JP4212315B2

JP4212315B2 - Soil consolidation method and concrete frame processing method

Info

Publication number: JP4212315B2
Application number: JP2002227664A
Authority: JP
Inventors: 俊介島田; 陽兼松; 武佐藤; 求三輪; 貴子和田
Original assignee: 強化土エンジニヤリング株式会社; 株式会社日東テクノ・グループ
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP2004067819A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地盤を改良し、あるいは排出土等を固結する土の固結方法およびコンクリート構造物の劣化部や亀裂部等を補修するコンクリート躯体の処理方法に関する。ここで、コンクリート躯体とはコンクリート構造物のみならず、石積やブロック積構造物をも含む。
【０００２】
【従来の技術】
土を固結し地盤を改良するに際して、従来、主成分が水ガラスあるいはセメント系の注入材が多く用いられている。これら注入材はいずれも、強アルカリあるいは強酸を使用する場合が多く、このため、取り扱いに注意が要求され、また、地盤中の地下水がアルカリや酸によって汚染される危険があり、環境上からも好ましいものではない。さらに、セメント系注入材の場合、地盤への浸透性に限界があった。
【０００３】
さらに、コンクリート構造物等のコンクリート躯体の劣化部や亀裂部の補修に際して、従来、有機系あるいは無機系の塗料をこれら劣化部や亀裂部に塗布することにより、耐酸性、水密性、耐海水性を改良している。特に、コンクリートは酸と接触すると、中性化される。例えば、空気中の炭酸ガスによっても比較的短期間に中性化される。また、コンクリート躯体に鉄筋が内蔵されている場合には、鉄筋のさびによる膨脹のためにコンクリート構造物が破壊されてしまう。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
本発明者らは注入材として、浸透性の優れた成分を用い、この注入液を土中に浸透または注入し、または土と混合し、あるいはこの注入液をコンクリート躯体に吹きつけ、浸透、塗布または注入して不溶性塩を形成し、アルカリ汚染を生じることなく、また、シリカ分を溶出することなく、このため水質汚染を生じることのない本発明を完成するに至った。
【０００５】
従来の水ガラス系注入材は地盤中でシリカの含水ゲルを生成して止水性を向上させるものであるが、そのために高濃度にすることができず、地盤の改良強度に限界があった。また、水ガラスと塩化カルシウムを用いる注入材の場合には、これらの水溶液を混合すると、瞬時に、ほぼ全部がゲル化してしまうため、注入管の周辺しか固結できなかった。さらに、懸濁型注入材の場合には、高強度に固結するが、注入材の浸透距離に限界があり、地盤の改良範囲を広くすることができない。
【０００６】
また、水ガラス系注入材で改良された地盤では、透水係数が１０^-4〜１０^-6（ｃｍ／ｓ）になって地下水の流れを遮断したり、地上の樹木等に影響を与える。さらにまた、溶液型注入材で改良された地盤の場合には、止水性の高い地盤となったり、地盤が不均一に改良されて透水性のほとんど改良されない部分と、止水性の高い部分とが混在したり、等の問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は高強度に土を固結することはもちろん、広範囲に、かつ高強度に地盤をも改良し、さらに、均一地盤を改良しても、その透水性の程度を調整することができて地下水の流れを大きく変更させることがなく、しかも、コンクリートの比較的表面で緻密な層を形成し、さらにまた、コンクリート構造物の劣化部や亀裂部を補修して中性化を防止し、前述の公知技術に存する欠点を改良した土の固結方法およびコンクリート躯体の処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の土の固結方法によれば、アルカリ土金属化合物と、炭酸、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩の群から選択される一種または複数種の化合物とを有効成分として、または、アルカリ土金属化合物を有効成分とするＡ液と、炭酸、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩の群から選択される一種または複数種を有効成分とするＢ液とを、土中に浸透または注入し、または土と混合して不溶性塩を形成させ、土を固結することを特徴とする。
【０００９】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明のコンクリート躯体の処理方法によれば、アルカリ土金属化合物と、炭酸、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩の群から選択される一種または複数種の化合物とを有効成分として、または、アルカリ土金属化合物を有効成分とするＡ液と、炭酸、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩の群から選択される一種または複数種を有効成分とするＢ液とを、コンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入して不溶性塩を形成することを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明を具体的に詳述する。
【００１１】
本発明にかかる土の固結方法およびコンクリート躯体の処理方法はいずれも、注入材として、アルカリ土金属を有効成分とするＡ液と、炭酸、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩の群から選択される一種または複数種を有効成分とするＢ液とを使用する。コンクリート躯体を処理する場合、Ａ液およびＢ液はいずれも水溶性化合物が好ましい。
【００１２】
従来の水ガラスグラウト等による注入では、注入中、注入材がゲル化時間に達すれば、流動性が失われて急激に圧力が上昇する。さらに、それ以上注入すれば、地盤が破壊して地盤の弱体化あるいは地盤変位を来す。また、水ガラスは硬化剤の塩化カルシウムと接触すると、瞬時に両液のカルシウム分とシリカ分の全量が反応して流動性のないゲルを生じる。このため、水ガラス系では注入範囲がせまく、また、繰り返して注入しても破壊や地盤隆起を起こしてしまう。
【００１３】
これに対して、本発明では、Ａ液およびＢ液はこれらが接触しても、直ちに白濁を生じるものの、極めてゆるやかに反応し、液全体がゲル化しないので流動性がそこなわれることはない。このため、Ａ、Ｂ混合液をそのまま注入しても全量が直ちに反応せず、地盤中の粒子表面に白濁分が付着する程度であって、そのまま地盤中に浸透する。しかし、そのまま注入し続けると、どこまでも流出してしまうので、ある程度注入した時点で注入を中断し、加圧をやめれば、その領域の土粒子間隙に注入液が保持されたまま反応が進行する。したがって、この工程を繰り返せば、土粒子表面に付着する反応生成物が徐々に厚くなり、最終的には土粒子間隙が反応生成物で填充され、しかも必要以上の範囲まで注入液が逸脱しないですむ。
【００１４】
本発明者らは炭酸塩水溶液とカルシウム塩水溶液との反応の挙動が従来の水ガラス系グラウトのゲル化と極めて異なる点に着目し、この特性を利用して地盤中で炭酸カルシウムを形成し、本発明を完成した。
【００１５】
上述Ａ、Ｂ液を土中、地盤中ないしはコンクリート躯体中で反応させれば、カルシウムの炭酸塩、鉱物、方解石、しょう乳石等に類似した沈殿物を人工的に生ぜしめることが可能である。
【００１６】
このようにして得られた炭酸カルシウムを主成分とする硬化物はアルカリ分や酸類を溶出せず、全く公害性のない硬化物である。これはほぼ中性でありながら、長期的にしょう乳洞にみられる結晶構造を人工的に形成している。したがって、配合や施工法を工夫することによって、強度や、結晶構造の形成速度を促進させることができる。この現象は他の硫酸や燐酸の化合物と、アルカリ土金属化合物との反応においても同様である。なお、本発明では上述Ａ液およびＢ液の両方またはいずれか一方を加温することにより、結晶構造の形成が一層促進され、強度増加が早くなる。
【００１７】
Ａ液を構成する化合物はアルカリ土金属化合物であって、具体的には、カルシウムやマグネシウムの酸化物、水酸化物、塩化物等が挙げられ、この中で特に、塩化カルシウムや塩化マグネシウム等のアルカリ土金属塩化物が好ましい。さらに、カルシウム塩やカルシウムの水酸化物等を含む微粒子石灰、微粒子セメント等も挙げられる。これら微粒子石灰や微粒子セメントとしては、平均粒径が１０μｍ以下、比表面積が５０００ｃｍ²/ｇ以上のものが好ましい。これらのアルカリ土金属化合物は単独で、または複数種を組み合わせて用いられる。Ａ液中のアルカリ土金属化合物の濃度は特に限定されないが、１〜３０重量％が好ましい。
【００１８】
さらに、Ｂ液を構成する化合物は炭酸（炭酸水を含む）、重炭酸、硫酸、燐酸およびこれらのアルカリ金属塩から選択される一種または複数種であって、特に、炭酸ならびに重炭酸のアルカリ金属塩等が好ましい例として挙げられる。
【００１９】
Ｂ液中の化合物の濃度はＡ液のアルカリ土金属化合物との反応が十分に行われる濃度であって、Ａ液の濃度およびＡ、Ｂ液の使用割合にも関係するが、好ましくは３〜７０重量％である。また、コンクリート躯体の表面処理の際に、Ｂ液として酸を使用する場合には、Ａ液とＢ液を混合したものを使用するか、先にＡ液で処理した後、Ｂ液で処理するのが好ましい。特に、コンクリート躯体の表面処理の際に、出来るだけコンクリート内部まで処理する場合には、低濃度液を用い、繰り返して吹き付け、浸透、塗布または注入を行う。また、透水性の悪い地盤を固結する際に、出来るだけ地盤内部まで固結する場合には、やはり低濃度液を用い、繰り返して土中に浸透または注入し、または土と混合する。
【００２０】
上述のＡ液およびＢ液の配合比率は容量比で１：１が好ましいが、特に、Ａ液中のモル数に対し、Ｂ液中のモル数が２価の酸に換算して0.５〜2.０倍量が好ましい。例えば、塩化カルシウム１モルに対して、燐酸の３分の２モルの0.５〜2.０倍量である。
【００２１】
本発明にかかる上述のＡ液およびＢ液は地盤注入等、土の固結の場合には、これらを土中に浸透または注入し、または土と混合して不溶性塩を形成させ、土を固結する。さらに、上述のＡ液およびＢ液はコンクリート躯体の処理の場合には、これらをコンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入して不溶性塩を形成する。これらの浸透、注入または混合、あるいは吹き付け、浸透、塗布、または注入は繰り返して行う。
【００２２】
これらのＡ液およびＢ液は土の固結の場合、次の（１）〜（５）のいずれかの方式で土中に浸透または注入され、または土と混合され、さらに、コンクリート躯体の処理の場合もまた、以下の（１）〜（５）のいずれかの方式でコンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入され、いずれも不溶性塩を形成する。
【００２３】
（１）Ａ液およびＢ液を別々に、または交互に土中に浸透または注入し、または土と混合し、あるいはコンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入する。
【００２４】
（２）Ａ液およびＢ液の混合液を土中に浸透または注入し、または土と混合し、あるいはコンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入する。
【００２５】
（３）Ａ液およびＢ液を別々に注入管を通して土中に浸透または注入し、または土と混合し、あるいはコンクリート躯体に吹き付け、浸透、塗布または注入する。
【００２６】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかを繰り返す。
【００２７】
（５）前記（１）〜（３）のうちの二つ以上を併用し、または併用を繰り返す。
【００２８】
さらに、上述のＡ液およびＢ液は地盤注入による土の固結の場合、またはコンクリート躯体の処理の場合、地盤中に、注入管を埋設し、またはコンクリート躯体に注入管を挿入し、これら注入管を通じて所定の圧力範囲になるまで、または注入圧が上昇して注入困難になるまで、または所定の注入量に達するまで、繰り返して土中に浸透または注入され、または土と混合され、あるいはコンクリート躯体に注入される。なお、本発明にかかるコンクリート躯体としては、トンネルの内壁面、コンクリート建造物の内外壁面、橋脚、高速道路側面、コンクリート擁壁、岩盤や斜面のモルタルやコンクリート吹付層等が挙げられる。
【００２９】
上述Ａ液およびＢ液からなる本発明にかかる注入材はさらに、次の（１）〜（６）に示される組成物の一種または複数種を併用することもでき、これにより強度や止水性が一層向上する。
【００３０】
（１）水ガラスを有効成分とする組成物
これは例えば、水ガラスと、硬化剤とを有効成分とする組成物である。水ガラスはＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ＝２〜６のモル比を呈し、工業的に製造されているもの、あるいはこれに苛性アルカリを添加したものである。使用に際しては水で稀釈される。硬化剤としては、重炭酸塩、塩化カルシウム、重硫酸ソーダ、アルミン酸ソーダ、硫酸バンド、みょうばん等の無機塩、炭酸、炭酸ガス、硫酸、燐酸、塩酸等の無機酸類、酢酸等の有機酸類、ジアセチン、トリアセチン、エチレンカーボネート等のエステル類、グリオキザール、微粒子セメント等のセメント類、微粒子スラグ等のスラグ類、消石灰や苛性アルカリ等のアルカリ剤等が挙げられる。この組成物の併用方法としては、いかなる方法でもよいが、本発明にかかるＡ、Ｂ液を注入する前後に浸透させて併用する。
【００３１】
（２）水ガラス以外の硬化性組成物
具体的には、ポリエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の硬化性樹脂組成物が挙げられる。
【００３２】
（３）難溶性カルシウム化合物を有効成分とする組成物
本発明において、難溶性カルシウム化合物とは水に対する溶解度（２０℃）が５重量％以下のカルシウムであって、具体的には炭酸カルシウム、セメント類、スラグ類、石灰類等が挙げられる。この併用方法としては、地盤が不均一のために本発明にかかるＡ、Ｂ液が逸脱するような場合に、この逸脱を防止することを主目的として併用することが好ましく、具体的には、本発明にかかるＡ、Ｂ液を注入する前に一次注入材として併用する。
【００３３】
（４）微粒子スラグまたは微粒子セメントを有効成分とする組成物
これら微粒子スラグや微粒子セメントとしては平均粒径が１０μｍ以下、比表面積が５０００ｃｍ²/ｇ以上のものが用いられる。
【００３４】
（５）アルカリ剤を有効成分とする組成物
アルカリ剤としては、消石灰、苛性アルカリ等が用いられる。
【００３５】
（６）活性シリカまたはコロイダルシリカを有効成分とする組成物
水ガラスをイオン交換樹脂またはイオン交換膜を用いて、水ガラス中のアルカリ分を除去して得られる活性シリカ、酸性水ガラスの酸根やアルカリ金属をイオン交換樹脂、イオン交換膜で除去して得られる活性シリカ、活性シリカを濃縮して造粒したコロイダルシリカ等が挙げられる。硬化剤としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩および硬化速度の調整のために酸類あるいはアルカリ類が使用される。これらはアルカリを含まないため、本発明において、併用してもアルカリ公害を引き起こすことがない。
【００３６】
以下、添付の図１および図２を用いて上述の本発明を説明する。図１および図２において、注入対象地盤に設けられた複数の注入孔を注入材送液管にバルブ介してそれぞれ連結し、これらバルブの開閉を管理することにより注入材を前記送液管を通して所望の注入孔に選択し、Ａ液およびＢ液を別々に、あるいは混合して繰り返して注入し、これにより、土粒子表面の固結膜を重ねながら成長させることができる。これらバルブはそれぞれコントローラにつないで、該コントローラからの指示によりバルブの開閉を管理し、注入孔の選定管理を行うことができる。
【００３７】
図１および図２はいずれも本発明にかかる注入材の連続注入装置の一具体例の説明図である。図１および図２において、破線で囲まれた領域Ｘは注入系統、Ｙは供給系統である。Ｎ₁、Ｎ₂・・・Ｎ_i、Ｎ_nは注入孔であって、注入対象１（地盤またはコンクリート躯体）に複数設けられる。
【００３８】
これら注入孔Ｎ₁、Ｎ₂・・・Ｎ_i、Ｎ_nはそれぞれバルブＶ₁、Ｖ₂・・・Ｖ_i、Ｖ_nを介して、かつ送液管２を通して供給系統Ｙの注入材貯蔵槽Ｔと連結され、貯蔵槽Ｔから注入材が送液管２を通って各注入孔Ｎ₁、Ｎ₂・・・Ｎ_i、Ｎ_nに注入される。
【００３９】
送液管２には注入ポンプＰが配置され、かつ、バルブＶ₁、Ｖ₂・・・Ｖ_i、Ｖ_nは注入ポンプＰよりも下流であって、注入孔Ｎと送液管２との間にそれぞれ、配置される。そして、貯蔵槽Ｔ中の注入材は注入ポンプＰの作動およびバルブＶの開閉管理により、送液管２を通して所望の単一または複数の注入孔Ｎに選択的に、繰り返して注入される。バルブＶは例えば、電磁バルブ、エアバルブ等である。なお、後述のように、本発明では、注入材を複数の注入孔の任意の注入深度（土層、コンクリート深さ）においてバルブＶの開閉管理により各注入深度毎に繰り返して注入することも可能である。
【００４０】
送液管２は図１に示されるように一本、あるいは図２に示されるように二本有する。図１では、注入材として、Ａ液およびＢ液の混合液を一本の送液管２で送液する例である。送液管が二本の場合は、図２に示されるように、これら二本のの送液管２、２はバルブＶを介して各注入孔Ｎに連結される。このうちの一本の送液管２はＡ液を装填した貯蔵タンクＴＡと連結され、他の一本の送液管２はＢ液を装填した貯蔵タンクＴＢと連結され、それぞれの送液管２、２に配設された注入ポンプＰＡ、ＰＢの作動により、Ａ液およびＢ液のそれぞれの送液管２、２を通し、かつ各バルブＶを通して各注入孔Ｎに導入し、ここで両液を合流して注入対象１に注入する。
【００４１】
図１および図２はさらに、コントローラ３を設置することもでき、このコントローラ３と各バルブＶがそれぞれ連絡され、コントローラ３からの指示によりバルブＶの開閉を管理して注入孔Ｎの選定管理を行う。さらに、コントローラ３と注入ポンプＰないしはＰＡ、ＰＢが連絡され、コントローラ３からの指示により注入ポンプＰないしはＰＡ、ＰＢの作動を管理して注入材の送液管理を行ってもよい。さらにまた、必要に応じて、コントローラ３と流量測定装置ＦないしＦＡ、ＦＢが連絡され、流量測定装置ＦないしはＦＡ、ＦＢからの注入材の流量測定情報をコントローラ３に伝達して流量管理を行い、所定量の注入が行われた後に、コントローラ３からの指示によりバルブを閉束すると同時に、他の注入孔のバルブを開き、次の注入孔への注入に連続的に移向せしめることもできる。
【００４２】
なお、本発明にかかるＡ、Ｂ液は反応生成物が土粒子間あるいはコンクリート間に填充したときに地盤隆起あるいはコンクリート隆起を起こす。すなわち、隆起は注入材が充分に填充されたことを示し、これ以上注入すると地盤やコンクリート躯体が破壊されることを意味する。この隆起による注入対象の変位状態を後述するように変位測定装置で計測し、この変位の情報を図１および図２に示されるようにコントローラ３に伝達して変位管理する。すなわち、コントローラ３には、注入系統Ｘからの注入状況の情報と、変位測定装置からの変位状況の情報とが伝達され、これらの情報にもとづいて注入すべき注入孔を選定し、注入を行う。
【００４３】
さらに、図１および図２では、各注入孔Ｎに、図示しない注入管がそれぞれ挿入され、これら注入管はそれぞれ、送液管２、２を介して注入材貯蔵槽ＴないしはＴＡ、ＴＢと連結される。しかも、これら注入管にはそれぞれ注入管引上機構Ｄ₁、Ｄ₂・・・Ｄ_i、Ｄ_nが備えられ、これら注入管引上機構Ｄをそれぞれコントローラ３につないで、このコントローラ３からの指示により各注入管の引上管理を行うこともできる。
【００４４】
具体的には、まず、所定の注入孔に所定量の注入材が注入されると、バルブが閉束してその注入孔への注入が停止される。次いで、この停止時点に先行して所定の注入孔の注入管が所定深度に引き上げられ、かつ、バルブが開いて、この注入孔に注入材が連続的に注入され、このような工程が連続して繰り返される。このような連続工程をあらかじめコントローラ３に入力しておけば、大規模な工事の際に、注入材を自動的に、かつ連続的に、ほとんど無人で注入することが可能になる。
【００４５】
【発明の実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に詳述する。
【００４６】
１．使用材料
水ガラス比重１.4０、ＳｉＯ₂：２９％、Ｎａ₂Ｏ：９.5％
炭酸カルシウム粉末比表面積：１５,0００ｃｍ²／ｇ
水酸化カルシウム比表面積：１０,0００ｃｍ²／ｇ
塩化カルシウム２水塩試薬１級
塩化マグネシウム６水塩試薬１級
ぼうしょう１０水塩試薬１級
炭酸ソーダ試薬１級
硫酸７５％工業用
リン酸７５％工業用
重炭酸ソーダ試薬１級
水溶性ウレタンＣ−５０（旭電化工業（株）製ＮＣＯ含量２.0％の水膨潤性ウレタンプレポリマー）５％水溶液。
【００４７】
２．試験方法
（１）土中への浸透試験
ａ）１ｍのプラスチック製モールドに豊浦標準砂を９０ｃｍ充填した。（相対密度６０％、透水係数＝１.5×１０^-2 cm/s)。次いで、１０００ｍｌの水を自然流下させた。つぎに、Ａ液５００ｍｌを自然流下させ、ほぼ終了した時点で、Ｂ液５００ｍｌを同様に自然流下させた。Ａ液およびＢ液の自然流下を１サイクルとした。各作業において、流出した液のＰＨ、比重を測定した。このサイクルを所定回数行い、終了後モールドの上下をラップで密封し、室内養生した。
【００４８】
ｂ）モールドへの砂の充填はａ）と同じであり、充填長は１００ｃｍとした。また、自然流下法に代えて注入圧０.0５Ｍｐａで各液をモールドの下部より注入した。Ａ液、Ｂ液を別々に注入する場合には、各液７００ｍｌとした。また、Ａ液＋Ｂ液を使用する場合には、１４００ｍｌとした。
【００４９】
（２）圧縮強度の測定
上記の実験（浸透試験）で得られた固結体（サンドゲル）の下部５ｃｍを切断し、その後、各１０ｃｍ間隔で切断した。注入口から近い方からNO.1、NO.2、NO.3・・・とした。固結体をモールドから脱型し、所定日数に養生した後、一軸圧縮強度を測定した。
【００５０】
（３）透水試験
固結物をモールドから脱型し、定法（土質工学会基準）に準じた加圧透水試験を行った。水圧は０.1Ｍｐａとした。
【００５１】
（４）コンクリート浸漬試験
モルタル供試体（５Φ×１０ｃｍ）を前記Ａ液１５０ｍｌに所定時間浸漬後、モルタル供試体を液から取りだし、軽く拭いた後、前記Ｂ液１５０ｍｌに所定時間浸漬した。Ａ液およびＢ液への浸漬試験を１サイクルとした。浸漬後、液から取りだし、供試体をラップで包み、室内養生した。
【００５２】
（５）コンクリート塗布試験
モルタル供試体（５Φ×１０ｃｍ）の全面にＡ液を幅４ｃｍのハケで塗布した。塗布量は、塗布後のモルタル供試体の重量変化でチエックした。塗布後、室温に３０分以上放置し、モルタル表面の吸収されていない水分がなくなってから、Ａ液と同様にして次の液（Ｂ液）を塗布した。Ａ液−Ｂ液の塗布操作を１サイクルとした。
【００５３】
（６）コンクリート吹付け試験
モルタル板（５×１０ｃｍ、厚さ１ｃｍ）の片面に塗装機により、Ａ液を吹付け、３０分以上放置後、Ｂ液を吹付けた。Ａ液−Ｂ液の吹付けを１サイクルとした。
【００５４】
液の調製
塩化カルシウム（２水塩）を水に溶解して２０（重量）％の溶液を調製した。同様に他のアルカリ土金属化合物についても調製してそれぞれＡ液とし、これらを表１に示した。また、炭酸ソーダを水に溶解して２０（重量）％の溶液を調製した。同様に他の炭酸（塩）、硫酸（塩）についても調製してそれぞれＢ液とし、これらを表２に示した。
【００５５】
【表１】

【００５６】
【表２】

【００５７】
実施例１〜９
上記方法で調製したＡ液（表１）およびＢ液（表２）を、表３に記載の割合で混合して２液を調製し、「土中への浸透試験法」に従って浸透試験を行った。なお、表３において、Ａ液とＢ液の混合液のＰＨが酸性の場合にさらにＣ液をＰＨが中性になるまで流下させた。得られ固結体について強度を測定した。強度測定は実施例NO.14 、９について行った。なお、塩化カルシウムと炭酸ソーダの反応生成物を炭酸カルシウムと略称した（他の化合物についても同じ）。結果を表３に示す。
【００５８】
【表３】

【００５９】
実施例１０〜１３
実施例１の浸透試験で得られた固結体（実施例NO.2）について、透水試験を行った。同様に他の固結体についても実施例NO.2の透水試験を行った。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】

【００６１】
実施例１４〜２１
Ａ液およびＢ液の配合液にさらに併用組成物として（２）水ガラス以外の硬化性組成物および（３）難溶性カルシウム化合物を有効成分とする組成物を併用し、土中への浸透試験法ｂ）にしたがって、浸透注入を行い、得られた供試体の強度を測定した。Ａ液およびＢ液の流下量は、１サイクルとし、ＡおよびＢ配合液：（２）〜（３）の組成物の使用割合は、２：１とした。ＡおよびＢ配合液注入後、直ちに（２）〜（３）の組成物を注入した。
【００６２】
なお、難溶性カルシウム化合物の懸濁液の調製は、所定量の水を攪拌しながら、所定量の難溶性カルシウム化合物を徐々に添加して、難溶性カルシウム化合物の５（重量）％懸濁液とした。結果を表５に示す。
【００６３】
【表５】

【００６４】
実施例２２〜２６
表６記載の配合液を用い、コンクリート浸漬、吹き付け、塗布試験法にしたがて、コンクリートを処理した。浸漬条件は表６の通りである。得られた処理済コンクリートについて透水試験を行った。その結果を表６に示す。
【００６５】
【表６】

【００６６】
実施例２７
使用する液を加温した例については以下のとおりである。
実施例１の浸透試験において、Ａ液およびＢ液を４０℃に加温した液を用いて浸透させた。生成した沈殿は直後はほぼ透明であり、その大きさも目視によると、加温しない場合より小さかった。実施例１と同様に強度を測定したところ、NO.1は１.5３、NO.4は１.4８、NO.9は１.4５（ＭＮ／ｍ²)となり、加温しない場合より強度が大きかった。
【００６７】
実施例２２のコンクリート処理試験において、Ａ液およびＢ液を６０℃に加温した液を用いて処理した。その結果、配合液のコンクリートへの浸透性がよく、サイクル数を４回にしたが、透水係数は１０^-8のオーダーが得られた。
【００６８】
【発明の効果】
１．土を固結させることにより、地盤を改良することができる。
【００６９】
２．排出土を固結させることにより、産廃土を処理しやすくすることができる。
【００７０】
３．地盤の透水性を必要以上に低下させることなく、止水することができる。
【００７１】
４．コンクリート表面の耐酸性、耐海水性、対汚染性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる注入材の連続注入装置の一具体例の説明図である。
【図２】本発明にかかる注入材の連続注入装置の他の具体例の説明図である。
【符号の説明】
１注入対象
２送液管
３コントローラ
Ｘ注入系統
Ｙ供給系統
Ｔ注入材貯蔵槽
Ｆ流量測定装置
Ｎ注入孔
Ｄ注入管引上機構
Ｖバルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil consolidation method for improving the ground or solidifying discharged soil and the like, and a concrete frame processing method for repairing a deteriorated portion or a cracked portion of a concrete structure. Here, the concrete frame includes not only a concrete structure but also a stone structure or a block structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the soil is consolidated and the ground is improved, an injection material whose main component is water glass or cement is often used. These injection materials often use strong alkalis or strong acids, which requires careful handling, and there is a danger that the groundwater in the ground will be contaminated with alkalis and acids. It is not preferable. Furthermore, in the case of cement-based injection material, there was a limit to the permeability to the ground.
[0003]
Furthermore, when repairing deteriorated or cracked parts of concrete structures such as concrete structures, conventionally, organic or inorganic paints are applied to these deteriorated or cracked parts, resulting in acid resistance, water tightness and seawater resistance. Has been improved. In particular, concrete is neutralized when in contact with acid. For example, it is neutralized in a relatively short time by carbon dioxide in the air. Moreover, when a reinforcing bar is built in the concrete frame, the concrete structure is destroyed due to expansion of the reinforcing bar due to rust.
[0004]
[Problems to be Solved by the Invention]
The present inventors use a component having excellent permeability as an injecting material, infiltrate or inject this infusion into the soil, or mix with the soil, or spray this infusion on the concrete frame to infiltrate and apply. Alternatively, it was injected to form an insoluble salt, and the present invention was completed without causing alkali contamination and without eluting the silica component, and thus without causing water contamination.
[0005]
The conventional water glass-based injection material generates a hydrous gel of silica in the ground to improve the water-stopping property. However, it cannot be made high in concentration, and the improvement strength of the ground is limited. In the case of an injection material using water glass and calcium chloride, when these aqueous solutions were mixed, almost all of them instantly gelled, so that only the periphery of the injection tube could be consolidated. Furthermore, in the case of a suspension-type injection material, it solidifies with high strength, but there is a limit to the penetration distance of the injection material, and the ground improvement range cannot be widened.
[0006]
Moreover, in the ground improved by the water glass injection material, the hydraulic conductivity is 10 ^-Four -10 ^-6 (Cm / s), which blocks the flow of groundwater and affects trees on the ground. Furthermore, in the case of the ground improved by the solution-type injection material, the ground has a high water-stopping property, or the ground is unevenly improved and the water permeability is hardly improved, and the high water-stopping portion. There are problems such as mixing.
[0007]
Therefore, the object of the present invention is to solidify the soil with high strength, as well as to improve the ground over a wide range and with high strength, and even to improve the uniform ground, the degree of water permeability is adjusted. The flow of groundwater is not greatly changed, a dense layer is formed on the surface of the concrete, and the deterioration and cracks of the concrete structure are repaired and neutralized. An object of the present invention is to provide a method for solidifying soil and a method for treating a concrete frame, which prevent and improve the above-mentioned drawbacks of the known art.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the soil consolidation method of the present invention, one or more selected from the group consisting of an alkaline earth metal compound, carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid, and alkali metal salts thereof. One or a plurality selected from the group consisting of the liquid A and an alkaline earth metal compound as an active ingredient, and carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid and alkali metal salts thereof. The solution B is infiltrated or injected into the soil, or mixed with the soil to form an insoluble salt, thereby solidifying the soil.
[0009]
Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, according to the method for treating a concrete casing of the present invention, an alkaline earth metal compound and one or more selected from the group consisting of carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid, and alkali metal salts thereof. One or more kinds selected from the group consisting of a liquid A containing a plurality of kinds of compounds as active ingredients, or an alkaline earth metal compound as an active ingredient, and carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid, and alkali metal salts thereof The B liquid as an active ingredient is sprayed on a concrete frame and infiltrated, applied or injected to form an insoluble salt.
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
Both the soil consolidation method and the concrete skeleton processing method according to the present invention include an A solution containing an alkaline earth metal as an active ingredient, carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid, and alkali metal salts thereof. B liquid which uses 1 type or multiple types selected from a group as an active ingredient is used. In the case of treating a concrete frame, both the liquid A and the liquid B are preferably water-soluble compounds.
[0012]
In the injection by the conventional water glass grout or the like, if the injection material reaches the gel time during the injection, the fluidity is lost and the pressure rapidly increases. Furthermore, if it is injected more than that, the ground will be destroyed, causing weakening of the ground or ground displacement. Further, when water glass comes into contact with the hardener calcium chloride, the total amount of calcium and silica in both solutions reacts instantaneously to form a non-flowable gel. For this reason, in the water glass system, the injection range is large, and even if it is repeatedly injected, destruction or ground uplifting occurs.
[0013]
On the other hand, in the present invention, liquid A and liquid B immediately become cloudy even if they come into contact with each other, but they react very gently and the whole liquid does not gel, so fluidity is not impaired. . For this reason, even if it inject | pours A and B liquid mixture as it is, the whole quantity does not react immediately, it is a grade which a cloudiness component adheres to the particle | grain surface in a ground, and it penetrate | invades into a ground as it is. However, if the injection is continued as it is, it will flow out to any extent. If the injection is interrupted to a certain extent and the pressurization is stopped, the reaction proceeds while the injection solution is held in the soil particle gap in that region. Therefore, if this process is repeated, the reaction product adhering to the surface of the soil particles will gradually thicken, eventually the soil particle gap will be filled with the reaction product, and the injected solution will not deviate beyond the required range. Mu
[0014]
The present inventors pay attention to the fact that the behavior of the reaction between the carbonate aqueous solution and the calcium salt aqueous solution is very different from the gelation of the conventional water glass grout, and by using this property, calcium carbonate is formed in the ground, The present invention has been completed.
[0015]
It is possible to artificially produce precipitates similar to calcium carbonate, minerals, calcite, and stalactite by reacting the A and B liquids in the soil, in the ground, or in a concrete frame. .
[0016]
The cured product obtained from calcium carbonate as the main component in this way is a cured product that does not elute alkalis and acids and has no pollution. Although it is almost neutral, it artificially forms a crystal structure found in the cave in the long term. Therefore, the strength and the rate of formation of the crystal structure can be promoted by devising the formulation and construction method. This phenomenon is the same in the reaction of other sulfuric acid or phosphoric acid compounds with alkaline earth metal compounds. In addition, in this invention, formation of a crystal structure is further accelerated | stimulated and intensity | strength increase becomes quick by heating the above-mentioned A liquid and / or B liquid.
[0017]
The compound constituting the liquid A is an alkaline earth metal compound, and specific examples include calcium and magnesium oxides, hydroxides, chlorides, etc. Among these, calcium chloride, magnesium chloride, etc. Alkaline earth metal chlorides are preferred. Furthermore, fine particle lime, fine particle cement and the like containing calcium salt, calcium hydroxide and the like are also included. These fine particle lime and fine particle cement have an average particle size of 10 μm or less and a specific surface area of 5000 cm. ² / g or more is preferable. These alkaline earth metal compounds are used alone or in combination of two or more. Although the density | concentration of the alkaline-earth metal compound in A liquid is not specifically limited, 1 to 30 weight% is preferable.
[0018]
Further, the compound constituting the liquid B is one or a plurality selected from carbonic acid (including carbonated water), bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid and alkali metal salts thereof, and in particular, carbonate and alkali metal of bicarbonate. A salt etc. are mentioned as a preferable example.
[0019]
The concentration of the compound in the B liquid is a concentration at which the reaction with the alkaline earth metal compound in the A liquid is sufficiently performed, and is also related to the concentration of the A liquid and the usage ratio of the A and B liquids. 70% by weight. Moreover, when using acid as B liquid in the surface treatment of a concrete frame, use what mixed A liquid and B liquid, or treat with B liquid after treating with A liquid first. Is preferred. In particular, in the case of processing the surface of the concrete frame as much as possible, if the inside of the concrete is processed as much as possible, a low-concentration liquid is used to repeatedly spray, infiltrate, apply or inject. Further, when solidifying the ground having poor water permeability, when solidifying as much as possible to the inside of the ground as much as possible, a low-concentration liquid is again used and repeatedly infiltrated or injected into the soil or mixed with the soil.
[0020]
The mixing ratio of the above-mentioned A liquid and B liquid is preferably 1: 1 by volume ratio. In particular, the number of moles in B liquid is 0.5 in terms of the divalent acid with respect to the number of moles in A liquid. An amount of ˜2.0 times is preferred. For example, with respect to 1 mol of calcium chloride, it is 0.5 to 2.0 times the amount of 2/3 mol of phosphoric acid.
[0021]
In the case of soil consolidation such as ground injection, the above-mentioned solutions A and B according to the present invention are infiltrated or injected into the soil or mixed with the soil to form an insoluble salt, thereby solidifying the soil. Conclude. Further, in the case of processing a concrete casing, the above-mentioned A liquid and B liquid are sprayed on the concrete casing and infiltrated, applied or injected to form an insoluble salt. These infiltration, injection or mixing, or spraying, infiltration, application, or injection are repeated.
[0022]
In the case of soil consolidation, these A liquid and B liquid are infiltrated or injected into the soil or mixed with the soil by any one of the following methods (1) to (5). Also in the case of (1) to (5), the concrete casing is sprayed, infiltrated, applied, or injected, and all form insoluble salts.
[0023]
(1) Liquid A and liquid B are separately or alternately infiltrated or injected into the soil, or mixed with the earth, or sprayed, infiltrated, applied or injected into a concrete frame.
[0024]
(2) A mixed liquid of A liquid and B liquid is infiltrated or injected into the soil, or mixed with the soil, or sprayed, applied, or injected into a concrete frame.
[0025]
(3) The A liquid and the B liquid are separately infiltrated or injected into the soil through the injection tube, or mixed with the soil, or sprayed, applied, or injected into the concrete frame.
[0026]
(4) Repeat any of (1) to (3) above.
[0027]
(5) Two or more of the above (1) to (3) are used in combination, or the combination is repeated.
[0028]
Furthermore, in the case of soil consolidation by ground injection or the treatment of concrete frame, the above-mentioned A liquid and B liquid are embedded in the ground, or the injection pipe is inserted into the concrete frame and injected. It is repeatedly infiltrated or injected into the soil, mixed with the soil, or until it reaches the specified pressure range through the pipe, the injection pressure rises and it becomes difficult to inject, or the specified injection volume is reached. It is injected into the housing. The concrete frame according to the present invention includes an inner wall surface of a tunnel, an inner and outer wall surface of a concrete building, a bridge pier, a side surface of a highway, a concrete retaining wall, a mortar of a rock mass or a slope, a concrete spray layer, and the like.
[0029]
The injection material according to the present invention consisting of the liquid A and the liquid B can be used in combination with one or more of the compositions shown in the following (1) to (6). Further improvement.
[0030]
(1) Composition comprising water glass as an active ingredient
This is, for example, a composition containing water glass and a curing agent as active ingredients. Water glass is SiO ₂ / Na ₂ The product has a molar ratio of O = 2 to 6 and is manufactured industrially, or is obtained by adding a caustic alkali thereto. When used, it is diluted with water. As the curing agent, inorganic salts such as bicarbonate, calcium chloride, sodium bisulfate, sodium aluminate, sulfuric acid band, alum, inorganic acids such as carbonic acid, carbon dioxide, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, organic acids such as acetic acid, Examples thereof include esters such as diacetin, triacetin and ethylene carbonate, cements such as glyoxal and fine particle cement, slags such as fine particle slag, and alkali agents such as slaked lime and caustic alkali. As a method for using this composition, any method may be used.
[0031]
(2) Curable composition other than water glass
Specific examples include curable resin compositions such as polyepoxy resins and polyester resins.
[0032]
(3) A composition comprising a hardly soluble calcium compound as an active ingredient
In the present invention, the poorly soluble calcium compound is calcium having a water solubility (20 ° C.) of 5% by weight or less, and specifically includes calcium carbonate, cements, slags, limes and the like. As this combination method, when the grounds A and B liquids according to the present invention deviate due to uneven ground, it is preferable to use them mainly for the purpose of preventing this deviation, specifically, Before injecting the A and B liquids according to the present invention, they are used together as a primary injection material.
[0033]
(4) Composition comprising fine particle slag or fine particle cement as an active ingredient
These fine particle slag and fine particle cement have an average particle size of 10 μm or less and a specific surface area of 5000 cm. ² / g or more is used.
[0034]
(5) A composition containing an alkaline agent as an active ingredient
As the alkaline agent, slaked lime, caustic alkali or the like is used.
[0035]
(6) A composition comprising active silica or colloidal silica as an active ingredient
Water glass is obtained by using an ion exchange resin or ion exchange membrane to remove the alkali in the water glass and removing acid radicals and alkali metals from the acid water glass with an ion exchange resin or ion exchange membrane. Active silica, colloidal silica obtained by concentrating and granulating active silica, and the like. As the curing agent, inorganic salts such as sodium chloride and potassium chloride and acids or alkalis are used for adjusting the curing rate. Since these do not contain an alkali, they do not cause alkali pollution even if used together in the present invention.
[0036]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 and FIG. 2, a plurality of injection holes provided in the injection target ground are respectively connected to an injection material liquid supply pipe via valves, and the opening and closing of these valves is managed to control the injection material through the liquid supply pipe. The liquid A and the liquid B are separately or mixed and repeatedly injected, so that the consolidated film on the surface of the soil particles can be grown while being stacked. Each of these valves can be connected to a controller, and the opening and closing of the valve can be managed and the injection hole can be selected and managed by an instruction from the controller.
[0037]
1 and 2 are explanatory views of a specific example of a continuous injection device for injection material according to the present invention. In FIGS. 1 and 2, a region X surrounded by a broken line is an injection system, and Y is a supply system. N ₁ , N ₂ ... N _i , N _n Is an injection hole, and a plurality of injection holes are provided in the injection target 1 (ground or concrete frame).
[0038]
These injection holes N ₁ , N ₂ ... N _i , N _n Is the valve V ₁ , V ₂ ... V _i , V _n , And through the liquid feed pipe 2 to the injection material storage tank T of the supply system Y, and the injection material from the storage tank T passes through the liquid supply pipe 2 to each injection hole N. ₁ , N ₂ ... N _i , N _n Injected into.
[0039]
An infusion pump P is disposed in the liquid feed pipe 2 and a valve V ₁ , V ₂ ... V _i , V _n Are arranged downstream of the injection pump P and between the injection hole N and the liquid feeding pipe 2. The injection material in the storage tank T is selectively and repeatedly injected into a desired single or a plurality of injection holes N through the liquid feeding pipe 2 by the operation of the injection pump P and the opening / closing management of the valve V. The valve V is, for example, an electromagnetic valve or an air valve. As will be described later, in the present invention, the injection material can be repeatedly injected at each injection depth by opening / closing management of the valve V at an arbitrary injection depth (soil layer, concrete depth) of a plurality of injection holes. It is.
[0040]
The liquid feeding pipe 2 has one as shown in FIG. 1 or two as shown in FIG. FIG. 1 shows an example in which a liquid mixture of liquid A and liquid B is fed as a pouring material through a single liquid feeding pipe 2. In the case where there are two liquid feeding pipes, these two

liquid feeding pipes

2 and 2 are connected to each injection hole N via a valve V as shown in FIG. One of the liquid supply pipes 2 is connected to the storage tank TA loaded with the liquid A, and the other liquid supply pipe 2 is connected to the storage tank TB loaded with the liquid B. 2 and 2, by operating the infusion pumps PA and PB disposed in 2 and 2, the liquid A and the B liquid are introduced into the injection holes N through the respective

liquid feed pipes

2 and 2 and through the valves V. The liquids are merged and injected into the injection target 1.
[0041]
1 and 2 can also be provided with a controller 3. The controller 3 and each valve V are in communication with each other, and the opening and closing of the valve V is managed according to instructions from the controller 3 to select and manage the injection hole N. Do. Further, the controller 3 and the infusion pumps P or PA, PB may be connected to each other, and the operation of the infusion pumps P or PA, PB may be managed according to an instruction from the controller 3 to manage the liquid feeding of the infusion. Furthermore, if necessary, the controller 3 and the flow rate measuring devices F to FA and FB are connected to each other, and the flow rate measurement information of the injection material from the flow rate measuring devices F or FA and FB is transmitted to the controller 3 to manage the flow rate. After the predetermined amount of injection is performed, the valve is closed by an instruction from the controller 3, and at the same time, the valve of the other injection hole can be opened and continuously transferred to the injection to the next injection hole. .
[0042]
The A and B liquids according to the present invention cause ground uplift or concrete uplift when the reaction product is filled between soil particles or between concrete. In other words, the bulge indicates that the injected material is sufficiently filled, and if it is injected more than this, the ground and the concrete frame are destroyed. The displacement state of the injection target due to this bulge is measured by a displacement measuring device as will be described later, and this displacement information is transmitted to the controller 3 as shown in FIGS. 1 and 2 to manage the displacement. That is, the controller 3 receives information on the injection status from the injection system X and information on the displacement status from the displacement measuring device, and selects an injection hole to be injected based on these information and performs injection. .
[0043]
Further, in FIGS. 1 and 2, injection pipes (not shown) are inserted into the respective injection holes N, and these injection pipes are connected to the injection material storage tanks T or TA, TB via the

liquid supply pipes

2 and 2, respectively. Is done. Moreover, each of these injection tubes has an injection tube pulling mechanism D. ₁ , D ₂ ... D _i , D _n The injection pipe pulling mechanism D can be connected to the controller 3 and the pulling management of each injection pipe can be performed according to an instruction from the controller 3.
[0044]
Specifically, first, when a predetermined amount of injection material is injected into a predetermined injection hole, the valve is closed and injection into the injection hole is stopped. Next, prior to this stop point, the injection pipe of the predetermined injection hole is pulled up to a predetermined depth, and the valve is opened, and the injection material is continuously injected into the injection hole, and such a process continues. Repeated. If such a continuous process is input to the controller 3 in advance, it becomes possible to inject the injection material automatically and continuously almost unattended during large-scale construction.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
[0046]
1. Materials used
Water glass specific gravity 1.40, SiO ₂ : 29%, Na ₂ O: 9.5%
Calcium carbonate powder Specific surface area: 15,000cm ² / G
Calcium hydroxide Specific surface area: 10000cm ² / G
Calcium chloride dihydrate, reagent grade 1
Magnesium chloride hexahydrate, reagent grade 1
Bose 10 hydrate, reagent grade 1
Sodium carbonate reagent grade 1
Sulfuric acid 75% Industrial
Phosphoric acid 75% Industrial
Sodium bicarbonate reagent grade 1
Water-soluble urethane C-50 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. NCO content 2.0% water-swellable urethane prepolymer) 5% aqueous solution.
[0047]
2. Test method
(1) Penetration test into soil
a) A 1 m plastic mold was filled with 90 cm of Toyoura standard sand. (Relative density 60%, hydraulic conductivity = 1.5 × 10 ^-2 cm / s). Then 1000 ml of water was allowed to flow down naturally. Next, 500 ml of liquid A was allowed to flow down naturally, and when almost completed, 500 ml of liquid B was allowed to flow down in the same manner. The natural flow of liquid A and liquid B was defined as one cycle. In each operation, the pH and specific gravity of the effluent liquid were measured. This cycle was performed a predetermined number of times, and after completion, the upper and lower sides of the mold were sealed with wraps and cured indoors.
[0048]
b) The filling of the mold with sand was the same as in a), and the filling length was 100 cm. Moreover, each liquid was inject | poured from the lower part of the mold with the injection pressure of 0.05 Mpa instead of the natural flow method. When injecting A liquid and B liquid separately, it was set as 700 ml of each liquid. Moreover, when using A liquid + B liquid, it was set to 1400 ml.
[0049]
(2) Measurement of compressive strength
The lower 5 cm of the consolidated body (sand gel) obtained in the above experiment (penetration test) was cut, and then cut at 10 cm intervals. NO.1, NO.2, NO.3, etc. were assigned from the side closer to the inlet. The solidified body was removed from the mold and cured for a predetermined number of days, and then the uniaxial compressive strength was measured.
[0050]
(3) Permeability test
The solidified product was removed from the mold and subjected to a pressure permeation test according to a standard method (geological engineering society standard). The water pressure was 0.1 Mpa.
[0051]
(4) Concrete immersion test
A mortar specimen (5Φ × 10 cm) was immersed in 150 ml of the liquid A for a predetermined time, and then the mortar specimen was taken out from the liquid and lightly wiped, and then immersed in 150 ml of the liquid B for a predetermined time. The immersion test in A liquid and B liquid was made into 1 cycle. After immersion, the sample was taken out from the solution, and the specimen was wrapped in wrap and cured indoors.
[0052]
(5) Concrete application test
The liquid A was applied to the entire surface of a mortar specimen (5Φ × 10 cm) with a brush having a width of 4 cm. The coating amount was checked by changing the weight of the mortar specimen after coating. After the application, the mixture was allowed to stand at room temperature for 30 minutes or more, and after the moisture not absorbed on the surface of the mortar disappeared, the next liquid (liquid B) was applied in the same manner as liquid A. The liquid A-B liquid coating operation was defined as one cycle.
[0053]
(6) Concrete spray test
Liquid A was sprayed on one side of a mortar plate (5 × 10 cm, thickness 1 cm) with a coating machine, and after standing for 30 minutes or more, liquid B was sprayed. A cycle of A liquid-B liquid was made into 1 cycle.
[0054]
Liquid preparation
Calcium chloride (dihydrate) was dissolved in water to prepare a 20% (by weight) solution. Similarly, other alkaline earth metal compounds were also prepared as A liquids, and these are shown in Table 1. Also, a 20% (by weight) solution was prepared by dissolving sodium carbonate in water. Similarly, other carbonic acid (salts) and sulfuric acid (salts) were prepared and used as solution B, and these are shown in Table 2.
[0055]
[Table 1]

[0056]
[Table 2]

[0057]
Examples 1-9
Liquid A (Table 1) and Liquid B (Table 2) prepared by the above method were mixed at the ratios shown in Table 3 to prepare two liquids, and a penetration test was performed according to "Penetration test method in soil". It was. In Table 3, when the pH of the liquid mixture of the liquid A and the liquid B is acidic, the liquid C was further flowed down until the pH became neutral. The strength of the obtained solidified body was measured. The strength measurement was carried out for Examples No. 14 and 9. In addition, the reaction product of calcium chloride and sodium carbonate was abbreviated as calcium carbonate (the same applies to other compounds). The results are shown in Table 3.
[0058]
[Table 3]

[0059]
Examples 10-13
A water permeability test was performed on the solidified body (Example NO. 2) obtained in the penetration test of Example 1. Similarly, the water permeability test of Example No. 2 was conducted on other consolidated bodies. The results are shown in Table 4.
[0060]
[Table 4]

[0061]
Examples 14-21
In combination with the liquid mixture of liquid A and liquid B, as a combined composition, (2) a curable composition other than water glass and (3) a composition containing a sparingly soluble calcium compound as an active ingredient are used in combination. According to method b), osmotic injection was performed and the strength of the resulting specimen was measured. The flow-down amount of the liquid A and the liquid B was 1 cycle, and the usage ratio of the composition of the liquids A and B: (2) to (3) was 2: 1. Immediately after the injection of the A and B combination liquids, the compositions (2) to (3) were injected.
[0062]
The suspension of the hardly soluble calcium compound is prepared by gradually adding a predetermined amount of the poorly soluble calcium compound while stirring the predetermined amount of water to obtain a 5% (by weight) suspension of the hardly soluble calcium compound. It was. The results are shown in Table 5.
[0063]
[Table 5]

[0064]
Examples 22-26
Concrete was processed according to the concrete immersion, spraying, and application test methods using the formulation liquids listed in Table 6. The immersion conditions are as shown in Table 6. A water permeability test was performed on the obtained treated concrete. The results are shown in Table 6.
[0065]
[Table 6]

[0066]
Example 27
An example of heating the liquid to be used is as follows.
In the penetration test of Example 1, the liquid A and liquid B were infiltrated using a liquid heated to 40 ° C. The produced precipitate was almost transparent immediately afterwards, and its size was also smaller than that when not heated according to visual observation. When the strength was measured in the same manner as in Example 1, NO.1 was 1.53, NO.4 was 1.48, and NO.9 was 1.45 (MN / m ² ), And the strength was higher than that without heating.
[0067]
In the concrete treatment test of Example 22, the solution A and the solution B were treated using a solution heated to 60 ° C. As a result, the blended liquid had good permeability to concrete and the number of cycles was four, but the water permeability was 10 ^-8 The order was obtained.
[0068]
【The invention's effect】
1. The ground can be improved by solidifying the soil.
[0069]
2. By solidifying the discharged soil, it is possible to easily treat the industrial waste soil.
[0070]
3. Water can be stopped without lowering the water permeability of the ground more than necessary.
[0071]
4). It can improve the acid resistance, seawater resistance, and contamination resistance of the concrete surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a specific example of a continuous injection device for injection material according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of another specific example of the continuous injection device for injection material according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Injection target
2 Liquid feeding pipe
3 Controller
X injection system
Y supply system
T injection material storage tank
F Flow measuring device
N injection hole
D Injection pipe pulling mechanism
V valve

Claims

Heating A liquid containing an alkaline earth metal compound as an active ingredient and B liquid containing one or more selected from carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid and compounds of these alkali metal salts as an active ingredient A soil consolidation method characterized by forming an insoluble salt by infiltrating or injecting into the soil or mixing with the soil by any of the following methods (1) to (5).
(1) Liquid A and liquid B are infiltrated or injected into the soil separately or alternately, or mixed with soil. Match.
(2) The liquid mixture of liquid A and liquid B is infiltrated or injected into the soil, or mixed with the soil.
(3) Infiltrate or inject the A liquid and B liquid into the soil through separate injection tubes, or mix with the soil Match.
(4) Repeat any of (1) to (3) above.
(5) Two or more of the above (1) to (3) are used in combination, or the combination is repeated.

2. The soil consolidation method according to claim 1, wherein the alkaline earth metal compound is an alkaline earth metal chloride, fine particle lime and / or fine particle cement.

The method according to claim 1, wherein all of the compounds of claim 1 are water-soluble compounds.

2. The liquid A and the liquid B according to claim 1, wherein the liquid A and the liquid B are repeatedly put into the soil until reaching a predetermined pressure range through the injection pipe, until the injection pressure rises to make injection difficult, or until a predetermined injection amount is reached The soil consolidation method according to claim 1, wherein the soil consolidation method is infiltrated or injected or mixed with soil.

The soil consolidation method according to claim 1, wherein one or more of the compositions shown in the following (1) to (6) are used in combination.
(1) A composition comprising water glass and a curing agent as active ingredients.
(2) Curable resin composition.
(3) Calcium carbonate, cements, or limes.
(4) The average particle size is 10 μm or less and the specific surface area is 5000 cm. ^２2 / G fine particle slag Or fine particle cement.
(5) Slaked lime or caustic.
(6) Active silica or colloidal silica.

Heating the liquid A containing an alkaline earth metal compound as an active ingredient and the liquid B containing one or more selected from the group consisting of carbonic acid, bicarbonate, sulfuric acid, phosphoric acid and alkali metal salts thereof as an active ingredient A method for treating a concrete casing, characterized in that the insoluble salt is formed by spraying, infiltrating, applying or injecting the concrete casing by any of the following methods (1) to (5).
(1) Spray the A liquid and the B liquid separately or alternately onto the concrete frame See through, apply or inject.
(2) Spray the mixed liquid of the A liquid and the B liquid onto the concrete frame to penetrate, apply or inject.
(3) Spray the A liquid and B liquid on the concrete frame through separate injection pipes. See through, apply or inject.
(4) Repeat any of (1) to (3) above.
(5) Two or more of the above (1) to (3) are used in combination, or the combination is repeated.

7. The method for treating a concrete frame according to claim 6, wherein the alkaline earth metal compound is an alkaline earth metal chloride, fine particle lime, and / or fine particle cement.

The compound according to claim 6 is a water-soluble compound. Processing method.

In claim 6, the compound, or the liquid A and the liquid B are repeated until a predetermined pressure is reached through the injection tube, until the injection pressure is increased and it becomes difficult to inject, or until a predetermined injection amount is reached. The processing method of the concrete frame of Claim 6 inject | poured into a concrete frame.

In Claim 6, the processing method of the concrete frame of Claim 6 which uses together 1 type or multiple types of the composition shown by the following (1)-(6).
(1) A composition comprising water glass and a curing agent as active ingredients.
(2) Curable resin composition.
(3) Calcium carbonate, cements, or limes.
(4) The average particle size is 10 μm or less and the specific surface area is 5000 cm. ^２2 / G fine particle slag Or fine particle cement.
(5) Slaked lime or caustic.
(6) Active silica or colloidal silica.