Characteristics Strength of Silicasol-cement Grout Material for Ground Reinforcement

지반보강용 실리카졸 약액의 강도특성에 대한 연구

  • 김현기 (한양대학교 대학원 건설환경공학과) ;
  • 김영훈 (한양대학교 대학원 건설환경공학과) ;
  • 천병식 (한양대학교 공과대학 건설환경공학과)
  • Received : 2010.06.16
  • Accepted : 2010.08.16
  • Published : 2010.09.01

Abstract

This study was made on the fact that the compressive strength characteristic of the recently developed alkali silica-sol chemical grout material was examined, whose grout material used for this study was designed to understand its strength property through the uniaxial compressive strength test(homo-gel, sand-gel), permeability test, deflection strength test, etc. In order to compare with the engineering characteristics regarding alkali silica-sol grout material and sodium silicate grout material. The uniaxial compressive strength of silica-sol grout material was identified to be increased more than 3~5 times than sodium silicate grout material at the early stage(within 72 hours). When comparing with the uniaxial compressive strengths of Sand-gel and Homo-gel at the material age of 28 days in case of silica-sol grouting material the strength of Sand-gel was measured to be about 1.3 times higher than Homo-gel. In case of silica-sol, it is assumed to have the property to exert high strength when it is actually grouted into the ground. As a result of permeability test it is judged that it is possible to apply the silica-sol to the site in the place requiring the water cut-off as the silica-sol. As a result of testing the strength at the material age of 28 days of grouting-use silica-sol showed more than 3 times' difference than the sodium silicate grouting material.

본 연구는 최근 개발된 실리카졸 그라우트재의 압축강도 특성을 규명한 것으로써 연구에 사용된 그라우트재는 3차원 겔형성재인 실리카졸 그라우트재와 규산나트륨 그라우트재에 대한 공학적 특성을 비교하기 위하여 일축압축강도시험(호모겔, 샌드겔), 투수시험, 휨강도시험등을 통해 강도 특성과 친환경성을 규명하고자 하였다. 실리카졸 그라우트재가 규산나트륨 그라우트재보다 초기(72시간 이내)에 일축압축강도가 3~5배 이상의 고강도로 증진되고 있음을 확인하였다. 샌드겔과 호모겔의 재령 28일의 일축압축강도로 비교 시 실리카졸 그라우팅제의 경우 샌드겔이 호모겔에 비해 약 1.3배 정도 강도가 높게 측정되었고, 이는 실리카졸의 경우 실제로 지반에 주입되어 사용되었을 경우 고강도를 발휘하는 특성이 있기 때문으로 추정된다. 투수시험 결과 실리카졸이 차수성면에서 현장에 적용하는데 무리가 없다고 판단되어 차수성을 요구하는 현장에 적용이 가능하다고 판단된다. 휨강도시험결과 그라우팅제용 실리카졸은 최종 28일 강도의 경우 규산나트륨 그라우팅제에 비해 3배 이상의 차이를 보이고 있다.

Keywords

References

  1. 양형칠, 천병식(2006), STPP가 규산계 시멘트 주입재의 강도에 미치는 영향, 한국지반환경공학회 논문집, Vol. 7, No. 4, pp. 25-34.
  2. 천병식, 정덕교, 류동성(1996), 지반개량용 실리카졸계 약액의 성질 및 내구특성에 관한 연구, 연약지반처리위원회 봄 학술세미나, 한국지반공학회, pp. 30-37.
  3. ASTM C 78(2008), Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete(Using Simple Beam with Third-Point Loading), pp. 1-4.
  4. ASTM D 2166(2006), Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive Soil, pp. 1-6.
  5. ASTM D 5084(2003), Standard Test Methods for Measurement of Hydraulic Conductivity of Saturated Porous Materials using a Flexible Wall Permeameter, pp. 1-23.
  6. Mitchell, J. K.(1993), Fundamentals of Soil Behaviour, 2nd Ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, pp. 90-103.
  7. Shi, B., Wu, Z, Inyang, H., Chen, J. and Wang, B.(1999), Preparation of Soil Specimens for SEM Analysis using Freezecut-drying, Bulletin of Engineering Geology and Environment, Vol. 58, No. 1, pp. 1-7. https://doi.org/10.1007/s100640050064