JP2002155277A

JP2002155277A - １液性可塑性注入材

Info

Publication number: JP2002155277A
Application number: JP2000356064A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Omodaka; 安志面高; 正博 ▲吉▼原; Masahiro Yoshihara; Tsukasa Uchisawa; 司内沢; Akita Kawakami; 明大川上
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】初期流動性が高く、短時間内に所望の可塑性
を発現し、限定注入が可能な１液型注入材の提供。【解決手段】高炉スラグ、アルカリ性材料、ベントナ
イトを含む水性注入材において、高炉スラグに対するア
ルカリ性材料（セメントなど）の配合重量比を２０％以
下とし、日本道路公団規格Ａ３１３−１９９２、シリン
ダー法による調製直後のフロー値を１４０mm以上に、か
つ２０分後のフロー値を１２０mm以下にコントロールす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１液型可塑性注入材
に関するものである。更に詳しく述べるならば本発明
は、土木構造物の空洞部の充填、軽量盛土、及び埋立て
などに用いられる１液型可塑性注入材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木構造物用１液型注入材とし
て、エアミルク、エアモルタル、及びセメントベントナ
イトミルクなどが知られているが、これらは流動性が高
いため、土木構造物の限定された一部分のみに注入しよ
うとしても、所望部分の外に流動してしまうため、この
目的には不適当なものである。また注入材として、水ガ
ラスなどの薬液を用いると、これには可塑性があり、限
定注入が可能であるが、アルカリ分が溶出しやすく、こ
のため、注入箇所の耐久性が低く、しかも注入箇所周辺
の環境を汚染する可能性がある。

【０００３】注入材が急結剤を含んでいる場合、その注
入後、硬化前には、注入された注入材が所望箇所を逸脱
して流動することがあり、その硬化後は、硬化体に可塑
性がないため、可塑性注入材のような移動ができず、こ
のため限定注入ができないという問題点がある。

【０００４】特開平１１−３１０７７９号公報には、セ
メントミルク又はセメントエアミルクからなるＡ液と、
ベントナイトと水とを含むＢ液とを混合して用いる２液
型可塑性注入材が開示されている。この２液型可塑性注
入材は、限定注入や、流水下における空洞充填などがで
きるという利点を有する。しかし、この２液型可塑性注
入材は、２系統の施工設備（ミキサー、ポンプ、ホース
など）が必要であり、施工工程が煩雑であり、施工コス
トも高いという問題がある。さらに、この２液型可塑性
注入材は、２液の流量調整が必要である。

【０００５】上記２液型注入材の問題点を解決するため
に、特開平１０−２３７，４４６号公報には、吸水性樹
脂とセメントと、好ましくは水は又は水溶性有機溶剤及
びベントナイトを含む組成物であって、この組成物の水
への流出率が４０％以下で、フロー値が１４０〜２１０
mmの１液型空洞充填材が開示されている。しかし、この
１液型充填材は、吸水性樹脂を用いることにより原料量
が高く、かつ、混練直後に流動性を失うため、長距離の
ポンプ圧送に不適なものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は水と混練して
注入材を調製した直後には高いフロー値を示し、高い流
動性を有するが、数分〜数十分後には、実用上十分な可
塑性を示す１液型可塑性注入材を提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の１液型可塑性注
入材は、高炉スラグ、アルカリ性材料、ベントナイト及
び水を含み、前記高炉スラグ１００重量部に対し、前記
アルカリ性材料の配合量が２０重量部以下であり、日本
道路公団規格、Ａ３１３−１９９２、エアモルタル及び
エアミルクの試験方法、シリンダー法によるフロー値
が、注入材調製直後において、１４０mm以上であり、注
入材調製２０分後において、１２０mm以下である、こと
を特徴とするものである。本発明の１液型可塑性注入材
において、前記ベントナイトが、５ml／２ｇ以上の水膨
潤力を有することが好ましい。本発明の１液型可塑性注
入材において、前記ベントナイトが、１５ml／２ｇ以上
の水膨潤力を有し、前記注入材の全重量に対し、前記ベ
ントナイトの含有率が７．５〜１０重量％であり、かつ
前記ベントナイト重量に対し、水の重量が６．５〜９倍
であることが好ましい。本発明の１液型可塑性注入材に
おいて、前記アルカリ性材料が、セメントから選ばれる
ことが好ましい。本発明の１液型可塑性注入材におい
て、さらに分散剤が含まれていることが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】アルカリ性材料、ベントナイト及
びスラグの組み合わせを含むグラウトは従来から知られ
ていたが、本発明において、本発明者らは、アルカリ性
材料、例えばセメントの配合量を、高炉スラグ１００重
量部に対し２０重量部以下にコントロールすることによ
り、注入材（水性スラリー）の調製直後には高流動性を
示し、短時間内に可塑性を示す注入材が得られること
を、見出し、この見出し事項に基いて本発明を完成し
た。アルカリ性材料の配合量が高いと、十分な可塑性を
発現させることができない。

【０００９】本発明の１液型可塑性注入材は、高炉スラ
グ、アルカリ性材料、ベントナイト、及び水を含むもの
であり、アルカリ性材料の配合量は、高炉スラグ１００
重量部に対し、２０重量部以下、好ましくは、１〜１１
重量部であり、この注入材を、道路公団規格Ａ３１３−
１９９２、「エアモルタル及びエアミルクの試験方法、
シリンダー法による注入材のコンシステンシー試験」に
供したとき、注入材の調製直後においては１４０mm以
上、好ましくは１６０mm以上であり、注入材調製２０分
後においては、１２０mm以下である。

【００１０】注入材の調製は、高炉スラグと、アルカリ
性材料と、ベントナイトと水とを、所要比率で配合し、
約１分間混練することによって行われる。混練直後の注
入材は高い流動性を有し、ポンプ圧送が可能である。所
望の流動性を得るために水の配合量を適宜に調整した
り、また、所望により分散剤を添加してもよい。注入材
は、その調製後、数分〜数十分以内にフロー値が低下
し、可塑性状となり、限定注入が可能になる。

【００１１】本発明の注入材に用いられるベントナイト
としては５ml／２ｇ以上の膨潤力を示すものが好まし
く、より好ましくは１５ml／２ｇ以上である。ベントナ
イトの配合量は、注入材全量に対し、７．５〜１０重量
％であることが好ましく、ベントナイトと水との配合重
量比は１：６．５〜１：９であることが好ましい。

【００１２】本発明の注入材に用いられるアルカリ性材
料としては、セメント、水酸化カルシウムを含む石灰、
石こう、セメント水和物などを用いることができ、一般
にはセメントを用いることが好ましい。

【００１３】本発明の注入材には、リン酸、フミン酸、
リグニンスルホン酸、およびポリカルボン酸系等の泥水
用の分散剤が含まれていてもよく、例えばヘキサメタリ
ン酸ナトリウムなどの複合リン酸塩が好適に用いられ、
注入材（水性スラリー）中の分散剤濃度は、０．１５〜
０．８０kg／ｍ³ 程度であることが好ましい。

【００１４】本発明の注入材の好ましい態様において、
ベントナイトが、１５ml／２ｇ以上の水膨潤力を有し、
注入材全重量に対するベントナイトの配合量が、７．５
〜１０重量％であり、かつ、水の配合量がベントナイト
重量の６．５〜９倍である。

【００１５】

【実施例】本発明を、下記実施例により更に説明する。

【００１６】実施例１〜５及び比較例１及び２実施例１〜５及び比較例１〜２の各々において、普通セ
メント、ベントナイト（膨潤力３０ml／２ｇ）、高炉ス
ラグ、分散剤（ヘキサメタリン酸ナトリウム）を、表１
に記載の配合量で混合し、表１に記載の配合量の水を添
加してミキサー内で１分間混合し、混合直後、１０分
後、及び２０分後のフロー値を、日本道路公団規格Ａ３
１３−１９９３エアモルタル及びエアミルクの試験方
法、シリンダー法により測定して、下記規準：○：実用
上良好、△：調製直後の流動性やや不足であるが、調製
２０分後の可塑性良好、×：調製２０分後の可塑性不良
（流動性が高すぎる）、により判定した。また注入材の
２８日後の圧縮強度を測定した。測定結果を表１に示
す。

【００１７】

【表１】表１より、高炉スラグ１００重量部に対し、セメント含
有量が０〜１１重量部の範囲の場合に、好適な注入材が
得られることが確認された。なお実施例５において、セ
メント配合は０であるが、強度発現が生じているので、
試験に用いた高炉スラグには、微量のアルカリ性材料が
含まれていたものと推定できる。

【００１８】実施例６〜８及び比較例３〜５実施例６〜８及び比較例３〜５の各々において、表２に
示す組成の注入材を調製し、そのフロー値を測定した。
その測定結果を表２に示す。分散剤は実施例２，３に同
じ。

【００１９】

【表２】表２より、膨潤力が５以上のベントナイトを用いれば好
適な注入材が得られることが分かる。

【００２０】実施例９〜１５及び比較例６〜８実施例９〜１５及び比較例６〜８の各々において、表３
に記載の組成の注入材を調製し、そのフロー値を測定し
た。その結果を表３に示す。使用されたベントナイトの
水膨潤力は３０ml／２ｇであった。分散剤としてはヘキ
サメタリン酸ナトリウムを用いた。セメントの高炉スラ
グに対する重量比は、すべて、５．３／１００であっ
た。

【００２１】

【表３】表３より、膨潤力が３０ml／２ｇのベントナイトを用い
た場合は注入材中のベントナイト量は７．５〜１０．５
重量％が好適であることが確認された。また、ベントナ
イトに対する水の割合は重量比で６．５〜９倍が好適で
あることが確認された。

【００２２】実施例１６及び１７実施例１６及び１７の各々において、表４に記載の注入
材を調製し、そのフロー値を測定した。その結果を表４
に示す。使用されたベントナイトの水膨潤力は５ml／２
ｇであった。

【００２３】

【表４】表４より、膨潤力が５ml／２ｇのベントナイトを用いた
場合は、注入材中のベントナイト量は、１６．３〜１
９．０重量％、またベントナイトに対する水の割合は重
量比で３．２５〜４．１５倍の範囲においては、好適な
注入材が得られることが確認された。

【００２４】実施例１８〜２０及び比較例９〜１２実施例１８〜２０及び比較例９〜１２の各々において、
実施例２と同一組成の注入材を調製した。但し、分散剤
の種類及び配合量を表５に記載のように変更した。得ら
れた注入材のフロー値を表５に示す。

【００２５】

【表５】表５より、リン酸塩系の分散材が好適であり、添加量は
注入材中に０．８kg／ｍ³ 以下が好適であることが確認
された。

【００２６】

【発明の効果】本発明の１液型可塑性注入材は、水ガラ
スなどのように周辺環境を汚染することなく、初期の流
動性が高く、比較的短時間内に所望の可塑性を得ること
ができ、限定注入が可能であり、製造コスト及び施工コ
ストを低下させることができ、また施工の省力化も可能
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１ // Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者内沢司千葉県船橋市豊富町585番地住友大阪セメント株式会社セメント・コンクリート研究所関東技術センター内 (72)発明者川上明大千葉県船橋市豊富町585番地住友大阪セメント株式会社セメント・コンクリート研究所関東技術センター内Ｆターム(参考） 2D040 AA04 AA06 AB01 CA01 CA04 CA10 CB03 CC03 4H026 CA01 CA04 CA06 CB01 CB07 CB08 CC05 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高炉スラグ、アルカリ性材料、ベントナ
イト及び水を含み、前記高炉スラグ１００重量部に対し、前記アルカリ性材
料の配合量が２０重量部以下であり、日本道路公団規格、Ａ３１３−１９９２、エアモルタル
及びエアミルクの試験方法、シリンダー法によるフロー
値が、注入材調製直後において、１４０mm以上であり、
注入材調製２０分後において、１２０mm以下である、こ
とを特徴とする１液型可塑性注入材。
【請求項２】前記ベントナイトが、５ml／２ｇ以上の
水膨潤力を有する、請求項１に記載の１液型可塑性注入
材。
【請求項３】前記ベントナイトが、１５ml／２ｇ以上
の水膨潤力を有し、前記注入材の全重量に対し、前記ベ
ントナイトの含有率が７．５〜１０重量％であり、かつ
前記ベントナイト重量に対し、水の重量が６．５〜９倍
である、請求項２に記載の１液型可塑性注入材。
【請求項４】前記アルカリ性材料が、セメントから選
ばれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の１液型可
塑性注入材。
【請求項５】さらに分散剤が含まれている、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の１液型可塑性注入材。