JP3453156B2 - Ground injection agent and soil hardening method - Google Patents

Ground injection agent and soil hardening method

Info

Publication number
JP3453156B2
JP3453156B2 JP29384292A JP29384292A JP3453156B2 JP 3453156 B2 JP3453156 B2 JP 3453156B2 JP 29384292 A JP29384292 A JP 29384292A JP 29384292 A JP29384292 A JP 29384292A JP 3453156 B2 JP3453156 B2 JP 3453156B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sol
silica
composite oxide
curing
curing agent
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29384292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06116560A (en
Inventor
広泰 西田
通郎 小松
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.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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 Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP29384292A priority Critical patent/JP3453156B2/en
Publication of JPH06116560A publication Critical patent/JPH06116560A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3453156B2 publication Critical patent/JP3453156B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリカと他の無機酸化
物とからなる特定の複合酸化物ゾルと、その硬化剤を含
有する地盤注入剤、および、土壌の硬化方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a specific composite oxide sol composed of silica and other inorganic oxides, a ground injecting agent containing the hardening agent thereof, and a method for hardening soil.

【0002】[0002]

【従来技術及びその問題点】水ガラスを主剤とする地盤
注入剤は、当該水ガラス中のアルカリ塩が流出して地下
水を汚染したり(所謂アルカリ公害)、また、脱珪素が
起こり注入地盤の耐久性にも問題があることから、最近
では、アルカリ塩を含まないシリカゾルを主剤とする地
盤注入剤が種々提案されている。
2. Description of the Related Art The ground injection agent containing water glass as a main ingredient is not suitable for the ground salt that is contaminated with the alkaline salt in the water glass (so-called alkali pollution) or desiliconization occurs. Since there is also a problem in durability, various ground injection agents mainly containing silica sol containing no alkali salt have been proposed recently.

【0003】例えば、特開昭54−73407号公報お
よび特開昭59−93787号公報には、ナトリウムイ
オンを所定の含有量にまで減少させたシリカゾルを主剤
とする地盤注入剤が開示されている。また、特開昭58
−103586号公報には、ナトリウムやカリウムを含
まない硬化剤を用いた地盤注入工法が開示されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-73407 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-93787 disclose a ground injection agent containing silica sol as a main component in which sodium ions are reduced to a predetermined content. . In addition, JP-A-58
JP-A-103586 discloses a ground injection method using a curing agent containing no sodium or potassium.

【0004】しかしながら、上記発明はいずれも注入剤
の硬化(ゲル化)速度が速く、地盤注入作業に適当でな
かったり、あるいは、硬化強度が弱く、信頼性に欠ける
など、依然として改良の余地が残されているのが実情で
ある。
However, all of the above-mentioned inventions still have room for improvement in that the curing (gelling) speed of the injectable agent is fast and not suitable for ground injection work, or that the curing strength is weak and reliability is poor. It is the actual situation that has been done.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明の目的は、注入剤中のアルカリ塩
の流出による地下水や土壌などの汚染の虞がなく、しか
も、硬化速度の制御が容易で、硬化強度及び耐久性に優
れた地盤注入剤及び土壌硬化方法を提供することにあ
る。
OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to prevent the contamination of groundwater and soil due to the outflow of the alkali salt in the infusate, and to control the curing speed easily, and to provide the ground having excellent curing strength and durability. An object is to provide an injectable agent and a soil hardening method.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明に係る地盤注入剤は、シリカとシ
リカ以外の無機酸化物の1種または2種以上とからなる
複合酸化物の微粒子が分散したゾルであって、該微粒子
の平均粒径(Dp)と比表面積(S)が、不等式 S(m2/g)≧3000/ Dp(nm) を満足する複合酸化物ゾルを主剤とし、これに硬化剤を
含有するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The ground injection agent according to the present invention is a sol in which fine particles of a composite oxide composed of silica and one or more kinds of inorganic oxides other than silica are dispersed, and the average particle size of the fine particles. A composite oxide sol whose diameter (Dp) and specific surface area (S) satisfy the inequality S (m 2 / g) ≧ 3000 / Dp (nm) is used as a main component, and a curing agent is contained therein.

【0007】また、本発明に係る土壌硬化方法は、シリ
カとシリカ以外の無機酸化物の1種または2種以上とか
らなる複合酸化物の微粒子が分散したゾルであって、該
微粒子の平均粒径(Dp)と比表面積(S)が、不等式 S(m2/g)≧3000/ Dp(nm) を満足する複合酸化物ゾルと、硬化剤とを混合して地盤
に注入することを特徴とするものである。
The soil hardening method according to the present invention is a sol in which fine particles of a composite oxide consisting of silica and one or more inorganic oxides other than silica are dispersed, and the average particle size of the fine particles is Characterized by mixing a complex oxide sol whose diameter (Dp) and specific surface area (S) satisfy the inequality S (m 2 / g) ≧ 3000 / Dp (nm) with a curing agent and injecting it into the ground It is what

【0008】[0008]

【発明の具体的説明】上記複合酸化物は、シリカとシリ
カ以外の無機酸化物とからなる複合酸化物であって、そ
れぞれの酸化物の混合物ではない。無機酸化物として
は、周期表の3A族、3B族、4A族、4B族、5A
族、5B族、6A族の金属または非金属の元素の酸化物
を挙げることができ、具体的にはAl2 3 、B
2 3 、TiO2 、ZrO2 、SnO2 、Ce2 3
2 5 、Sb2 5 、MoO3 、WO3 等がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The above composite oxide is a composite oxide composed of silica and an inorganic oxide other than silica, and is not a mixture of the respective oxides. As the inorganic oxide, there are 3A group, 3B group, 4A group, 4B group and 5A of the periodic table.
Examples thereof include oxides of metals or non-metal elements of Group 5B, 6A, and specifically, Al 2 O 3 and B.
2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Ce 2 O 3 ,
P 2 O 5, Sb 2 O 5, there is MoO 3, WO 3 and the like.

【0009】上記無機酸化物に対するシリカの複合割合
(モル比)は、0.5乃至20の範囲が適当である。こ
の比が20を越えると、後記する微粒子の比表面積が小
さくなり、一方、0.5未満では、微粒子の比表面積は
殆ど増加しなくなる。また、複合酸化物ゾルの安定性も
劣ってくる。
The composite ratio (molar ratio) of silica to the above-mentioned inorganic oxide is suitably in the range of 0.5 to 20. If this ratio exceeds 20, the specific surface area of the fine particles to be described later becomes small, while if it is less than 0.5, the specific surface area of the fine particles hardly increases. In addition, the stability of the composite oxide sol becomes poor.

【0010】本発明において使用する複合酸化物ゾル
は、ゾル中に分散した複合酸化物の微粒子の比表面積S
(m2/g)が、大きいことが特徴であり、具体的には微粒
子の平均粒径をDp(nm)で表した場合、不等式 S(m2/g)≧3000/ Dp(nm) を満足する微粒子が分散したゾルである。特に、比表面
積Sが500m2/g以上で、かつ、 S(m2/g)≧6000/ Dp(nm) であることが望ましい。
The complex oxide sol used in the present invention has a specific surface area S of fine particles of complex oxide dispersed in the sol.
(M 2 / g) is characterized by a large value. Specifically, when the average particle size of fine particles is expressed by Dp (nm), the inequality S (m 2 / g) ≧ 3000 / Dp (nm) A sol in which satisfying fine particles are dispersed. In particular, it is desirable that the specific surface area S is 500 m 2 / g or more and that S (m 2 / g) ≧ 6000 / Dp (nm).

【0011】このような複合酸化物ゾルは、例えば、ア
ルカリ金属、アンモニウムまたは有機塩基の珪酸塩と、
アルカリ可溶の無機化合物とを、pH10以上のアルカ
リ水溶液中に同時に添加し、この反応液のpHを制御せ
ずにコロイド粒子を生成させることにより製造すること
ができる。
Such a complex oxide sol comprises, for example, an alkali metal, ammonium or organic base silicate,
It can be produced by simultaneously adding an alkali-soluble inorganic compound to an alkaline aqueous solution having a pH of 10 or more and producing colloidal particles without controlling the pH of the reaction solution.

【0012】シリカの原料としては、アルカリ金属、ア
ンモニウムまたは有機塩基の珪酸塩を用いる。アルカリ
金属の珪酸塩としては、珪酸ナトリウム(水ガラス)や
珪酸カリウムが用いられる。有機塩基としては、テトラ
エチルアンモニウム塩などの第4級アンモニウム塩、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどのアミン類を挙げることができ、アンモ
ニウムの珪酸塩または有機塩基の珪酸塩には、珪酸液に
アンモニア、第4級アンモニウム水酸化物、アミン化合
物などを添加したアルカリ性溶液も含まれる。
As a raw material of silica, a silicate of alkali metal, ammonium or organic base is used. As the alkali metal silicate, sodium silicate (water glass) or potassium silicate is used. Examples of the organic base include quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium salt, amines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. For ammonium silicate or organic base silicate, silicic acid solution is used. In addition, an alkaline solution obtained by adding ammonia, a quaternary ammonium hydroxide, an amine compound or the like is also included.

【0013】また、無機酸化物の原料としては、アルカ
リ可溶の無機化合物を用い、前記した金属または非金属
のオキソ酸(オキシ酸)のアルカリ金属塩またはアルカ
リ土類金属塩、アンモニウム塩、第4級アンモニウム塩
を挙げることができる。より具体的には、アルミン酸ナ
トリウム、四硼酸ナトリウム、炭酸ジルコニルアンモニ
ウム、アンチモン酸カリウム、錫酸カリウム、アルミノ
珪酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、硝酸セリウ
ムアンモニウム、燐酸ナトリウムが適当である。
Further, as a raw material of the inorganic oxide, an alkali-soluble inorganic compound is used, and the alkali metal salt or alkaline earth metal salt, ammonium salt of the above-mentioned metal or non-metal oxo acid (oxy acid), ammonium salt, A quaternary ammonium salt can be mentioned. More specifically, sodium aluminate, sodium tetraborate, zirconyl ammonium carbonate, potassium antimonate, potassium stannate, sodium aluminosilicate, sodium molybdate, cerium ammonium nitrate, and sodium phosphate are suitable.

【0014】前記複合酸化物ゾルを生成するには、予
め、前記化合物のアルカリ水溶液を個別に調製するか、
または、混合水溶液を調製しておき、この水溶液を目的
とする複合酸化物の複合割合に応じて、pH10以上の
アルカリ水溶液中に撹拌しながら徐々に添加する。これ
らの水溶液の添加と同時に同溶液のpH値は変化する
が、このpH値を所定の範囲に制御するような操作は特
に必要ない。水溶液は、最終的に、無機酸化物の種類と
その複合割合とによって定まるpH値に落ち着く。
In order to form the complex oxide sol, an alkaline aqueous solution of the compound is individually prepared in advance, or
Alternatively, a mixed aqueous solution is prepared in advance, and this aqueous solution is gradually added to an alkaline aqueous solution having a pH of 10 or more while stirring, depending on the composite ratio of the target complex oxide. Although the pH value of the aqueous solution changes at the same time as the addition of these aqueous solutions, an operation for controlling the pH value within a predetermined range is not particularly necessary. The aqueous solution finally settles to a pH value determined by the type of inorganic oxide and its composite ratio.

【0015】pHを所定の範囲に制御するとき、例えば
酸を添加することがあるが、この場合、添加された酸に
より複合酸化物の原料の金属の塩が生成し、このためゾ
ルの安定性が低下することがある。なお、このときの水
溶液の添加速度には格別の制限はない。
When the pH is controlled within a predetermined range, for example, an acid may be added. In this case, the added acid forms a metal salt of the raw material of the complex oxide, and thus the stability of the sol. May decrease. There is no particular limitation on the addition rate of the aqueous solution at this time.

【0016】また、シード粒子の分散液を出発原料とし
て、前記複合酸化物ゾルを製造することも可能である。
この場合には、シード粒子として、SiO2 、Al2
3 、TiO2 またはZrO2 等の無機酸化物またはこれ
らの複合酸化物の微粒子が用いられ、通常、これらのゾ
ルを用いることができる。勿論、前記製造法によって得
られた複合酸化物ゾルをシード粒子分散液としてもよ
い。得られた複合酸化物ゾルのコロイド粒子は従来法に
よるコロイド粒子と異なり、大きな比表面積をもってお
り、従って、多孔質となる。
It is also possible to produce the composite oxide sol by using a dispersion liquid of seed particles as a starting material.
In this case, as seed particles, SiO 2 , Al 2 O
Fine particles of an inorganic oxide such as 3 , TiO 2 or ZrO 2 or a composite oxide of these are used, and normally, a sol thereof can be used. Of course, the composite oxide sol obtained by the above manufacturing method may be used as the seed particle dispersion liquid. The colloidal particles of the obtained composite oxide sol have a large specific surface area, unlike the colloidal particles obtained by the conventional method, and thus are porous.

【0017】複合酸化物ゾルの固形分濃度は、最終的に
5〜50重量%の範囲に調製することが望ましい。この
とき、複合酸化物ゾルを所望の濃度に濃縮する場合に
は、予め分散液中のアルカリ金属イオン、アルカリ土類
金属イオンおよびアンモニウムイオン等の一部を除去し
た後に濃縮したほうが、複合酸化物微粒子が分散した安
定な濃縮ゾルが得られる。除去方法としては、イオン交
換樹脂や限外濾過等の公知の方法を採用することができ
る。
It is desirable that the solid content concentration of the composite oxide sol is finally adjusted to a range of 5 to 50% by weight. At this time, when the complex oxide sol is concentrated to a desired concentration, it is better to concentrate the complex oxide after removing some of the alkali metal ions, alkaline earth metal ions, ammonium ions, etc. in the dispersion liquid in advance. A stable concentrated sol in which fine particles are dispersed can be obtained. As a removing method, a known method such as ion exchange resin or ultrafiltration can be adopted.

【0018】本発明において硬化剤とは、前記複合酸化
物ゾルと混合した際にゲル化を生ぜしめる物質をいう。
このような硬化剤としては、炭酸塩、硫酸塩、塩酸塩、
硝酸塩、リン酸塩、珪酸塩などの無機塩、具体的には、
CaCO3 、CaSO4 、CaCl2 、Ca(NO3
2 、Ca3 (PO4 2 、CaSiO3 、MgCO3
MgSO4 、MgCl2 、Mg(NO3 2 、Mg
3 (PO4 2 、MgSiO3 、Al2 (SO4 3
2 SO4 、Na2 SO4 、あるいは、H2 SO4、H
NO3 、HCl、H3 PO4 などの鉱酸、乳酸、フミン
酸、シュウ酸などの有機酸、ポリ塩化アルミニウム等の
凝集剤、金属を含む錯体、セメントなどが挙げられる。
特に好ましい硬化剤として、CaCl2 、Na2
4 、乳酸、フミン酸、ポリ塩化アルミニウム、セメン
ト、アルミン酸塩等が使用される。
In the present invention, the curing agent means a substance which causes gelation when mixed with the complex oxide sol.
Such curing agents include carbonates, sulfates, hydrochlorides,
Inorganic salts such as nitrates, phosphates, silicates, specifically,
CaCO 3 , CaSO 4 , CaCl 2 , Ca (NO 3 )
2 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , CaSiO 3 , MgCO 3 ,
MgSO 4 , MgCl 2 , Mg (NO 3 ) 2 , Mg
3 (PO 4 ) 2 , MgSiO 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 ,
K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , or H 2 SO 4 , H
Mineral acids such as NO 3 , HCl and H 3 PO 4 , organic acids such as lactic acid, humic acid and oxalic acid, aggregating agents such as polyaluminum chloride, metal-containing complexes, cements and the like can be mentioned.
Particularly preferred curing agents include CaCl 2 and Na 2 S
O 4 , lactic acid, humic acid, polyaluminum chloride, cement, aluminate, etc. are used.

【0019】本発明の地盤注入剤は、前記複合酸化物ゾ
ル中の複合酸化物に対する硬化剤の量が重量比で0.0
5〜10の範囲にあることが望ましい。硬化剤の量が
0.05より少ないと、複合酸化物ゾルの硬化(ゲル
化)速度が非常に遅くなり、かつ、硬化強度も弱くなる
ので望ましくない。また、10よりも多い場合は硬化
(ゲル化)速度が非常に早くなるため、地盤注入を完了
する以前に硬化が開始するなどの不都合を生じる他、硬
化強度も弱くなるので望ましくない。
In the ground injection material of the present invention, the amount of the curing agent with respect to the composite oxide in the composite oxide sol is 0.0 by weight.
It is preferably in the range of 5-10. If the amount of the curing agent is less than 0.05, the curing (gelling) rate of the composite oxide sol will be extremely slow and the curing strength will be weak, which is not desirable. On the other hand, if it is more than 10, the curing (gelling) speed becomes very fast, which causes inconvenience such as the start of curing before the completion of ground injection, and the curing strength becomes weak, which is not desirable.

【0020】本発明では、適当な硬化剤を選択し、か
つ、その量を調整することによって硬化速度を制御する
ことが可能である。即ち、例えば硬化剤の量を増加すれ
ば硬化速度は早まる。好ましい複合酸化物ゾル中の複合
酸化物に対する硬化剤の量は、0.3〜3.0の範囲で
選択される。また、硬化剤を1種または2種以上使用す
ることにより硬化速度をコントロールすることも可能で
ある。
In the present invention, it is possible to control the curing speed by selecting an appropriate curing agent and adjusting the amount thereof. That is, for example, if the amount of the curing agent is increased, the curing speed will be increased. The amount of the curing agent with respect to the complex oxide in the preferable complex oxide sol is selected in the range of 0.3 to 3.0. It is also possible to control the curing speed by using one or more curing agents.

【0021】上記硬化剤は水、酸、又はアルカリ水溶液
に溶解して、或いは、粉末状態で、前述の複合酸化物ゾ
ルに混合される。当該混合は、通常、注入作業の施工現
場で行われ、地盤に注入された時点で、複合酸化物ゾル
中に硬化剤が分散された状態となればよい。施工作業
上、この地盤注入剤は、固形分濃度が20〜40重量%
の範囲にあることが望ましい。また、セメント等と併用
すると効果的であり、更に、酸性の硬化剤を使用する
と、複合酸化物粒子の構成成分の一部が溶出してゲル化
するため、硬化強度が一層増大する。
The above-mentioned curing agent is dissolved in water, an acid, or an alkaline aqueous solution, or is mixed in a powder state with the above-mentioned composite oxide sol. The mixing is usually performed at the construction site of the injection work, and when the mixture is injected into the ground, the curing agent may be dispersed in the complex oxide sol. Due to the construction work, this ground injection material has a solid content of 20 to 40% by weight.
It is desirable to be in the range of. Further, it is effective when used in combination with cement or the like, and when an acidic curing agent is used, some of the constituent components of the composite oxide particles are eluted and gelled, so that the curing strength is further increased.

【0022】本発明の地盤注入剤は、比表面積が大き
く、多孔質な複合酸化物ゾルを主剤としているため、従
来の水ガラスを使用した場合と比較して、アルカリ金
属、アルカリ土類金属等の流出が少ない。これは、当該
複合酸化物ゾルがこれらの金属を捕捉する能力が高く、
複合酸化物粒子の固体酸点に当該金属イオンが強く吸着
されるため及び脱珪素が起こりにくいためである。更
に、従来のシリカゾルと比較しても、硬化強度が高いと
いう特徴を有している。
Since the ground injecting agent of the present invention has a large specific surface area and a porous composite oxide sol as a main component, it has an alkali metal, an alkaline earth metal or the like as compared with the case of using conventional water glass. There is little outflow. This is because the complex oxide sol has a high ability to capture these metals,
This is because the metal ions are strongly adsorbed on the solid acid points of the composite oxide particles and desiliconization does not easily occur. Further, it has a feature that the curing strength is high as compared with the conventional silica sol.

【0023】また、この地盤注入剤は、従来公知のシリ
カゾルを使用した場合と比較して硬化(ゲル化)速度の
制御が容易である。硬化(ゲル化)は、コロイド粒子の
表面電荷を硬化剤で中和することによって起きるが、該
複合酸化物ゾルのコロイド粒子は比表面積が大きく、従
来のシリカゾルと比較して表面電荷の中和が少量の硬化
剤では起こり難い。これは、コロイド粒子が多孔質であ
るため、粒子の内部に硬化剤が吸着され、ゲル化が緩和
されるためである。従って、本発明では硬化剤の量を加
減することにより硬化(ゲル化)速度を制御することが
できる。
Further, this ground injecting agent is easier to control the curing (gelling) rate as compared with the case of using a conventionally known silica sol. Curing (gelation) occurs by neutralizing the surface charge of colloidal particles with a curing agent, but the colloidal particles of the complex oxide sol have a large specific surface area, and the surface charge is neutralized compared to conventional silica sols. Is unlikely to occur with a small amount of curing agent. This is because the colloidal particles are porous, so that the curing agent is adsorbed inside the particles and gelation is relaxed. Therefore, in the present invention, the curing (gelation) rate can be controlled by adjusting the amount of the curing agent.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

〔複合酸化物ゾルの調製〕調製例1 平均粒径5nm、SiO2 濃度20重量%のシリカゾル2
0gと純水380gの混合物を80℃に加温した。この
反応母液のpHは10.5であり、同母液にSiO2
して1.5重量%の珪酸ナトリウム水溶液1800gと
Al2 3 として0.5重量%のアルミン酸ナトリウム
水溶液1800gとを同時に添加した。添加速度は5ml
/分であり、その間、反応液の温度を80℃に保持し
た。反応液のpHは添加直後、12.5に上昇し、その
後、殆ど変化しなかった。添加終了後、反応液を室温ま
で冷却し、限外濾過膜を用いて濃縮し、SiO2 ・Al
2 3 複合酸化物ゾル(a)を得た。
[Preparation of complex oxide sol] Preparation example 1 Silica sol 2 having an average particle size of 5 nm and a SiO 2 concentration of 20% by weight
A mixture of 0 g and pure water 380 g was heated to 80 ° C. The pH of this reaction mother liquor was 10.5, and 1800 g of 1.5 wt% sodium silicate aqueous solution as SiO 2 and 1800 g of 0.5 wt% sodium aluminate aqueous solution as Al 2 O 3 were simultaneously added to the mother liquor. . Addition speed is 5 ml
/ Min, during which the temperature of the reaction solution was maintained at 80 ° C. Immediately after the addition, the pH of the reaction solution rose to 12.5, and thereafter hardly changed. After the addition was completed, the reaction solution was cooled to room temperature and concentrated using an ultrafiltration membrane to obtain SiO 2 · Al.
A 2 O 3 composite oxide sol (a) was obtained.

【0025】この複合酸化物ゾル中に分散したコロイド
粒子の比表面積と平均粒径を表1に示す。なお、比表面
積はタイトレーション法〔Analytical Chemistry Vol.2
8,No.12(1956) 〕に基づいて測定し、平均粒径は動的光
散乱法により測定した。
Table 1 shows the specific surface area and average particle diameter of the colloidal particles dispersed in this composite oxide sol. The specific surface area is determined by the titration method [Analytical Chemistry Vol.
8, No. 12 (1956)], and the average particle size was measured by the dynamic light scattering method.

【0026】調製例2 調製例1のアルミン酸ナトリウム水溶液の代わりに、Z
rO2 として0.5重量%の炭酸ジルコニルアンモニウ
ム水溶液1800gを用いた以外は調製例1と同様にし
て、SiO2 ・ZrO2 複合酸化物ゾル(b)を得た。
このゾルの性状を表1に示す。
Preparation Example 2 Instead of the aqueous sodium aluminate solution of Preparation Example 1, Z
except as and rO 2 using 0.5% by weight zirconium ammonium carbonate aqueous solution 1800g in the same manner as in Preparation Example 1, to obtain a SiO 2 · ZrO 2 composite oxide sol (b).
The properties of this sol are shown in Table 1.

【0027】調製例3 調製例1のアルミン酸ナトリウム水溶液900gと、Z
rO2 として0.5重量%の炭酸ジルコニルアンモニウ
ム水溶液900gとを同時に添加し、それ以外は調製例
1と同様にして、SiO2 ・Al2 3 ・ZrO2 複合
酸化物ゾル(c)を得た。このゾルの性状を表1に示
す。
Preparation Example 3 900 g of the aqueous sodium aluminate solution of Preparation Example 1 and Z
At the same time was added 0.5 wt% and ammonium zirconyl carbonate solution 900g as and rO 2, obtained otherwise in the same manner as in Preparation Example 1, SiO 2 · Al 2 O 3 · ZrO 2 composite oxide sol (c) It was The properties of this sol are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表1】複合酸化物 濃度 コロイド粒子 ゾル重量%比表面積(S) 平均粒径(Dp) S×Dp a 30 1050(m2/g) 20(nm) 21000 b 20 600 15 9000 c 40 800 21 16800[Table 1] Colloidal oxide concentration Colloidal particle sol ( % by weight ) Specific surface area (S ) Average particle size (Dp) S x Dp a 30 1050 (m 2 / g) 20 (nm) 21000 b 20 600 15 9000 c 40 800 21 16800

【0029】実施例1 調製例1〜3の複合酸化物ゾル(a)、(b)、
(c)、を用い、表2および表3に示すような硬化剤を
混合して硬化実験1〜8を行った。すなわち、複合酸化
物ゾル100gを、所望により硬化剤と共に水に分散さ
せ、この分散液をA液とする。他方、別に、硬化剤を水
に混合してB液を調製し、これらA液とB液とをポリビ
ーカー内で混合した。混合操作は1〜3秒間で素早く行
い、混合した時点を経過時間の基準とした。
The composite oxide sol of Example 1 Preparation Example 1~3 (a), (b) ,
Using (c), curing agents 1 to 8 were conducted by mixing the curing agents shown in Tables 2 and 3. That is, 100 g of the composite oxide sol is dispersed in water together with a curing agent if desired, and this dispersion is designated as solution A. On the other hand, separately, a curing agent was mixed with water to prepare a liquid B, and the liquid A and the liquid B were mixed in a polybeaker. The mixing operation was quickly performed in 1 to 3 seconds, and the time point of mixing was used as a reference for elapsed time.

【0030】得られた混合ゲルの性状を調製条件と共に
表2および表3に示す。混合ゲルの性状評価と測定方法
は、次の通りである。 (1)ゲルの強度 ポリビーカー中の混合ゲルの表面に、重さ110gの倒
置三角錐形の錘(頂面の直径23mm、高さ20mm)
を置き、ゲル中に沈降した距離(mm)を測定し、3回
の測定値の平均を採った。表中、∞はビーカーの底まで
錘が沈降したことを示す。
The properties of the obtained mixed gel are shown in Tables 2 and 3 together with the preparation conditions. The property evaluation and measurement method of the mixed gel are as follows. (1) Strength of gel On the surface of the mixed gel in a poly beaker, an inverted triangular pyramid weight having a weight of 110 g (top surface diameter 23 mm, height 20 mm)
Was set, the distance (mm) settled in the gel was measured, and the average of three measurements was taken. In the table, ∞ indicates that the weight settled to the bottom of the beaker.

【0031】(2)耐水性 24時間放置した混合ゲルを流水中に浸漬し、30日後
の状態を観察し、○(固形物状態)、△(形状は保持さ
れているが、指で触れると崩れる状態)、×(無定形状
態)で表した。
(2) Water resistance The mixed gel that had been left for 24 hours was immersed in running water, and after 30 days, the state was observed. ○ (solid state), △ (shape is retained, but touched with a finger) The state of collapse) and × (amorphous state).

【0032】比較例1 実施例1の複合酸化物ゾルの代わりに20重量%の水硝
子を用いた他は実施例1と同様にして、表3に示す条件
でB液と混合した。混合物ゲルの性状を表3に示す。
Comparative Example 1 Liquid B was mixed under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that 20% by weight of water glass was used instead of the composite oxide sol of Example 1. The properties of the mixture gel are shown in Table 3.

【0033】比較例2 実施例1の複合酸化物ゾルの代わりに20重量%のシリ
カゾル(比表面積180m2 /g、平均粒径15nm)
を用いた他は実施例1と同様にして、表3に示す条件で
B液と混合した。混合物ゲルの性状を表3に示す。
Comparative Example 2 20 wt% silica sol (specific surface area 180 m 2 / g, average particle size 15 nm) was used instead of the composite oxide sol of Example 1.
In the same manner as in Example 1 except that the above was used, the solution B was mixed under the conditions shown in Table 3. The properties of the mixture gel are shown in Table 3.

【0034】[0034]

【表2】 実験1 実験2 実験3 実験4 実験5 〔A液〕 ゾル a a a a a ゾルの重量(g) 100 100 100 100 100 硬化剤 − Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3硬化剤の重量(g) − 20 5 5 − 水分量(g) 100 80 95 95 − 〔B液〕 硬化剤 PC PC H2SO4 CaCl2 乳酸 硬化剤の重量(g) 100 100 16 5 30 水分量(g) 170 170 250 265 70 〔ゲル強度〕 10分後(mm) ∞ 8 ∞ 20 30 1日後(mm) 20 4 5 5 4 〔耐水性〕 ○ ○ ○ ○ ○ (注) PC はポルトランドセメントを示す。[Table 2] Experiment 1 Experiment 2 Experiment 3 Experiment 4 Experiment 5 [Solution A] Sol aa aa aa Weight of sol (g ) 100 100 100 100 100 Curing agent -Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 - the weight of the curing agent (g) - 20 5 5 - water content (g) 100 80 95 95 - weight of [solution B] curing agent PC PC H 2 SO 4 CaCl 2 lactic curing agent (g) 100 100 16 5 30 Water content (g ) 170 170 250 265 70 [Gel strength] 10 minutes later (mm) ∞ 8 ∞ 20 30 1 day later (mm) 20 4 5 5 4 [Water resistance] ○ ○ ○ ○ ○ (Note) PC is Portland Semé Indicates the event.

【0035】[0035]

【表3】 実験6 実験7 実験8 比較1 比較2 〔A液〕 ゾル b c c 水硝子 s ゾルの重量(g) 100 100 100 100 100 硬化剤 Na2CO3 CaCl2 CaSiO3 Na2CO3硬化剤の重量(g) 1.6 20 1.2 1.6 − 水分量(g) 100 − 100 100 − 〔B液〕 硬化剤 PC 乳酸 PC PC 乳酸 硬化剤の重量(g) 100 10 100 100 30 水分量(g) 170 90 170 170 70 〔ゲル強度〕 10分後(mm) 7 15 5 ∞ ∞ 1日後(mm) 4 3 3 ∞ 50 〔耐水性〕 ○ ○ ○ × △ (注) PC はポルトランドセメントを示し、sはシリカゾルを示す。[Table 3] Experiment 6 Experiment 7 Experiment 8 Comparison 1 Comparison 2 [Solution A] Sol b cc Water glass s Weight of sol (g ) 100 100 100 100 100 Hardener Na 2 CO 3 CaCl 2 CaSiO 3 Na 2 CO 3 -Curing agent weight (g ) 1.6 20 1.2 1.6- Water content (g ) 100-100 100- [B liquid] Curing agent PC Lactic acid PC PC Lactic acid Curing agent weight (g ) 100 10 100 100 30 Moisture content (g) ) 170 90 170 170 70 [Gel strength] 10 minutes later (mm) 7 15 5 ∞ ∞ 1 day later (mm) 4 3 3 ∞ 50 [Water resistance] ○ ○ ○ × △ (Note) PC indicates Portland cement, s represents silica sol.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の地盤注入剤は、分散微粒子の比
表面積が大きく、微粒子の内部に多数の細孔を有する複
合酸化物ゾルを主剤として用いるので、注入剤中のアル
カリ塩の流出による地下水および土壌等の汚染がない上
に、脱珪素が少なく、注入地盤の硬化強度が高いという
優れた効果を有している。また、当該地盤注入剤は、粘
度が低く、浸透性がよく、耐水性及び耐久性にも秀でて
いる。
The ground injecting agent of the present invention has a large specific surface area of dispersed fine particles and uses a complex oxide sol having a large number of pores inside the fine particles as a main agent, so that the alkaline salt in the injecting agent may flow out. It has the excellent effects that there is little contamination of groundwater and soil, less desiliconization, and high hardening strength of the injected ground. In addition, the ground injection agent has low viscosity, good permeability, and excellent water resistance and durability.

【0037】また、本発明に係る土壌硬化方法は、上記
複合酸化物ゾルを主剤として用いるので、硬化速度の制
御が極めて容易である。従って、複合酸化物ゾル自体の
製造プロセスの簡易性と相俟って、工業的規模の土壌硬
化工法として、特に大深度の土壌硬化工法として実用性
に富んでいる。
Further, in the soil hardening method according to the present invention, since the above-mentioned composite oxide sol is used as the main agent, it is extremely easy to control the hardening rate. Therefore, in combination with the simplicity of the manufacturing process of the complex oxide sol itself, it is highly practical as an industrial-scale soil hardening method, particularly as a deep soil hardening method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−175397(JP,A) 特公 平2−8981(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 17/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-175397 (JP, A) JP-B 2-8981 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09K 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリカとシリカ以外の無機酸化物の1種
または2種以上とからなる複合酸化物の微粒子が分散
したゾルであって、該微粒子の平均粒径(Dp)と比表面
積(S)が、不等式 S(m2/g)≧3000/ Dp(nm) を満足する複合酸化物ゾルと、硬化剤を含有する地盤注
入剤。
1. A particulate of the one or a composite oxide consisting of two or more inorganic oxides other than silica and silica a monodispersed sol, average particle diameter (Dp) and the specific surface area of the fine particles ( A ground injection agent containing a curing agent and a complex oxide sol in which S) satisfies the inequality S (m 2 / g) ≧ 3000 / Dp (nm).
【請求項2】 シリカとシリカ以外の無機酸化物の1種
または2種以上とからなる複合酸化物の微粒子が分散
したゾルであって、該微粒子の平均粒径(Dp)と比表面
積(S)が、不等式 S(m2/g)≧3000/ Dp(nm) を満足する複合酸化物ゾルと、硬化剤とを混合して地盤
に注入し、該複合酸化物ゾルをゲル化することを特徴と
する土壌硬化方法。
2. A particulate of the one or a composite oxide consisting of two or more inorganic oxides other than silica and silica a monodispersed sol, average particle diameter (Dp) and the specific surface area of the fine particles ( S) is a complex oxide sol satisfying the inequality S (m 2 / g) ≧ 3000 / Dp (nm) and a curing agent are mixed and injected into the ground to gel the complex oxide sol. A soil hardening method characterized by:
JP29384292A 1992-10-07 1992-10-07 Ground injection agent and soil hardening method Expired - Fee Related JP3453156B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29384292A JP3453156B2 (en) 1992-10-07 1992-10-07 Ground injection agent and soil hardening method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29384292A JP3453156B2 (en) 1992-10-07 1992-10-07 Ground injection agent and soil hardening method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06116560A JPH06116560A (en) 1994-04-26
JP3453156B2 true JP3453156B2 (en) 2003-10-06

Family

ID=17799865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29384292A Expired - Fee Related JP3453156B2 (en) 1992-10-07 1992-10-07 Ground injection agent and soil hardening method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3453156B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3932562B2 (en) * 1995-07-06 2007-06-20 日産化学工業株式会社 Ground injection agent
KR101136517B1 (en) * 2011-11-22 2012-04-16 (주)에스엠씨테크 Liquid hardener composition for soil congelation and method for constructing pavement using the same
WO2019168213A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 (주)한국환경복원기술 Composition for stabilizing and improving soil that contains contaminated sediment and/or waste, and accelerating solidification thereof, and preparation method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06116560A (en) 1994-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4904304A (en) Chemical grout for ground injection and method for accretion
JP3453156B2 (en) Ground injection agent and soil hardening method
JP3091178B2 (en) Manufacturing method of ground consolidation agent
JPH046753B2 (en)
JP3721289B2 (en) Ground consolidation material
JPH0155679B2 (en)
JP4018942B2 (en) Silica-based grout and ground improvement method
JPH01239043A (en) Material for consolidation
JPH0684499B2 (en) Material for consolidation
JPS6312514B2 (en)
JPH0672222B2 (en) Ground injection material
JPH0753960A (en) Liquid inorganic filler for solidifying or sealing soil
JP3932562B2 (en) Ground injection agent
JP2987625B1 (en) Ground consolidated material
JPH0468356B2 (en)
JP2525330B2 (en) Ground injection chemical
JPH0563427B2 (en)
JP2853773B2 (en) Ground injection agent
JPH0362751B2 (en)
JPH03237187A (en) Curable composition for grouting into ground
JP2000109835A (en) Chemical liquid to be injected in soil
JPH07259073A (en) Ground injecting material
JPH01190786A (en) Material for solidification
JP2000328056A (en) Ground hardening method
JPH01188581A (en) Material for setting

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees