JP2505356B2 - シ―リング又は圧密化のための注入グラウト - Google Patents

シ―リング又は圧密化のための注入グラウト

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微細な土、又は石造
り、コンクリート又は岩のような微細な亀裂の生じた媒
体の孔を塞ぐことを目的とした注入グラウト及びその製
造方法に関する。
【従来の技術】出願人は、ヨーロッパ特許出願第0,336,
825 号において、水に懸濁した粉末化高炉スラグと、Si
O2/Na2O の比が2より低く、シリカ含有量が約10重量
%より高いシリカリカー (silica liquor)を混合すると
により得られる注入グラウトを記載している。
【発明が解決しようとする課題】この注入グラウトは、
通常満足な結果を与えるが、非常に低い透水性、例えば
10-4m/s を示す土又は製品に注入する場合にはしばしば
困難が見出されうる。
【課題を解決するための手段】本発明は、非常に低い透
水性の土地又は材料への注入を可能にするための、ヨー
ロッパ特許出願0,336,825 号に記載されたグラウトの改
良に関する。本発明は、非常に低い透水性を示す土又は
材料のシーリング及び/又は圧密化を行うための注入グ
ラウトであって、水に懸濁した高炉スラグをベースとす
る粉末とシリカリカーとの混合物を含むタイプのもので
あり、シリカリカーが0.8 より低いSiO2/Na2O モル比、
及び約0.01%と5 %との間、好ましくは0.5 %に近いシ
リカ含有量を有することを特徴とするグラウトに関す
る。本発明によるグラウトは、単純且つ経済的に製造す
ることができ、非常に低い透水性を示す土の容易なシー
リング及び/又は圧密化を可能にするという効果を有す
る。スラグベースのグラウトが、その粒子が水中で懸濁
状態を保持せず、重力下で沈降を起こすという強い傾向
があるため、通常は安定ではないことが知られている。
そのようなスラグ粒子の懸濁を安定化するために、これ
らの粒子が懸濁される液体に充分な剛性を付与すること
が必要である。
【0002】出願人の会社により、以前に記載されたシ
リカリカーは、グラウトを安定化する剛性を得ることを
可能にするために10%より高いシリカの含有重量を有す
るが、これにより得られた剛性は、しばしば高すぎて、
材料又は土の微細な孔に満足に注入することができなく
なる。さらに、注入グラウトの剛性が高くなると、注入
圧力をより高くしなければならず、これにより、該懸濁
液の土中に入る性能が減少する。出願人の会社により行
われた実験により、SiO2/Na2O モル比が0.8 より低いシ
リカリカーを使用することにより、及び該リカー中のシ
リカ含有量を5重量%未満の値に限定することにより、
グラウトの注入される媒体の微孔又は微細な亀裂に入る
性能を不都合に減少することなく、注入するときにもな
お安定なグラウトのために充分な剛性が得られることが
見出された。本発明に従う特別な実施態様によると、こ
こに記載されるグラウトは、好ましくは下記の三つの成
分を混合することにより製造される。第一の成分は高炉
スラグをベースとする粉末であり、これは分散剤が添加
された水に分散される。例えばスラグ、スラグセメント
又はスラグを含む他の任意の生成物であるこの粉末は、
好ましくは15ミクロンより小さい粒径、例えば10ミクロ
ン以下の粒径を有する。そのような懸濁液は、特に、出
願人の会社によるフランス特許No.85/0886(1985 年6月
12日) の方法により、又は出願人の会社によるフランス
特許出願No.90/12703 (1990 年10月15日) により得るこ
とができる。
【0003】第二の成分は、粒径が好ましくは100 ミク
ロンより小さく、可能であれば、50ミクロンより小さい
シリカ又はシリカの生成物粉末を、好ましくは35〜37°
B の溶液の形態であるソーダ中に溶解することにより得
られるシリカリカーである。第三の成分は改質すること
が望まれる性質の機能として選択される任意の微細な粉
末からなりうる充填剤懸濁液である。特に、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウムカルシウ
ム、例えばドロマイト、又は他の不活性な充填剤を使用
することができる。グラウトの密度、最終的な機械的強
度、又はグラウトの物理的安定性、及びそのpHは、充填
剤の選択により変えることができる。本発明の好ましい
実施態様によると、使用される充填剤はドロマイト粉末
であり、これは凝固後のグラウトの強度を改善し、その
pHを低下させ、その安定性を改良することを可能にす
る。別の形態において、充填剤を微細なセメントに変え
ることもできる。本発明によるグラウトは、例えばナフ
タレンスルホネート又はメラミン及びその誘導体から選
択される分散剤である第4の成分を含むこともできる。
本発明の実施態様によるグラウトの三つの主成分の混合
物は、凝固後のグラウトの性質を、種々の成分の相対的
な比率を変えることにより適合させることができる。三
つの成分から出発する該混合物において、スラグの比率
を上げると、安定性が高くなり、固化後に得られるグラ
ウトの強度が高くなるが、その透水性は減少する。スラ
グベースの生成物は、例えば粉末にされた高炉スラグ、
85%のスラグ及び15%のクリンカーを含有するスラグセ
メント、又はスラグを充分な比率で含有する他の任意の
粉末化生成物でありうる。
【0004】該グラウトの安定性及び固化後のその強度
は、シリカリカーの比率を上げることにより、その透水
性を評価できる程変えることなく高められる。SiO2/Na2
O 比を上げると、固化後の強度及び透水性に影響を与え
ることなくグラウトの安定性を高める結果となる。充填
剤の含有量を増加させると、グラウトの固化後の強度を
評価しうるほど変えることなくグラウトの安定性が高め
られるが、透水性は低下する。本発明により、13/13.5
の程度の初期pH値を有するグラウトが、一度固化する
と、12/12.5 のpH値、即ち、ポートランドセメントによ
り直接製造されたグラウトと同等のpH値を有することが
注目された。グラウトが固化する時のこのpH値の減少
は、特に、本発明により、マグネシウムを含む充填剤、
例えばドロマイトを使用した場合に著しく、驚くべきこ
とに、グラウトが固化するときにpHを低下させることに
おいては、該充填剤は炭酸塩よりも有効であることが判
明した。別の形態において、本発明によるグラウトは充
填剤懸濁液を含まなくてもよいが、それにより安定性が
減少し、透水性が増加することがありうる。本発明によ
り、粒径が可能な限り小さい、例えば100 ミクロンより
小さく、可能であれば50ミクロンより小さい粒子をグラ
ウトに導入するのが望ましい。そのような粒子懸濁液
は、上記で引用した出願人の会社により特許された、沈
降と遠心分離による方法により得ることができる。
【0005】
【実施例】本発明をよりよく理解するために、いくつか
の実施態様を実施例の形式で記載するが、これは説明の
ためのものであって、本発明を限定することを意図する
ものではない。 実施例1 最大粒径が10ミクロンであるスラグ粉末の水性懸濁液
を、10-4m/s の透水性を有する微細な土に注入するため
に製造する。この懸濁液は、遠心分離により、又は沈降
により得られる。この懸濁液のスラグ粉末含有量は水1m
3 あたり250kg である。次に、微細なシリカ0.5 重量%
を35/37 °B のソーダ灰に導入することにより、シリカ
リカーを製造する。このリカーの SiO2/Na2Oモル比は0.
02である。最後に、粒子の粒径分布が0ミクロンと10ミ
クロンの間にあるドロマイトの懸濁液を、水1m3あたり
ドロマイト350kg の割合で製造する。該グラウトは、下
記のものを使用時に混合する。 記載されたスラグ懸濁液 400リットル 記載されたドロマイト懸濁液 580リットル 記載されたシリカリカー 29リットル 分散剤 (メラミン樹脂) 6リットル このようにして得られたグラウトは、1m3あたり100kg
のスラグ及び200kg のドロマイトを含み、固体含有量の
合計は1m3あたり300kg である。固化時間は約1時間で
あり、スウェッティングは5%以下である。このグラウ
トは10-4m/s の透水性を有する砂に注入されうる。製造
時のグラウトのpHは13.2であるが、固化後は12.2に降下
する。7日後のグラウトの強度は約15bar である。
【0006】実施例2 実施例1に記載したものと同じ土地の処理のためのグラ
ウトを、下記の成分を混合することにより製造する。 実施例1に記載したスラグ懸濁液 200リットル 実施例1に記載したドロマイト懸濁液 430リットル 実施例1と同様であるが、SiO2/Na2O モル比が 29リットル 0.3 であるシリカリカー 水 340リットル 従って、得られたグラウトは1m3あたり50kgのスラグ及
び150kg のドロマイトを含み、固体含有量は1m3あたり
200kg である。このグラウトの固化時間は約1時間30分
であり、スウェッティングは5%以下である。このグラ
ウトは10-4m/s の透水性を有する砂に注入しうる。該グ
ラウトの固化後のpHは12.5である。このグラウトの7日
後の強度は約5bar である。
【0007】実施例3 10-4m/s の透水性を有する砂の注入処理のために、粒子
の粒径分布が0ミクロンと10ミクロンの間にあるスラグ
粉末の懸濁液を製造する。この懸濁液は水1m3あたり25
0kg のスラグを含有する。該粒径のスラグは、上記で既
に引用した文献の方法により遠心分離又は沈降により得
ることができる。粒子の粒径分布が0ミクロンと10ミク
ロンの間にあり、水1m3あたりカルサイト350kg の割合
のカルサイト懸濁液を製造する。該グラウトは、下記の
成分を混合することにより得られる。 上記のスラグ懸濁液 200リットル 上記のカルサイト懸濁液 430リットル 実施例1と同様であるが、SiO2/Na2O モル比が 29リットル 0.8 であるシリカリカー 水 340リットル 解膠剤 (ナフタレンスルホネート) 6リットル これにより得られるグラウトは、1m3あたり50kgのスラ
グ及び150kg のカルサイト並びに200kg の固体含有量を
有する。その固化時間は約1時間30分であり、スウェッ
ティングは約30%である。このスラグのpHは、最初は
13.5であり、固化後に低下しない。このスラグの7日後
の強度は5〜7bar である。
【0008】実施例4 10-4m/s 〜10-3m/s の透水性を有する沖積土の圧密化の
ために、粒子の粒径分布が0ミクロンと10ミクロンの間
にあり、水1m3あたりスラグ250kg の割合のスラグ粉末
の懸濁液を製造する。次に、上記実施例で使用したよう
なソーダ灰に溶解したシリカ3%を含有するシリカリカ
ーも製造される。このリカーの SiO2/Na2Oモル比は0.5
である。該グラウトは、下記のものを混合することによ
り得られる。 上記のスラグ懸濁液 750リットル 上記のシリカリカー 29リットル 水 211リットル 分散剤 (メラミン樹脂) 7リットル このグラウトは、1m3あたり200kg のスラグを含有す
る。このスラグは安定性が極めて低く、スラグの最初の
pHは固化後に変化しないことが認められる。処理された
土の7日後の強度は25〜50bar である。上記の実施例
は、単に説明のために示されたものであり、明細書中に
示されたように、本発明の範囲を逸脱することなく変更
を加えることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 17/10 C09K 17/10 P 17/12 17/12 P E02D 3/12 101 E02D 3/12 101 // C04B 111:70 C04B 111:70 C09K 103:00 C09K 103:00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非常に低い透水性を示す土又は材料のシ
    ーリング及び/又は圧密化を行うための注入グラウトで
    あって、水に懸濁したスラグベースの粉末及びシリカリ
    カーを含むタイプのものであり、該シリカリカーのSi
    /NaOモル比が0.8より低く、シリカ含有量
    が約0.01〜5重量%であることを特徴とする注入グ
    ラウト。
  2. 【請求項2】 前記シリカリカーが、約0.5重量%の
    シリカ含有量を有する請求項1記載のグラウト。
  3. 【請求項3】 前記スラグベースの粉末の粒径が10ミ
    クロン未満であることを特徴とする請求項1又は2のい
    ずれか1項に記載のグラウト。
  4. 【請求項4】 最大粒径が約100ミクロン未満、好ま
    しくは50ミクロン未満であることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか1項に記載のグラウト。
  5. 【請求項5】 充填剤を含むことを特徴とする請求項1
    〜4のいずれか1項に記載のグラウト。
  6. 【請求項6】 不活性充填剤を含むことを特徴とする請
    求項5記載のグラウト。
  7. 【請求項7】 充填剤が、炭酸マグネシウム又は炭酸マ
    グネシウムカルシウム(ドロマイト)を含むことを特徴
    とする請求項5記載のグラウト。
  8. 【請求項8】 炭酸カルシウムからなる充填剤を含むこ
    とを特徴とする請求項5記載のグラウト。
  9. 【請求項9】 微細セメントを含むことを特徴とする請
    求項1〜4のいずれか1項に記載のグラウト。
  10. 【請求項10】分散剤を添加した水に懸濁した高炉スラ
    グをベースとする粉末を、好ましくは35〜37°Bの
    溶液の形態であるソーダに、粒径が好ましくは100ミ
    クロンより小さく、可能であれば50ミクロンより小さ
    いシリカ又はシリカ生成物の粉末を溶解させることによ
    り得られるシリカリカーと混合することを特徴とする請
    求項1〜4のいずれか1項に記載のグラウトの製造方
    法。
  11. 【請求項11】充填剤又は微細セメントの懸濁液を更に
    添加することを特徴とする請求項10記載の方法。
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