JP2001271337A - Grout injecting method and grout injecting material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、地盤中の空洞や砂
れき層等の大きな間隙、地盤と構造物との境界面の空洞
（例えば、トンネルの裏込め）などに充填するグラウト
注入工法に関するものである。また、このために用いる
グラウト注入材に関するものである。詳しくは、セメン
トを主材とし、これに塩基性硫酸バン土（硫酸アルミニ
ウム）を加えて生成した膠状沈澱物の水酸化アルミニウ
ム（以下、水酸化アルミニウムゾルという）の粘着性グ
ラウトを用いたグラウト注入工法である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grouting method for filling large gaps such as cavities and debris layers in the ground, cavities at the interface between the ground and structures (for example, backfilling of tunnels), and the like. It is. The present invention also relates to a grout injection material used for this purpose. More specifically, a grout using a sticky grout of aluminum hydroxide (hereinafter referred to as aluminum hydroxide sol) of a glue precipitate formed by adding a basic bansulfate (aluminum sulfate) to cement as a main material. This is an injection method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】前記の空洞充填に用いるグラウトは、ブ
リージング（離漿水）が少なく（通常２〜５％以下）、
材料分離（骨材を加えた場合、粒子の沈降）を防止し、
注入ポンプでの圧送性ならびに充填性を良くするため、
流動性が求められ、さらに一定以上（通常２〜３０kgf
／cm2程度）の強度が要求される。これらの目的で使用
する充填用グラウトとしては、 （１）強度、耐久性ならびに経済的にも優れた材料とし
てセメントが用いられている。 （２）グラウトのブリージング、材料分離の防止ならび
に流動性、充填性を保持するため、粘着性をもつ材料が
用いられる。 以上のうち、本発明の対象とするのは（２）の粘着性の
材料である。2. Description of the Related Art The grout used for filling the cavity has a low amount of breathing (synthetic water) (usually 2 to 5% or less).
Prevent material separation (when aggregates are added, sedimentation of particles)
In order to improve the pumpability and filling property of the infusion pump,
Fluidity is required and more than a certain level (usually 2-30 kgf
/ Cm 2 ). As the grout for filling used for these purposes, (1) cement is used as a material excellent in strength, durability and economy. (2) Adhesive materials are used to prevent grouting and material separation, as well as to maintain fluidity and filling. Of the above, the object of the present invention is the adhesive material (2).
【０００３】粘着性材料として、従来から最も多く使わ
れているのがモンモリロナイト粘土鉱物（一般にはベン
トナイトという）である。このベントナイト粉末は、水
中（特に清水）では、分散、膨潤し粘着性（粘稠性とも
いう）を有する粘性液が得られる。これにセメントを加
えると、反応して一種のゲル化反応を起こし、ベントナ
イト特有の膨潤性を失うが、急激に粘性が増大してブリ
ージングの少ないグラウトが得られる。しかし、ベント
ナイトは粉末であるため、現場で水を加えて混合する必
要があり、また水との接触時間によって膨潤度（長い程
大となる）が異なるため施工、ならびに管理上問題があ
る。また、ベントナイトは清水以外の電解質イオンを含
有した水（海水やセメントが混入したアルカリ水）では
膨潤度が極端に低下することから（多量のベントナイト
を必要とする）、施工性、経済性にも問題が生じる欠点
がある。A montmorillonite clay mineral (generally called bentonite) has been most frequently used as an adhesive material. This bentonite powder disperses and swells in water (especially in clear water) to obtain a viscous liquid having tackiness (also referred to as viscous). When cement is added thereto, it reacts to cause a kind of gelling reaction and loses the swelling characteristic of bentonite, but the viscosity increases rapidly and grout with less breathing is obtained. However, since bentonite is a powder, it is necessary to add and mix water on site, and there is a problem in construction and management because the degree of swelling (the larger the longer, the longer) depending on the contact time with water. In addition, bentonite has extremely low swelling degree in water containing electrolyte ions other than fresh water (seawater or alkaline water mixed with cement) (requires a large amount of bentonite). There are drawbacks that can cause problems.
【０００４】一方、もう一つの粘着剤としてアルミニウ
ム塩溶液があり、本願発明者によって既に出願され公表
されている（特願昭４８−８８０１５号）。この粘着剤
は、アルカリ性のセメント懸濁液に酸性のアルミニウム
塩溶液を加えると、両者が反応を起こし、粘着性の水酸
化アルミニウムゾルを生成し、ベントナイトと同様なグ
ラウトが得られる。しかし、この反応はアルカリと酸の
中和反応、すなわち、セメント中のアルカリ分（主に水
酸化カルシウム）を硫酸バン土（硫酸アルミニウム）の
酸性分が消費（中和）することである。On the other hand, there is an aluminum salt solution as another adhesive, which has already been filed and published by the present inventors (Japanese Patent Application No. 48-88015). When an acidic aluminum salt solution is added to an alkaline cement suspension, the adhesive reacts to form an adhesive aluminum hydroxide sol, and a grout similar to bentonite is obtained. However, this reaction is a neutralization reaction between an alkali and an acid, that is, an alkali component (mainly calcium hydroxide) in cement is consumed (neutralized) by an acidic component of bansulfate (aluminum sulfate).
【０００５】一方、粘着性グラウトは、通常、目的の強
度からセメントを１ｍ3あたり２００〜５００kg（強度
２〜３０kgf／cm2程度）含有するようにして用いられ
る。このため、このセメント量に対して硫酸バン土を加
えてブリージングが２〜５％以下のグラウトにするのに
必要な硫酸バン土を加えると、セメントが硬化能力を失
うという欠点がある。（前述の既先出願によれば、セメ
ント懸濁液の初期ｐＨ値が１１．５程度またはそれ以上
であることが必要であると言っている。）このため、前
述の既出願では、セメントに石灰、炭酸ソーダ等のアル
カリ分を加えることにより、対処しているのが実情であ
る。On the other hand, the adhesive grout is usually used so that it contains 200 to 500 kg of cement per 1 m 3 (strength of about 2 to 30 kgf / cm 2 ) from the intended strength. For this reason, if bansulfate is added to the amount of cement to add grout having a bleeding of 2 to 5% or less, the cement loses its hardening ability. (According to the above-mentioned prior application, it is stated that the initial pH value of the cement suspension needs to be about 11.5 or more.) Therefore, in the above-mentioned prior application, the cement suspension is used. The fact is that it is dealt with by adding alkali such as lime and sodium carbonate.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
ような従来の課題を解決するためになされたもので、セ
メントを主材とし、これに塩基性の硫酸バン土を添加す
ることにより、この塩基性の硫酸バン土を所望量加える
ことが可能となり、その結果、材料分離を防止でき、流
動性と充填性を保持する粘着性を有し、さらにブリージ
ングが少なく、しかも硬化能力を失うことなく十分な強
度を発揮することができるグラウトを得ることを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and comprises a cement as a main material and a basic bansulfate added thereto. It is possible to add a desired amount of the basic bansulfate, and as a result, it is possible to prevent material separation, have tackiness to maintain fluidity and filling properties, further reduce bleeding, and lose curing ability. It is an object of the present invention to obtain a grout which can exhibit a sufficient strength without any problem.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明のグラウト注入
工法は、間隙もしくは空洞に、セメントをグラウト１ｍ
3あたり約２００〜５００kg含有したセメント懸濁液
と、塩基性硫酸バン土溶液とを主材として、次の〔ａ〕
および〔ｂ〕の条件、すなわち、〔ａ〕硫酸バン土の塩
基度が２以上であること。According to the grouting method of the present invention, cement is filled into a gap or a cavity by 1 m of grout.
The following [a] was used as a main component, with a cement suspension containing about 200 to 500 kg per 3 and a basic bansulfate solution.
And [b], that is, [a] the basicity of the bansulfate is 2 or more.
【０００８】[0008]
【数３】 (Equation 3)
【０００９】の値が１．３３以上であること。を満たす
ように混合して注入し、水酸化アルミニウムゾルを生成
させることを特徴としたものである。The value of is not less than 1.33. And injecting the mixture so as to satisfy the above, thereby producing an aluminum hydroxide sol.
【００１０】また、この発明のグラウト注入材は、セメ
ントをグラウト１ｍ3あたり約２００〜５００kg含有し
たセメント懸濁液と、塩基性硫酸バン土溶液とを、次の
〔ａ〕および〔ｂ〕の条件、すなわち、〔ａ〕硫酸バン
土の塩基度が２以上であること。Further, the grout injection material of the present invention comprises a cement suspension containing about 200 to 500 kg of cement per m 3 of grout, and a basic bansulfate solution, as described in the following [a] and [b]. Conditions, that is, [a] the basicity of bansulfate is 2 or more.
【００１１】[0011]
【数４】 (Equation 4)
【００１２】の値が１．３３以上であること。を満たす
ように調整して主材とし、間隙もしくは空洞に注入する
ことを特徴とするものである。The value of is not less than 1.33. The main material is adjusted so as to satisfy the above condition, and is injected into a gap or a cavity.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明は、セメントと硫酸バン土を
組合せた粘着性グラウトに関する。硫酸バン土等（水溶
性アルミニウム塩）のアルミニウムイオン（Ａｌ3+）
は、他の鉄等のイオンと異なり、水溶液中では〔Ａｌ
（ＯＨ2）6〕3+の形で存在しており、裸のＡｌ3+は水溶
液中には存在しない。アルミニウム塩水溶液にアルカリ
剤（本発明ではセメント）を加えると白色の膨状沈澱が
生成する。Embodiments of the present invention will be described below. The present invention relates to a sticky grout combining cement and bansulfate. Aluminum ion (Al 3+ ) of bansulfate etc. (water-soluble aluminum salt)
Is different from other ions such as iron in aqueous solution [Al
(OH 2 ) 6 ] 3+ , and bare Al 3+ does not exist in the aqueous solution. When an alkaline agent (in the present invention, cement) is added to the aqueous aluminum salt solution, a white swollen precipitate is formed.
【００１４】[0014]
【数５】 (Equation 5)
【００１５】Ａｌ(ＯＨ)3（水酸化アルミニウム）は簡
単な分子でなくＡｌの周囲に６個のＯＨ-（水酸基イオ
ン）を有する正六面体の錯基がＯＨ−を共有して多数重
合した大きい分子で次のように示すべきである。[0015] Al (OH) 3 (aluminum hydroxide) is six around the Al rather than simple molecular OH - large cube having (hydroxyl ions)錯基is polymerized many share OH- The numerator should indicate:
【００１６】[0016]
【数６】 (Equation 6)
【００１７】水酸化アルミニウム溶液が謬状溶液、すな
わち水酸化アルミニウムゾルとなるのは、このような大
きい分子ができるからである。The reason why the aluminum hydroxide solution becomes an error solution, that is, an aluminum hydroxide sol, is that such large molecules are formed.
【００１８】これにより、硫酸バン土水溶液にアルカリ
剤としてセメントを加えて粘着性の水酸化アルミニウム
ゾルを生成させ、ブリージングの少ないグラウトを作る
ことができる。しかしながら、本発明のようにセメント
が1ｍ3あたり２００〜５００kgの範囲では、一般の酸性
硫酸バン土では酸の絶対量が多いため、ブリージングを
２〜５％以下にするのに必要な量を加えると、セメント
の硬化能力を失い、強度の発現が得られない。[0018] Thereby, cement is added to the aqueous solution of bansulfate as an alkaline agent to form a sticky aluminum hydroxide sol, and a grout with less breathing can be produced. However, when the cement is in the range of 200 to 500 kg per 1 m 3 as in the present invention, the amount of acid necessary for reducing the breathing to 2 to 5% or less is added because general acid sulphate soil has a large absolute amount of acid. Then, the hardening ability of the cement is lost, and the development of strength cannot be obtained.
【００１９】本願発明者は、この問題を解決すべき種々
の実験を行った結果、酸性硫酸バン土の代わりに酸の絶
対量が少ない塩基性の硫酸バン土を用いることにより従
来の課題を解決（究明）することができた。すなわち、
塩基性硫酸バン土を用いることにより、セメントのアル
カリ分の消費（中和）が少なくて済み、この結果多くの
量を加えることが可能となり、ブリージングの少ない、
しかも硬化能力を失うことなく十分な強度を発揮するこ
とができるグラウトを完成した。As a result of various experiments to solve this problem, the present inventor has solved the conventional problems by using a basic bansulfate having a small absolute amount of acid instead of the acid bansulfate. (Investigation) I was able to. That is,
By using the basic bansulfate, consumption (neutralization) of the alkali component of the cement can be reduced, and as a result, a large amount can be added, and less bleeding can be achieved.
Moreover, a grout that can exhibit sufficient strength without losing the curing ability has been completed.
【００２０】本発明はセメントがグラウト１ｍ3あたり
約２００〜５００kg含有したグラウトにおいて、次の2
つの条件を満たすことが必要である。 （１）セメントが硬化能力失うことなく、十分に強度を
発揮すること。 （２）ブリージングが５％以下のグラウトが得られるこ
と。[0020] The present invention is in the grout cement containing approximately per grout 1m 3 200~500kg, the following 2
It is necessary to satisfy two conditions. (1) The cement exhibits sufficient strength without losing its hardening ability. (2) A grout having a breathing of 5% or less can be obtained.
【００２１】これらの条件を満たすには、硫酸バン土の
塩基度の度合いとその量、およびセメント量により決ま
ることが判明した。すなわち、〔ａ〕の条件：硫酸バン
土の塩基度が約２以上であること。塩基度が約２以下で
通常の酸性硫酸バン土に近づくと、酸性度が強くなるた
めセメントを硬化させるには少量の硫酸バン土しか加え
ることができないため、ブリージング（水酸化アルミニ
ウムゾルの生成量に反比例）が大となりグラウトとして
は不適となる。なお、硫酸バン土の塩基度は、２以上あ
ればよく、好ましくは２．５以上あればよい。It has been found that satisfying these conditions depends on the degree and amount of basicity of the sulphate sulphate and the amount of cement. That is, the condition [a]: the basicity of the bansulfate is about 2 or more. When the basicity is about 2 or less and it approaches normal acid sulphate soil, the acidity increases and only a small amount of sulphate sulphate can be added to harden the cement. (Inversely proportional to) and becomes unsuitable as grout. The basicity of the bansulfate may be 2 or more, preferably 2.5 or more.
【００２２】[0022]
【数７】 (Equation 7)
【００２３】ここで、「セメント」はセメント重量を意
味し、「Ａｌ2Ｏ3」は硫酸バン土中のＡｌ2Ｏ3の重量を
意味し、「塩基度」は硫酸バン土の塩基度を意味する。
このような、硫酸バン土の塩基度の度合いとその量、お
よびセメント量の関係が、〔ｂ〕式の条件の１．３３以
上であれば、セメントは十分に硬化することが判明し
た。Here, “cement” means the weight of cement, “Al 2 O 3 ” means the weight of Al 2 O 3 in the bansulfate, and “basicity” indicates the basicity of the bansulfate. means.
It was found that the cement hardened sufficiently when the relationship between the degree of basicity of the bansulfate soil and the amount thereof and the amount of cement was 1.33 or more under the condition of the formula [b].
【００２４】すなわち、本発明では、セメントを１ｍ3
あたり約２００〜５００kg含有したグラウトにおいて、
硫酸バン土の塩基度が約２以上という条件（〔ａ〕の条
件）と、硫酸バン土の塩基度の度合いとその量、および
セメント量の関係の条件（〔ｂ〕の条件）とを満たすこ
とにより、ブリージングが２〜５％以下で、かつ、セメ
ントの硬化が十分に発揮できる粘着性グラウトを得るこ
とができる。なお、硫酸バン土の塩基度は、分析値から
次式により求めた。That is, in the present invention, 1 m 3 of cement is used.
In grout containing about 200-500 kg per,
Satisfies the condition that the basicity of the bansulfate is about 2 or more (condition of [a]) and the condition of the relationship between the degree and the amount of the basicity of the bansulfate and the amount of cement (condition of [b]) This makes it possible to obtain an adhesive grout having a bleeding of 2 to 5% or less and capable of sufficiently exhibiting the hardening of the cement. In addition, the basicity of the bansulfate was obtained from the analytical value by the following formula.
【００２５】[0025]
【数８】 (Equation 8)
【００２６】また、本発明でアルミニウム塩の中で硫酸
バン土に特定したのは次の理由からである。すなわち、
硫酸バン土とセメントとが反応すれば、不溶性の中性の
硫酸カルシウムとなり、グラウトから溶出しない安全な
物質となる。また、硫酸バン土は、アルミニウム塩の中
で最も安価で多量に生産されている。The reason why the aluminum salt is specified as bansulfate in the present invention is as follows. That is,
When bansulfate and cement react, they become insoluble neutral calcium sulfate, which is a safe substance that does not elute from grout. In addition, bansulfate is the least expensive and is produced in large quantities among aluminum salts.
【００２７】これに対して、同様に多量に生産されてい
るポリ塩化アルミニウムは、セメントとの反応により可
溶性の塩化ナトリウムを生成し、グラウト硬化体外に溶
出し、コンクリート構造物等に悪影響を与えることにな
るため、本発明の範囲より除外した。On the other hand, polyaluminum chloride, which is similarly produced in large quantities, produces soluble sodium chloride by reaction with cement, elutes out of the hardened grout, and adversely affects concrete structures and the like. Therefore, it was excluded from the scope of the present invention.
【００２８】本発明に用いるセメントは、一般にセメン
トと称されているもので、代表的には普通ポルトランド
セメントである。また、本発明に加えることができる骨
材（または、増量材）として、砂、フライアッシュ、石
灰、一次鉱物微粉末（岩石、石英、石灰石、ドロマイト
など）、粘土鉱物（ベントナイト、陶土等）や、現場発
生土（シルト、粉土分を含んだ土およびシールド泥水な
ど）等をあげることができ、また、これらの骨材の一種
または二種以上を組合せることができる。さらに、従来
のグラウトに添加している発泡剤（気泡剤等）、分散
剤、遅延剤、早期強度発現材等を目的に合わせて、添加
することができる。The cement used in the present invention is generally called cement, and is typically ordinary Portland cement. In addition, as the aggregate (or filler) that can be added to the present invention, sand, fly ash, lime, fine powder of primary minerals (rock, quartz, limestone, dolomite, etc.), clay minerals (bentonite, porcelain clay, etc.) and And soil generated on site (silt, soil containing powdered soil, shield mud, etc.), and the like, and one or more of these aggregates can be used in combination. Further, a foaming agent (a foaming agent or the like), a dispersant, a retarder, an early strength developing material, and the like, which are added to a conventional grout, can be added according to the purpose.
【００２９】本発明のグラウトの施工は、次の２つの方
法によって行われる。 （１）一液性方式 硫酸バン土が、比較的少なく、ブリージングが１〜５％
程度で粘着（高粘性）度合いがあまり強くない場合、グ
ラウトは流動性を保持している。本発明では、このよう
な流動性を保持したグラウトを流動状グラウトという。
この流動状グラウトの施工は、一液性方式で行う。すな
わち、ミキサー等の調合容器に、水、セメント、硫酸バ
ン土あるいは必要に応じて骨材、添加剤を加えて水酸化
アルミニウムゾルとセメントを主成分とした粘着性グラ
ウトを一度に調合して１台の注入ポンプで圧送し、目的
の空洞等に注入する方法で行う。The grouting of the present invention is performed by the following two methods. (1) One-part method The amount of bansulfate is relatively small, and the breathing is 1 to 5%.
If the degree of adhesion (high viscosity) is not so strong, the grout retains fluidity. In the present invention, the grout having such fluidity is referred to as a fluid grout.
The construction of the fluid grout is performed in a one-part system. That is, water, cement, bansulfuric acid or, if necessary, aggregates and additives are added to a mixing vessel such as a mixer, and aluminum hydroxide sol and adhesive grout containing cement as a main component are mixed at once. It is performed by a method of pumping with a single injection pump and injecting it into a target cavity or the like.
【００３０】（２）二液性方式 一方、硫酸バン土を多く用い、ブリージングがなく（０
％）、粘着（超高粘性）度合いが非常に強い場合、グラ
ウトは非流動性を保持した状態となる。本発明では、こ
のような非流動性を保持したグラウトを可塑状グラウト
という。この可塑状グラウトとは、グラウト自体は流動
しないが、加圧（ポンプ等にて）すれば容易に流動化す
る性質をいう。可塑状グラウトの施工は、二液性方式で
行う。すなわち、セメントあるいは必要に応じて骨材や
添加剤を加えた懸濁液をＡ液とし、硫酸バン土溶液をＢ
液とし、それぞれ別々の注入ポンプで圧送し、注入口付
近でＡ，Ｂ液を合流混合することにより、前記セメント
と硫酸バン土との反応により水酸化アルミニウムゾルと
セメントを主成分とした可塑状グラウトに変質させたグ
ラウトを目的の空洞等に注入する。(2) Two-part system On the other hand, a large amount of bansulfate is used, and no
%) And the degree of adhesion (ultrahigh viscosity) is very strong, the grout is in a state of maintaining non-flowability. In the present invention, the grout having such non-flowability is referred to as a plastic grout. The plastic grout refers to a property in which the grout itself does not flow, but easily flows when pressurized (by a pump or the like). Construction of the plastic grout is performed in a two-part system. That is, a suspension containing cement or, if necessary, an aggregate or an additive is referred to as a liquid A, and a bansulfate solution is referred to as a liquid B.
Liquids, pumped by separate injection pumps, and mixed and mixed with liquids A and B in the vicinity of the injection port. The grout transformed into grout is injected into a target cavity or the like.
【００３１】なお、一液性の流動状から非流動性の可塑
状に変質したか否かの判定は、グラウトの性質に若干左
右されるが、本発明では円筒フローコン測定（アクリル
板に内径８０mm、高さ８０mmの円筒を置き、この中にグ
ラウトを満たした後、円筒を静かに持ち上げ、そのとき
のグラウトの広がり、即ち直径を測定し、cmの単位をも
って表した）に準じた目安として、グラウトの下部の広
がりが約１３cm以下の場合を可塑状グラウトとした。The determination as to whether or not a one-part fluid state has been transformed into a non-flowable plastic state depends slightly on the properties of the grout. After placing a cylinder with a height of 80 mm and filling it with grout, gently lift the cylinder and measure the spread of grout at that time, that is, the diameter was measured, and expressed in cm units.) The case where the spread of the lower part of the grout was about 13 cm or less was defined as a plastic grout.
【００３２】以上を要約すると、この発明の粘着性グラ
ウト注入工法は、地盤中の間隙や空洞、あるいは地盤と
構造物の境界面の大間隙や空洞の充填注入工法に用いる
グラウトであって、セメントをグラウト１ｍ3あたり約
２００〜５００kg含有したセメント懸濁液と、塩基性硫
酸バン土溶液とを、下記の〔ａ〕〔ｂ〕の条件を満たす
ように混合して、水酸化アルミニウムゾルを生成させる
ことに特徴を有するものである。 〔ａ〕硫酸バン土の塩基度が約２以上であること。In summary, the adhesive grouting method of the present invention is a grout used for filling and filling a gap or cavity in the ground, or a large gap or cavity at the boundary surface between the ground and a structure. and a cement suspension containing approximately per grout 1m 3 200~500kg, and basic aluminum sulfate solution were mixed so as to satisfy the condition of following [a] [b], produces aluminum hydroxide sol It is characterized by having [A] The basicity of the bansulfate is about 2 or more.
【００３３】[0033]
【数９】 (Equation 9)
【００３４】ただし、Ａｌ2Ｏ3は硫酸バン土中のアルミ
ナ重量。Here, Al 2 O 3 is the weight of alumina in sulphate sulphate.
【００３５】以下、この発明の実施例をあげて詳しく説
明する。実験に用いた塩基性硫酸バン土は、表１に示す
ように、塩基度の異なる５種類、セメントは普通ポルト
ランドセメントである。硫酸バン土溶液１リットル中に
含まれるＡｌ2Ｏ3重量はおおよそ１００ｇ前後である。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments. As shown in Table 1, the basic bansulfate used in the experiment is five kinds having different basicities, and the cement is ordinary Portland cement. The weight of Al 2 O 3 contained in one liter of the bansulfate solution is about 100 g.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】実験−I 一定量のセメント（グラウト１ｍ3あたり２００kgに相
当）に対して、表１に示した各塩基度の硫酸バン土を加
えた場合のセメントの硬化を確認するための実験を行
い、表２の結果を得た。実験は、グラウトをビニール袋
（直径５cm、長さ３０cm）内で調合し、３日後の硬化の
状態を手触りで確認した。[0037] For experiments -I certain amount of cement (corresponding to 200kg per grout 1 m 3), an experiment for confirming the setting of the cement in the case of adding aluminum sulfate for each basicity shown in Table 1 The results are shown in Table 2. In the experiment, grout was prepared in a plastic bag (diameter 5 cm, length 30 cm), and the state of curing after 3 days was confirmed by touch.
【００３８】[0038]
【表２】 [Table 2]
【００３９】表２に示すように、各実験（Ｎｏ．１〜１
８）では、セメント６０ｇ（重量を記号Ｃで表す）を水
約２００〜２７０ｍｌに溶解し、塩基度（記号Ｂで表
す）の異なる硫酸バン土をそれぞれ約３〜５０ｍｌ添加
した。水とセメントと硫酸バン土との混合物全体で３０
０ｍｌとなるようにした。添加した硫酸バン土中のＡｌ
2Ｏ3の重量（ｇ単位の重量を記号Ａで表す）は、約０．
３〜５ｇとなる。表２の右から２番目の欄に、下記の
［ｂ］式の値を示す。As shown in Table 2, each experiment (Nos. 1 to 1)
8) In 60 g of cement (weight is represented by symbol C) in water
Dissolve in about 200-270 ml, and add the basicity
About 3 to 50 ml each of sulphate sulphate
did. 30 in total for the mixture of water, cement and sulphate
The volume was adjusted to 0 ml. Al in the added sulphate sulphate
TwoOThree(The weight in g is represented by the symbol A) is about 0.
It becomes 3-5 g. In the second column from the right of Table 2,
[B] shows the value of the equation.
【００４０】[0040]
【数１０】 (Equation 10)
【００４１】また、表２の最右欄に、グラウト（セメン
ト）の硬化の判定結果を示す。Further, the rightmost column of Table 2 shows the results of determination of grout (cement) hardening.
【００４２】表２の実験結果より、硫酸バン土の塩基度
（Ｂ）が小さい程、硫酸バン土の量が少量でもセメント
が硬化せず（比較例−２）、硬化させるためには硫酸バ
ン土の量をさらに減らす必要があることが判った（比較
例−１）。比較例−２のような場合には、セメントが硬
化能力を失い、強度が発揮できないものとなる。これに
対して、硫酸バン土の塩基度（Ｂ）が大きい程、多くの
硫酸バン土を加えてもセメントが硬化することも判っ
た。このセメントに硫酸バン土の塩基度（Ｂ）およびそ
の量（Ａｌ2Ｏ3の添加量Ａで表わす）を変化させて加え
た時に、硬化するかどうかについて、実験結果を整理す
ると、次の［ｂ］式を導きだすことができた。すなわ
ち、セメント重量（Ｃ）、硫酸バン土の塩基度（Ｂ）お
よびＡｌ2Ｏ3の添加重量（Ａ）の関係は、From the experimental results in Table 2, it can be seen that as the basicity (B) of the sulphate sulphate is smaller, the cement does not harden even with a small amount of sulphate sulphate (Comparative Example 2). It was found that the amount of soil needed to be further reduced (Comparative Example-1). In the case of Comparative Example-2, the cement loses hardening ability and cannot exhibit strength. On the other hand, it was also found that the greater the basicity (B) of the bansulfate, the more the cement hardens even if more bansulfate is added. When the basicity (B) of sulphate sulphate and the amount thereof (represented by the added amount A of Al 2 O 3 ) were changed and added to the cement, the experimental results were examined as to whether the cement hardened or not. b] Equation could be derived. That is, the relationship between the cement weight (C), the basicity of bansulfate (B) and the added weight of Al 2 O 3 (A) is as follows.
【００４３】[0043]
【数１１】 [Equation 11]
【００４４】書き換えれば、If rewritten,
【００４５】[0045]
【数１２】 (Equation 12)
【００４６】で表すことができる。この〔ｂ〕式の値を
基準として約１．３３以下になるとセメントは硬化しな
いが、約１．３５以上になるとセメントが十分に硬化す
ることが確認できた。なお、〔ｂ〕式は、セメントが増
減しても硬化の判定ができる。なおまた附言すると、表
２の実験において、硫酸バン土の塩基度（Ｂ）は、表１
に示すとおり２．５から５８．０の範囲のものを使用し
た。また、グラウトの硬化が良好と判定されたもの（表
２中の○印）は、［ｂ］式の値が１．３３から２．７４
の範囲にわたっている。Can be represented by It was confirmed that the cement did not harden when the value was less than about 1.33 based on the value of the formula [b], but it was sufficiently hardened when it was more than about 1.35. In addition, the formula [b] can determine the hardening even if the amount of cement increases or decreases. In addition, in addition, in the experiment of Table 2, the basicity (B) of the bansulfate was determined according to Table 1.
Used in the range from 2.5 to 58.0. In the case where grout hardening was determined to be good (indicated by a circle in Table 2), the value of the formula [b] was from 1.33 to 2.74.
Over the range.
【００４７】実験−II 表２よりセメントが十分に硬化するための〔ｂ〕式の値
が、約１．３３以上の配合（グラウト１ｍ3あたりセメ
ント２００〜５００kgの範囲）の場合に、グラウトとし
て実用できるかについて、ブリージング、フロー値およ
び一軸圧縮強度の測定を行い表３の結果を得た。Experiment-II From Table 2, when the value of the formula [b] for sufficiently hardening the cement is about 1.33 or more (in the range of 200 to 500 kg of cement per 1 m 3 of grout), the grout is determined. The results of Table 3 were obtained by measuring the breathing, the flow value and the uniaxial compressive strength as to whether or not it was practical.
【００４８】[0048]
【表３】 [Table 3]
【００４９】表３に示すように、各実験（Ｎｏ．１９〜
２６）では、セメントを約６０〜１５０ｇ（記号Ｃ）の
範囲で、水約２４０ｍｌに溶解し、塩基度（記号Ｂ）の
異なる硫酸バン土をそれぞれ約８〜５０ｍｌ添加した。
水とセメントと硫酸バン土との混合物全体で３００ｍｌ
となるようにした。表３の中に、［ｂ］式の値を示す。
また、ブリージング、フロー値および一軸圧縮強度の測
定結果を示す。As shown in Table 3, each experiment (No. 19 to No. 19)
In 26), the cement was dissolved in about 240 ml of water in a range of about 60 to 150 g (symbol C), and about 8 to 50 ml of bansulfate having different basicities (symbol B) was added.
300ml in total of the mixture of water, cement and sulphate
It was made to become. Table 3 shows values of the expression [b].
Also, the measurement results of breathing, flow value and uniaxial compressive strength are shown.
【００５０】表３の実験結果によると、実験Ｎｏ．１９
（比較例−１１）では、表２（比較例−１）においては
セメントが十分に硬化する配合（グラウト１ｍ3あた
り、セメント５００kg、〔ｂ〕式の値 １．４７）であ
るが、硫酸バン土（塩基度０．５％）の添加量が少な
く、十分な水酸化アルミニウムゾルの生成ができないた
め、ブリージングが非常に多くなっている。このため、
グラウトとしては不適であるので、本発明の範囲より除
外した。According to the experimental results in Table 3, the results of Experiment No. 19
(Comparative Example -11), Table 2 formulations cement (Comparative Example 1) is sufficiently cured (grout 1 m 3 per cement 500 kg, [b] values 1.47 of formula), but van sulfate Since the amount of added soil (basicity: 0.5%) is small and a sufficient amount of aluminum hydroxide sol cannot be generated, breathing is extremely increased. For this reason,
Since it is not suitable as a grout, it has been excluded from the scope of the present invention.
【００５１】これに対して、実験Ｎｏ．２０〜２６（実
施例９〜１５）に示すように、硫酸バン土の塩基度が約
２以上で、かつ、〔ｂ〕式の値が約１．３３以上（実施
例−９〜１４でグラウト１ｍ3あたりセメント２００〜
５００kgの範囲）では、ブリージングが５％以下であ
り、固結強度も２〜２５kgf／cm2と十分に期待できるグ
ラウトであることがわかる。また、塩基性硫酸バン土の
添加量が比較的少ない場合は、フロー値が約１３以上で
流動状グラウトであり（実施例９、１１、１３、１
５）、逆に多い場合は可塑状グラウトとなることがわか
る（実施例１０、１２、１４）。以上から、本発明で
は、ブリージングが約２〜５％以下であり、かつ、十分
な強度が得られるのは硫酸バン土の塩基度が約２以上で
あることも確認された。なお、実験例には示さないが、
表３の実施例に骨材および添加剤を加えた場合もブリー
ジングが２〜５％以下で、かつ、セメントが十分に硬化
する良好な流動状および可塑状グラウトが得られた。On the other hand, in Experiment No. As shown in Examples 20 to 26 (Examples 9 to 15), the basicity of the bansulfate was about 2 or more, and the value of the formula [b] was about 1.33 or more. 1m cement 200 per 3
(A range of 500 kg), it can be seen that the grouting is 5% or less, and the grouting strength is as high as 2 to 25 kgf / cm 2 . In addition, when the amount of the basic bansulfate added was relatively small, the grout was a fluid grout having a flow value of about 13 or more (Examples 9, 11, 13, and 1).
5) On the contrary, when the amount is large, it can be seen that plastic grout is obtained (Examples 10, 12, 14). From the above, it was also confirmed that in the present invention, the breathing was about 2 to 5% or less, and that the basicity of the bansulfate was about 2 or more to obtain sufficient strength. Although not shown in the experimental examples,
When the aggregates and additives were added to the examples in Table 3, good fluidity and plastic grout were obtained in which the breathing was 2 to 5% or less and the cement was sufficiently hardened.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、地
盤中の空洞や、地盤と構造物の境界の空洞等に充填注入
するグラウトとして、セメントがグラウト１ｍ3あたり
約２００〜５００kg含有したセメント懸濁液と塩基性硫
酸バン土とを〔ａ〕硫酸バン土の塩基度約２以上で、か
つ、According to as discussed above the present invention, and a cavity in the ground, as grout for filling injected into the cavity or the like of the boundary of the ground and the structure, cement contained about 200~500kg per grout 1 m 3 Cement The suspension and the basic bansulfate are (a) the basicity of the bansulfate is about 2 or more, and
【００５３】[0053]
【数１３】 (Equation 13)
【００５４】になる様に調整することにより、ブリージ
ングが２〜５％以下で、かつ、十分な強度が得られる粘
着性グラウトを得ることが可能となった。また、この発
明によれば、セメントを主材とし、これに塩基性の硫酸
バン土を添加することにより、この塩基性の硫酸バン土
を所望量加えることが可能となった。これにより、材料
分離を防止でき、流動性と充填性を保持する粘着性を有
し、さらにブリージングが少なく、しかも硬化能力を失
うことなく十分な強度を発揮することができるグラウト
を得ることができる。また、このようなグラウト注入材
およびこれを用いたグラウト注入工法を得ることができ
る。By adjusting so as to obtain a pressure-sensitive adhesive grout, it is possible to obtain a tacky grout having a breathing of 2 to 5% or less and a sufficient strength. Further, according to the present invention, it is possible to add a desired amount of the basic bansulfate by adding the basic bansulfate to cement as a main material. As a result, it is possible to obtain a grout which can prevent material separation, has tackiness to maintain fluidity and filling properties, has less breathing, and can exhibit sufficient strength without losing curing ability. . Further, such a grout injection material and a grout injection method using the same can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D040 AA06 AB01 AC03 BB03 BB09 CA01 CA03 CA05 CA09 CA10 CB03 CD01 CD08 4H026 CA01 CB05 CC06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2D040 AA06 AB01 AC03 BB03 BB09 CA01 CA03 CA05 CA09 CA10 CB03 CD01 CD08 4H026 CA01 CB05 CC06
Claims (2)
ト１ｍ3あたり約２００〜５００kg含有したセメント懸
濁液と、塩基性硫酸バン土溶液とを主材として、下記の
〔ａ〕および〔ｂ〕の条件を満たすように混合して注入
し、水酸化アルミニウムゾルを生成させることを特徴と
したグラウト注入工法。 〔ａ〕硫酸バン土の塩基度が２以上であること。 【数１】 の値が１．３３以上であること。To 1. A gap or cavity, cement and a cement suspension containing approximately per grout 1m 3 200~500kg, and basic aluminum sulfate solution as the main material, the following [a] and [b] A grout injection method characterized in that aluminum hydroxide sol is formed by mixing and injecting so as to satisfy the conditions. [A] The basicity of bansulfate is 2 or more. (Equation 1) Is 1.33 or more.
０〜５kg含有したセメント懸濁液と、塩基性硫酸バン土
溶液とを、下記の〔ａ〕および〔ｂ〕の条件を満たすよ
うに調整して主材とし、間隙もしくは空洞に注入するこ
とを特徴とするグラウト注入材。 〔ａ〕硫酸バン土の塩基度が２以上であること。 【数２】 の値が１．３３以上であること。2. The method according to claim 1, wherein the cement is added in an amount of about 20 per m 3 grout.
Adjusting the cement suspension containing 0 to 5 kg and the basic bansulfate solution so as to satisfy the following conditions (a) and (b) as the main material, and injecting into the gap or cavity. Grout grouting material. [A] The basicity of bansulfate is 2 or more. (Equation 2) Is 1.33 or more.
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