• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.168.1-168.1
• /
• 2010

본 연구에서는 기존 지중열교환기용 뒤채움재인 벤토나이트 그라우트의 대안으로 시멘트 그라우트의 물리적 역학적 특성을 평가하였다. 실내 시험을 통하여 시멘트 그라우트의 배합비 및 첨가재에 따라 열전도도와 유동성, 일축압축강도에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 실제 지중열교환기용 파이프 내 순환유체의 온도변화가 시멘트 그라우트의 재료적 안정성에 미치는 영향을 검토하기 위해 $-5^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$를 한 주기로 하여 일축압축강도를 반복적으로 측정하였다. 냉난방 운전에 따른 시멘트 그라우트와 순환 파이프 접촉면의 양호한 부착성 유지 여부를 판단하기 위해 시멘트 그라우트에 HDPE 파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수를 Flexible wall permeameter를 이용하여 장기간 측정하였다. 순환유체의 온도변화 모사에 따른 일축압축강도는 주기가 반복될수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. HDPE파이프를 삽입한 시료의 등가 투수계수는 순환수의 온도에 따라 증감하다가 $1.02{\times}10^{-9}cm/sec$로 수렴하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2007.11a
• /
• pp.546-549
• /
• 2007

지열 냉난방 시스템의 설계는 냉난방 공간의 크기에 따라 필요한 부하를 계산하여 설계하게된 다. 설계 부하를 충분히 소화할 수 있는 지열교환기의 길이와 보어홀의 깊이 및 개수는 지반의 열적 특성에 크게 좌우된다. 열전도율이 큰 지반일수록 지열교환기 내의 열 흡수 및 소산이 효과적으로 이루어져 지열교환기의 길이도 상대적으로 짧아질 수 있다. 즉, 효율적이고 정확한 설계를 하기 위해서는 지반, 암반 및 지중열교환기의 물리적 특성에 따른 열적 특성을 설계자는 미리 숙지하여야 한다. 현재 국내에서 수직 밀폐형 지중열교환기의 그라우트로 벤토나이트를 가장 많이 사용하고 있으나, 해외의 경우 지중 조건에 따라 시멘트 또는 벤토나이트를 적절히 선택하여 시공하고 있다. 이는 벤토나이트의 특성상 적용 조건이 제약을 받기 때문이며, 특히 지하수가 존재하지 않을 경우 사용이 사실상 불가능하다. 국내에서 이에 대한 충분한 연구는 아직 이루어지지 않았으며, 시멘트 그라우트를 사용하기 위한 물리적, 열적 특성에 대한 연구가 필요한 시점이라 판단하여 본 연구를 수행하였다. 시멘트 그라우트의 경우 수화반응이 일어나는 초기의 건조수축을 최소화하는 배합비로 물성을 구성하였으며, 벤토나이트는 일반 현장 시공 비율을 사용하였다. 열전도율은 첫째 실내 시험으로 시멘트 그라우트에 대한 열판시험법과 벤토나이트 그라우트에 대한 탐침시험법으로 수행하여 구하였으며, 두 번째 방법인 현장 시공으로 직접 현장열응답시험을 수행하여 그라우트 간의 열적 특성을 비교하였다. 또한 기존 시멘트그라우트의 열적 특성을 개량한 코오롱건설에서 개발한 시멘트 그라우트에 대한 열적 거동도 기존 타 그라우트의 열적 거동과 비교하였으며, 개발 제품의 성능이 상당히 우수함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.26 no.7
• /
• pp.107-115
• /
• 2010

In this paper, the applicability of cement grout bas been studied as an alternative to bentontite grout to backfill ground heat exchangers. To provide an optimal mixture design, the groutabilty and thermal conductivity of cement grouts with various mixture ratios were experimentally evaluated and compared. The unconfined compression strength of cement grout specimen was measured, which was exposed to cyclic temperature variation ranging from $50^{\circ}C$ to $-5^{\circ}C$. In addition, the integrity of the interface between circulating HDPE pipes and cement grout was evaluated by performing equivalent hydraulic conductivity tests, on the specimen. in which a pipe locates at the center of the specimen.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.167.1-167.1
• /
• 2010

본 연구에서는 수직 밀폐형 지중열교환기 뒤채움용 그라우트의 종류와 첨가재 종류, 지중열교환기 파이프 단면에 따른 지중열교환기의 성능을 비교 평가하기 위해 현장 시험 시공과 현장 열응답 시험을 수행하였다. 뒤채움용 그라우트재는 벤토나이트와 시멘트를 사용하였으며 첨가제로는 천연규사와 흑연을 적용하였다. 지중열교환기 파이프 단면은 일반적으로 시공되는 U-loop 파이프 단면과 파이프 사이의 열간섭 효과를 최소화 한 3공형 파이프 단면이 적용되었다. 시멘트-천연규사 그라우트재가 벤토나이트-천연규사 그라우트재 보다 큰 지중 유효열전도도를 보이고 흑연을 첨가한 그라우트는 시멘트와 벤토나이트 모두에서 천연규사만 첨가하였을 때 보다 지중 유효열전도도가 높게 나타났다. 3공형 파이프 단면의 경우 단면에 따른 영향을 비교하기 위해 그라우트는 시멘트-천연규사와 벤토나이트-천연규사를 사용하였으며 지중 유효열전도도 측정결과 각각 3.64 W/mK, 3.40 W/mK으로 일반 U-loop 파이프 단면을 사용하였을 때 보다 높게 나타났다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2010.02a
• /
• pp.91.1-91.1
• /
• 2010

본 연구에서는 수직 밀폐형 지중 열교환기를 현장 시험시공하고 현장 열응답 시험을 수행하여 보어홀과 지반의 유효열전도도를 측정하였다. 뒤채움용 그라우트재는 벤토나이트와 시멘트가 고려되었으며 첨가제로는 천연규사와 흑연을 사용하고, 지중 열교환기 파이프 단면은 일반적으로 시공되는 U-loop 파이프 단면과 파이프 사이의 열간섭 효과를 최소화 한 3공형 파이프 단면이 착용되었다. 시멘트-천연규사 그라우트재가 벤토나이트-천연규사 그라우트재 보다 큰 유효열전도도를 보이고 흑연을 첨가한 그라우트는 시멘트와 벤토나이트 모두에서 천연규사만 첨가하였을 때 보다 유효열전도도가 높게 나타났다. 3공형 파이프 단면의 경우 단면에 따른 영향을 비교하기 위해 그라우트는 시멘트-천연규사와 벤토나이트-천연규사를 사용하였으며 유효 열전도도 측정결과 각각 3.65 W/mK, 3.40 W/mK으로 일반 U-loop 파이프 단면을 사용하였을 때 보다 높게 나타났다.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.26 no.5
• /
• pp.418-430
• /
• 2016

In this study, experimental study on cement grout materials containing anti-washout admixtures or accelerators in grout column for reinforcement technology in groundwater-saturated mining cavity was conducted. As a result, the cement milk containing anti-washout admixtures was suitable for mixed aggregates, and the cement mortar containing anti-washout admixtures and the cement milk containing accelerators were suitable for crushed stone aggregate in terms of forming grout column. Especially, in the case of crushed stone aggregate injecting the cement milk containing accelerators, the diameter of the grout column was greatest and the void of the crushed stone aggregate was filled with grout materials. Therefore the case of crushed stone aggregate injecting the cement milk containing accelerators is considered for optimal grout materials and aggregate.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.87-96
• /
• 2000

Generally, OPC(ordinary portland cement) is used for grouting in Korea, and bentonite has usually been added to prevent the deposition of cement particles. The dispersion of CB(cement bentonite) grout is influenced by variable factors i.e. water to cement ratio, particle size of cement, kind of bentonite, adding volume, method of adding, viscosity of CB grout materials and curdling time. Among variable factors, the viscosity of CB grout materials is influenced by the dispersion, and dispersion is improved as the speed of grout mixer increase. In this paper, the specification of construction was derived by estimating physical characteristics of CB grout materials and confirming the sate of dispersion. The results show that the engineering characteristics of CB grout materials vary with the water to cement ratio and the mixing speed.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.43 no.2
• /
• pp.177-184
• /
• 2010

When cement grout is used for waterproofing of grounds, important roles are played by fluidity, particle size and bleeding. The most important element which determines their characteristics is the water/cement ratio of grout. Moreover in order to improve the efficiency of soil permeation, micro cement with a smaller average diameter is used in addition to ordinary portland cement. Besides the mixing ratio and cement diameter, the condition of ground is also of fundamental importance in the efficiency of permeation. In order to evaluate grout in terms of permeation ability into ground, we need a field test of grounting, which is cost and time consuming. In this paper we present a laboratory test method in which the suitability and efficiency of grouts are simply and more practically tested. In Korea neither a test standard nor devices are available to simulate grouting in a laboratory. We devised a grout injection equipment in which grouting was reproduced in the same condition with different materials, and suggested a standard for the production of specimens. Our tests revealed that the efficiency of injection increases with the water/cement ratio. We also found that more efficiently injected is the grout with the order of decreasing size; MS8000, micro cement, and ultra fine cements, and colloidal super cement.

• Cement Symposium
• /
• no.24
• /
• pp.126-129
• /
• 1996

• Cement
• /
• s.152
• /
• pp.41-45
• /
• 2000