[논문자료] 대심도 터널 암반 절리 보강을 위한 고점도 그라우팅 재료의 특성

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도시가 팽창하고 도로나 철도를 놓을 수 있는 공간이 한 정적인 상황에서 대심도 개발은 필수적입니다.

개발에 앞서 지반의 보강 등을 위해 대심도 환경에 맞는 그라우팅 기술 개발은 선제적으로 해결되어야 하는데, 우리나라는 현재 지하 40m 이하 깊이에 있는 공간을 대심도라 지칭하고 있습니다.

대심도 개발을 위해서는 굴착 시 붕괴, 굴착 저면의 융기방지, 굴착면의 토압경감 등 위험발생이 예상되는 지반 및 암반에 그라우팅 적용이 필요합니다.

시공 중 굴착면 붕괴가 발생하였을 경우, 붕괴와 함께 다량의 지하수 유입이 발생할 수 있는 가능성이 크기 때문에 대심도 환경에 맞는 지반 차수 및 보강공법의 개발은 필수적입니다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202104851322554

본 연구를 통해 OPC(포틀랜드 시멘트)가 S8000-E에 비해 입경 분포가 크며 분말도가 낮 기 때문에 대체적으로 S8000-E(마이크로 시멘트)의 점도가 높게 측정되었으며, 점도적인 측면에서는 OPC가 유리한 것으로 나타나지만 입경 분석 결과, OPC보다 S8000-E의 입경이 작게 측정되어 E ≥ 4D95를 고려했을 때 S8000-E가 그라 우트재로써 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다고 합니다.

 

또한 Gel-Time 분석 결과, OPC보다 S8000-E에서 Gel-Time 이 2배 이상 감소하였으며, S8000-E에서 w/c의 증가에 따른 Gel-Time의 차이가 1초 이상 차이가 나지 않았고 실리카퓸(SF) 적용 시 Gel-Time이 지연되나 급결 시간 이 30초 이내인 것을 고려하면 그라우트재로서 주입에 문제가 없을 것으로 확인된다고 하며,

 

일축압축강도 시험은 w/c의 증가에 따라 강도가 감소하는 경향을 보였으며 실리카퓸(SF) 함유량 증가에 따른 강도 증진 효과를 확인할 수 있었다고 합니다.

양생시간이 길어질수록 주입재 모두 압축강도가 증가하였으며 OPC보다 S8000-E에서 양생시간에 따른 높은 압축강도 차이를 보였고, 실험으로 진행한 배합비의 실리카퓸(SF)=7%에 서 강도가 감소하며 실리카퓸(SF)=6%일 때 가장 높은 강도가 발현되는 것으로 보아 S8000-E w/c=70% SF=6%7일 양생시 대심도 조건의 고효율 그라우팅 주입재로 가장 효과적일 것으로 판단된다고 합니다.

 

이 논문 자료도 흥미롭게 읽어보았는데, 관심있으신 분들은 위 링크를 통해 읽어보시는 것을 추천드립니다.

 

나노디스퍼져(NLM 100)

고압을 이용한 초고압분산기, 나노디스퍼져 NLM100은 압력 및 유량은 최대 2,000bar에서 100ml/min로 공급합니다. 압력 발생장치로 모터를 이용하며, 일반 전력 220VAC 공급으로 동작됩니다. PCB를 이용한 제어로 사용자의 편의 성을 극대화하였으며, 모터의 속도를 조절하여 압력과 유량 제어가 가능합니다. 소형으로 제작되어 이동 및 운반이 간편하며, 실험용으로 널리 사용되고 있습니다.

소형분산기 나노디스퍼저 NLM100은 크게 스크루형 증압기, 에어벤트 일체형 증압기 구조, 챔버 냉각장치로 나뉘어 있으며, 스크류형 고압발생부, 컨트롤러, 압력게이지, 시료 투입부, Air Vent Valve, Interaction Chamber, Colling Tank로 구성되어있습니다.

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