JP2007314725A - Ground stabilizing admixture, ground stabilizing material and construction method for ground stabilization using the ground stabilizing material - Google Patents

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崇 佐々木
Yasuhiro Nakajima
康宏 中島
Katsuaki Iriuchijima
克明 入内島
Eiichi Arimizu
栄一 有水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ground stabilizing admixture, ground stabilizing material and a ground stabilizing construction method, enabled fixed amount force feed, capable of imparting high viscosity decreasing effect and equalizing impregnant, and for force injection into the soil to harden and stabilize the ground. <P>SOLUTION: A ground stabilizing admixture comprising a phosphate, an alkali metal chloride and a polyacrylic acid, the ground stabilizing admixture containing 20-250 pts. alkali metal chloride and 20-200 pts. polyacrylic acid per 100 pts. phosphate, the ground stabilizing admixture further containing an organic acid, the ground stabilizing admixture containing 10-55 pts. solid in 100 pts. ground stabilizing admixture, the ground stabilizing material comprising cement, the ground stabilizing admixture and water, the ground stabilizing material comprising cement, a phosphate, an alkali metal chloride and a polyacrylic acid, are provided. A ground stabilizing construction method comprising force injection of the ground stabilizing material into the ground, mixing with the soil and curing, is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、地中に高圧注入し、地盤を硬化安定化させる地盤安定化用混和剤、地盤安定化材料、及び地盤安定化工法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ground stabilization admixture, a ground stabilization material, and a ground stabilization method for injecting high pressure into the ground and hardening and stabilizing the ground.

軟弱地盤のような不良地盤を改良するためには、軟弱な地盤を硬化、安定化させなければならない。
この地盤安定化工法としては、例えば、セメントミルクを、高圧で地中深くに噴射し、土と混合して硬化させ安定化する工法が挙げられる(非特許文献1参照)。
この工法は、例えば、地中にセメントミルクを噴射する管を挿入し、管を回転させながら管先端付近からセメントミルクを高圧噴射し、地中の土を切削すると同時に、切削されたセメントミルクと土との混合物を、別の管内を通して地上へ排出しながら、一定速度で管を上昇させ、地中を、セメントミルクと土との混合物で置換して硬化させ、地盤を安定化させる工法である。
切削によりセメントミルクと土とを混合した場合に、セメント粒子と土の粒子とが電気的作用により互いに凝集するために、セメントミルクと土との混合物である混合土の粘性が上昇し、そのため、これを地上へ排出できにくくなるといった課題があった。
In order to improve a bad ground such as a soft ground, the soft ground must be hardened and stabilized.
As this ground stabilization method, for example, a method in which cement milk is sprayed deeply into the ground at high pressure, mixed with soil, hardened and stabilized (see Non-Patent Document 1) can be mentioned.
In this method, for example, a pipe for injecting cement milk into the ground is inserted, and the cement milk is injected at a high pressure from the vicinity of the pipe tip while rotating the pipe to cut the soil in the ground. While discharging the mixture with soil to the ground through another tube, the pipe is raised at a constant speed, and the ground is replaced with a mixture of cement milk and soil to harden and stabilize the ground. .
When cement milk and soil are mixed by cutting, the cement particles and soil particles agglomerate with each other due to electrical action, so the viscosity of the mixed soil, which is a mixture of cement milk and soil, increases. There was a problem that it was difficult to discharge it to the ground.

混合土の粘性を低下させるものとして、液状のものとしては、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、及び/又はポリカルボン酸系化合物等を含有する超高圧噴流注入工法用セメント添加剤が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、これらの超高圧噴流注入工法用セメント添加剤は、砂質土や砂分の多いシルト地盤では、その結果がある程度認められるが、粘性土地盤においては、粘性低下の効果が小さいために多量に添加する必要があり、強度発現性が向上しにくいという課題があった。
As a material for reducing the viscosity of the mixed soil, as a liquid material, an ultrahigh pressure jet injection method containing a naphthalene sulfonate formalin condensate, a melamine sulfonate formalin condensate, and / or a polycarboxylic acid compound, etc. Cement additives are known (see Patent Document 1).
However, these cement additives for ultra-high pressure jet injection method have some results in sandy soil and sandy silt, but in viscous ground, the effect of lowering viscosity is small, There is a problem that it is difficult to improve strength development.

一方、混合土の粘性を低下させるものとして、リン酸塩、アルカリ金属含有物(硫酸塩、亜硫酸塩、炭酸塩、及び重炭酸塩等)、有機酸、並びに、アンモニウム塩等を含有する物質を組み合わせたものが知られている(特許文献2〜7参照)。
しかしながら、これらは、粘性土地盤において、強度発現性に優れるが粘性低下の効果が小さいという課題があった。
On the other hand, substances that contain phosphates, alkali metal-containing materials (sulfates, sulfites, carbonates, bicarbonates, etc.), organic acids, ammonium salts, etc. A combination is known (see Patent Documents 2 to 7).
However, these have a problem that the effect of lowering the viscosity is small although the strength development is excellent in the viscous ground.

また、液体の地盤安定化用混和剤を使用する場合は、より高い粘性低減効果の付与と注入物との均一化が求められている。   Moreover, when using the liquid ground stabilization admixture, the provision of the higher viscosity reduction effect and the homogenization with an injection are calculated | required.

坪井 直道著、薬液注入工法の実際、第5〜9頁、昭和56年3月25日、鹿島出版会、改訂版第2刷発行Tsuboi, Naomichi, Actual state of chemical injection method, pages 5-9, March 25, 1981, Kashima Press, second revised edition issued 特開平06−127993号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-127993 特開平05−254903号公報JP 05-254903 A 特開平06−206747号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-206747 特開平07−206495号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-206495 特開平07−069695号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-069695 特開2004−143041号公報JP 2004-143041 A 特開平09−194835号公報JP 09-194835 A

本発明者は、地盤安定化工法において、前記課題を解決すべく種々検討を行った結果、特定の地盤安定化用混和剤を使用することにより、高い粘性低減効果が付与され、液状化によって、定量圧送が可能となり、そのうえ、優れた強度発現性を示すとの知見を得て本発明を完成するに至った。   As a result of various studies to solve the above problems in the ground stabilization method, the present inventor has given a high viscosity reduction effect by using a specific ground stabilization admixture, and by liquefaction, It became possible to perform quantitative pumping, and in addition, the present invention was completed upon obtaining the knowledge that excellent strength development was exhibited.

即ち、本発明は、リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を含有してなる、地盤安定化用混和剤又は液体の該地盤安定化用混和剤であり、リン酸塩100部に対して、アルカリ金属塩化物が20〜250部、ポリアクリル酸類が20〜200部である該地盤安定化用混和剤であり、さらに、有機酸類を含有してなる該地盤安定化用混和剤であり、液体の該地盤安定化用混和剤100部中、固形分濃度が10〜55部である該地盤安定化用混和剤であり、セメントと該地盤安定化用混和剤とを含有してなる地盤安定化材料であり、セメント、リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を含有してなる地盤安定化材料であり、該地盤安定化材料を地盤中に高圧注入し、土と混合して硬化させる地盤安定化工法である。   That is, the present invention is a ground stabilization admixture or a liquid ground stabilization admixture comprising phosphate, alkali metal chloride, and polyacrylic acid. On the other hand, the ground stabilization admixture comprises 20 to 250 parts of alkali metal chloride and 20 to 200 parts of polyacrylic acid, and further comprises the admixture for stabilization of ground comprising organic acids. Yes, the ground stabilization admixture having a solid concentration of 10 to 55 parts in 100 parts of the liquid ground stabilization admixture, comprising cement and the ground stabilization admixture A ground stabilization material, a ground stabilization material containing cement, phosphate, alkali metal chloride, and polyacrylic acid. The ground stabilization material is injected into the ground at high pressure and mixed with soil. It is a ground stabilization method that is hardened.

本発明の地盤安定化用混和剤やそれを用いた地盤安定化材料を使用することにより、高い粘性低減効果が付与され、液状化によって、定量圧送が可能となり、その上、優れた強度発現性を示すといった効果を奏する。   By using the ground stabilization admixture of the present invention and the ground stabilization material using the same, a high viscosity reduction effect is imparted, and quantitative pumping is possible by liquefaction, and excellent strength development The effect is shown.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する部や%は特に規定のない限り質量基準である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Parts and% used in the present invention are based on mass unless otherwise specified.

本発明の地盤安定化用混和剤(以下、本混和剤という)では、リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を使用する。   In the ground stabilization admixture of the present invention (hereinafter referred to as the present admixture), phosphates, alkali metal chlorides, and polyacrylic acids are used.

本発明で使用するリン酸塩は、混合土の粘性低下の効果があり、水への溶解性が高いものが好ましく、具体的に、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、及びヘキサメタリン酸の他、リン酸二水素塩やピロリン酸二水素二塩などこれらの塩の使用が可能であり、塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、及びリチウム塩等が使用可能であり、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。これらのうちでは、リン酸やリン酸二水素塩の使用が好ましい。   The phosphate used in the present invention has an effect of reducing the viscosity of the mixed soil, and preferably has high solubility in water. Specifically, in addition to phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, and hexametaphosphoric acid, These salts such as dihydrogen phosphate and dihydrogen pyrophosphate can be used. As the salt, sodium salt, potassium salt, lithium salt and the like can be used, and one or two of these can be used. The above can be used. Of these, use of phosphoric acid or dihydrogen phosphate is preferable.

本発明ではさらに、粘性低減効果に影響を与えずにリン酸塩の遅延作用を低減して強度発現性を高める物質として、アルカリ金属塩化物(以下、本塩化物という)を使用する。   In the present invention, an alkali metal chloride (hereinafter referred to as the present chloride) is further used as a substance that reduces the retarding action of phosphate without increasing the viscosity reduction effect and increases the strength development.

本塩化物としては、ナトリウム、カリウム、及びリチウムなどの塩化物が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上を使用することが可能である。これらのうちでは、強度発現性の面で塩化ナトリウムの使用が好ましい。
本塩化物の使用量は、リン酸塩100部に対して、20〜250部が好ましく、30〜200部がより好ましい。20部未満では高い強度発現性が得られない場合があり、250部を超えると充分な粘性低減効果が得られない場合がある。
Examples of the chloride include chlorides such as sodium, potassium, and lithium, and one or more of these can be used. Of these, sodium chloride is preferred in terms of strength development.
The amount of the chloride used is preferably 20 to 250 parts, more preferably 30 to 200 parts, relative to 100 parts of phosphate. If it is less than 20 parts, high strength development may not be obtained, and if it exceeds 250 parts, a sufficient viscosity reducing effect may not be obtained.

本発明では、ポリアクリル酸類を併用することでさらに優れた粘性を低減させる効果が得られる。
ポリアクリル酸類とは、ポリアクリル酸やその誘導体又はそれらの塩類であって、具体的には、ポリアクリル酸やポリアクリル酸エステル共重合体又はそれらのナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が使用可能であるが、入手しやすさからナトリウム塩の使用が好ましく、共重合体としては架橋分岐型が好ましい。特に、本発明では、ポリアクリル酸ナトリウム、中でも低重合度の、水に可溶な重合体で、固形分が90%以上で、25℃における40%濃度のスラリー粘度が、10,000cps以下の可溶性重合度タイプのものの使用が、高い粘性低減効果が得られる面から好ましく、50〜2,000cpsの粘度のものがより好ましい。
ポリアクリル酸類の使用量は、リン酸塩100部に対して、20〜200部が好ましく、30〜150部がより好ましい。20部未満では充分な粘性低減効果が得られない場合があり、200部を超えると固結するまで多くの時間を費やし、高い強度発現性が得られない場合がある。
In this invention, the effect of reducing the further outstanding viscosity is acquired by using polyacrylic acid together.
The polyacrylic acid is polyacrylic acid or a derivative thereof or a salt thereof. Specifically, polyacrylic acid or a polyacrylic acid ester copolymer or a sodium salt, a potassium salt, or a calcium salt thereof may be used. Although it can be used, it is preferable to use a sodium salt from the viewpoint of availability, and the copolymer is preferably a crosslinked branched type. In particular, in the present invention, sodium polyacrylate, particularly a low-polymerization water-soluble polymer, having a solid content of 90% or more and a 40% concentration slurry viscosity at 25 ° C. of 10,000 cps or less. The use of a polymerization degree type is preferable from the viewpoint of obtaining a high viscosity reduction effect, and a viscosity of 50 to 2,000 cps is more preferable.
The amount of polyacrylic acid used is preferably 20 to 200 parts, more preferably 30 to 150 parts, per 100 parts of phosphate. If it is less than 20 parts, a sufficient viscosity reducing effect may not be obtained, and if it exceeds 200 parts, it takes a long time to solidify, and high strength development may not be obtained.

本混和剤を液体で使用する場合は、本混和剤100部中、リン酸塩、本塩化物、及びポリアクリル酸類の固形分の合計は、10〜55部であることが好ましく、15〜45部であることがより好ましい。10部未満では、多量の本混和剤の添加量を必要とし、施工効率が落ちる場合があり、55部を超えると本混和剤の安定性が損なわれる場合がある。   When the present admixture is used as a liquid, the total solid content of phosphate, main chloride and polyacrylic acid in 100 parts of the admixture is preferably 10 to 55 parts, 15 to 45 More preferably, it is a part. If it is less than 10 parts, a large amount of the admixture needs to be added, and the construction efficiency may decrease. If it exceeds 55 parts, the stability of the admixture may be impaired.

本発明では、さらに粘性低減効果や本混和剤の安定性を向上させるために有機酸類を使用することが好ましい。
有機酸類は、本混和剤中で、金属イオンを安定化させるものであり、この目的で使用可能な物質であれば特に限定されるものではなく、例えば、カルボキシル基を少なくとも1個、好ましくは1〜3個、より好ましくは2〜3個有する有機酸であり、さらに、1〜3個の水酸基及び/又は1〜3個のアミノ基を有するものの使用も可能である。
これら有機酸類の具体例としては、例えば、(1)ぎ酸、酢酸、及びプロピオン酸等のモノカルボン酸類、(2)シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フマル酸、及びフタル酸等のジカルボン酸類、(3)トリメリト酸やトリカルバリリル酸等のトリカルボン酸類、(4)クエン酸、酒石酸、グルコン酸、及びリンゴ酸等のオキシカルボン酸類、リンゴ酸のオキシジカルボン酸類、(5)アスパラギン酸やグルタミン酸等のアミノカルボン酸類、(6)エチレンジアミン四酢酸(EDTA)やトランス-1,2-ジアミノシクロヘキサン四酢酸(CyDTA)等のアミノポリカルボン酸類、(7)エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)〔EDTPO〕、エチレンジアミンジ(メチレンホスホン酸)〔EDDPO〕、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)〔NTPO〕、1-ヒドロキシエチリデン-1,1'-ジホスホン酸〔HEDPO〕等のホスホン酸類、 (8)アセチルアセトンやヘキサフルオロアセチルアセトンなどのジケトン類等の錯体形成剤が挙げられ、本発明では、これら錯体形成剤のうちの一種又は二種以上の使用が可能である。また、錯体形成剤はアルカリ金属を含有するものも使用可能である。これらのうちで、粘性低減に効果があり、強度発現性が阻害されにくいクエン酸ナトリウムの使用が好ましい。
有機酸類の使用量は特に限定されるものではないが、リン酸塩100部に対して、0.1〜100部が好ましく、0.3〜60部がより好ましい。0.1部未満では粘性を低減させる効果が低下する場合があり、100部を超えると強度発現性が阻害される場合がある。
In the present invention, it is preferable to use organic acids in order to further improve the viscosity reducing effect and the stability of the present admixture.
The organic acids are those that stabilize metal ions in the admixture and are not particularly limited as long as they are substances that can be used for this purpose. For example, at least one carboxyl group, preferably 1 is used. It is an organic acid having ˜3, more preferably 2-3, and it is possible to use one having 1 to 3 hydroxyl groups and / or 1 to 3 amino groups.
Specific examples of these organic acids include, for example, (1) monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid, (2) oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, malein Dicarboxylic acids such as acid, fumaric acid and phthalic acid, (3) tricarboxylic acids such as trimellitic acid and tricarbaryl, (4) oxycarboxylic acids such as citric acid, tartaric acid, gluconic acid and malic acid, malic acid (5) aminocarboxylic acids such as aspartic acid and glutamic acid, (6) aminopolycarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and trans-1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid (CyDTA), (7 ) Ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) [EDTPO], ethylenediaminedi (methylenephosphonic acid) [EDDPO], nitriloto (8) Complex forming agents such as phosphonic acids such as 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid [HEDPO], and (8) diketones such as acetylacetone and hexafluoroacetylacetone. In the present invention, one or more of these complex-forming agents can be used. Moreover, what contains an alkali metal can also be used for a complex formation agent. Of these, it is preferable to use sodium citrate, which is effective in reducing viscosity and is less likely to inhibit strength development.
Although the usage-amount of organic acids is not specifically limited, 0.1-100 parts are preferable with respect to 100 parts of phosphates, and 0.3-60 parts are more preferable. If it is less than 0.1 part, the effect of reducing the viscosity may be reduced, and if it exceeds 100 parts, strength development may be inhibited.

本発明ではさらに、粘性低減効果に影響を与えずにリン酸塩の遅延作用を低減して強度発現性を高める物質として、アルカリ金属硫酸塩を使用することが可能である。
アルカリ金属硫酸塩としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、及び硫酸リチウムが使用可能であり、これらのうちの一種又は二種以上を使用することが可能である。これらのうちでは、強度発現性の面で硫酸ナトリウムの使用が好ましい。
アルカリ金属硫酸塩の使用量は、リン酸塩100部に対して、20〜250部が好ましく、30〜150部がより好ましい。20部未満では高い強度発現性が得られない場合があり、250部を超えると充分な粘性低減効果が得られない場合がある。
Furthermore, in the present invention, it is possible to use an alkali metal sulfate as a substance that reduces the retarding action of phosphate without increasing the viscosity reducing effect and increases strength development.
As the alkali metal sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, and lithium sulfate can be used, and one or more of these can be used. Of these, sodium sulfate is preferably used in terms of strength development.
The amount of alkali metal sulfate used is preferably 20 to 250 parts, more preferably 30 to 150 parts, per 100 parts of phosphate. If it is less than 20 parts, high strength development may not be obtained, and if it exceeds 250 parts, a sufficient viscosity reducing effect may not be obtained.

本混和剤は、リン酸塩、本塩化物、及びポリアクリル酸類と、必要に応じ有機酸類やアルカリ金属硫酸塩とを材料として使用するものであり、これらの材料の使用形態は、粉末状のもの、溶液化したものいずれも使用可能であるが、粉末状のものを使用する場合、水と混合して、必要に応じ、加熱して溶液化することが好ましい。   This admixture uses phosphates, chlorides, and polyacrylic acids and, if necessary, organic acids and alkali metal sulfates as materials, and these materials are used in the form of powder. Either a powder or a solution can be used, but when a powder is used, it is preferably mixed with water and heated to form a solution as necessary.

溶液化には、加熱して溶解することが好ましく、加熱することで溶液化する時間を短縮することが可能である。
溶解温度は40〜80℃が好ましく、溶解時間はこれらの材料が完全に溶解する時間で、10分〜3時間が好ましい。昇温速度や冷却速度は特に限定されるものではなく、あらかじめ、40〜80℃に予熱した材料や温水を使用して溶解することも可能である。
溶解時には攪拌することが好ましく、攪拌することで溶解時間を短縮することが可能である。
The solution is preferably dissolved by heating, and it is possible to shorten the time for solution by heating.
The dissolution temperature is preferably 40 to 80 ° C., and the dissolution time is the time for these materials to be completely dissolved, preferably 10 minutes to 3 hours. The temperature raising rate and the cooling rate are not particularly limited, and it is possible to dissolve using a material or warm water preheated to 40 to 80 ° C. in advance.
It is preferable to stir at the time of dissolution, and it is possible to shorten the dissolution time by stirring.

材料の溶解タンクへの混合順序や投入速度は特に限定されるものではない。また、溶解タンク内での貯蔵性や製造に要する時間を調整するために、リン酸、アルカリ金属水酸化物、及び炭酸塩等を用いてpH調整をすることが可能である。   There are no particular limitations on the order of mixing the materials into the dissolution tank and the charging speed. Further, in order to adjust the storage property in the dissolution tank and the time required for the production, it is possible to adjust the pH using phosphoric acid, alkali metal hydroxide, carbonate or the like.

本発明では、本混和剤、セメント、及び水を混合して地盤安定化材料を調製する。   In this invention, this admixture, cement, and water are mixed and a ground stabilization material is prepared.

本発明で使用するセメントとしては特に限定されるものではなく、普通、早強、超早強、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、これらのポルトランドセメントに、高炉スラグやフライアッシュなどを混合した各種混合セメント、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)、並びに、市販されている微粒子セメントなどが挙げられ、各種ポルトランドセメントや各種混合セメントを微粉末化して使用することも可能である。また、通常セメントに使用されている成分(例えば石膏等)量を増減して調整されたものも使用可能である。   The cement used in the present invention is not particularly limited, and various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, and moderate heat, and various portland cements mixed with blast furnace slag, fly ash, and the like. Examples include mixed cement, environmentally friendly cement (eco-cement) manufactured from municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash, and commercially available fine particle cements. Various Portland cements and various mixed cements are finely powdered. It is also possible to use it. Moreover, what was adjusted by increasing / decreasing the quantity of components (for example, gypsum etc.) normally used for cement can also be used.

本混和剤の使用量は、セメント100部に対して、1〜50部が好ましく、3〜30部がより好ましい。1部未満だと粘性低下の効果が小さい場合があり、50部を超えると強度発現性を阻害する場合がある。   The amount of the admixture used is preferably 1 to 50 parts, more preferably 3 to 30 parts, relative to 100 parts of cement. If it is less than 1 part, the effect of lowering viscosity may be small, and if it exceeds 50 parts, strength development may be inhibited.

本発明で使用する水の使用量は、土の含水比等で異なり特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して、30〜500部が好ましく、50〜300部がより好ましい。30部未満ではセメントミルクと土との混合物である混合土(スライム)の流動性が小さく、500部を超えると強度発現性を阻害する場合がある。   The amount of water used in the present invention varies depending on the moisture content of the soil and is not particularly limited, but is usually preferably 30 to 500 parts, more preferably 50 to 300 parts with respect to 100 parts of cement. . If it is less than 30 parts, the fluidity of the mixed soil (slime), which is a mixture of cement milk and soil, is small, and if it exceeds 500 parts, strength development may be inhibited.

本発明では、土の状態や施工上の理由により、減水剤、特に、高性能減水剤を使用することが可能である。
減水剤は、セメントコンクリートの流動性を改善するために使用するものをいい、液状や粉状のいずれも使用可能である。
減水剤としては、例えば、リグニンスルホン酸系、ナフタレンスルホン酸系、及びポリカルボン酸系等の公知の減水剤が使用可能である。
In the present invention, it is possible to use a water reducing agent, particularly a high performance water reducing agent, due to soil conditions and construction reasons.
The water reducing agent is used to improve the fluidity of cement concrete and can be used in liquid or powder form.
As the water reducing agent, for example, known water reducing agents such as lignin sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, and polycarboxylic acid can be used.

本混和剤は、粘性土に限らず、砂質土や腐食土等の土に対しても優れた効果がある。   This admixture is effective not only for clay soil but also for soil such as sandy soil and corrosive soil.

本発明の混合や攪拌の条件は、地中に高圧噴射する前に本混和剤と水とが混合されていれば特に限定されるものではなく、本混和剤が液体の場合、本混和剤と水とを、回転数10〜1,000rpm 程度で回転するグラウトミキサにより混合するバッチ混合方式や、管内に羽根を設置しているラインミキサにより混合する連続混合方式等により混合や攪拌することが可能である。   The mixing and stirring conditions of the present invention are not particularly limited as long as the admixture and water are mixed before high-pressure jetting into the ground, and when the admixture is a liquid, It is possible to mix and stir with water using a batch mixing method that mixes water with a grout mixer that rotates at a rotational speed of about 10 to 1,000 rpm, or a continuous mixing method that uses a line mixer with blades installed in the pipe. is there.

次に、本発明の地盤安定化工法について説明する。   Next, the ground stabilization method of the present invention will be described.

まず、地盤改良が必要な箇所を削孔する。
削孔径は特に限定されるものではないが注入ロッドが挿入できる大きさであればよい。
削孔の深さは、改良したい領域により変化し特に限定されるものではないが、10〜50m程度が通常である。
次に、二重管や三重管構造の注入ロッドを挿入し、本発明の地盤安定化材料に水を加えたセメントミルクを、グラウトポンプ、超高圧ポンプ、又はコンプレッサーなどを用いて圧送し、二重管又は三重管のノズルから噴射する。
セメントミルクの圧送圧力は大きい方が好ましいが、二重管、三重管、又はこれらのノズルの磨耗等を考慮すると50〜700kg/cm2程度が通常である。
セメントミルクの送液量は特に限定されるものではないが、30〜800リットル/分程度が好ましい。
First, drill a hole that requires ground improvement.
The diameter of the drilling hole is not particularly limited as long as the injection rod can be inserted.
The depth of the drilling hole varies depending on the region to be improved and is not particularly limited, but is usually about 10 to 50 m.
Next, a double tube or triple tube structure injection rod is inserted, and cement milk obtained by adding water to the ground stabilization material of the present invention is pumped using a grout pump, an ultrahigh pressure pump, a compressor, or the like. Inject from a nozzle of a heavy pipe or a triple pipe.
A larger pumping pressure of cement milk is preferable, but it is usually about 50 to 700 kg / cm 2 in consideration of wear of the double pipe, triple pipe, or nozzles thereof.
The amount of cement milk fed is not particularly limited, but is preferably about 30 to 800 liters / minute.

このように地中で高圧噴射されたセメントミルクは、土と一緒に混合攪拌され、また、注入ロッドは回転しながら一定速度で地上へ上昇するので、最終的にはセメントミルクと土とからなる円柱状の杭が地中に形成される。   The cement milk jetted in this way in the ground is mixed and stirred together with the soil, and the injection rod rises to the ground at a constant speed while rotating, so it finally consists of cement milk and soil. A columnar pile is formed in the ground.

この杭の直径は、地盤の硬さを示すN値等の土の条件や、噴射の圧送圧力等の施工条件により変化し特に限定されるものではないが、0.5〜20mが適当である。杭の長さは3〜50m程度のものが形成可能である。   The diameter of this pile varies depending on soil conditions such as N value indicating the hardness of the ground and construction conditions such as injection pressure, but is not particularly limited, but 0.5 to 20 m is appropriate. Pile can be 3 to 50m long.

以下、実験例に基づき本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on experimental examples.

実験例1
表1に示すリン酸塩、本塩化物、及びポリアクリル酸類を混合し、50℃で30分間撹拌して、液体の本混和剤を調製した。
次いで、セメント100部に対して、調製した本混和剤を5部混合し、さらに、水140部混合してセメントミルクを調製した。
このセメントミルクを、水/粉体質量比120%の粘土と、容積比で1:1の割合で混合してスライムを得、その粘度と圧縮強度とを測定した。結果を表1に併記する。
なお、粉末状の本混和剤を調製して、同様に実験を行った。
Experimental example 1
The phosphate, the present chloride, and the polyacrylic acids shown in Table 1 were mixed and stirred at 50 ° C. for 30 minutes to prepare a liquid main admixture.
Next, 5 parts of the prepared admixture was mixed with 100 parts of cement, and 140 parts of water was further mixed to prepare cement milk.
This cement milk was mixed with clay having a water / powder mass ratio of 120% at a volume ratio of 1: 1 to obtain a slime, and its viscosity and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 1.
In addition, the powdery present admixture was prepared and experimented in the same manner.

<使用材料>
セメント :普通ポルトランドセメント、市販品、密度3.15g/cm3
リン酸塩a:リン酸二水素ナトリウム、市販品
リン酸塩b:リン酸、市販品
本塩化物ア:塩化ナトリウム、市販品
本塩化物イ:塩化カリウム、市販品
ポリアクリル酸類:ポリアクリル酸ナトリウム、市販品、粘度1,000 cps
粘土 :ベントナイト粉末、市販品、密度2.30g/cm3
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercially available, density 3.15 g / cm 3
Phosphate a: sodium dihydrogen phosphate, commercial phosphate b: phosphoric acid, commercial product chloride a: sodium chloride, commercial product chloride a: potassium chloride, commercial polyacrylic acid: polyacrylic acid Sodium, commercial product, viscosity 1,000 cps
Clay: Bentonite powder, commercial product, density 2.30g / cm 3

<測定方法>
粘度 :得られたスライムを温度20℃、湿度80%、回転数20rpmの条件下でB型粘度計により測定
圧縮強度 :得られたスライムを4cm×4cm×16cmの型枠に流し込み、硬化後脱型して得た供試体を、温度20℃で封緘養生し、材齢7日における圧縮強度を測定
<Measurement method>
Viscosity: Measure the obtained slime with a B-type viscometer under the conditions of temperature 20 ° C, humidity 80%, rotation speed 20rpm. Compressive strength: Pour the obtained slime into a 4cm x 4cm x 16cm mold and remove after curing. The specimen obtained by molding was sealed at a temperature of 20 ° C, and the compressive strength at age 7 days was measured.

Figure 2007314725
Figure 2007314725

表1より、リン酸塩100部に対して、本塩化物を20〜250部、ポリアクリル酸類を20〜200部使用することで、高い粘性低減効果や高い強度値が得られることがわかる。また、本混和剤を溶液化したもの(実験No.1- 5)は、粉末形態で使用したもの(実験No.1-15)に比較し、高い粘性低減効果が認められる。   From Table 1, it is understood that a high viscosity reduction effect and a high strength value can be obtained by using 20 to 250 parts of the present chloride and 20 to 200 parts of polyacrylic acid with respect to 100 parts of the phosphate. In addition, the solution obtained by making this admixture (Experiment No. 1-5) has a higher viscosity reducing effect than the one used in powder form (Experiment No. 1-15).

実験例2
表2に示すリン酸塩、本塩化物、及びポリアクリル酸類を混合し、表2に示す固形分濃度の本混和剤を調製したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
It carried out similarly to Experimental example 1 except having mixed the phosphate shown in Table 2, this chloride, and polyacrylic acid, and preparing this admixture of solid content concentration shown in Table 2. The results are also shown in Table 2.

Figure 2007314725
Figure 2007314725

実験例3
表3に示すリン酸塩、本塩化物、ポリアクリル酸類、及び有機酸類を混合し、50℃で30分間攪拌して液体の本混和剤を調製したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
The same procedure as in Experimental Example 1 was conducted except that the phosphate, the present chloride, the polyacrylic acids, and the organic acids shown in Table 3 were mixed and stirred at 50 ° C. for 30 minutes to prepare a liquid present admixture. . The results are also shown in Table 3.

<使用材料>
有機酸類A:クエン酸ナトリウム、市販品
有機酸類B:コハク酸、市販品
<Materials used>
Organic acids A: Sodium citrate, commercial products Organic acids B: Succinic acid, commercial products

Figure 2007314725
Figure 2007314725

表3より、リン酸塩100部に対して、有機酸を0.1〜100部使用することで、さらに優れた粘性低減効果が得られることがわかる。   From Table 3, it can be seen that by using 0.1 to 100 parts of organic acid with respect to 100 parts of phosphate, a further excellent viscosity reduction effect can be obtained.

実験例4
リン酸塩a100部、本塩化物ア100部、及びポリアクリル酸類100部を混合し、50℃で30分間攪拌して固形分30%の液体の本混和剤を調製した。
セメント100部に対して、表4に示す量の本混和剤を水と混合して140部の溶液とし、これをセメントと混合してセメントミルクを調製した。
このセメントミルクを水/粉体質量比120%の粘土を、セメントミルクと容積比で1:1の割合で混合してスライムを得た。このスライムの粘度と圧縮強度とを測定した。結果を表4に示す。
Experimental Example 4
100 parts of phosphate a, 100 parts of the present chloride and 100 parts of polyacrylic acid were mixed and stirred at 50 ° C. for 30 minutes to prepare a liquid admixture having a solid content of 30%.
The amount of the admixture shown in Table 4 was mixed with water to 100 parts of cement to form a solution of 140 parts, and this was mixed with cement to prepare cement milk.
This cement milk was mixed with a clay having a water / powder mass ratio of 120% in a ratio of 1: 1 by volume with the cement milk to obtain a slime. The viscosity and compressive strength of this slime were measured. The results are shown in Table 4.

Figure 2007314725
Figure 2007314725

表4より、セメント100部に対して、本混和剤を1〜50部使用することで、優れた粘性低減効果が得られることがわかる。   From Table 4, it is understood that an excellent viscosity reducing effect can be obtained by using 1 to 50 parts of this admixture with respect to 100 parts of cement.

液状化によって、定量圧送が可能となり、そのうえ、優れた強度発現性を示すことから地盤安定化工法に好適である。   By liquefaction, quantitative pumping becomes possible, and in addition, since it exhibits excellent strength development, it is suitable for the ground stabilization method.

Claims (8)

リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を含有してなる地盤安定化用混和剤。   An admixture for ground stabilization, comprising phosphate, alkali metal chloride, and polyacrylic acids. リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を含有してなる液体の地盤安定化用混和剤。   A liquid ground stabilization admixture comprising a phosphate, an alkali metal chloride, and polyacrylic acids. リン酸塩100部に対して、アルカリ金属塩化物が20〜250部、ポリアクリル酸類が20〜200部である請求項1又は請求項2に記載の地盤安定化用混和剤。   The ground stabilization admixture according to claim 1 or 2, wherein the alkali metal chloride is 20 to 250 parts and the polyacrylic acid is 20 to 200 parts with respect to 100 parts of the phosphate. さらに、有機酸類を含有してなる請求項1〜請求項3のうちのいずれか一項に記載の地盤安定化用混和剤。   Furthermore, the admixture for ground stabilization as described in any one of Claims 1-3 containing organic acids. 液体の地盤安定化用混和剤100部中、固形分濃度が10〜55部である請求項2〜請求項4のうちのいずれか一項に記載の地盤安定化用混和剤。   The solid stabilization admixture according to any one of claims 2 to 4, wherein a solid content concentration is 10 to 55 parts in 100 parts of the liquid ground stabilization admixture. セメントと、請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の地盤安定化用混和剤とを含有してなる地盤安定化材料。   A ground stabilization material comprising cement and the ground stabilization admixture according to any one of claims 1 to 5. セメント、リン酸塩、アルカリ金属塩化物、及びポリアクリル酸類を含有してなる地盤安定化材料。   A ground stabilization material comprising cement, phosphate, alkali metal chloride, and polyacrylic acids. 請求項6又は請求項7に記載の地盤安定化材料を地盤中に高圧注入し、土と混合して硬化させる地盤安定化工法。   A ground stabilization method in which the ground stabilization material according to claim 6 or 7 is injected into the ground at a high pressure, and mixed with soil to harden.
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