JP2002003842A - 地山固結用薬液 - Google Patents

地山固結用薬液

Info

Publication number
JP2002003842A
JP2002003842A JP2000185220A JP2000185220A JP2002003842A JP 2002003842 A JP2002003842 A JP 2002003842A JP 2000185220 A JP2000185220 A JP 2000185220A JP 2000185220 A JP2000185220 A JP 2000185220A JP 2002003842 A JP2002003842 A JP 2002003842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyol
liquid
isocyanate
glycol
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000185220A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Wakizaka
治 脇坂
Takayuki Shimizu
孝行 志水
Shinya Uda
信也 宇田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP2000185220A priority Critical patent/JP2002003842A/ja
Publication of JP2002003842A publication Critical patent/JP2002003842A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】低温での浸透性および発泡性に優れ、環境汚染
を防止することができる地山固結用薬液を提供する。 【解決手段】ポリオールを必須成分とするA液と、下記
の一般式(1)で表されるイソシアネートからなるB液
を組み合わた地山固結用薬液であって、上記ポリオール
が、エチレングリコール、ジエチレングリコールおよび
トリエチレングリコールからなる群から選ばれた少なく
とも一つの低分子量グリコールをポリオール全体の80
重量%以上含有し、かつ、上記イソシアネートが、上記
一般式(1)においてn=0の2核体をイソシアネート
全体の20〜70重量%含有している。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱な地山(地
盤,岩盤等も含む)を固結安定化するために用いられる
地山固結用薬液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、軟弱な岩盤等に穴を開けてト
ンネル工事を行う場合、トンネル切羽の天盤の落下防止
のため、トンネル切羽先端の天盤部に、天盤のアーチに
沿って孔を穿設し、この孔内に二液硬化型の薬液を注入
して岩盤に浸透させ硬化させることにより強化すること
が行われている。このような二液硬化型薬液としては、
ポリオールを主成分とするA液と、イソシアネートにア
ルキレンカーボネート類等の減粘剤(溶剤)を添加して
なるB液とを組み合わせたウレタン系薬液が使用されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のウレタン系薬液は、減粘剤を添加して低粘度化を図
っているが、低温(5℃以下)での低粘度化が不充分で
あり、低温での浸透性が悪く、発泡倍率が低いという難
点がある。また、上記減粘剤は反応に関与しないため、
溶剤として流出し、環境汚染が生じる等の問題もある。
【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、低温での浸透性および発泡性に優れ、環境汚染
を防止することができる地山固結用薬液の提供をその目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の地山固結用薬液は、ポリオールを必須成
分とするA液と、下記の一般式(1)で表されるイソシ
アネートからなるB液を組み合わせた地山固結用薬液で
あって、上記ポリオールが、エチレングリコール、ジエ
チレングリコールおよびトリエチレングリコールからな
る群から選ばれた少なくとも一つの低分子量グリコール
をポリオール全体の80重量%以上含有し、かつ、上記
イソシアネートが、上記一般式(1)においてn=0の
2核体をイソシアネート全体の20〜70重量%含有し
ているという構成をとる。
【0006】
【化2】
【0007】すなわち、本発明者らは、低温での浸透性
および発泡性に優れ、環境汚染を防止することができる
地山固結用薬液を得るため鋭意研究を重ねた。そして、
A液中のポリオールの主成分として、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコー
ルからなる群から選ばれた少なくとも一つの低分子量グ
リコールを特定量以上用いると、ポリオール全体の分子
量を小さくでき、A液の粘度が小さくなることを突き止
めた。また、上記一般式(1)において、n=0の2核
体を特定量含有するイソシアネートを用いると、減粘剤
を用いることなしに低粘度化することができることを突
き止めた。その結果、上記特定のポリオールと、特定の
イソシアネートを併用してなる地山固結用薬液は、低温
での浸透性および発泡性に優れ、環境汚染を防止するこ
とができることを見出し、本発明に到達した。
【0008】なお、本発明において、低温とは5℃以下
のことをいう。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
【0010】本発明の地山固結用薬液は、ポリオールを
必須成分とするA液と、上記一般式(1)で表されるイ
ソシアネートからなるB液を用いて得ることができる。
そして、本発明は、上記ポリオールが、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコ
ールからなる群から選ばれた少なくとも一つの低分子量
グリコールをポリオール全体の80重量%以上含有し、
かつ、上記イソシアネートが、上記一般式(1)におい
てn=0の2核体をイソシアネート全体の20〜70重
量%含有していることが最大の特徴である。
【0011】上記低分子量グリコールとして用いられる
エチレングリコール(EG)は、構造式HOCH2 CH
2 OHで表され、分子量=62、粘度=16mPa・s
/25℃、OHV=1810mgKOH/gである。上
記ジエチレングリコール(DEG)は、構造式HO(C
2 CH2 O)2 Hで表され、分子量=106、粘度=
28mPa・s/25℃、OHV=1057mgKOH
/gである。上記トリエチレングリコール(TEG)
は、構造式HO(CH2 CH2 O)3 Hで表され、分子
量=150、粘度=40mPa・s/25℃、OHV=
748mgKOH/gである。
【0012】上記低分子量グリコールの含有割合は、ポ
リオール全体の80重量%以上に設定する必要があり、
好ましくは85〜100重量%である。すなわち、低分
子量グリコールの割合が80重量%未満であると、低分
子量グリコール以外のポリオールの割合が増え、A液の
粘度が大きくなる傾向があるからである。
【0013】上記低分子量グリコールと併用可能である
ポリオールとしては、特に限定はなく、例えば、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリ
アルキレングリコールがあげられる。また、水,グリセ
リン,トリメチロールプロパン,トリエタノールアミ
ン,ペンタエリスリトール,エチレンジアミン,ソルビ
トール,砂糖およびトリレンジアミン等の芳香族アミン
等の多官能基の活性水素化合物を基剤として、これらを
単独でもしくは2種以上併せた化合物に、アルキレンオ
キサイドを開環重合させたポリエーテルポリオールがあ
げられる。上記アルキレンオキサイドとしては、エチレ
ンオキサイド,プロピレンオキサイド等があげられる。
さらにこれらアルキレンオキサイドを組み合わせてブロ
ック重合させたり、ランダム重合させたポリエーテルポ
リオールも含まれる。
【0014】上記低分子量グリコールと併用されるポリ
オールの数平均分子量(Mn)は、1000以下が好ま
しく、特に好ましくは400〜900である。すなわ
ち、1000を超えると、ポリオールとイソシアネート
の反応が遅くなり、発泡反応のバランスが悪くなり、強
度発現が悪くなったり、粘度が急激に上がる傾向がある
からである。
【0015】上記低分子量グリコールと併用されるポリ
オールの水酸基価(OHV)は、200mgKOH/g
以上が好ましく、特に好ましくは250〜400mgK
OH/gである。すなわち、200mgKOH/g未満
であると、発泡(泡化)反応と樹脂化反応のバランスが
悪くなり、発泡倍率が低下する傾向があるからである。
【0016】なお、上記A液には、発泡開始時間を調整
する目的で、アミン触媒を配合しても差し支えない。上
記アミン触媒としては、例えば、トリエチレンジアミ
ン、ビス−(ジメチルアミノエチル)エーテル、テトラ
メチルヘキサメチレンジアミン、テトラメチルプロパン
−1,3−ジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、トリメチ
ルアミノエチルピペラジン、1−メチルイミダゾール、
2−メチルイミダゾール、1,2−メチルイミダゾー
ル、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール等があげ
られる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いら
れる。
【0017】上記アミン触媒の配合量は、上記ポリオー
ル(低分子量グリコールを含む)100重量部(以下
「部」と略す)に対して、0.1〜5部の範囲に設定す
ることが好ましく、特に好ましくは0.1〜2部であ
る。
【0018】また、上記A液には、整泡剤、難燃剤等を
配合しても差し支えない。上記整泡剤としては、例え
ば、ポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサンコ
ポリマー、オルガノポリシロキサン、オキシエチル化高
級アルコール等があげられ、これらは単独でもしくは2
種以上併せて用いられる。上記難燃剤としては、例え
ば、トリスクロロプロピルホスフェート、トリス・β−
クロロプロピルホスフェート等があげられ、これらは単
独でもしくは2種以上併せて用いられる。
【0019】上記A液の粘度は、60mPa・s/25
℃以下に設定することが好ましく、特に好ましくは50
mPa・s/25℃以下である。すなわち、60mPa
・s/25℃を超えると、浸透性が悪く、発泡安定性に
劣る傾向が見られるからである。
【0020】上記A液と組み合わせて用いられるB液中
のイソシアネートは、下記の一般式(1)で表されるも
のであり、n=0の2核体をイソシアネート全体の20
〜70重量%、好ましくは45〜65重量%含有したも
のである。すなわち、2核体が全体の20重量%未満で
あると、イソシアネート自体の粘度が高くなりすぎ、逆
に70重量%を超えると、低温時結晶化が起こり、凝固
してしまうからである。
【0021】
【化3】
【0022】上記2核体は、一般に、メチレン基(−C
2 −)に対してオルト位またはパラ位にNCO基が位
置する、下記の3種類の異性体が混在したものである。
【0023】 下記の構造式(2)で表されるジフェ
ニルメタン−2,4−ジイソシアネート(以下「2,4
体」という)。
【0024】
【化4】
【0025】 下記の構造式(3)で表されるジフェ
ニルメタン−2,2′−ジイソシアネート(以下「2,
2体」という)。
【0026】
【化5】
【0027】 下記の構造式(4)で表されるジフェ
ニルメタン−4,4′−ジイソシアネート(以下「4,
4体」という)。
【0028】
【化6】
【0029】上記2,4体の割合は、2核体全体の20
〜50重量%の範囲に設定することが好ましく、特に好
ましくは20〜35重量%である。上記2,2体の割合
は、2核体全体の2重量%以下に設定することが好まし
く、特に好ましくは1重量%以下である。上記4,4体
の割合は、2核体全体の50〜80重量%の範囲に設定
することが好ましく、特に好ましくは65〜80重量%
である。
【0030】上記B液の粘度は、60mPa・s/25
℃以下に設定することが好ましい。すなわち、B液の粘
度が60mPa・s/25℃を超えると、浸透性が悪く
なる傾向がみられるからである。
【0031】そして、本発明の地山固結用薬液における
A液とB液の混合比は、重量比で、A液:B液=1:
0.5〜1:6の範囲に設定することが好ましく、特に
好ましくはA液:B液=1:1〜1:3である。
【0032】本発明の地山固結用薬液は、得られる発泡
体(発泡ウレタン)の発泡倍率が6倍以上であることが
好ましく、特に好ましくは8倍以上である。
【0033】なお、本発明の地山固結用薬液は、NCO
INDEXを1.3程度に設定することが好ましく、
例えば、地山内に涌水が存在する場合にも、安定した固
結強度を維持することができる。
【0034】本発明の地山固結用薬液は、例えば、破砕
帯を有する岩盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地
盤、あるいはコンクリート中のクラックや空隙に注入さ
れ、これらを固結安定化するために用いられる。注入方
法については、注入の直前に二液の混合が確実に行われ
る方法であれば特に限定はなく、任意の方法が使用でき
る。典型的な方法は、以下のとおりである。まず、注入
を行うべく岩盤等にあらかじめ所定間隔で孔を穿ち、逆
止弁および静止ミキサーを備えた有孔の注入ボルトまた
は注入ロッドのような注入管を固定する。一方、A液と
B液をそれぞれタンクに装入し、ホースおよび継手を通
して各液を上記注入管内に所定の圧力で注入する。両液
は、静止ミキサーを通して均一混合され、地盤等の対象
物中に注入される。なお、対象とする地盤等の種類また
は部位に応じて注入方法や注入量は適宜変更される。こ
うした岩盤固結方法の詳細については、例えば、本出願
人の出願にかかる特開昭62−288213号公報に記
載されている。
【0035】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0036】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す材料を準備した。
【0037】〔ポリオール(低分子量グリコール)〕エ
チレングリコール(EG)〔分子量:62、粘度:16
mPa・s/25℃、OHV:1810mgKOH/
g〕
【0038】〔ポリオール(低分子量グリコール)〕ジ
エチレングリコール(DEG)〔分子量:106、粘
度:28mPa・s/25℃、OHV:1057mgK
OH/g〕
【0039】〔ポリオール(低分子量グリコール)〕ト
リエチレングリコール(TEG)〔分子量:150、粘
度:40mPa・s/25℃、OHV:748mgKO
H/g〕
【0040】〔ポリオール〕ポリプロピレングリコール
(武田薬品工業社製、アクトコールG−250)〔分子
量:670、粘度:250mPa・s/25℃、OH
V:250mgKOH/g〕
【0041】〔ポリオール〕トリレンジアミンを基剤と
してプロピレンオキサイドを重合した4官能基のポリエ
ーテルポリオール(武田薬品工業社製、アクトコールD
T−250)〔分子量:880、粘度:2100mPa
・s/25℃、OHV:250mgKOH/g〕
【0042】〔ポリオール〕トリエタノールアミン(三
井化学社製、トリエタノールアミン)〔分子量:14
9、粘度:500mPa・s/25℃、OHV:112
8mgKOH/g〕
【0043】〔ポリオール〕ソルビトールを基剤として
プロピレンオキサイドを重合した6官能基のポリエーテ
ルポリオール(武田薬品工業社製、アクトコールGR−
17)〔分子量:910、粘度:2000mPa・s/
25℃、OHV:370mgKOH/g〕
【0044】〔第三級アミン触媒〕N,N,N′,
N″,N″−ペンタメチルジエチレントリアミン(花王
社製、カオライザーNo. 3)
【0045】〔整泡剤〕ポリオキシアルキレン・ジメチ
ルポリシロキサンコポリマー(日本ユニカー社製、SZ
−1627)
【0046】〔イソシアネート〕下記の表1に示すイソ
シアネート〜を準備した。
【0047】
【表1】
【0048】
【実施例1】〔発泡倍率〕後記の表2に示す各成分を同
表に示す割合で配合してなるA液と、低粘度イソシアネ
ートからなるB液を所定の混合比(重量比)で混合し、
これらを1リットルのディスカップにとり、攪拌装置
(スリーワンモーター)を用いて、所定の液温(5℃、
20℃)で1000rpm×10秒間攪拌し反応させ
た。そして、反応終了後の発泡高さ(cm)を測定し、
発泡倍率を求めた。
【0049】また、上記薬液を用いて、下記の基準に従
い、浸透性の評価を行い、その結果を後記の表2に併せ
て示した。
【0050】〔浸透性〕直径40mmの筒状の容器に4
号珪砂を270g充填し、これに上記A液およびB液を
所定の重量比で注型した時の、液温(5℃)における薬
液の浸透距離を測定した。そして、浸透距離が8cm以
上のものを○、8cm未満のものを×として表示した。
【0051】
【実施例2〜26、比較例1,2】A液の配合組成およ
びB液のイソシアネートの種類を下記の表2〜表6に示
すように変更した。それ以外は、上記実施例1と同様に
して発泡倍率および浸透性の評価を行った。これらの結
果を下記の表2〜表6に併せて示した。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】
【表4】
【0055】
【表5】
【0056】
【表6】
【0057】上記表2〜表6の結果から、実施例品は、
低分子量グリコールを特定量以上含有する特定のポリオ
ールと、2核体の含有量が特定の範囲に設定された特定
のイソシアネートとを組み合わせたものであるため、低
温時の浸透性に優れていることがわかる。また、低温時
の発泡倍率および20℃の発泡倍率がいずれも高いこと
から、発泡安定性に優れていることがわかる。
【0058】これに対して、比較例1,2品は、低分子
量グリコールを特定量以上含有する特定のポリオールを
用いているが、2核体の含有量が特定の範囲から外れた
イソシアネートを用いているため、低温時の浸透性が悪
く、発泡倍率も低いことがわかる。また、比較例2品
は、イソシアネート中の2核体の含有量が高すぎるた
め、低温時(5℃)にイソシアネートの結晶化が起こ
り、凝固した。
【0059】
【発明の効果】以上のように、本発明の地山固結用薬液
は、低分子量グリコールを特定量以上含有する特定のポ
リオールと、2核体の含有量が特定の範囲に設定された
特定のイソシアネートとを組み合わせたものであるた
め、低温時の浸透性および発泡性に優れている。また、
減粘剤等の溶剤を使用しないため、環境汚染を防止する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田 信也 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 Fターム(参考) 2D040 AA06 AB01 AC01 AC03 AC05 BB09 CA10 CB03 CD08 4H026 CB08 CC06 4J034 BA02 BA06 BA08 CA04 CA15 CB03 CB07 CC03 DB04 DB07 DC50 DG03 DG04 DG23 HA01 HA02 HA07 HA08 HA09 HC12 HC61 HC63 HC64 HC65 HC67 JA02 JA12 JA14 KA01 KB02 RA10 RA19

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオールを必須成分とするA液と、下
    記の一般式(1)で表されるイソシアネートからなるB
    液を組み合わせた地山固結用薬液であって、上記ポリオ
    ールが、エチレングリコール、ジエチレングリコールお
    よびトリエチレングリコールからなる群から選ばれた少
    なくとも一つの低分子量グリコールをポリオール全体の
    80重量%以上含有し、かつ、上記イソシアネートが、
    上記一般式(1)においてn=0の2核体をイソシアネ
    ート全体の20〜70重量%含有していることを特徴と
    する地山固結用薬液。 【化1】
  2. 【請求項2】 B液の粘度が60mPa・s/25℃以
    下である請求項1記載の地山固結用薬液。
JP2000185220A 2000-06-20 2000-06-20 地山固結用薬液 Pending JP2002003842A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000185220A JP2002003842A (ja) 2000-06-20 2000-06-20 地山固結用薬液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000185220A JP2002003842A (ja) 2000-06-20 2000-06-20 地山固結用薬液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002003842A true JP2002003842A (ja) 2002-01-09

Family

ID=18685569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000185220A Pending JP2002003842A (ja) 2000-06-20 2000-06-20 地山固結用薬液

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002003842A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU778922B2 (en) Composition and method for preparing polyurethanes and polyurethane foams
JP5851481B2 (ja) 土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
CN101883805A (zh) 单组分聚氨酯粘合剂
JP5050355B2 (ja) 硬質ポリウレタンフォームの製造方法、透水層の形成方法および岩盤の補強方法
JP2006265436A (ja) 土質などの安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JP2006131785A (ja) 土質の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JP2002003842A (ja) 地山固結用薬液
JP3997672B2 (ja) 地盤や人工構造物等の安定化用注入薬液組成物及びそれを用いた安定強化止水工法
JP3944878B2 (ja) 地山固結用薬液組成物
JP4527413B2 (ja) 土質の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JP2006233054A (ja) 岩盤ないし地盤固結用の注入薬液組成物及びそれを用いた土壌安定強化止水工法
JP2000281742A (ja) 空洞充填用組成物
JP2002285154A (ja) 地山固結用薬液
JPH0681333A (ja) 岩盤固結工法
JP3952486B2 (ja) 岩盤ないし地盤固結用の注入薬液組成物及びそれを用いた安定強化止水工法
JP2016041822A (ja) 土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法
JPH0680967A (ja) 岩盤固結剤
JP2002327174A (ja) 地山固結用薬液組成物
JP2019059942A (ja) ロックボルト定着材用組成物、ロックボルト定着材およびロックボルト工法
JP3358188B2 (ja) 土壌固結用注入薬液組成物及びそれを用いた土壌安定強化止水工法
JP4527370B2 (ja) トンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物、および、それを用いた安定強化工法
JP7357843B2 (ja) 地山固結剤およびそれを用いた地山の固結方法
JP2003226861A (ja) 止水用薬液及び止水工法
JP6926831B2 (ja) 岩盤固結用注入薬液組成物
JP2816075B2 (ja) トンネル掘削用の安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法