Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
권호 표지

Strength Characteristics of Geo-polymer Grout

지오폴리머계 그라우트재의 강도 특성

  • 이종휘 (한양대학교 건설환경공학과) ;
  • 김선주 (대우건설기술연구원) ;
  • 차경섭 (대우건설기술연구원) ;
  • 김선곤 (한양대학교 건설환경공학과) ;
  • 천병식 (한양대학교 공과대학 건설환경공학과)
  • Published : 2012.04.01
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Abstract

In this study, strength and durability of a geo-polymer grout material(HIT) was investigated through unconfined compression strength tests(UCS)), scanning electron microscope(SEM), elution tests, and surface observations. UCS tests showed high initial strength and rapid continuous strength increments when compared to labile wasser glass(LW) and space grouting rocket system (SGR) grout materials, which showed strength reduction after 28 days. The higher strength was also reflected in SEM results which showed calcium silicate hydroxide(C-S-H) gels of the dense hydrate range, indicating higher strength and durability. Additionally, elution tests and grout surface observations showed HIT was in good condition and the decrease in weight was minor when under water for six months. LW and SGR showed the grout surface to be constricted and lower durability due to higher weight increase. These results and observations show HIT to be better suited for coastal structural applications than LW and SGR in long terms of strength and durability.

본 연구에서는 지오폴리머계 그라우트재(HIT)의 강도 및 내구성 특성을 분석하기 위하여 일축압축강도시험, SEM, 공시체 표면변화관찰 및 용탈시험을 실시하였다. 일축압축강도시험 결과, HIT의 경우 초기강도가 높고, 재령일이 경과할수록 강도가 증가하는 경향을 보였으나, SGR과 LW 경우 재령 28일 이후 강도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 SEM 결과와 일치하였으며, HIT의 경우 지속적인 수화반응을 통하여 밀실한 형태의 C-S-H 수화물이 다수 분포함을 확인할 수 있어 물유리계 재료보다 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물을 형성함을 알 수 있었다. 또한 공시체의 표면변화 및 용탈시험 결과에서도 양생 6개월이 지난 시점에서 HIT의 경우 양호한 표면을 유지했으며 중량감소율도 극히 미미했다. LW, SGR의 경우에는 표면의 수축정도가 심했으며, 중량감소율도 HIT보다 큰 것으로 나타나 내구성이 떨어지는 것으로 나타났다. 종합적으로 HIT가 물유리계 재료보다 강도, 내구성면에서 우수한 특성을 나타내는 것으로 나타나 해상구조물 그라우트재로 적합할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. An Editorial Department(1999), Investigation and Design of Grouting, Science Book, pp. 15-28.
  2. Chun B. S.(1997), Development and Practice of the Inorganic Ultra Fine Cement and Silica Sol in Korea, Ministry of Construction and Transportation, pp. 152-186.
  3. Chun B. S.(2002), The Characteristics of S.R.C Method & Field Application, Hanyang University, pp. 1-5.
  4. Chun B. S., Park D. H., Kang H. N., Do J. N.(2008), A Study on the Durability and Environmentally Friendly of Inorganic Grouting Material, Journal of KGES, Vol. 9, No. 5, pp. 37-43.
  5. Chun B. S.(2011a), Principle and Practice for Chemical Grouting, Goomibook, pp. 14-37.
  6. Chun B. S.(2011b), A Study on Environmental-friendly & Durable NDS Method, Hanyang University, pp. 1-4.
  7. Han Y. S., Lee J. H., Kang H. N., Baeg S. I. and Chun B. S.(2011), Strength Development Mechanism of Inorganic Injection Material, Journal of KGES, Vol. 12, No. 10, pp. 5-12.
  8. Jin B. I. and Chun B. S.(1984), Improvement of Soil Strength by Injection of Water-Glass Chemical Grout, Journal of KSCE, Vol. 4, No. 2, pp. 89-98.
  9. Kim C. M.(2009), A Study on the Ways of Practically using Geopolymer Concrete, Master's thesis, Jeonnam University, pp. 3-11.
  10. Kim J. C., Choi Y C. and Jung J. J.(2001), The Characteristics of MGS Method and the Trend of Grouting Technologies, Journal of KGS, Vol. 17, No. 3, pp. 40-49.
  11. Kim S. J., Cha G. S., Kim T. H. and Jo Y. S.(2010), A Case Study on Cutoff Grouting Of Marine Cofferdam By HIT Grouting Method, 2010 KSCE Conference, pp. 465-468.
  12. Lee J. H., Han Y. S., Do J. N., Chun B. S.(2010), An Investigation of the Strength Characteristics for Ground Injection Materials through the SEM and XRD Analysis, 2010 KGES Spring Conference, pp. 5-12.