JP3506798B2 - 土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土質安定用薬液および
それを用いた地盤安定化工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】水硬性セメント (アルミナセメントを除
く) と水との混練物を主材液 (Ａ液ともいう) とし、ア
ルミナセメントと水との混練物を硬化材液 (Ｂ液ともい
う) として、これらを組み合わせて地盤内に注入すると
Ａ液とＢ液との混合液は数分〜数十分で硬化することが
知られている。

【０００３】特開昭50-16717号公報には、可溶性アルミ
と無機硫酸塩との混合物を、セメント急硬剤としてセメ
ントと混合する急硬性セメントの施工方法が開示され、
そして、可溶性アルミとしては、結晶質および（また
は）無定形質のカルシウムアルミネートとこれにハロゲ
ン元素が固溶したカルシウムハロアルミネートであり、
特に好ましい鉱物は12CaＯ・７Al₂ Ｏ₃ またはこれにハ
ロゲン元素が固溶した無定形物であることが、また、無
機硫酸塩としては、無水，半水，二水のセッコウなどが
使用でき、好ましくは無水セッコウであることが、記載
されている。また、アルミナセメントとセッコウの混合
物を添加したセメントが、急硬性セメントとして既に知
られていることが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記特開昭50-16717号
公報にも記載されているように、一般に急硬性セメント
は、短時間内に強度を発現する性質を有している反面、
凝結時間が短いので取り扱い中に凝結硬化してしまい施
工に支障をきたすという問題点がある。その対策として
一般に、その凝結硬化を遅らせるために、急硬性セメン
トにグルコン酸、クエン酸等の有機カルボン酸やその塩
などの凝結遅延剤を添加することが実施工の場面では必
要不可欠である。ところが、凝結遅延剤を添加した場合
でも、その効果は添加した凝結遅延剤の種類や量により
変化し、更に温度や混練時間などの実施工における種々
の付帯条件の影響を受ける。

【０００５】前記のＡ液に対して、水硬性セメントに対
するセメント急硬剤としてのアルミナセメントとセッコ
ウとの混合物または前記特開昭50-16717号公報に開示さ
れた可溶性アルミと無機硫酸塩との混合物と、水との混
練物を硬化材液 (Ｂ液) として、これらを組み合わせて
地盤内に注入する地盤安定化工法においても、前記した
と同様の問題点がある。

【０００６】すなわち、可溶性アルミとして前記特開昭
50-16717号公報に開示された、結晶質または無定形質の
カルシウムアルミネートまたはこれにハロゲン元素が固
溶したカルシウムハロアルミネートである、12CaＯ・７
Al₂ Ｏ₃ ，３CaＯ・Al₂ Ｏ₃または11CaＯ・７Al₂ Ｏ₃
・CaＦ₂ を用いてＢ液を調製した場合には、Ｂ液それ自
身が長くとも30分以内には凝結硬化してしまうので、実
施工の場面では地盤内への注入作業中に、調液槽内やＢ
液を圧送するための配管やポンプ内で硬化物が生成し、
作業を継続することができなくなる恐れがある。

【０００７】Ｂ液の凝結硬化を遅らせて施工上必要なＢ
液の安定性を確保するには、Ｂ液を調製する際に、グル
コン酸、クエン酸などの有機カルボン酸やその塩などの
凝結遅延剤を添加することが必要であり、また凝結遅延
剤を添加しても、その効果は添加した凝結遅延剤の種類
や量により変化し、更に温度や混練時間などの実施工に
おける種々の付帯条件の影響を受け、施工中、地盤内へ
の注入前に不測の凝結硬化が起こってＢ液を圧送でき
ず、施工できなくなるという問題点がある。また、Ｂ液
の硬化を遅延させるための凝結遅延剤は、セメント急硬
材を水と混練してＢ液を調製する前に、あらかじめＢ液
調製用の混練水に溶解させておくことを要し、施工現場
での作業を煩雑なものにするという問題点もある。

【０００８】なお、カルシウムアルミネートとしてCaＯ
・Al₂ Ｏ₃ を用いたＢ液は、調製する際の水とカルシウ
ムアルミネートとの量比にもよるが、３時間以上硬化せ
ず、また、アルミナセメントを用いたＢ液はその硬化時
間が７時間程度であり、いずれも施工上充分なＢ液の安
定性を確保することはできるが、これらのＢ液Ａ液とを
混合して形成される硬化体は、その圧縮強度が低いとい
う問題点があった。

【０００９】従来知られている方法では、凝結遅延剤を
添加してもＢ液の安定性が悪かったり、Ｂ液の安定性が
確保できてもＡ液とＢ液との混合液の地盤内での浸透性
が悪かったり、あるいは、形成される硬化体の圧縮強度
の発現が低いという問題点がある。更に、Ａ液とＢ液と
を混合した後に発生するブリージングは、形成される硬
化体の上層部に脆弱な部分を生じる原因となるので少な
い程好ましいが、ブリージングを少なくするための方策
は知られていない。このように、従来知られている工法
は、地盤安定化工法として実用上難点があり改善が望ま
れていた。

【００１０】本発明の目的は、従来の方法における問題
点を改善し、水硬性セメントと水との混練物であるＡ液
と、アルミナセメント・II型無水石膏と水との混練物で
あるＢ液とを別々に調製しておき、施工時に両液を混合
して地盤に注入する土質安定用薬液およびそれを用いた
地盤安定化工法であって、凝結遅延剤を添加することな
くＢ液の充分な安定性を確保して、薬液の地盤注入前に
凝結硬化を起こして施工できなくなる恐れを解消し、Ａ
液とＢ液との混合液が、地盤内でよく浸透し、数分〜数
十分で硬化し、かつ、形成される硬化体の圧縮強度の発
現が良好で、更にはブリージングが少なくて形成される
硬化体の上層部に脆弱な部分を生ずることの少ない、土
質安定用薬液および地盤安定化工法を提供することであ
る。

【００１１】本発明の土質安定用薬液において、その性
能としての、Ｂ液の安定性、Ａ液とＢ液との混合液のゲ
ルタイム・ブリージング率・浸透性、ならびに形成され
た硬化体の圧縮強度は、それぞれ次の規定を満たすこと
を目的とする。 ・Ｂ液の安定性…温度20℃において、調製後、単独で放
置されたときに３時間未満で硬化しないこと (Ｂ液単独
での硬化時間が調製後３時間以上であること) 。 ・ゲルタイム…温度20℃において、Ａ液とＢ液との混合
液が、混合後 5〜30分の範囲内に硬化すること。 ・ブリージング率… 200Ｌあたり、水硬性セメント 120
kgを含むＡ液を用いたときに、Ａ液とＢ液とを混合して
１日経過後の混合液のブリージング率の値が、20％以下
であること。 ・浸透性…円柱型枠 (内径: ５cm) 内に最密に充填した
豊浦標準砂層の表面に、温度20℃において、Ａ液とＢ液
との混合液50mlを流し込んで自然に浸透させ、形成され
た硬化体における、薬液の硬化分と砂とが混在している
部分の厚み（浸透深さ）が、５mm以上であること。 ・硬化体の圧縮強度… 200Ｌあたり、水硬性セメント 1
20kgを含むＡ液を用いたときに、Ａ液とＢ液とを混合し
て形成された硬化体の材令１日の一軸圧縮強度値が 2.0
kg／cm² 以上であること。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題点
を改善し課題を解決すべく鋭意検討し、水硬性セメント
と水との混練物をＡ液とし、アルミナセメントと水との
混練物をＢ液として、これらを混合して地盤内に注入す
る土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法に
おいて、それぞれ特定範囲のブレーン値に調整した水硬
性セメントとアルミナセメントを用い、かつ、Ｂ液に特
定範囲のブレーン値に調整したII型無水石膏をアルミナ
セメントに対して特定範囲の量比で配合することによっ
て、得られたＢ液は、凝結遅延剤を添加することなく、
単独では３時間以上硬化しない安定性が確保されて地盤
内への注入前に硬化物を生成し施工できなくなる恐れが
解消され、更にＡ液とＢ液とを混合する際には、混合液
中の水硬性セメント重量に対するアルミナセメントとII
型無水石膏の合計重量が特定範囲の割合となるように混
合することによって、Ａ液とＢ液との混合液は、地盤内
で良好な浸透性を示し、混合後 5〜30分の範囲内に硬化
し、かつ形成された硬化体の圧縮強度の発現が良好であ
り、また、硬化体の上層部に脆弱な部分を生じる原因と
なるブリージングが少なく、従来知られている土質安定
用薬液および地盤安定化工法では実現できなかった性能
を発揮するという知見を得て、本発明を完成した。

【００１３】本発明の第一の発明は「水硬性セメントを
含んでなるＡ液とアルミナセメントを含んでなるＢ液と
を組み合わせた地盤内注入用セメント系土質安定用薬液
であって、前記水硬性セメントのブレーン値が5000〜18
000 cm² ／ｇの範囲であり、アルミナセメントのブレー
ン値が4000cm² ／ｇ以上であって、Ｂ液にアルミナセメ
ント１重量部に対してブレーン値が5000cm² ／ｇ以上で
あるII型無水石膏 0.5〜1.5 重量部を配合し、かつ、Ａ
液とＢ液とを両液の混合液中における水硬性セメント 1
00重量部に対してアルミナセメントとII型無水石膏の合
計量が13〜50重量部の範囲であるように混合して用いる
ことを特徴とする土質安定用薬液。」を要旨とする。

【００１４】また、第二の発明は、「水硬性セメントを
含んでなるＡ液とアルミナセメントを含んでなるＢ液と
を組み合わせて地盤内に注入する地盤安定化工法におい
て、前記水硬性セメントのブレーン値が5000〜18000 cm
² ／ｇの範囲であり、アルミナセメントのブレーン値が
4000cm² ／ｇ以上であって、Ｂ液にアルミナセメント１
重量部に対してブレーン値が5000cm² ／ｇ以上であるII
型無水石膏 0.5〜1.5重量部を配合し、かつ、Ａ液とＢ
液とを両液の混合液中における水硬性セメント100重量
部に対してアルミナセメントとII型無水石膏の合計量が
13〜50重量部の範囲であるように、Ａ液とＢ液とを調製
し混合して地盤内に注入することを特徴とする地盤安定
化工法。」を要旨とする。

【００１５】以下、本発明について説明する。本発明の
土質安定用薬液 (以下、単に薬液という) におけるＡ液
は、アルミナセメントを除く水硬性セメントを水と混練
したものである。Ａ液に用いることができる水硬性セメ
ントとしては、普通・早強・超早強・中庸熱・白色など
各種のポルトランドセメント類、高炉セメント・シリカ
セメント・フライアッシュセメントなどの混合セメント
類などを挙げることができ、これらのセメントは、一種
ないし二種以上を用いることができる。

【００１６】本発明の薬液のＡ液において、水硬性セメ
ントは、ブレーン値が5000〜18000cm² ／ｇ、好ましく
は8000〜12000 cm² ／ｇの範囲であるものを用いる。ブ
レーン値が5000cm² ／ｇ未満であると、薬液を地盤内に
注入したときに地盤内での薬液の浸透性が小さく、本発
明の目的を達成することができない。一方、ブレーン値
が18000 cm² ／ｇを超えるものを用いたときは、薬液の
ゲルタイムが短くなって、薬液を地盤内に注入したとき
に地盤内で薬液が浸透性を保持する時間が不足し、本発
明の目的を達成することができない。

【００１７】Ａ液における水硬性セメントと水との量比
は、Ａ液 200Ｌあたり通常、水硬性セメント40〜300 k
g、好ましくは60〜250 kg、更に好ましくは80〜200 kg
の範囲である。Ａ液 200Ｌあたりの水硬性セメント量が
40kg未満であるときには、薬液を地盤内に注入して硬化
させたときに形成される土砂固結体の圧縮強度が低く、
地盤の安定化が不充分である。一方、Ａ液 200Ｌあたり
の水硬性セメント量が 300kgを超える場合には、形成さ
れる土砂固結体の圧縮強度は高まるが、Ａ液の粘度が増
大してポンプによる圧送が困難となり、また薬液の地盤
内での浸透性が低下し、形成される土砂固結体の体積が
小さくなる。

【００１８】本発明の薬液のＢ液は、アルミナセメント
・II型無水石膏と水とを混練したものである。Ｂ液にお
いてアルミナセメントは、JIS-Ｒ2511「耐火物用アルミ
ナセメント」規格に規定されるアルミナセメント１種〜
５種、もしくはこれに相当する品質を有するアルミナセ
メントを用いる。これらの内、アルミナセメント３種な
いし４種、もしくはこれに相当する品質を有するものを
用いることが好ましい。

【００１９】本発明の薬液のＢ液に用いるアルミナセメ
ントは、ブレーン値が4000cm² ／ｇ以上、好ましくは50
00〜8000cm² ／ｇの範囲であるものを用いる。ブレーン
値が4000cm² ／ｇ未満であると、薬液を地盤内に注入し
たときに地盤内での薬液の浸透性が小さく、本発明の目
的を達成することができない。一方、ブレーン値が8000
cm² ／ｇを超えるものを用いても、それによる効果の向
上はなく不経済である。

【００２０】アルミナセメントは、CaＯ・Al₂ Ｏ₃ , Ca
Ｏ・２Al₂ Ｏ₃ などのカルシウムアルミネートを主成分
とし、４CaＯ・Al₂ Ｏ₃ ・Fe₂ Ｏ₃ などのカルシウムア
ルミノフェライト、２CaＯ・SiＯ₂ などのカルシウムシ
リケートおよび２CaＯ・Al₂Ｏ₃ ・SiＯ₂ などのカルシ
ウムアルミノシリケートなどの化合物で構成されるセメ
ントである。

【００２１】前記したように、アルミナセメントは、前
記特開昭50-16717号公報に開示された可溶性アルミとは
異なる挙動を示す。すなわち、結晶質または無定形質の
カルシウムアルミネートまたはこれにハロゲン元素が固
溶したカルシウムハロアルミネートである、12CaＯ・７
Al₂ Ｏ₃ ，３CaＯ・Al₂ Ｏ₃ または11CaＯ・７Al₂ Ｏ₃
・CaＦ₂ を硬化材としてＢ液を調製したときには、Ｂ液
それ自身が調製後３時間以内に凝結硬化してしまう。こ
れに対して、アルミナセメントを用いたＢ液の凝結硬化
時間は７時間程度であり、施工上充分なＢ液の安定性を
確保することができる。

【００２２】本発明の薬液のＢ液には、更に、アルミナ
セメントと共にII型無水石膏を併用する。Ｂ液における
アルミナセメントとII型無水石膏との量比は、アルミナ
セメント１重量部に対して、II型無水石膏 0.5〜1.5 重
量部の範囲とする。アルミナセメント１重量部に対する
II型無水石膏の配合量が、 0.5重量部未満であるとき、
薬液のゲルタイムが短くなり、地盤内に注入された薬液
が浸透性を保持する時間が不足し、本発明の目的を達成
することができない。一方、配合量が 1.5重量部を超え
るときには、薬液を地盤内に注入して硬化させたときに
形成される土砂固結体の圧縮強度が低く、本発明の目的
を達成することができない。

【００２３】Ｂ液においてアルミナセメントと併用する
石膏として、II型無水石膏以外の他の形態の石膏、たと
えば、α半水石膏、β半水石膏、２水石膏、 III型無水
石膏などを用いると、いずれも形成される土砂固結体の
圧縮強度が低く、本発明の目的を達成することができな
い。なお、用いられるII型無水石膏中に、II型無水石膏
以外の他の形態の石膏が不純物として混入することは許
容される。

【００２４】アルミナセメントと併用するII型無水石膏
としては、ブレーン値が5000cm² ／ｇ以上、好ましくは
6000〜8000cm² ／ｇの範囲であるものを用いる。ブレー
ン値が5000cm² ／ｇ未満であると、薬液を地盤内に注入
したときに地盤内での薬液の浸透性が小さく、また薬液
が硬化して形成される土砂固結体の圧縮強度が低く、地
盤の安定化が充分でなく、本発明の目的を達成すること
ができない。一方、ブレーン値が8000cm² ／ｇを超える
ものを用いても、それによる効果の向上はなく不経済で
ある。

【００２５】Ｂ液におけるアルミナセメント・II型無水
石膏と水の量比は、通常、Ｂ液 200Ｌあたりアルミナセ
メントとII型無水石膏の合計重量が15〜150 kg、好まし
くは15〜120 kg、更に好ましくは15〜90kgの範囲であ
る。Ｂ液 200ＬあたりのアルミナセメントとII型無水石
膏の合計重量が15kg未満であるときは、薬液を地盤内に
注入して硬化させたときに形成される土砂固結体の圧縮
強度が低く、地盤の安定化が不充分で、本発明の目的を
達成することができない。一方、Ｂ液 200Ｌあたりのア
ルミナセメントとII型無水石膏の合計重量が 150kgを超
える場合には、Ｂ液の粘度が増大してＡ液とＢ液との混
合状態が不良となり、形成される土砂固結体の圧縮強度
のバラツキが大きくなり不均一となる。

【００２６】Ｂ液を調製する際の、アルミナセメントと
II型無水石膏の混練の投入順序には特に制約はない。た
とえば、アルミナセメントとII型無水石膏を別々に施工
現場に搬入し、各々所定量を水と混練する方法や、アル
ミナセメントとII型無水石膏とを所定の量比で予め配合
したものを施工現場に搬入し、これを水と混練する方法
などを挙げることができる。後者の方法は、施工現場で
の作業を簡略化でき効率的で好ましい。

【００２７】本発明の土質安定用薬液は、Ａ液とＢ液と
を混合して使用する。Ａ液とＢ液との量比は、Ａ液とＢ
液の混合液中の水硬性セメント 100重量部に対して、ア
ルミナセメントとII型無水石膏との合計量が13〜50重量
部、好ましくは13〜40重量部の範囲となるように混合す
る。Ａ液とＢ液の混合液中の水硬性セメント 100重量部
に対して、アルミナセメントとII型無水石膏との合計量
が13重量部未満であるときには、薬液のゲルタイムが30
分を超えて、地盤内に注入された薬液が硬化する前に目
的の領域から逸脱したり、薬液が硬化して形成される土
砂固結体の圧縮強度が低くて地盤の安定化が不充分とな
り、一方、アルミナセメントとII型無水石膏との合計量
が50重量部を超えると、薬液のゲルタイムが30分を超え
地盤内に注入された薬液が硬化する前に目的の領域から
逸脱して、地盤の安定化が充分でなく、いずれも本発明
の目的とする効果が得られない。

【００２８】本発明の土質安定用薬液を用いた地盤安定
化工法においては、Ａ液とＢ液とを前記の量比で混合し
て地盤内に注入する。このような量比でＡ液とＢ液とを
混合する方法としては、たとえば、単位容量のＡ液中の
水硬性セメントの重量を 100としたときに、Ａ液と等容
量のＢ液中のアルミナセメントとII型無水石膏の合計重
量が13〜50重量部の範囲となるように調製したＡ液とＢ
液とをそれぞれ、単位時間当りの送液容量が等しいポン
プを用いて個別にＹ字管、撹拌装置、注入管内に設けら
れた混合室（管内混合器・管路混合器）などに圧送して
合流させ混合する方法が挙げられる。本発明の地盤安定
化工法においては、Ａ液とＢ液との混合液を、単管式・
多重管式・多管式などの各種注入管を用いて地盤内に注
入し硬化させて地盤を安定化させる。また、噴射ノズル
を有する注入管を用いて圧力50〜1000kg／cm² で噴射注
入することもできる。

【００２９】本発明の薬液には、必要に応じて、減水剤
・消泡剤・増粘剤など、通常用いられる各種のセメント
混和剤を添加することができる。これらのセメント添加
剤は、Ａ液またはＢ液のいずれか一方もしくは両方に添
加して用いることができる。減水剤としては、リグニン
スルホン酸塩またはその誘導体・オキシ有機酸塩・アル
キルアリルスルホン酸塩・ポリオキシエチレンアルキル
エーテル・ポリオール複合体・高級多価アルコールスル
ホン酸塩・メラミンホルマリン縮合物スルホン酸塩など
を主成分とする各種の減水剤・分散剤・高性能減水剤・
流動化剤を挙げることができる。

【００３０】また、消泡剤としては、高級アルコール系
・アルキルフェノール系・ジエチレングリコール系・ジ
ブチルフタレート系・非水溶性アルコール系・トリブチ
ルホスフェート系・ポリグリコール系・シリコーン系・
酸化エチレン−酸化プロピレン共重合物系などの各種の
消泡剤を挙げることができる。

【００３１】Ａ液やＢ液を練り置きないしポンプ輸送す
る間に、薬液中の固形分が沈降することを抑制するため
に、薬液に増粘剤を添加することができる。増粘剤とし
ては、メチルセルロース・エチルセルロース・ヒドロキ
シエチルセルロース・ヒドロキシプロピルセルロース・
ヒドロキシエチルメチルセルロース・ヒドロキシブチル
メチルセルロース・ヒドロキシエチルエチルセルロース
・カルボキシメチルセルロースなどのセルロースエーテ
ル系；ポリアクリルアミド・ポリアクリル酸ソーダ・ポ
リアクリルアミド−ポリアクリル酸ソーダ共重合物・ポ
リアクリルアミド部分加水分解物などのアクリル系ポリ
マー；ポリビニルアルコール，ポリエチレンオキサイ
ド，アルギン酸ソーダ，カゼイン，グアガムなどの水溶
性ポリマーなど各種の増粘剤を挙げることができる。

【００３２】本発明の薬液において、Ａ液とＢ液とを混
合した際の混合直後における薬液の粘度は、 500センチ
ポイズ(CP)以下であることが好ましい。粘度が 500CPを
超えた薬液は、地盤内での浸透性が小さいので好ましく
ない。薬液の粘度は、固形分と水との量比や、減水剤な
どの添加率などを適宜に選択することによって、調整す
ることができる。

【００３３】

【実施例】次に、実施例および比較例によって、本発明
を具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定
されるものではない。 実施例および比較例 ・Ａ液: 種々のブレーン値に調整した各種の水硬性セメ
ント (市販品） 120kgに水を加えて混練し、練り上がり
の容量が 200Ｌとなるように水量を調整して調製した。 ・Ｂ液: 種々のブレーン値に調整した、各種のアルミナ
セメント（JIS-Ｒ2511）と各種の石膏 (市販品; III型
無水石膏は、試薬１級) とを、それぞれ表１に示す割合
で配合した後に水を加えて混練し、練り上がりの容量が
200Ｌとなるように水量を調整して調製した。

【００３４】上記のようにして調製したＡ液とＢ液を用
いて後記の項目の試験を行った。表１に、水硬性セメン
ト(HC)の種類・ブレーン値、アルミナセメント(AC)なら
びにアルミナセメントと併用した石膏(G) のそれぞれの
種類・ブレーン値および配合割合( 重量比: (G)／(AC)
)、Ｂ液の配合処方、Ａ液とＢ液の混合割合- 混合液中
における水硬性セメントに対するアルミナセメントと石
膏の合計量の割合( 重量比: [ (AC)＋(G) ] ／(HC) )を
示した。

【００３５】試験項目、試験方法ならびに表示記号と評
価内容は、次のとおりである。・Ｂ液の安定性…温度20
℃で調製したＢ液をビーカー内で静置し、調製してから
硬化物が生成するまでに要した時間を測定した。 ○…調製後、硬化物が生成するまでに３時間以上要し
た。 (Ｂ液単独では、調製後３時間以上硬化しない。) ×…調製後、３時間未満で硬化物が生成した。

【００３６】・ゲルタイム…温度20℃においてＡ液とＢ
液とをよく混合して容器内に静置し、混合後容器を傾け
ても内容物が動かなくなるまでの所要時間を測定し、ゲ
ルタイムとした。 ○…ゲルタイムが、 5〜30分
の範囲内であった。 ×…ゲルタイムが、５分未満または30分を超えた。

【００３７】・ブリージング率…Ａ液とＢ液の混合液 5
00mlをメスシリンダー（容量500ml)に入れて静置し、１
日経過後のブリージングの量（Ｖml）を測定し、次式に
よりブリージング率（Ｂ, ％）を求めた。 Ｂ＝（Ｖ
／500)×100 ○…ブリージング率が、20％以下であった。 ×…ブリージング率が、20％よりも大きかった。

【００３８】・浸透性…温度20℃において、Ａ液とＢ液
との混合液50mlを、円柱型枠 (内径:５cm) 内に最密充
填した豊浦標準砂層の表面に流し込んで自然に浸透さ
せ、形成された硬化体について薬液の硬化分と砂とが混
在している部分の厚みを測定し、浸透深さとした。 ○…浸透深さが、５mm以上であった。 ×…浸透深さが、５mm未満であった。

【００３９】・硬化体の圧縮強度…Ａ液とＢ液の混合液
を円柱型の型枠 (径５cm×高さ10cm)内に流し込み、形
成された硬化体の材令１日の一軸圧縮強度値を測定し
た。 ○…圧縮強度値が、2.0 kg／cm² 以上であった。 ×…圧縮強度値が、2.0 kg／cm² 未満であった。

【００４０】各試験における、Ｂ液の安定性、Ａ液とＢ
液の混合液のゲルタイム・ブリージング率・浸透性、な
らびに形成された硬化体の圧縮強度値の、それぞれにつ
いての評価の結果および総合評価を、表１に示した。・
総合評価 ○…Ｂ液の安定性、Ａ液とＢ液の混合液のゲルタイム・
ブリージング率・浸透性、および硬化体の圧縮強度値の
いずれの評価結果も、○であった。 ×…Ｂ液の安定性、Ａ液とＢ液の混合液のゲルタイム・
ブリージング率・浸透性、および硬化体の圧縮強度値の
いずれかの評価結果が、×であった。

【００４１】

【表１】

【００４２】実施例１〜２と比較例１〜２は、水硬性セ
メントのブレーン値の影響を示す。水硬性セメントのブ
レーン値が5000cm² ／ｇ未満では、薬液の浸透深さが小
さく (比較例１) 、一方、ブレーン値が18000 cm² ／ｇ
を超えるものを用いたときには、薬液のゲルタイムが短
くて浸透深さが小さく (比較例２) 、いずれも本発明の
目的が達成されなかった。

【００４３】実施例３〜４と比較例３は、アルミナセメ
ントのブレーン値の影響を示す。アルミナセメントのブ
レーン値が4000cm² ／ｇ未満では、薬液の浸透深さが小
さく、本発明の目的が達成されなかった (比較例３) 。

【００４４】実施例５と比較例４〜７は、Ｂ液中でアル
ミナセメントと共に用いた石膏の種類の影響を示す。石
膏として、II型無水石膏以外の他の形態の石膏- α半水
石膏、β半水石膏、２水石膏または III型無水石膏を用
いたときには、本発明が目的とする硬化体の圧縮強度値
が得られなかった (比較例４〜７) 。

【００４５】実施例６〜８と比較例８は、Ｂ液中でアル
ミナセメントと共に用いたII型無水石膏のブレーン値の
影響を示す。II型無水石膏のブレーン値が5000cm² ／ｇ
未満であるときには、薬液の浸透深さならびに硬化体の
圧縮強度値が共に小さく、本発明の目的が達成されなか
った(比較例８) 。

【００４６】実施例９〜10と比較例９〜11は、Ｂ液中に
おけるアルミナセメント(AC)とII型無水石膏(G) の配合
比( 重量比: (G)／(AC) )の影響を示す。アルミナセメ
ント１重量部に対して配合した石膏の重量比が、 0.5重
量部未満であるときには、本発明が目的とする薬液のゲ
ルタイム・浸透性、ならびに硬化体の圧縮強度値が得ら
れず (比較例９〜10) 、一方、 1.5重量部を超えたとき
には硬化体の圧縮強度値が小さく (比較例11) 、いずれ
も本発明の目的が達成されなかった。

【００４７】実施例11〜12と比較例12〜13は、Ａ液とＢ
液との混合割合- 混合液中における水硬性物質の重量比
- 混合液中における水硬性セメント(HC)に対するアルミ
ナセメント(AC)と石膏(G) の合計量の割合( 重量比: [
(AC)＋(G) ] ／(HC) )- の影響を示す。水硬性セメント
100重量部に対して、アルミナセメントとII型無水石膏
の合計量が13重量部未満であるときには、薬液のゲルタ
イムが短く、ブリージング率が大きく、硬化体の圧縮強
度値が小さく (比較例12) 、一方、50重量部を超えたと
きには薬液のゲルタイムが短く (比較例13) 、いずれも
本発明の目的が達成されなかった。

【００４８】これに対して本発明の要件を満たした場合
には、いずれも、Ｂ液は凝結遅延剤を添加することなく
調製後３時間以上凝結硬化を起こさず、Ａ液とＢ液の混
合液は、混合後 5〜30分の範囲内に硬化し、浸透深さが
５mm以上であって、混合して１日経過後のブリージング
率の値が20％以下であり、形成された硬化体（材令１
日）の一軸圧縮強度値は 2.0kg／cm² 以上で、本発明の
目的を達成することができた (実施例 1〜14) 。

【００４９】

【発明の効果】本発明により、水硬性セメントと水との
混練物であるＡ液と、アルミナセメント・II型無水石膏
と水との混練物であるＢ液とを別々に調製しておき、施
工時に両液を混合して地盤内に注入する土質安定用薬液
およびそれを用いた地盤安定化工法において、凝結遅延
剤を添加することなく、Ｂ液の充分な安定性 (単独では
３時間以上硬化しない) を確保して、薬液の地盤注入前
に凝結硬化を起こして施工できなくなる恐れを解消し、
Ａ液とＢ液の混合液は、地盤内で良好な浸透性を示し、
混合後 5〜30分の範囲内に硬化し、かつ、形成された硬
化体の圧縮強度の発現が良好であり、更には、硬化体の
上層部に脆弱な部分を生じる原因となるブリージングが
少ない、土質安定用薬液および地盤安定化工法を提供す
ることができ、より確実に地盤を安定化させることがで
きる。本発明の土質安定用薬液は、凝結遅延剤を必要と
せず、基本的な構成材料はすべて無機物質であるので、
地盤内に注入されたときに、有機物を必須成分とする薬
液と比較して水質を汚染する程度が低い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−16089（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−299913（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−108139（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−298553（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208853（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−345510（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17771（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−118635（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 17/00 - 17/50 E02D 3/12 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミナセメントを除く水硬性セメントを
   含んでなるＡ液とアルミナセメントを含んでなるＢ液と
   を組み合わせた地盤内注入用セメント系土質安定用薬液
   であって、前記アルミナセメントを除く水硬性セメント
   のブレーン値が5000〜18000 cm² ／ｇの範囲であり、ア
   ルミナセメントのブレーン値が4000cm² ／ｇ以上であっ
   て、Ｂ液にアルミナセメント１重量部に対してブレーン
   値が5000cm² ／ｇ以上であるII型無水石膏 0.5〜1.5重
   量部を配合し、かつ、Ａ液とＢ液とを両液の混合液中に
   おけるアルミナセメントを除く水硬性セメント100重量
   部に対してアルミナセメントとII型無水石膏の合計量が
   13〜50重量部の範囲であるように混合して用いることを
   特徴とする土質安定用薬液。
2. 【請求項２】アルミナセメントを除く水硬性セメントを
   含んでなるＡ液とアルミナセメントを含んでなるＢ液と
   を組み合わせて地盤内に注入する地盤安定化工法におい
   て、前記アルミナセメントを除く水硬性セメントのブレ
   ーン値が5000〜18000 cm² ／ｇの範囲であり、アルミナ
   セメントのブレーン値が4000cm² ／ｇ以上であって、Ｂ
   液にアルミナセメント１重量部に対してブレーン値が50
   00cm² ／ｇ以上であるII型無水石膏 0.5〜1.5 重量部を
   配合し、かつ、Ａ液とＢ液とを両液の混合液中における
   アルミナセメントを除く水硬性セメント 100重量部に対
   してアルミナセメントとII型無水石膏の合計量が13〜50
   重量部の範囲であるように、Ａ液とＢ液とを調製し混合
   して地盤内に注入することを特徴とする地盤安定化工
   法。