JP2019172777A - 土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびこれを用いた安定強化止水工法 - Google Patents
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
本開示に係る薬液組成物を構成する(A)成分は、前記の通りアミン化合物およびポリオールを含有する組成物であるが、アミン化合物としては、少なくとも(A1)芳香族アミン化合物が用いられるとともに、ポリオールとしては、少なくとも(A2)アミンポリオールおよび(A3)ポリエーテルポリオールが用いられる。もちろん(A)成分には、これら以外のアミン化合物またはポリオールが含有されてもよい。
本開示に係る薬液組成物を構成する(B)成分は、前記の通りイソシアネート化合物を少なくとも含有するものであればよい。(B)成分が含有するイソシアネート化合物としては、分子中に複数のイソシアネート基を有する化合物であればよい。具体的には、前述した(A)成分と反応してポリウレタンを形成することが可能な化合物であれば特に限定されないが、代表的には、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート等を挙げることができる。
本開示に係る薬液組成物においては、(A)成分には、(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、および(A3)ポリエーテルポリオールが含有されていればよく、(B)成分には、イソシアネート化合物が含有されていればよいが、さらに、公知の他の成分が(A)成分または(B)成分のいずれかに含有されてもよい。代表的な他の成分としては、(A)成分に含有される水を挙げることができる。
本開示に係る薬液組成物は、前述した(A)成分および(B)成分から構成されるウレタン系の止水材である。(A)成分には、前記の通り(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、および(A3)ポリエーテルポリオールが少なくとも含有されている。これにより、当該薬液組成物の発泡硬化に際して水に接触しても、水に接触しない場合と概ね同程度の発泡硬化性を実現することができる。しかも、当該薬液組成物の硬化物(ポリウレタン)の透水量についても、水に接触した場合と水に接触しない場合とで大きな差が生じることを有効に抑制することができる。
本開示に係る薬液組成物は、軟弱な地盤または不安定な岩盤等を安定強化するとともに地盤および岩盤の止水性を向上する安定強化止水工法に好適に用いることができる。それゆえ、本開示には、前述した構成の土質の安定強化止水用注入薬液組成物だけでなく、この薬液組成物を用いた土質の安定強化止水工法も含まれる。
[(A)成分および(B)成分の粘度]
各実施例または比較例に係る薬液組成物を構成する(A)成分および(B)成分の粘度[mPa・s]は、JIS K−7117−1に準じ、BL型粘度計(東機産業(株)製)にて、25℃の条件で測定した。
各実施例または比較例に係る薬液組成物を構成する(A)成分および(B)成分を所定の混合比(質量比、表3〜表7参照)で合計50mLとなるように計量し、これらを20℃に調整した上で、φ50×100mmのサミットモールドに投入し、攪拌機により1000rpmで10秒間攪拌して混合液を調製した。その後、発泡硬化性として、攪拌開始からの発泡開始時間:CT[秒(s)]、ゲル化時間(樹脂化時間):GT[秒]、および発泡終了時間:RT[秒]を測定するとともに、混合液の体積V0(50mL)に対する発泡終了後の硬化物の体積V1の比率(V1/V0)を発泡倍率[倍]として算出した。
各実施例または比較例に係る薬液組成物を構成する(A)成分および(B)成分を所定の混合比(質量比、表3〜表7参照)で合計50mLとなるように計量し、これらを20℃に調整した上で、φ50×100mmのサミットモールドに投入し、攪拌機により1000rpmで10秒間攪拌して混合液を調製した。この攪拌混合時に、応用物性として、(A)成分および(B)成分の混合性を目視により確認して評価した。攪拌後の混合液において(A)成分および(B)成分が十分均一に混合されている場合を「○」、(A)成分および(B)成分がほぼ均一に混合されている場合を「△」、(A)成分および(B)成分が均一に混合されていない場合を「×」として評価した。
前述した水接触無しまたは水接触有りのそれぞれの条件で得られた硬化物から、φ50×20mmのサンプルを切り出し、内径44mm、高さ300mmの円筒の一方の端部に、当該端部の開口を封止するようにサンプルを貼り付けた。サンプルを貼り付けた端部を下側にして円筒を立設し、他方の端部(上端)の開口から円筒内に水を注入した。水の注入量は、円筒の下端から高さ250mmに達するまでとした。その後、1時間静置した後、円筒内における水位の変化(低下量)を確認し、1時間当たりの透水量[mL/h]を算出した。また、水接触無しの透水量T1mL/hに対する水接触有りの透水量T2mL/hの比率(T2/T1、水接触時比率)が3未満であれば「◎」、3〜4の範囲内であれば「○」、4〜5の範囲内であれば「△」、5を超えていれば「×」として評価した。
各実施例または各比較例における薬液組成物では、(A)成分が含有する(A1)芳香族アミン化合物として表1に示す3種類の化合物のいずれかを用い、(A2)アミンポリオールとして表1に示す3種類の化合物のいずれかを用い、(A3)ポリエーテルポリオールとして表1に示す6種類の化合物を適宜組み合わせて用いた。比較例4では、(A1)芳香族アミン化合物に代えて表1に示す比較アミン化合物(A0)を用いた。また、(A)成分が含有する硬化触媒および整泡剤として、それぞれ表1に示す製品を用いた。
(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオールとして表3に示す種類(略号)のものを用いるとともに、これら化合物、発泡剤としての水、硬化触媒、および整泡剤を表3に示す配合量で配合して混合することにより、実施例1に係る薬液組成物を構成する(A)成分(ポリオール含有組成物)を調製(製造)した。また、イソシアネート化合物として表3に示す種類のものを用いるとともに、このイソシアネート化合物と難燃剤とを表3に示す配合量で配合することにより、実施例1に係る薬液組成物を構成する(B)成分(イソシアネート含有組成物)を調製(製造)した。これにより、実施例1に係る薬液組成物を得た。なお、(A)成分および(B)成分のそれぞれ粘度を表3に示す。
表3に示す種類の(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオール、水、硬化触媒、および整泡剤を表3に示す配合量で配合するとともに、表3に示す種類のイソシアネート化合物および難燃剤を表3に示す配合量で配合することにより、実施例2〜5に係る薬液組成物を製造した。表3には、それぞれの薬液組成物における(A)成分の粘度および(B)成分の粘度を示す。
表4に示す種類の(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオール、水、硬化触媒、および整泡剤を表4に示す配合量で配合するとともに、表4に示す種類のイソシアネート化合物および難燃剤を表4に示す配合量で配合することにより、実施例6〜10に係る薬液組成物を製造した。表4には、それぞれの薬液組成物における(A)成分の粘度および(B)成分の粘度を示す。
表5に示す種類の(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオール、水、硬化触媒、および整泡剤を表5に示す配合量で配合するとともに、表5に示す種類のイソシアネート化合物および難燃剤を表5に示す配合量で配合することにより、実施例11〜15に係る薬液組成物を製造した。表5には、それぞれの薬液組成物における(A)成分の粘度および(B)成分の粘度を示す。
表6に示す種類の(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオール、水、硬化触媒、および整泡剤を表6に示す配合量で配合するとともに、表6に示す種類のイソシアネート化合物および難燃剤を表6に示す配合量で配合することにより、実施例16〜19に係る薬液組成物を製造した。表6には、それぞれの薬液組成物における(A)成分の粘度および(B)成分の粘度を示す。
表7に示す種類の(A1)芳香族アミン化合物、(A2)アミンポリオール、(A3)ポリエーテルポリオール、比較アミン化合物、水、硬化触媒、および整泡剤を表7に示す配合量で配合するとともに、表7に示す種類のイソシアネート化合物および難燃剤を表7に示す配合量で配合することにより、比較例1〜4に係る薬液組成物を製造した。表7には、それぞれの薬液組成物における(A)成分の粘度および(B)成分の粘度を示す。
実施例1〜19に係る薬液組成物においては、いずれも良好な発泡硬化性、透水性、耐水拡散性、および混合性を発揮することができる。また、これら実施例においては、特に、発泡硬化性の各指標および透水性の指標(透水量)の水接触時比率は、所定倍率の範囲内もしくは所定倍率の上限値以下に入っている。そのため、本開示に係る薬液組成物であれば、外部水が存在する状態でも良好に発泡硬化するとともに、外部水による大幅な影響を受けずに良好な止水性を発揮することができる。
Claims (9)
- アミン化合物およびポリオールを含有する(A)成分とイソシアネート化合物を含有する(B)成分とから構成される土質の安定強化止水用注入薬液組成物であって、
前記(A)成分における前記アミン化合物として、少なくとも(A1)芳香族アミン化合物が用いられ、
前記(A)成分における前記ポリオールとして、少なくとも(A2)アミンポリオールおよび(A3)ポリエーテルポリオールが用いられることを特徴とする、
土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - 前記(A)成分は、さらに、当該(A)成分100質量部に対して0.1〜3.0質量部の範囲内となるように水を含有することを特徴とする、
請求項1に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - 前記(A1)芳香族アミン化合物の含有量は、前記(A)成分100質量部に対して2.5〜10質量部の範囲内であることを特徴とする、
請求項1または2に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - 前記(A2)アミンポリオールの含有量は、前記(A)成分100質量部に対して5〜30質量部の範囲内であることを特徴とする、
請求項1から3のいずれかに記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - 前記(A1)芳香族アミン化合物が、N−メチルベンジルアミン、ジベンジルアミン、ベンジルアミン、p−メチルベンジルアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ジエチルジアミノトルエン、ジエチルチオジアミノトルエン、および1,3,5−トリス(アミノメチル)ベンゼンからなる群より選択される少なくとも1種の化合物であることを特徴とする、
請求項1から4のいずれか1項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - 前記(A2)アミンポリオールが、少なくとも1種のアンモニアまたはアミンに、少なくとも1種のアルキレンオキシドを付加重合して得られる化合物であることを特徴とする、
請求項1から5のいずれか1項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。 - ポリオールを含有する(A)成分とイソシアネート化合物を含有する(B)成分とから構成される土質の安定強化止水用注入薬液組成物において、前記(A)成分として用いられ、
前記ポリオールとして、少なくとも(A2)アミンポリオールおよび(A3)ポリエーテルポリオールを含有するとともに、さらに、(A1)芳香族アミン化合物を含有することを特徴とする、
ポリオール含有組成物。 - 土質の安定強化止水用注入薬液組成物を構成する、アミン化合物およびポリオールを含有する(A)成分とイソシアネート化合物を含有する(B)成分とを反応させることにより得られるポリウレタン樹脂組成物であって、
前記(A)成分における前記アミン化合物として、少なくとも(A1)芳香族アミン化合物が用いられ、
前記(A)成分における前記ポリオールとして、少なくとも(A2)アミンポリオールおよび(A3)ポリエーテルポリオールが用いられることを特徴とする、
ポリウレタン樹脂組成物。 - 岩盤または地盤に所定間隔で複数個の孔を形成する工程、
前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、
前記ボルトの開口部より、請求項1から6のいずれか1項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物、もしくは、請求項7に記載のポリオール含有組成物を前記(A)成分として用いる土質の安定強化止水用注入薬液組成物を、岩盤ないし地盤に注入し、発泡硬化させる工程、
を含むことを特徴とする、
土質の安定強化止水工法。
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