordinary portland cement, slag cement and microcement used usually in field To find Cr6 elution characteristics in cement grouts,$Cr^{+6}$ elution tests were performed raw materials and homo-gel samples each curing solution such as dissolved deionized water. leachate for effects of surrounding environment and change of pH And then unconfined compression strength of homo-gel samples measured and change of the$Cr^{+6}$ elution amount by curing solution observed Find a most suitable mix design for suspension type of grout in view of the results so far achieved and then field application tests are executed
Results by xaste elution tests of raw grout and homo-gel were less than 1.5mg/$\ell$ in waste administration standard$Cr^{+6}$ but ‘Ga’ area is 4 85mg kg that high more than soil pollution standard apprehension standard 4 0mg kg in ordinary portland cement sand-gel Moreover, results of sand-gel’s soil pollution process tests, slag cement and microcement sand-gel are possibility of ground pollution by grout because near standard value of$Cr^{+6}$ Because can know that$Cr^{+6}$ the elution amount increases rapidly acid fewer than pH 3 in$Cr^{+6}$ elution tests results by pH, and see tendency that increase in alkali more than pH 11. when leachate’s pH took into account point that get into pH 4 loxs frequently at acid creation step of landfill resolution step in case area that grouting is constructed takes into account point that is landfill or surround, under actuality elution test condition more many$Cr^{+6}$ elution amount to be done consider Primary strength was low remarkably more when make samples strength revelation that do to do curing among leachate as strength and$Cr^{+6}$ elution amount change experiment result to examine grout samples effect by curing condition do curing among dissolved deionized water, and water-cement ratio of this increases, strength decreased, and strength decrement appeared greatly by ordinary portland cement microcement slag cement according to grout materials Flow out more when$Cr^{+6}$ the elution amount is cured among leachate is cured among dissolved deionized water Other cement material choice and mixing ratio production are considered to need with general construction field as landfill in such result
Field tests were performed based on the results about select most suitable mix design through a laboratory tests At first mining digging area tunnel waterproof and reinforcement work as grout of suspension type executed because joint and weathering zone are developed so underground water flow out in cave and after placing shotcrete surface, there was a water leakage The microcement grouting results, tunnel interior shotcrete surface becoming water leakage is intercepted perfectly Also, in the case of area interior port for height increment construction repair reinforcement of existing construction something wrong of that electric resistivity which show in analysis section before grouting After grouting, something wrong of that electric resistivity disappeared perfectly That is, the inflow of seawater was responsible for that electric resistivity through this intercepted.

With result of preceding descriptions, presented design and construction guide inside about high-performance grout.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• Ⅱ. 연구결과 요약문...5
• 1. 국문요약문 ...5
• 2. 영문요약문 ...6
• Ⅲ. 연구내용...7
• 1. 서론 ...7
• 2. 연구방법 및 이론 ...7
• 2-1.시멘트계 주입재...7
• 2-2.용액형 주입재...10
• 3. 시험...11
• 3-1.주입재의 겔타임 조정...11
• 3-2.호모겔 강도측정...11
• 3-3.주입효과 판정시험...13
• 3-4.시험결과 및 분석...19
• 4. 환경영향평가...24
• 4-1.개요...24
• 4-2.약액 원재료의 중금속 용출시험...29
• 4-3.시멘트꼐 주입재의 원재료 및 호모겔,샌드겔에 대한 6가 크롬 용출시험...32
• 4-4.양생수에 따른 고결체의 특성 변화...36
• 4-5.어류 급성독성시험...40
• 5. 현장시험시공...43
• 5-1.적용 현장...43
• 5-2.시험시공 결과 및 분석...54
• 6.분석 및 고찰...58
• 6-1.주입형태별 주입재 특성...58
• 6-2.환경영향평가...58
• 6-3.현장시험시공...59
• 7.주입설계 시공지침(안)...60
• 7-1.주입 설계시공 측면...60
• 7-2.환경 위해성 측면...73
• 8.결론...77
• 9.참고문헌...80