• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.113-125
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• 1998

1997년의 국내 플라이애쉬 발생량은 약 300만톤에 이르고 그 중 약 50만톤이 콘크리트 혼화재료로, 약 30만톤이 시멘트 원료 및 콘크리트 2차제품의 원료로 재활용되었지만 외국에서 재활용율이 높은 지반개량재로는 거의 실적이 없다. 따라서, 본 연구의 목적은 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬로 부터 초미분말을 분급하여 부가가치가 큰 초미립자 주입재로 적용할 수 있는지 가능성을 확인하고자 한다. 본 연구를 위해서 블레인 비표면적 6,000$cm^2$/g, 8,000$cm^2$/g의 2수준과, 플라이애쉬 첨가량 30%, 50%, 70%의 3수준 등 총 6가지 조합의 시제품을 만들었으며, 각각에 대해서 시멘트 특성, 주입재 특성을 평가하였다. 시멘트의 물리적 특성, 주입재의 작업시간확보, 주입재 고결체의 내구성 측면에서 분석한 결과, 플라이애쉬계 초미분말 주입재의 플라이애쉬 첨가량의 한계는 50%이하로 하는 것이 요망된다. 또한, 플라이애쉬에 함유되어 있는 미연카본에 의해서 현탁액의 표면에 탄소피막이 형성되고 계면활성제의 소요량이 증가하므로 가급적 미연탄소 함유량이 적은 정제된 플라이애쉬를 사용하는 것이 필요하다. 본 연구를 통해서 화력발전소의 폐기물인 플라이애쉬를 고부가가치 제품인 초미립자주입재로 적용이 가능함을 확인하였으며, 국내의 기술여건에서도 폐기플라이애쉬로 부터 고분말 플라이애쉬를 분급하는 것이 기술적으로 가능하기 때문에 본 연구성과는 현장적용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.338-350
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• 2010

As existing materials for ground reinforcement, chemical grout material using cementitous materials and waterglass was used. But many problems in terms of ground reinforcement effects were implicated. In this study, for development and applicability verification of new materials, viscosity, fluidity, permeability, Self-Leveling, keeping of drilled hole, antiwashout underwater, resistance of water (groundwater dilution and minimize material eluting) and the early strength and long-term strength characteristics of developed materials was confirmed, and material standards, and establishing construction standards for the various model tests were conducted. As a result, high viscosity, flowability, permeability and keeping of drilled hole characteristics are excellent, in addition to the early strength properties, dilution does nat occur to groundwater, including groundwater is available for dealing with environmental issues. Application of basic and reinforcement method by Filler function in addition to structure can also or development of a new concept can be expected. In addition, middle and large-diameter drilled shaft, micropile, ground anchors, soil-nailing, steel pipes multi-grouting reinforcement for cement injection process could be used enough to even be considered.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.747-756
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• 2023

연구목적: 본 연구에서는 기존 주입공법의 문제점을 개선하기 위한 친환경적인 주입재를 개발하고 시험을 통해 현장 적용성을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 연구방법: 친환경 주입재와 기존 주입재(L.W, S.G.R)의 호모겔 공시체를 각각 제작하고, 실내시험(일축압축강도, 투수계수, 수축성, 내화학성, 용출성, 어독성, 폐기물공정)을 실시하여 물리화학적 및 공학적 특성을 비교·검토하였다. 연구결과: 실내시험 결과 친환경 주입재가 기존 주입재에 비해 모든면에서 우수하였으며 주입재료로서 실제 현장에서 시공적합성을 실험하고 지반개량 효과를 확인할 수 있었다. 결론: 본 연구에서 사용된 주입재는 강도증가 및 투수성 감소 등의 기본적인 물성을 만족하면서 친환경적인 특성을 가지고 있어 지반의 조건과 적용에 관계없이 범용적으로 사용이 가능한 재료로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.528-546
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• 2018

국내외 터널공사에서 TBM의 적용사례가 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 도심지터널과 하 해저터널의 시공에서 TBM 굴착 공법은 발파공법에 비해 여러 장점을 가지므로 우선적으로 고려되는 경우가 많다. 도심지와 하 해저 터널에서는 연약지반 혹은 특수지반을 조우할 가능성이 높으며, 이러한 지질특성으로 인한 지반보강과 지반개량을 필수적으로 고려하여야 한다. 터널공사에서 지반 보강 및 개량 공법으로 그라우팅 공법이 널리 활용되고 있다. TBM 공법이 가지는 고속굴진, 굴진안정성, 환경피해 최소화 등 장점을 극대화하기 위해서 특수지반 조우 시 지반조건에 적합한 그라우팅재료와 공법을 선정하는 것이 공사비와 공기의 증가를 줄이는데 매우 중요하다. 하지만 현재까지 국내에서는 특수지반에 대한 보강 체계가 정립되어 있지 않으므로 본 논문에서는 특수지반에서의 효율적인 시공을 위한 기초연구로서, 일반적인 암반 토사 지반조건 이외 특수지반에서 쉴드TBM 굴착 시 적용될 수 있는 그라우팅 공법에 대하여 고찰하였다. 또한 국내외에서 특수지반 쉴드TBM 시공사례로부터 지반조건에 따른 그라우팅 공법의 적용성을 분석하여 정리하였다. 향후 쉴드TBM을 적용한 터널 시공 시 지반조건에 따른 적합한 그라우팅 재료와 공법을 선정하는데 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.33-44
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• 2019

클링커층은 제주도와 같은 화산지대에 분포하는 독특한 지층구조로 용암이 분출하며 고결되는 과정에서 생긴 클링커가 암반층 하부에 퇴적된 지층을 의미한다. 클링커층은 용암 가스의 분출과정에서 동반되는 다량의 공극을 포함하고 있기 때문에 지층 내 존재할 시 지반의 전체적인 안정성을 저해할 가능성이 존재하며 이에 대한 대처가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 클링커층이 존재하는 00교의 시점 및 종점 부근에서 각 2공의 지반조사(총 4공)를 수행하였고, 지반조사결과를 토대로 얕은 기초 시공 시 거동을 수치해석적으로 검토하였다. 또한 클링커층의 약액주입공법을 통한 그라우팅 치환 시 개선된 얕은 기초 거동을 원지반에서의 얕은 기초 거동과 비교하고, 지층별 그라우팅 치환 효율을 분석하였다. 분석 결과, 클링커층보다는 기존 지반에 존재하는 퇴적층의 유무에 따라 지지력 및 치환 효율, 탄성 침하량에 차이가 발생하였으며, 이는 퇴적층이 상대적으로 클링커층보다 낮은 강성과 밀도를 가지고 있기 때문으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권7호
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• pp.31-38
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• 2012

현재 지반주입공법에 사용되는 약액으로는 물유리계가 주로 사용되고 있다. 최근 국내에서는 지반개량 재료로 무기질계 급결재와 초미립자 시멘트를 주원료로 하는 NDS(Natural and Durable Stabilizer)공법 등의 개발이 활발하게 연구되어 왔다. 그러나 일반적으로 주입공법의 경우, 주입 효과에 대한 확인이 어렵고 지반 및 지하수의 오염 등 환경 공해의 우려가 있는 문제점이 있다. 따라서, 이암으로 성토된 지반에 대한 주입공법 적용시 주입재료별(물유리계 및 무기질계) 주입률에 따른 강도 및 차수특성을 파악하여 적정주입량을 산정하기 위하여 일축압축강도시험, 어독성시험, 삼축투수시험을 실시하였다. SGR(Space Grouting Roket)과 NDS의 경우 재령 28일의 공시체를 기준으로 주입률 50%까지는 강도 및 차수성 증대가 현저하다가 50% 이상에서는 증대량이 미미한 바, 적정 주입률을 50%로 결정하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.414-423
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• 2006

Many construction projects adopt grouting technology to prevent the leakage of groundwater or to improve the shear strength of the ground. Recognition as a feasible field procedure dates back to 1925, Since then, developments and field use have increased rapidly. According to improvement of grout materials, theoretical study on grout penetration characteristics is demanded. Fluid of grout always tends to flow from higher hydraulic potential to lower and the motion of grout is also a function of formation permeability. Viscosity of grout is changed by chemical action while grout moves through pores. Due to the increment of viscosity, permeability is decreased. Permeability is also reduced by grout particle deposits to the soil aggregates. In this thesis, characteristics of new cement grout material that is developed recently is studied: injectable volume of new grout material is tested in two different sizes of sands, and the method to calculate injectable volume of grout is suggested with consideration of change in viscosity and clogging phenomena. The calculated values are compared with injection test results. Viscosity of new grout material is found to be an exponential function of time. And lumped parameter $\theta$ of new grout material to be used for assessing deposition characteristics is estimated by comparing deposit theory with injection test results considering different soil types and different injection pressure.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.17-24
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• 2011

차수 및 지반안정을 목적으로 규산나트륨을 사용한 기존의 알칼리성 물유리계 약액주입공법은 주입 후 시간경과에 따라 지하수에 의해 주입고결체로부터 알칼리성분의 용탈이 진행되어 내구성이 약해지고 지하수를 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 규산나트륨 주입재의 문제점을 보완하기 위해 개발된 알칼리성 실리카졸 지반주입재의 효과를 규명하는 데에 그 목적이 있다. 연구비교대상으로는 규산나트륨 주입재와 알칼리성 실리카졸 주입재로 하였다. 규산나트륨과 알칼리성 실리카졸 용액에 대하여 보통 포틀랜트 시멘트와 고로 슬래그 시멘트를 각각 배합하여 총 4가지의 Case로 나누어 공시체를 제작하여 시험을 실시하였다. 재령에 따른 일축압축강도 시험을 실시하였고, 환경영향성평가를 위하여 어독성시험과 pH시험을 실시하여 비교 및 분석을 하였다. 본 연구를 통해 고로 슬래그 시멘트를 배합한 알칼리성 실리카졸 지반주입재가 우수한 강도와 친환경성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.141-150
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• 1988

본(本) 연구(硏究)는 자갈섞인 모래, 모래, 실트섞인 모래등 세 종류의 시료토(試料土)에 임의로 배합(配合)된 물유리계 약액(藥液)으로 혼합(混合), 고결(固結)시켜서 일정기간(一定期間) 기건양생(氣乾養生)한 공시체(供試體)에 대해 FFT analyzer를 이용하여 추동감쇠특성(推動減衰特性)을 구명(究明)한 것이며 아울러 실트섞인 모래의 고결토(固結土)에 대해서는 모우드 해석(解析)을 실시하여 약액(藥液)의 종류(種類)에 따른 감쇠형(減衰形)의 변화상(變化狀)에 대해서도 검토(檢討)하였다. 약액(藥液)을 사용(使用)한 시료토(試料土)의 감쇠비(減衰比)는 0.11~0.22로서 약액(藥液)을 사용하지 않은 일반토(一般土)의 값인 0.01~0.10에 비해 현저한 감쇠비(減衰比)의 증대효과(增大效果)가 있음을 알 수 있었다. 따라서 약액주입(藥液注入)의 주(主) 목적(目的)인 차수효과(遮水效果) 및 강도증대(强度增大)뿐만 아니라 방진목적(防振目的)으로도 사용(使用)할 수 있어 공비(工費), 공기면(工期面)에서 보다 효율적(效率的)인 다목적(多目的)의 약액주입(藥液注入)이 가능할 것으로 기대(期待)한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.5-13
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• 2007

1925년 이후 지반개량공법은 많은 발전을 거듭해 왔으며, 많은 건설현장에서 차수의 목적 또는 지반강도 증진의 목적 등으로 그라우팅이 적용되어왔다. 지반개량공법의 발전과 더불어 그라우트재의 종류 또한 그 수가 증가되었으며, 그라우트재의 침투특성과 관련된 이론적인 연구의 필요성이 요구되었다. 전수두차에 의해 그라우트재의 흐름이 발생되며, 그라우트재의 이동은 지반의 투수계수의 영향을 받는다. 그라우트재가 지반의 간극을 지날 때, 그라우트재의 화학반응에 의해 점도가 변화되며, 따라서 점도 증가로 인하여 투수계수는 감소하게 된다. 또한 현탁액형의 그라우트재의 경우 그라우트재 입자에 의한 지반 간극의 폐색으로 투수계수가 감소하게 된다. 본 논문에서는 새로 개발된 그라우트재의 물리적-화학적 특성을 연구하고, 입경이 다른 두 종류의 모형지반에서 실시된 신개발 그라우트재의 주입실험 결과와 비교하여 점도변화와 폐색현상을 고려한 그라우트재의 침투 가능성을 이론적으로 제시하고자 한다. 측정된 신개발 그라우트재의 점도는 시간의 지수함수 형태를 보였으며, 실험결과와 비교하여 폐색현상과 관련된 계수 $\delta$를 추정하였다. 그라우트재의 점도 변화는 시간에 따른 주입량에 많은 영향을 주는 것으로 나타났으며, 간극의 크기가 작은 지반에서 주입실험을 실시한 결과 폐색현상의 영향으로 주입량이 현저하게 감소되는 것으로 나타났다.