안정액의 사용목적과 기능 (성질)
지하연속벽 공사에서 안정액은 굴착벽면의 안정을 위시한 많은 기능을 분담하며 그 사용량도 많이 때문에 안정액 관리의 양부가 구조물의 품질에 직접적인 영향을 준다.
안정액은 자체의 복잡한 특성뿐만 아니라 물리적/화학적 성질이 굴착지반의 토질조건과 지하수 및 흙의 화확적 구성요소에 따라 상당히 민감한 반응을 보인다. 따라서 지하연속벽의 시공에 임할 때는 안정액의 기능, 안정액의 필요한 성질 및 관리방법을 잘 이해하는 것이 중요하다.
1. 정의
① 점토의 일종으로 응회암, 석영, 조면암 등의 유리질 부분이 풍화된 규산분이 주성분
② 고밀도의 팽창 성질을 갖고 있어 지반을 굴착할 때 흙이 무너지는 것을 방지할 목적으로 사용됨.
안정액이란? 물 + 벤토나이트 + 첨가제 등으로 만든 혼합액입니다.
2. 기능
① 굴착 벽면의 붕괴 방지
② Slime의 부유 배제
③ 굴착토의 지상 방출 기능
④ 굴착벽에 불침투막 형성하여 물의 침입 방지
⑤ 굴착부의 마찰 저항 저감
3. 성질
Bentonite의 성질을 지질·지하수·투수성 등의 지반의 상황과 굴착 공법에 따라 결정한다.
① 물리적 안정성 : 장시간 정지시 입자의 분리, 침강 현상이 없는 것이 안정성이 높다.
- 비중 : 1.02~1.2
- 점성 : 23° ~ 25°
- pH: 7~11
- 탈수량 : 8~40
② 화학적 안정성 : 반복시 현탁 분산 상태에서 응집 상태로 변화되는 것과 입자와 물의 분리를 촉진시키는 작용을 말한다.
4. 목적
- 굴착 안전(Safety)을 위한 충분한 밀도와 장기간 걸친 굴착면 유지 능력(굴착벽면 붕괴 방지)
- 현장 콘크리트를 중력 치환할 수 있는 낮은 점성
- Screen하여 굴착된 토사를 분리할 수 있는 점성
- 콘크리트면에 보호막 형성해 주는 성질
- 흙의 공극을 Gel화하여 흙입자 지탱 능력 향상
- 굴착벽에 불침투막 형성, 물의 침입 방지
5. 안정액의 재료
① 물 : 불순물 없고 중성
② 벤토나이트(Bentonite) : 흰색 분말, 점성, Gel화, 보호막을 만드는 성질
③ 바라이트(Barite : 중정석) : 안정액의 비중을 높이기 위한 재료
④ C.M.C : 점성, 보호막 형성 능력
⑤ 니트로후민산소다 : 점성 감소, 시멘트의 오염 막음
⑥ FCL : 안정액의 반복 사용 유효
⑦ 일수 방지재 : 안정액의 지층 흡수 방지
| *일수 (Circulation Loss) 투수성이 큰지반에서 트렌치 굴착을 하면 지반내 공극을 통해 많은 양의 슬러리가 유실되는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 일수(Circulation Loss)라고 한다. 일수현상이 발생하면 슬러리 수면이 급격히 저하되어 트렌치의 안정을 위협하므로, 투수계수가 큰 조립 사질토층이나 자갈층을 굴착할 경우 일수양을 예측한 후 이에 상응하는 충분한 양의 안정액을 공급하여 수위를 유지시켜야 한다. |
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