JP7052506B2 - Ground improver composition and its use - Google Patents

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Description

本明細書は、地盤改良剤組成物及びその利用に関する。 The present specification relates to a ground improving agent composition and its use.

軟弱な地盤等に注入して当該地盤を改良する地盤改良用の薬剤としては、従来から水ガラス系の地盤改良剤がよく知られており、掘削作業時の一時的な補強から建築構造物の地盤改良といった恒久的な目的に至るまで幅広く使用されている。 Waterglass-based ground improvement agents have been well known as ground improvement agents that are injected into soft ground to improve the ground, and are used for temporary reinforcement during excavation work to build structures. It is widely used for permanent purposes such as ground improvement.

しかし、水ガラス系の地盤改良剤から得られるゲル物は、耐久性の点で課題が指摘されている。また、薬液が硫酸又はリン酸成分を含むため、地盤中でコンクリート等の構造物の劣化を促進する懸念がある。 However, it has been pointed out that the gel product obtained from the water glass-based ground improving agent has a problem in terms of durability. In addition, since the chemical solution contains sulfuric acid or phosphoric acid components, there is a concern that deterioration of structures such as concrete may be promoted in the ground.

水ガラス系以外の地盤改良剤として、アクリル酸塩含有水溶液からなるアクリル系地盤改良剤が挙げられる。例えば、特許文献1には、(メタ)アクリル酸の一価又は二価の金属塩、三価金属塩、酸化剤、還元力の異なる2種以上の還元剤及び水を含有する注入材用組成物が記載されている。特許文献2には、(メタ)アクリル酸の一価又は二価の金属塩水溶液、アルミニウム水溶性塩の水溶液、及び重亜硫酸水溶液を含む(メタ)アクリル酸系薬液が開示されている。特許文献3には、(メタ)アクリル酸金属塩、前記(メタ)アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物、酸化剤、特定の還元剤及び水を含有する地盤注入剤組成物が開示されている。 Examples of the ground improving agent other than the water glass type include an acrylic ground improving agent composed of an aqueous solution containing an acrylic salt. For example, Patent Document 1 describes a composition for an injection material containing a monovalent or divalent metal salt of (meth) acrylic acid, a trivalent metal salt, an oxidizing agent, two or more reducing agents having different reducing powers, and water. The thing is listed. Patent Document 2 discloses a (meth) acrylic acid-based chemical solution containing a monovalent or divalent metal salt aqueous solution of (meth) acrylic acid, an aqueous solution of an aluminum water-soluble salt, and an aqueous solution of bisulfite. Patent Document 3 discloses a ground injection composition containing a (meth) acrylic acid metal salt, a polyvalent metal salt compound other than the (meth) acrylic acid metal salt, an oxidizing agent, a specific reducing agent, and water. ing.

特開2001-241288号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-241288 特開2006-104795号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-104795 特開2016-130286号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-130286

本発明者らによれば、特許文献1~3に開示される地盤改良剤では、地盤強度の改善及びその耐久性という点では効果的であるが、使用する環境によっては、鉄等の構造物の腐食が観察される場合があった。また、例えば地下管路の掘削工事における崩落防止のための地盤補強や、建築物基礎の支持力増強などの用途では、極めて高い強度の地盤改良を要求される場合があった。 According to the present inventors, the ground improving agents disclosed in Patent Documents 1 to 3 are effective in improving the ground strength and their durability, but depending on the environment in which they are used, a structure such as iron Corrosion was sometimes observed. In addition, for example, in applications such as ground reinforcement for preventing collapse in excavation work of underground pipelines and strengthening of bearing capacity of building foundations, extremely high-strength ground improvement may be required.

本明細書は、上記の用途に適用可能な程度に高いゲル強度を付与するとともに、改良地盤の腐食の抑制性にも優れる地盤改良剤組成物及びその利用を提供する。 The present specification provides a ground improving agent composition and its use, which imparts high gel strength to the extent applicable to the above-mentioned applications and is also excellent in suppressing corrosion of the improved ground.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、(メタ)アクリル酸金属塩の硬化を利用する地盤改良剤組成物において、塩基度45%以上の多価金属塩化合物を用いることで良好な強度を有するゲル物が得られるとともに、改良地盤中の各種の金属製部材や構造物などの金属製要素の腐食も抑制できるという知見を得た。また、前記(メタ)アクリル酸金属塩及び前記多価金属塩化合物を特定濃度含む地盤改良剤組成物であれば、十分に高い強度のゲル物を得ることができるという知見を得た。これらの知見に基づき、本明細書は以下の手段を提供する。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors use a polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more in a ground improving agent composition utilizing curing of a (meth) acrylic acid metal salt. As a result, it was found that a gel compound with good strength can be obtained, and that corrosion of various metal elements such as various metal members and structures in the improved ground can be suppressed. Further, it has been found that a gel product having sufficiently high strength can be obtained if it is a ground improving agent composition containing the (meth) acrylic acid metal salt and the polyvalent metal salt compound at a specific concentration. Based on these findings, the present specification provides the following means.

[1]地盤改良剤組成物であって、
以下の(A)~(D)成分:
(A)(メタ)アクリル酸金属塩
(B)塩基度45%以上の多価金属塩化合物
(C)重合開始剤
(D)水
を含み、
前記(A)成分及び前記(B)成分の総量が15質量%を超え、40質量%以下である、組成物。
[2]前記多価金属塩化合物は、アルミニウム塩化合物である、[1]に記載の組成物。
[3]pHが4.0以上9.0以下である、[1]又は[2]に記載の組成物。
[4]さらに、(E)成分としてαヒドロキシ酸またはその塩を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の組成物。
[5]地盤改良方法であって、
(A)(メタ)アクリル酸金属塩
(B)塩基度45%以上の多価金属塩化合物
(C)重合開始剤
(D)水
を含み、
前記(A)成分及び前記(B)成分の総量が15質量%を超え、40質量%以下である、組成物を地盤に導入する工程、
を備える、方法。
[6]前記地盤改良方法は、注入固化工法である、[5]に記載の方法。
[1] A ground improving agent composition, which is
The following components (A) to (D):
(A) (meth) acrylic acid metal salt (B) polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more (C) polymerization initiator (D) containing water.
A composition in which the total amount of the component (A) and the component (B) is more than 15% by mass and 40% by mass or less.
[2] The composition according to [1], wherein the polyvalent metal salt compound is an aluminum salt compound.
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the pH is 4.0 or more and 9.0 or less.
[4] The composition according to any one of [1] to [3], further comprising α-hydroxy acid or a salt thereof as the component (E).
[5] This is a ground improvement method.
(A) (meth) acrylic acid metal salt (B) polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more (C) polymerization initiator (D) containing water.
A step of introducing a composition into the ground, wherein the total amount of the component (A) and the component (B) exceeds 15% by mass and is 40% by mass or less.
How to prepare.
[6] The method according to [5], wherein the ground improvement method is an injection solidification method.

本明細書は、地盤改良剤組成物及び地盤改良方法等に関する。本明細書に開示される地盤改良剤組成物(以下、単に、本組成物ともいう。)によれば、(メタ)アクリル酸金属塩とともに塩基度45%以上の多価金属塩化合物を含むために、ゲル物に十分に強度を付与できるほか、改良地盤における鉄等の金属製要素の腐食を抑制できる。これらのことから、本組成物は、堀削作業時の一時的な地盤補強から、恒久的地盤改良までの種々の用途にわたって広く適用することができる。 The present specification relates to a ground improving agent composition, a ground improving method, and the like. According to the ground improving agent composition disclosed in the present specification (hereinafter, also simply referred to as the present composition), a polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more is contained together with the (meth) acrylic acid metal salt. In addition, sufficient strength can be imparted to the gel material, and corrosion of metal elements such as iron in the improved ground can be suppressed. From these facts, this composition can be widely applied to various applications from temporary ground reinforcement during excavation work to permanent ground improvement.

本明細書に開示される地盤改良方法(以下、本方法ともいう。)等も本組成物によるものと同様の作用を生じさせることができる。 The ground improvement method (hereinafter, also referred to as the present method) disclosed in the present specification can produce the same action as that of the present composition.

本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味し、(メタ)アクリルアミドは、アクリルアミド及び/又は(メタ)アクリルアミドを意味する。 As used herein, "(meth) acrylic" means acrylic and / or methacrylic, "(meth) acrylate" means acrylate and / or methacrylate, and (meth) acrylamide means acrylamide and / or acrylamide. Or it means (meth) acrylamide.

本明細書において、「地盤改良剤」とは、種々の目的のための地盤改良に用いる剤を包含する。ここで「地盤改良」は、例えば、漏水防止、止水、液状化抑制、地盤強化(補強)のほか、例えば、工法としては、山岳トンネル工法又はその補助工法(先受工法、各種補強工法)、地山固結工法、止水工法、注入固化処理工法(又は薬液注入工法)、ジェットグラウト工法等が挙げられる。 As used herein, the term "ground improving agent" includes agents used for ground improving for various purposes. Here, "ground improvement" includes, for example, prevention of water leakage, water stoppage, liquefaction suppression, and ground strengthening (reinforcement). , Ground consolidation method, water stoppage method, injection solidification treatment method (or chemical solution injection method), jet grout method, etc.

以下、本組成物及び本方法等の実施態様について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present composition, the present method, and the like will be described in detail.

<地盤改良剤組成物>
本組成物は、(A)成分:(メタ)アクリル酸金属塩、(B)成分:多価金属塩化合物、(C)成分:重合開始剤、(D)成分:水、を含有することができる。
<Ground improving agent composition>
The composition may contain (A) component: (meth) acrylic acid metal salt, (B) component: polyvalent metal salt compound, (C) component: polymerization initiator, and (D) component: water. can.

<(A)成分:(メタ)アクリル酸金属塩>
(メタ)アクリル酸金属塩としては、例えば、(メタ)アクリル酸のリチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ土類金属塩;マグネシウム塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩等が挙げられ、これらの1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、良好な強度と耐変形性を有するゲル物が得られる点で、金属塩の種類としてはカルシウム塩及びマグネシウム塩が好ましく、マグネシウム塩であることがより好ましい。
<(A) component: (meth) acrylic acid metal salt>
Examples of the (meth) acrylic acid metal salt include alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt and potassium salt of (meth) acrylic acid; alkaline earth metal salts such as calcium salt and barium salt; magnesium salt and aluminum salt. , Zirconium salt and the like, and only one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Among these, calcium salt and magnesium salt are preferable as the type of metal salt, and magnesium salt is more preferable, in that a gel having good strength and deformation resistance can be obtained.

本組成物を調製するにあたって、(メタ)アクリル酸金属塩は水溶液として使用するのが好ましい。その際の濃度は特に限定するものではなく、(メタ)アクリル酸塩が析出しない程度、すなわち、飽和に近い45質量%濃度以下の範囲で適宜設定することができる。本組成物における(メタ)アクリル酸金属塩の濃度を考慮すると、例えば、2質量%以上とするのが好ましく、特にアルカリ土類金属塩の場合は3質量%以上とするのがより好ましく、さらに好ましくは4質量%以上であり、なお好ましくは5質量%以上である。その上限濃度は、例えば、40質量%以下とすることができ、また例えば35質量%以下とすることができ、また例えば30質量%以下とすることができ、また例えば15質量%以下とすることができる。 In preparing this composition, it is preferable to use the (meth) acrylic acid metal salt as an aqueous solution. The concentration at that time is not particularly limited, and can be appropriately set within a range in which (meth) acrylate does not precipitate, that is, a concentration of 45% by mass or less, which is close to saturation. Considering the concentration of the (meth) acrylic acid metal salt in the present composition, for example, it is preferably 2% by mass or more, and particularly preferably 3% by mass or more in the case of an alkaline earth metal salt. It is preferably 4% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more. The upper limit concentration can be, for example, 40% by mass or less, for example, 35% by mass or less, for example, 30% by mass or less, and for example, 15% by mass or less. Can be done.

本組成物中の(メタ)アクリル酸金属塩の濃度としては、特に限定するものではないが、例えば3.0質量%以上が好ましく、また例えば5.0質量%以上、また例えば7.0質量%以上、また例えば10質量%以上である。(メタ)アクリル酸金属塩の濃度が、3.0質量%以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなる。また、(メタ)アクリル酸金属塩の濃度は、40質量%未満であればよく、35質量%以下であってもよく、30質量%以下であってもよく、25質量%以下であってもよく、20質量%以下であってもよく、15質量%以下であってもよい。同濃度が40質量%未満であれば、地盤改良組成物の安定性を確保しやすい。(メタ)アクリル酸金属塩の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、3.0質量%以上40質量%未満であり、また例えば、5.0質量%以上35質量%以下であり、また例えば、5.0質量%以上30質量%以下であり、また例えば、7.0質量%以上30質量%以下であり、また例えば、7.0質量%以上25質量%以下である。なお、本組成物中における(メタ)アクリル酸金属塩の濃度は、後述する多価金属塩化合物の濃度との総量によっても規定される。 The concentration of the (meth) acrylic acid metal salt in the present composition is not particularly limited, but is preferably, for example, 3.0% by mass or more, for example, 5.0% by mass or more, and for example, 7.0% by mass. % Or more, for example, 10% by mass or more. When the concentration of the (meth) acrylic acid metal salt is 3.0% by mass or more, the strength of the obtained gel is sufficient. Further, the concentration of the (meth) acrylic acid metal salt may be less than 40% by mass, 35% by mass or less, 30% by mass or less, or 25% by mass or less. It may be 20% by mass or less, and may be 15% by mass or less. When the same concentration is less than 40% by mass, it is easy to secure the stability of the ground improvement composition. The range of the concentration of the (meth) acrylic acid metal salt can be set by combining the lower limit concentration and the upper limit concentration thereof, and is, for example, 3.0% by mass or more and less than 40% by mass, and for example, 5. 0% by mass or more and 35% by mass or less, and for example, 5.0% by mass or more and 30% by mass or less, and for example, 7.0% by mass or more and 30% by mass or less, and for example, 7.0% by mass. % Or more and 25% by mass or less. The concentration of the (meth) acrylic acid metal salt in the present composition is also defined by the total amount with the concentration of the polyvalent metal salt compound described later.

<(B)成分:塩基度45%以上の多価金属塩化合物>
多価金属塩化合物は、(メタ)アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物であって、二価又は三価以上の多価金属塩化合物(以下、単に、本多価金属塩化合物ともいう。)である。本多価金属塩化合物は、(メタ)アクリル酸の重合時に架橋剤として作用することができる。
<Component (B): Multivalent metal salt compound with a basicity of 45% or more>
The polyvalent metal salt compound is a polyvalent metal salt compound other than the (meth) acrylic acid metal salt, and is a divalent or trivalent or higher polyvalent metal salt compound (hereinafter, also simply referred to as the present polyvalent metal salt compound). .). The polyvalent metal salt compound can act as a cross-linking agent during the polymerization of (meth) acrylic acid.

本多価金属塩化合物に関し、二価の金属としては、特に限定するものではないが、例えば、マグネシウム、カルシウム及びバリウム等が挙げられる。三価以上の金属としては、特に限定するものではないが、アルミニウム、ジルコニウム、チタン及びセリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ゲル物の強度を制御し易い点から三価の金属塩化合物が好ましい。 Regarding the present polyvalent metal salt compound, examples of the divalent metal include, but are not limited to, magnesium, calcium, barium and the like. Examples of the trivalent or higher metal include, but are not limited to, aluminum, zirconium, titanium, cerium and the like. Among these, a trivalent metal salt compound is preferable because it is easy to control the strength of the gel product.

具体的な化合物としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ミョウバン、ナトリウムミョウバン、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(塩基性塩化アルミニウム)、ポリ硫酸塩化アルミニウム(塩基性硫酸塩化アルミニウム)、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩、塩化チタン及び硝酸セリウム等が挙げられ、これらの中でもアルミニウム塩化合物及びジルコニウム塩化合物がより好ましく、さらに好ましくはアルミニウム塩化合物である。 Specific compounds include, for example, aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, alum, sodium alum, aluminum acetate, aluminum lactate, polyaluminum chloride (basic aluminum chloride), polyaluminum sulfate (basic aluminum sulfate). , Zirconium acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride, zirconium lactate, zirconium carbonate, zirconium oxynitrite, zirconium oxyacetate, zirconium sulfate, zirconium oxysulfate and other zirconium salts, titanium chloride and cerium nitrate, among these are aluminum salts. The compound and the zirconium salt compound are more preferable, and the aluminum salt compound is more preferable.

本多価金属塩化合物としては、こうした金属塩化合物1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the polyvalent metal salt compound, only one of these metal salt compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

また、本多価金属塩化合物は、塩基性塩であることが好ましい。塩基性塩であることで、架橋剤として作用するとともに、効果的に腐食抑制能を向上させることができる。 Further, the polyvalent metal salt compound is preferably a basic salt. By being a basic salt, it can act as a cross-linking agent and effectively improve the corrosion suppressing ability.

例えば、本多価金属塩化合物中、塩基性塩である多価金属塩化合物は以下の一般式(1)として表される。この一般式において、本多価金属化合物の塩基度(%)は、n1/(n1+n2×Bの価数)×100(%)で表される。 For example, among the present polyvalent metal salt compounds, the polyvalent metal salt compound which is a basic salt is represented by the following general formula (1). In this general formula, the basicity (%) of the polyvalent metal compound is represented by n1 / (valence of n1 + n2 × B) × 100 (%).

[Mm(OH)n1n2l (1)
(ただし、Mは2価以上の金属を表し、Bは1種又は2種以上の塩基を表し、mは、1以上の整数、n1及びn2は、それぞれ0以上の数を表し、かつ、M、OH及びBについて化学量論的に整合する数を表し、lは1以上の整数を表す。)
[M m (OH) n1 B n2 ] l (1)
(However, M represents a metal having a valence of 2 or more, B represents one kind or two or more kinds of bases, m is an integer of 1 or more, n1 and n2 each represent a number of 0 or more, and M. , OH and B represent stoichiometrically consistent numbers, where l represents an integer greater than or equal to 1.)

ここで、本多価金属塩化合物として好適であるポリ塩化アルミニウムは、以下の式(2)で表される。塩基度(%)は、n1/3×100(%)で表される。 Here, polyaluminum chloride suitable as the present polyvalent metal salt compound is represented by the following formula (2). The basicity (%) is represented by n1 / 3 × 100 (%).

[Al(OH)n1Cln2l (2)
(ただし、n2=3―n1である。)
[Al (OH) n1 Cl n2 ] l (2)
(However, n2 = 3-n1.)

本多価金属塩化合物の塩基度は、45%以上である。塩基度が45%未満であると、本組成物の腐食性を抑制できず、改良地盤に存在する基材、地下配管及び杭などの腐食の抑制が困難となる。また、架橋剤としての作用が低く、得られたゲル物の強度が十分高くならない場合がある。塩基度は、好ましくは50%以上であり、より好ましくは55%以上であり、さらに好ましくは60%以上であり、一層好ましくは65%以上であり、より一層好ましくは70%以上である。また、塩基度は、90%以下であることが好適である。90%を越えると、概して多価金属塩化合物の安定性が低下して水溶性化合物として取得し難くなる。また、地盤中のアルカリなどにより析出して架橋剤としての機能が低下する場合もある。好適には、例えば、85%以下である。
本多価金属塩化合物の塩基度の範囲は、特に限定するものではなく、これら既述の下限及び上限を適宜組み合わせることで設定することができるが、例えば、45%以上90%以下であり、また例えば、50%以上85%以下である。
The basicity of this polyvalent metal salt compound is 45% or more. If the basicity is less than 45%, the corrosiveness of the present composition cannot be suppressed, and it becomes difficult to suppress the corrosion of the base material, underground pipes, piles, etc. existing in the improved ground. In addition, the action as a cross-linking agent is low, and the strength of the obtained gel may not be sufficiently high. The basicity is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, further preferably 60% or more, still more preferably 65% or more, still more preferably 70% or more. Further, the basicity is preferably 90% or less. If it exceeds 90%, the stability of the polyvalent metal salt compound is generally lowered and it becomes difficult to obtain it as a water-soluble compound. In addition, it may precipitate due to alkali in the ground and the function as a cross-linking agent may be deteriorated. Preferably, it is, for example, 85% or less.
The range of the basicity of the polyvalent metal salt compound is not particularly limited and can be set by appropriately combining the lower and upper limits described above, but is, for example, 45% or more and 90% or less. Further, for example, it is 50% or more and 85% or less.

本多価金属塩化合物の本組成物中の濃度は特に限定するものではない。本多価金属塩化合物が含む金属の酸化物、すなわち、本多価金属塩化合物に対応する金属酸化物に換算して、1.0質量%以上であることが好ましく、また例えば2.0質量%以上であり、また例えば3.0質量%以上であり、また例えば4.0質量%以上である。本多価金属塩化合物の濃度が、1.0質量%以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなり、腐食性を抑制することができる。また、本多価金属塩化合物の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、対応金属酸化物換算で40質量%未満であることが好ましく、30質量%以下であってもよく、20質量%以下であってもよく、15質量%以下であってもよく、12質量%以下であってもよい。本多価金属塩化合物の濃度が40質量%未満であれば、地盤への良好な浸透性を確保することができる。本多価金属塩化合物の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、対応金属酸化物換算で1.0質量%以上40質量%未満であり、また例えば、2.0質量%以上30質量%以下であり、3.0質量%以上20質量%以下とすることができる。 The concentration of the polyvalent metal salt compound in the composition is not particularly limited. It is preferably 1.0% by mass or more in terms of the metal oxide contained in the polyvalent metal salt compound, that is, the metal oxide corresponding to the polyvalent metal salt compound, and for example, 2.0 mass. % Or more, for example 3.0% by mass or more, and for example 4.0% by mass or more. When the concentration of the polyvalent metal salt compound is 1.0% by mass or more, the strength of the obtained gel is sufficient and corrosiveness can be suppressed. The concentration of the polyvalent metal salt compound is not particularly limited, but is preferably less than 40% by mass, may be 30% by mass or less, and may be 20% by mass in terms of the corresponding metal oxide, for example. % Or less, 15% by mass or less, or 12% by mass or less. When the concentration of the polyvalent metal salt compound is less than 40% by mass, good permeability to the ground can be ensured. The range of the concentration of the polyvalent metal salt compound can be set by combining the lower limit concentration and the upper limit concentration thereof, but is, for example, 1.0% by mass or more and less than 40% by mass in terms of the corresponding metal oxide. Further, for example, it may be 2.0% by mass or more and 30% by mass or less, and may be 3.0% by mass or more and 20% by mass or less.

<(A)成分及び(B)成分の総濃度>
本組成物における、(A)成分である(メタ)アクリル酸金属塩と、(B)成分である本多価金属塩化合物(対応金属酸化物換算したものとして)の総濃度は、特に限定するものではないが、得られるゲル物の強度、耐久性及び腐食性を考慮すると、例えば、15質量%を超えることが好ましい。さらに好適なゲル物の強度等の観点からは、同総濃度は、また例えば、16質量%以上であり、また例えば、17質量%以上であり、また例えば、18質量%以上であり、また例えば、20質量%以上である。特に限定するものではないが、同総濃度は、40質量%以下であることが好ましい。同総濃度は、また例えば、35質量%以下であり、また例えば、30質量%以下であり、また例えば、25質量%以下であり、また例えば、20質量%以下である。同総濃度が40質量%以下であれば、地盤改良組成物の安定性を確保しやすい。同総濃度の範囲は、これらの下限及び上限をそれぞれ組み合わせて得られる各種濃度範囲とすることができるが、例えば、15質量%を超え40質量%以下であり、また例えば、15質量%以上35質量%以下であり、また例えば、16質量%以上30質量%以下である。
<Total concentration of component (A) and component (B)>
The total concentration of the (meth) acrylic acid metal salt as the component (A) and the polyvalent metal salt compound (as converted to the corresponding metal oxide) as the component (B) in the present composition is particularly limited. Although not, it is preferably more than 15% by mass, for example, in consideration of the strength, durability and corrosiveness of the obtained gel. From the viewpoint of the strength of a more suitable gel, the total concentration is also, for example, 16% by mass or more, for example, 17% by mass or more, and for example, 18% by mass or more, and for example. , 20% by mass or more. Although not particularly limited, the total concentration is preferably 40% by mass or less. The total concentration is also, for example, 35% by mass or less, and is, for example, 30% by mass or less, and is, for example, 25% by mass or less, and is, for example, 20% by mass or less. When the total concentration is 40% by mass or less, it is easy to secure the stability of the ground improvement composition. The range of the total concentration can be various concentration ranges obtained by combining these lower and upper limits, respectively, and is, for example, more than 15% by mass and 40% by mass or less, and for example, 15% by mass or more and 35. It is 1% by mass or less, and for example, 16% by mass or more and 30% by mass or less.

<(C)成分:重合開始剤>
重合開始剤は、本組成物中の(メタ)アクリル酸金属塩を重合させるために添加され、(メタ)アクリル酸に適用される各種公知の重合開始剤を用いることができる。例えば、可使時間、地盤注入後から硬化(ゲル化)までの硬化時間のコントロール等の観点から、アゾ開始剤、ペルオキソ二硫酸塩等の無機過酸化物、過カルボン酸類、ヒドロペルオキシド等の有機過酸化物などを用いることができる。無機過酸化物及び有機過酸化物を用いる場合には、適宜還元剤を併用することができる。
<Component (C): Polymerization initiator>
The polymerization initiator is added to polymerize the (meth) acrylic acid metal salt in the present composition, and various known polymerization initiators applied to the (meth) acrylic acid can be used. For example, from the viewpoint of controlling the pot life and the curing time from ground injection to curing (gelation), azo initiators, inorganic peroxides such as peroxodisulfate, percarboxylic acids, and organic peroxides such as hydroperoxides. Peroxides and the like can be used. When an inorganic peroxide and an organic peroxide are used, a reducing agent may be used in combination as appropriate.

アゾ開始剤としては、例えば、概して、レドックス系開始剤より分解が遅く、可使時間が、例えば、数日単位程度まで確保することもできる。アゾ開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス〔2-(イミダゾリン-2-イル) プロパン〕、2,2’-アゾビス〔2-(イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス〔2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド〕、4,4’-アゾビス(4-シアノバレロ酸)などを挙げることができる。これら中でも、適度な可使時間を得やすい点から、2,2’-アゾビス〔2-(イミダゾリン-2-イル)プロパン] 、2,2’-アゾビス〔2-(イミダゾリン-2-イル)プロパン〕ジヒドロクロリドが好ましい。アゾ開始剤は、1種又は2種以上組み合わせて使用できる。 As the azo initiator, for example, the decomposition is generally slower than that of the redox-based initiator, and the pot life can be secured, for example, up to several days. Examples of the azo initiator include 2,2'-azobis [2- (imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis [2- (imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2, 2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- Methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 4,4'-azobis (4-cyanovaleroic acid) and the like can be mentioned. Among these, 2,2'-azobis [2- (imidazolin-2-yl) propane] and 2,2'-azobis [2- (imidazolin-2-yl) propane] are easy to obtain an appropriate pot life. ] Dihydrochloride is preferred. The azo initiator can be used alone or in combination of two or more.

無機過酸化物としては、特段の制限はなく、公知の無機過酸化物を使用することができる。例えば、過炭酸ソーダ、過ホウ酸ソーダ、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、過酸化バリウム及び過酸化水素等の過酸化物、並びに過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の無機過硫酸塩化合物が挙げられる。無機過酸化物は、1種又は2種以上組み合わせて使用できる。 The inorganic peroxide is not particularly limited, and a known inorganic peroxide can be used. For example, peroxides such as sodium peroxide, sodium perborate, sodium peroxide, calcium peroxide, barium peroxide and hydrogen peroxide, and inorganic persulfate compounds such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate. Can be mentioned. The inorganic peroxide can be used alone or in combination of two or more.

有機過酸化物としては、特段の制限はなく、公知の無機過酸化物を使用することができる。有機過酸化物は、地盤や土壌の性質、例えば、地盤・土壌中の酸化ケイ素化合物の存在やその量に基づくと考えられる土壌の粘土性及び/又は陽イオン交換容量に影響されずに(A)成分であるビニル系不飽和単量体等の重合性単量体のラジカル重合・硬化を促進して、ゲル物の生成を促進することができる。 As the organic peroxide, there is no particular limitation, and a known inorganic peroxide can be used. Organic peroxides are unaffected by the soil and soil properties, such as the clay and / or cation exchange capacity of the soil, which is believed to be based on the presence and amount of silicon oxide compounds in the ground and soil (A). ) Can promote radical polymerization and curing of polymerizable monomers such as vinyl-based unsaturated monomers, and promote the formation of gels.

有機過酸化物は、特に限定するものではないが、本組成物の組成や使用環境を考慮すると、親水性が高いものであることが好ましい。当該観点からすると、例えば、全体として炭素数15以下である有機過酸化物を用いることができ、また例えば、炭素数10以下の有機過酸化物、また例えば、炭素数8以下の有機過酸化物を用いることができる。なお、有機過酸化物の炭素数は、また例えば2以上とすることができ、また例えば、3以上とすることができる。有機過酸化物の全体の炭素数の好適な範囲は、既述の上限及び下限を適宜組み合わせることで設定できるが、例えば、2以上10以下であり、また例えば、3以上8以下である。 The organic peroxide is not particularly limited, but is preferably highly hydrophilic in consideration of the composition of the present composition and the environment in which it is used. From this point of view, for example, an organic peroxide having 15 or less carbon atoms as a whole can be used, and for example, an organic peroxide having 10 or less carbon atoms, or, for example, an organic peroxide having 8 or less carbon atoms. Can be used. The carbon number of the organic peroxide can also be, for example, 2 or more, and can be, for example, 3 or more. The preferred range of the total carbon number of the organic peroxide can be set by appropriately combining the above-mentioned upper limit and lower limit, and is, for example, 2 or more and 10 or less, and for example, 3 or more and 8 or less.

また、有機過酸化物は、親水性であることが好ましいが、例えば、ケトンペルオキシド類、ヒドロペルオキシド類、過カルボン酸類、ジアシルペルオキシド類などは概して水溶解性が高い傾向がある。中でも、ヒドロペルオキシド類は、水溶解性が一層高い傾向がある。 Further, the organic peroxide is preferably hydrophilic, but for example, ketone peroxides, hydroperoxides, percarboxylic acids, diacyl peroxides and the like tend to have high water solubility in general. Among them, hydroperoxides tend to have higher water solubility.

有機過酸化物としては、例えば、ジアシルぺルオキシド、ぺルオキシジカーボネート、ぺルオキシエステル、テトラメチルブチルぺルオキシネオデカノエート、ビス(4-ブチルシクロヘキシル)ぺルオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)ぺルオキシカーボネート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、ジプロピルぺルオキシジカーボネート、ジイソプロピルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシエチルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシヘキシルぺルオキシジカーボネート、ヘキシルぺルオキシジカーボネート、ジメトキシブチルぺルオキシジカーボネート、ビス(3-メトキシ-3-メトキシブチル)ぺルオキシジカーボネート、ジブチルぺルオキシジカーボネート、ジセチルぺルオキシジカーボネート、ジミリスチルぺルオキシジカーボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルぺルオキシピバレート、ヘキシルぺルオキシピバレート、ブチルぺルオキシピバレート、トリメチルヘキサノイルぺルオキシド、ジメチルヒドロキシブチルぺルオキシネオデカノエート、アミルぺルオキシネオデカノエート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、t-ブチルぺルオキシネオヘプタノエート、アミルぺルオキシピバレート、t-ブチルぺルオキシピバレート、t-アミルぺルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ラウリルぺルオキシド、ジラウロイルぺルオキシド、ジデカイルぺルオキシドの他、t-ブチルヒドロペルオキシド、p-クミルヒドロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、メチルエチルケトンペルオキシドまたは過酸化ベンゾイル(ベンゾイルぺルオキシド)などが挙げられる。水溶解性の観点からは、t-ブチルヒドロペルオキシド、p-クミルヒドロペルオキシド、t-アミルヒドロペルオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、メチルエチルケトンペルオキシドなどのケトンペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、過酸化ベンゾイルなどのジアシルペルオキシド類が好ましい。有機過酸化物は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the organic peroxide include diacyl peroxide, peroxydicarbonate, peroxyester, tetramethylbutylperoxyneodecanoate, bis (4-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, and di (di (4-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate. 2-Ethylhexyl) Peroxycarbonate, Butylperoxyneodecanoate, Dipropylperoxydicarbonate, Diisopropylperoxydicarbonate, Diethoxyethylperoxydicarbonate, Diethoxyhexylperoxydicarbonate, Hexyl Peroxy Dicarbonate, Dimethoxybutyl Peroxy Dicarbonate, Bis (3-methoxy-3-methoxybutyl) Peroxy Dicarbonate, Dibutyl Peroxy Dicarbonate, Disetyl Peroxy Dicarbonate, Dimyristyl Peroxy Dicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxypivalate, hexylperoxypivalate, butylperoxypivalate, trimethylhexanoyl peroxide, dimethylhydroxybutylperoxyneodecanoate , Amyl Peroxy Neodecanoate, Butyl Peroxy Neodecanoate, t-Butyl Peroxy Neoheptanoate, Amyl Peroxy Pivalate, t-Butyl Peroxy Pivalate, t-Amil Pe Luoxy-2-ethylhexanoate, lauryl peroxide, dilauroyl peroxide, didecyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, p-cumyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, 1,1,3,3- Hydroperoxides such as tetramethylbutylhydroperoxides, percarboxylic acids such as peracetic acid and perbenzoic acid, methylethylketone peroxides or benzoyl peroxides (benzoylperoxides) and the like can be mentioned. From the viewpoint of water solubility, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, p-cumyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylhydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide and the like. Ketone peroxides, percarboxylic acids such as peracetic acid and perbenzoic acid, and diacyl peroxides such as benzoyl peroxide are preferred. The organic peroxide may be used alone or in combination of two or more.

(還元剤)
無機過酸化物及び有機過酸化物と併用できる還元剤としては、特段の制限はなく、公知の還元剤を使用することができる。具体的な化合物としては、チオ硫酸ナトリウム及びチオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩化合物、重亜硫酸ナトリウム及び重亜硫酸カリウム等の重亜硫酸塩化合物、次亜硫酸ナトリウム及び次亜硫酸カリウム等の次亜リン酸化合物、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カリウム等の亜硫酸化合物、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム(ロンガリット)などのヒドロキシメタンスルフィン酸塩、アスコルビン酸ナトリウムなどのアスコルビン酸又はその塩、エリソルビン酸ナトリウムなどのエリソルビン酸又はその塩、第一鉄塩、二硫化チオ尿素のほか、硫酸銅、並びに、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、ジメチルアミノプロピオニトリル、ジメチルアミノプロパノール、ピペラジン及びモルホリン等のアミン類等が挙げられる。これらの還元剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Reducing agent)
The reducing agent that can be used in combination with the inorganic peroxide and the organic peroxide is not particularly limited, and a known reducing agent can be used. Specific examples thereof include thiosulfate compounds such as sodium thiosulfate and potassium thiosulfate, bisulfite compounds such as sodium bisulfite and potassium bisulfite, and hypophosphite compounds such as sodium hyposulfate and potassium hyposulfate. Sulfuric acid compounds such as sodium sulfite and potassium sulfite, hydroxymethanesulfinate such as sodium hydroxymethanesulfinate (longalit), ascorbic acid or a salt thereof such as sodium ascorbate, erythorbic acid or a salt thereof such as sodium erythorsorbate, first. In addition to iron salts and thiourea disulfide, copper sulfate and amines such as diethanolamine, triethanolamine, hydrazine, hydroxylamine, dimethylaminopropionitrile, dimethylaminopropanol, piperazine and morpholin can be mentioned. These reducing agents can be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の濃度や使用量は、(メタ)アクリル酸金属塩の種類及び濃度、多価金属塩化合物の種類及び濃度、pH、水温等の条件、硬化時間等の設定値を考慮し、本組成物の用途によって適宜選択すれば良い。また、レドックス系開始剤の場合には、酸化剤と還元剤の組み合わせも適宜選択することができる。 The concentration and amount of the polymerization initiator should be determined in consideration of the type and concentration of the (meth) acrylic acid metal salt, the type and concentration of the polyvalent metal salt compound, the conditions such as pH and water temperature, and the set values such as the curing time. It may be appropriately selected depending on the intended use of the composition. Further, in the case of a redox-based initiator, a combination of an oxidizing agent and a reducing agent can be appropriately selected.

本組成物中における重合開始剤(還元剤を併用する場合は還元剤量は除く。)の濃度は、例えば、0.1mM以上200mM以下程度とすることができ、また例えば、1mM以上100mM以下であり、また例えば、1mM以上20mM以下である。また、還元剤を併用する場合の無機過酸化物及び有機過酸化物の本組成物における濃度は、例えば、0.1mM以上100mM以下程度とすることができ、また例えば、1mM以上100mM以下であり、また例えば、1mM以上20mM以下である。また、還元剤の本組成物における濃度は、例えば、1mM以上100mM以下程度とすることができ、また例えば、1mM以上40mM以下である。 The concentration of the polymerization initiator (excluding the amount of the reducing agent when the reducing agent is used in combination) in the present composition can be, for example, about 0.1 mM or more and 200 mM or less, and for example, 1 mM or more and 100 mM or less. Yes, and for example, 1 mM or more and 20 mM or less. The concentration of the inorganic peroxide and the organic peroxide in the present composition when a reducing agent is used in combination can be, for example, 0.1 mM or more and 100 mM or less, and for example, 1 mM or more and 100 mM or less. For example, it is 1 mM or more and 20 mM or less. The concentration of the reducing agent in the present composition can be, for example, 1 mM or more and 100 mM or less, and for example, 1 mM or more and 40 mM or less.

<(D)成分:水>
本組成物は、水を含有している。本組成物は、水溶液又は懸濁液等の形態で地盤等に適用される。本組成物において水は、各種成分を溶解又は分散して、地盤へのこれらの成分の運搬媒体等として機能することができる。また、水は、可使時間等の調整剤として機能することもできる。なお、本組成物は、水の他に、上記した各種成分を溶解し分散する有機溶媒を、本組成物の効果を損なわない範囲で含むことができる。
<(D) component: water>
The composition contains water. This composition is applied to the ground or the like in the form of an aqueous solution or a suspension. In this composition, water can dissolve or disperse various components and function as a transport medium for these components to the ground. In addition, water can also function as an adjusting agent for pot life and the like. In addition to water, the composition may contain an organic solvent that dissolves and disperses the various components described above, as long as the effects of the composition are not impaired.

本組成物中における水は、概して、本組成物中における(A)成分ないし(C)成分、さらに必要に応じて含まれる後述するその他の成分を除く残分に相当する。本組成物中における濃度は、特に限定するものではないが、例えば、50質量%以上であり、また例えば、60質量%であり、また例えば70質量%以上であり、また例えば80質量%以上などとすることができる。 The water in the present composition generally corresponds to the residue excluding the component (A) to the component (C) in the present composition and, if necessary, other components described later. The concentration in the composition is not particularly limited, but is, for example, 50% by mass or more, for example, 60% by mass, for example, 70% by mass or more, for example, 80% by mass or more, and the like. Can be.

<(E)成分:αヒドロキシ酸またはその塩>
本組成物は、上記(A)成分ないし(D)成分以外にも、(E)成分としてαヒドロキシ酸またはその塩を含んでいてもよい。一般に、地盤改良剤は、そのpH等、使用条件によっては鉄等の構造物の腐食が観察されることがある。このような場合、地盤改良剤にアルカリ化合物を添加してそのpHを調整し、腐食を抑制しようとすると、金属塩化合物に由来する析出物が生じてしまう場合があった。地盤改良剤がαヒドロキシ酸またはその塩を含むと、上記析出物が抑制または低減される。
αヒドロキシ酸としては、カルボン酸基と少なくとも一つの水酸基とを備える化合物であり、当該水酸基がカルボン酸基のα位に結合している化合物である。カルボン酸基は、2以上備えていてもよい。αヒドロキシ酸によれば、アルカリ存在下であっても、アクリル酸系金属塩等に由来する析出物の生成を抑制できる。αヒドロキシ酸としては、特に限定するものではないが、例えば、炭素数が2以上8以下のαヒドロキシ酸が挙げられる。炭素数が8を超えると、添加量を要することになるからである。αヒドロキシ酸の炭素数は、また例えば、2以上6以下であり、また例えば、4以上6以下である。
<Component (E): α-hydroxy acid or a salt thereof>
In addition to the above-mentioned component (A) to component (D), the present composition may contain α-hydroxy acid or a salt thereof as the component (E). In general, the ground improver may be observed to corrode a structure such as iron depending on the pH and other conditions of use. In such a case, when an alkaline compound is added to the ground improving agent to adjust its pH and an attempt is made to suppress corrosion, a precipitate derived from the metal salt compound may be generated. When the ground improving agent contains α-hydroxy acid or a salt thereof, the above-mentioned precipitate is suppressed or reduced.
The α-hydroxy acid is a compound having a carboxylic acid group and at least one hydroxyl group, and the hydroxyl group is bonded to the α-position of the carboxylic acid group. Two or more carboxylic acid groups may be provided. According to the α-hydroxy acid, the formation of precipitates derived from acrylic acid-based metal salts and the like can be suppressed even in the presence of an alkali. The α-hydroxy acid is not particularly limited, and examples thereof include α-hydroxy acids having 2 or more and 8 or less carbon atoms. This is because if the number of carbon atoms exceeds 8, an addition amount is required. The number of carbon atoms of the α-hydroxy acid is, for example, 2 or more and 6 or less, and for example, 4 or more and 6 or less.

かかるヒドロキシ酸としては、例えば、DL-乳酸、グリセリン酸、グルコン酸、パントイン酸、2-ヒドロキシ酪酸、2-ヒドロキシイソ酪酸、DL-マンデル酸、m-ヒドロキシマンデル酸、ロイシン酸、シトラマル酸、タルトロン酸、パントイン酸、α-フェニル乳酸、ベンジリデン乳酸、グリコール酸、ベンジル酸、ベンジルグリコール酸、キナ酸、2-ヒドロキシ吉草酸、2-ヒドロキシイソ吉草酸、2-ヒドロキシカプロン酸、2-ヒドロキシエナント酸、2-ヒドロキシカプリル酸、α-ヒドロキシイソカプリル酸、2-ヒドロキシペラルゴン酸、2-ヒドロキシカプリン酸、2-エチル-2-ヒドロキシ酪酸、2-ヒドロキシ-2-メチル酪酸、2-エチル-2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸、2-ヒドロキシ-3,3-ジメチル酪酸、2-ヒドロキシ-2,3-ジメチルブタン酸、2-ヒドロキシ-2,3,3-トリメチルブタン酸、2-ヒドロキシ-3-メチル吉草酸、2-ヒドロキシ-2-エチルペンタン酸、2-ヒドロキシ-2-メチルペンタン酸、2-ヒドロキシ-2,4-ジメチル吉草酸、2-ヒドロキシ-2-プロピルペンタン酸、2-ヒドロキシ-4-オキソペンタン酸、2-ヒドロキシ-4-メチル-3-オキソペンタン酸、α-ヒドロキシイソカプロン酸、2-ヒドロキシ-2-メチルヘキサン酸、3-メチル-2-ヒドロキシヘキサン酸、2-ヒドロキシ-3-オキソヘキサン酸、2-ヒドロキシ-4-オキソヘキサン酸、2-ヒドロキシ-5-オキソヘキサン酸、2-ヒドロキシ-2-メチルヘプタン酸、3-メチル-2-ヒドロキシヘプタン酸、2-ヒドロキシ-2-メチルオクタン酸、3-ヒドロキシ-4-メトキシマンデル酸、4-メトキシマンデル酸などの一価のカルボン酸であるαヒドロキシ酸が挙げられる。また、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸、DL-リンゴ酸等の二価以上のカルボン酸などの脂肪族αヒドロキシ酸が挙げられる。なかでも、クエン酸、イソクエン酸、DL-リンゴ酸等の二価以上のカルボン酸であるαヒドロキシ酸が好ましい。 Examples of such hydroxy acids include DL-lactic acid, glyceric acid, gluconic acid, pantoic acid, 2-hydroxybutyric acid, 2-hydroxyisobutyric acid, DL-mandelic acid, m-hydroxymandelic acid, leucic acid, citramaric acid and tartron. Acid, pantoic acid, α-phenyllactic acid, benziliden lactic acid, glycolic acid, benzylic acid, benzylglycolic acid, quinic acid, 2-hydroxyvaleric acid, 2-hydroxyisovaleric acid, 2-hydroxycaproic acid, 2-hydroxyenant acid , 2-Hydroxycaprylic acid, α-hydroxyisocaprylic acid, 2-hydroxypelargonic acid, 2-hydroxycapric acid, 2-ethyl-2-hydroxybutyric acid, 2-hydroxy-2-methylbutyric acid, 2-ethyl-2- Hydroxy-3-methylbutanoic acid, 2-hydroxy-3,3-dimethylbutyric acid, 2-hydroxy-2,3-dimethylbutanoic acid, 2-hydroxy-2,3,3-trimethylbutanoic acid, 2-hydroxy-3- Methyl valeric acid, 2-hydroxy-2-ethylpentanoic acid, 2-hydroxy-2-methylpentanoic acid, 2-hydroxy-2,4-dimethylvaleric acid, 2-hydroxy-2-propylpentanoic acid, 2-hydroxy- 4-oxopentanoic acid, 2-hydroxy-4-methyl-3-oxopentanoic acid, α-hydroxyisocaproic acid, 2-hydroxy-2-methylhexanoic acid, 3-methyl-2-hydroxyhexanoic acid, 2-hydroxy -3-oxohexanoic acid, 2-hydroxy-4-oxohexanoic acid, 2-hydroxy-5-oxohexanoic acid, 2-hydroxy-2-methylheptanoic acid, 3-methyl-2-hydroxyheptanoic acid, 2-hydroxy Examples thereof include α-hydroxy acid, which is a monovalent carboxylic acid such as -2-methyloctanoic acid, 3-hydroxy-4-methoxymandelic acid, and 4-methoxymandelic acid. Examples thereof include aliphatic α-hydroxy acids such as divalent or higher carboxylic acids such as tartaric acid, citric acid, isocitric acid and DL-malic acid. Of these, α-hydroxy acids, which are divalent or higher carboxylic acids such as citric acid, isocitric acid, and DL-malic acid, are preferable.

αヒドロキシ酸は、塩の形態であってもよい。例えば、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の塩であってもよい。 The α-hydroxy acid may be in the form of a salt. For example, it may be a salt of an alkali metal such as potassium or sodium.

αヒドロキシ酸の本組成物における濃度は、特に限定するものではないが、本組成物中の本多価金属塩化合物の中心金属のモル数に対するαヒドロキシ酸のモル数の比(モル比)を0.1以上とすることができる。かかるモル比が0.1未満であると、アルカリとの接触による多価金属塩化合物等に由来する析出物の抑制が困難となる傾向があるからである。同濃度は、また例えば、0.15以上、また例えば、0.20以上であり、また例えば、0.30以上である。また、同モル比は、特に限定するものではないが、1.0以下とすることができる。1.0を超えると、ゲルの強度が低下する傾向にあるからである。同濃度は、また例えば、0.90以下、また例えば、0.80以下であり、また例えば、0.70以下であり、また例えば、0.60以下である。同モル比の範囲は、これらの下限及び上限をそれぞれ組み合わせて得られる各種濃度範囲とすることができるが、例えば、0.10以上1.0以下であり、また例えば、0.15以上0.90以下であり、また例えば、0.20以上0.60以下である。 The concentration of α-hydroxy acid in the present composition is not particularly limited, but the ratio (molar ratio) of the number of moles of α-hydroxy acid to the number of moles of the central metal of the present polyvalent metal salt compound in the present composition is not particularly limited. It can be 0.1 or more. This is because if the molar ratio is less than 0.1, it tends to be difficult to suppress precipitates derived from polyvalent metal salt compounds and the like by contact with alkali. The same concentration is also, for example, 0.15 or more, for example, 0.20 or more, and for example, 0.30 or more. The molar ratio is not particularly limited, but can be 1.0 or less. This is because if it exceeds 1.0, the strength of the gel tends to decrease. The same concentration is also, for example, 0.90 or less, for example, 0.80 or less, for example, 0.70 or less, and for example, 0.60 or less. The range of the same molar ratio can be various concentration ranges obtained by combining these lower and upper limits, respectively, and is, for example, 0.10 or more and 1.0 or less, and for example, 0.15 or more and 0. It is 90 or less, and is, for example, 0.20 or more and 0.60 or less.

<その他の成分>
また、本組成物は、(メタ)アクリル酸金属塩以外のビニル系単量体を含むことができる。併用するビニル系単量体は、イオン性単量体(アニオン性単量体又はカチオン性単量体)及び非イオン性単量体のいずれでもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。アニオン性単量体としては、(メタ)アクリル酸;イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸、無水イタコン酸及び無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体並びにその塩または無水物;2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート硫酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、フェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、2-アクリロイルオキシアルキルホスホン酸及びこれらの塩(アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩)等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
<Other ingredients>
Further, the present composition can contain a vinyl-based monomer other than the (meth) acrylic acid metal salt. The vinyl-based monomer used in combination may be either an ionic monomer (anionic monomer or a cationic monomer) or a nonionic monomer, and these may be used in combination. Anionic monomers include (meth) acrylic acid; itaconic acid, itaconic acid monoalkyl ester, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl ester, citraconic acid, citraconic acid monoalkyl ester, Carboxyl group-containing monomers such as cinnamic acid, itaconic acid anhydride and maleic anhydride and salts or anhydrides thereof; 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, metallicylsulfonic acid, styrene. Sulphonic acid, polyoxyalkylene mono (meth) acrylate sulfate, 2-hydroxyethyl (meth) acryloyl phosphate, phenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, 2-acryloyloxyalkylphosphonic acid and salts thereof (alkali metal salt, alkaline soil). Kind metal salt, ammonium salt) and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

カチオン性単量体としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド及びこれらの塩等の三級アミノ基含有化合物;(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルオキシ2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等の四級アンモニウム塩基含有化合物等を用いることができる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the cationic monomer include tertiary amino group-containing compounds such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide and salts thereof; (Meta) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy2-hydroxy A quaternary ammonium base-containing compound such as propyltrimethylammonium chloride can be used. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

非イオン性単量体としては、(メタ)アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the nonionic monomer include (meth) acrylamide, dimethylacrylamide, diethylacrylamide, isopropylacrylamide, hydroxyethylacrylamide, vinylpyrrolidone, vinylformamide, vinylacetamide, (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, and polyoxyalkylene. Examples thereof include mono (meth) acrylate, polyoxyalkylene alkylallyl ether, and glycerin monoallyl ether. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

本組成物には、得られるゲル物の強度、寸法安定性及び耐久性を向上させるために、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンビスアクリルアミド及びヒドロキシエチレンビスアクリルアミド等の水溶性ジビニル単量体、並びにN-メチロールアクリルアミド等の架橋剤を配合するともできる。これらの架橋剤の含有量としては、その効果の観点から、(メタ)アクリル酸金属塩に対して、例えば、30質量%以下とすることができ、また例えば、20質量%以下である。 In this composition, in order to improve the strength, dimensional stability and durability of the obtained gel, a water-soluble divinyl monomer such as polyethylene glycol di (meth) acrylate, methylene bisacrylamide and hydroxyethylene bisacrylamide may be used. Further, a cross-linking agent such as N-methylolacrylamide may be blended. The content of these cross-linking agents may be, for example, 30% by mass or less, and for example, 20% by mass or less, based on the (meth) acrylic acid metal salt, from the viewpoint of its effect.

本組成物は、そのpHを調整する目的で塩基性化合物を含んでもよい。塩基性化合物は、水性媒体の液性をアルカリ側に変化させうるものであれば特に限定するものではなく、種々の有機塩基性化合物、無機塩基性化合物から適宜選択される1種又は2種以上を用いることができる。例えば、無機塩基性化合物を用いることが好ましい。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム等などの一般的なアルカリ剤を用いることができる。 The present composition may contain a basic compound for the purpose of adjusting its pH. The basic compound is not particularly limited as long as it can change the liquid property of the aqueous medium to the alkaline side, and is one or more appropriately selected from various organic basic compounds and inorganic basic compounds. Can be used. For example, it is preferable to use an inorganic basic compound. For example, general alkaline agents such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and the like can be used.

塩基性化合物の本組成物における濃度は、特に限定するものではないが、耐腐食性を向上できるようなpHが得られるように添加されればよい。本組成物において耐腐食性を確保するには、pHを一定範囲に調整することが最も有効である。既に説明した本組成物の好適なpHに調整するための塩基性化合物の濃度は、当該塩基性化合物の種類、混在する他の成分によっても変動する。このため、本組成物における塩基性化合物の使用量や濃度は、かかるpH範囲で規定されるか、あるいはかかるpH範囲に設定としてするための有効量として規定される。 The concentration of the basic compound in the present composition is not particularly limited, but may be added so as to obtain a pH capable of improving corrosion resistance. In order to ensure corrosion resistance in this composition, it is most effective to adjust the pH within a certain range. The concentration of the basic compound for adjusting to a suitable pH of the present composition described above also varies depending on the type of the basic compound and other components to be mixed. Therefore, the amount and concentration of the basic compound used in the present composition are specified in such a pH range or as an effective amount for setting in such a pH range.

本組成物のpHは、4.0以上9.0以下の範囲であることが好ましい。pHは、5.0以上9.0以下の範囲であってもよく、6.0以上9.0以下の範囲であってもよい。本組成物のpHが4.0以上であれば、耐腐食性が確保される傾向がある。pHが9.0以下であれば金属塩化合物に由来する析出物の発生を抑制または低減することができる。 The pH of the present composition is preferably in the range of 4.0 or more and 9.0 or less. The pH may be in the range of 5.0 or more and 9.0 or less, or may be in the range of 6.0 or more and 9.0 or less. When the pH of the present composition is 4.0 or more, corrosion resistance tends to be ensured. When the pH is 9.0 or less, the generation of precipitates derived from the metal salt compound can be suppressed or reduced.

また、本組成物の増量又は補強のために、必要に応じて骨材を配合することもできる。骨材としては、セメント、フライアッシュ、珪藻土、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、ベントナイト、パーライト、蛭石、高炉スラグ、石膏、珪砂、パルプ及び炭素粉等の粉体や各種繊維等を用いることができる。骨材は、使用量が多過ぎると、組成物の流動性やゲル物の曲げ強度を低減させる場合があるので、(メタ)アクリル酸金属塩の質量の10倍以下とするのが好ましい。組成物中に骨材が沈降する場合は、沈降防止剤等を併用することが好ましい。 In addition, an aggregate may be added as needed to increase or reinforce the composition. As the aggregate, cement, fly ash, diatomaceous earth, calcium carbonate, kaolin, clay, bentonite, pearlite, vermiculite, blast furnace slag, gypsum, silica sand, powder such as pulp and carbon powder, and various fibers can be used. .. If the amount of aggregate used is too large, the fluidity of the composition and the bending strength of the gel may be reduced. Therefore, the mass of the aggregate is preferably 10 times or less the mass of the (meth) acrylic acid metal salt. When the aggregate is settled in the composition, it is preferable to use a settling inhibitor or the like in combination.

上記以外にも、本組成物は、本組成物の効果を損なわない範囲で種々の成分を含むことができる。例えば、公知の水ガラス等の他の地盤改良剤を含むこともできる。また、4級アンモニウム塩、有機酸アミン塩、芳香族化合物、亜硝酸塩、アルコール、ヘキサメチレンテトラミンなどの公知の防錆剤、シリコーン系、鉱物油系、植物油系、高級アルコール系などの公知の消泡剤、公知の乳化剤及び公知の金属封止剤等から選択される1種又は2種以上を適宜含むことができる。 In addition to the above, the present composition may contain various components as long as the effects of the present composition are not impaired. For example, other ground improving agents such as known water glass can also be contained. Also, known rust preventives such as quaternary ammonium salts, organic acid amine salts, aromatic compounds, nitrites, alcohols and hexamethylenetetramine, and known defoamers such as silicone-based, mineral oil-based, vegetable oil-based and higher alcohol-based defoamers. One or more selected from foaming agents, known emulsifiers, known metal encapsulants and the like can be appropriately contained.

<本組成物の使用>
本組成物は、重合開始剤により重合反応が進行し、ゲル物を生じるものである。したがって、本組成物を、そのまま地盤に注入して地盤内でゲル化させるために使用することができる。本組成物によれば、優れた強度及び耐久性のゲル物を得ることができるとともに、腐食性が抑制されているため、改良土壌における金属製要素の腐食を抑制することができる。したがって、結果として、強固なゲル物を地盤中に形成することができる。また、本組成物は、鉄系構造体の腐食の抑制に優れている。したがって、本組成物は、堀削作業時の一次的な地盤補強から建築構造物の地盤改良といった恒久的な用途に至るまで広く適用することができる。
<Use of this composition>
In this composition, the polymerization reaction proceeds by the polymerization initiator to produce a gel product. Therefore, the present composition can be directly injected into the ground and used for gelling in the ground. According to this composition, a gel product having excellent strength and durability can be obtained, and since corrosiveness is suppressed, corrosion of metal elements in improved soil can be suppressed. Therefore, as a result, a strong gel can be formed in the ground. In addition, this composition is excellent in suppressing corrosion of iron-based structures. Therefore, this composition can be widely applied from primary ground reinforcement during excavation work to permanent use such as ground improvement of building structures.

<地盤改良のためのキット>
既述した(A)成分、(B)成分及び(C)成分を備えることにより、地盤改良のためのキット(以下、本キットともいう)とすることができる。本キットによれば、これらのうち1又は2以上の成分を、それぞれ水溶液等の水性組成物として備えて、用時混合して本組成物を調製することもできるし、別途準備した(D)成分である水を用いて、用時に(A)成分、(B)成分及び(C)成分を混合及び/又は溶解して本組成物を調製することもできる。本組成物を調製後は、本組成物による種々の特性を発揮することができる。なお、本キットは、(D)成分である水及び(E)成分であるαヒドロキシ酸を備えることもできる。
<Kit for ground improvement>
By including the above-mentioned components (A), (B) and (C), a kit for ground improvement (hereinafter, also referred to as this kit) can be obtained. According to this kit, one or more of these components can be prepared as an aqueous composition such as an aqueous solution and mixed at the time of use to prepare the present composition, or prepared separately (D). The present composition can also be prepared by mixing and / or dissolving the component (A), the component (B) and the component (C) at the time of use using water as a component. After preparing the present composition, various characteristics of the present composition can be exhibited. The kit may also include water as a component (D) and α-hydroxy acid as a component (E).

また、本キットは、用時調製のために(A)成分及び(C)成分を備える場合、本組成物を簡易に十分な可使時間を確保して利用することができるようになる。すなわち、本キットは、本組成物が重合開始剤である(C)成分を含んでいるために、調製と同時に重合が開始されてしまうことに起因する問題を克服することができる。本キットによれば、製造、流通、保管等に関する問題、地盤改良工事等における可使時間の短さなどを解決できる。 In addition, when the kit includes the component (A) and the component (C) for preparation at the time of use, the composition can be easily used with a sufficient pot life. That is, since the present composition contains the component (C) which is a polymerization initiator, the kit can overcome the problem caused by the polymerization being started at the same time as the preparation. According to this kit, problems related to manufacturing, distribution, storage, etc., short pot life in ground improvement work, etc. can be solved.

本キットは、(A)成分に対して(C)成分が作用しない態様で分離して備えるキット態様を採ることができる。すなわち、(A)成分と(C)成分とを反応させないための各種成分の分離態様のほか、こうした分離を実現するための形態も特に限定されない。例えば、分離のための形態としては、2以上の包装体に各種成分を分離してもよいし、あるいは2以上の区画や収納領域を有する一つの包装体等に各種成分を分離してもよい。 This kit can be provided separately in a manner in which the component (C) does not act on the component (A). That is, in addition to the separation mode of various components for preventing the reaction between the component (A) and the component (C), the form for realizing such separation is not particularly limited. For example, as a form for separation, various components may be separated into two or more packages, or various components may be separated into one package having two or more compartments or storage areas. ..

また、地盤注入時前に、本キットから本組成物を調製して、注入管を介して地盤に注入するようにしてもよいし、本キットの1又は2以上の成分を別個に注入管に注入して、注入管内で混合して本組成物を調製するようにしてもよい。 Alternatively, the composition may be prepared from the kit and injected into the ground via an injection tube prior to ground injection, or one or more components of the kit may be separately injected into the injection tube. The composition may be prepared by injecting and mixing in an infusion tube.

以下の表に本キットにおける各成分の組合せの態様について、2剤からなる本キットの例をいくつか例示する。以下の表において、「○」は、含有することを示し「×」は、含有しないことを示し、「○/×」は、含有していてもしていなくてもいずれでもよいことを示す。また、表の(a)は、(C)成分:重合開始剤を還元剤を併用せずに単独で用いる場合を示し、同(b)は、さらに還元剤を用いる場合を示す。 The table below exemplifies some examples of this kit consisting of two agents for the mode of combination of each component in this kit. In the table below, "○" indicates that it is contained, "x" indicates that it is not contained, and "○ / ×" indicates that it may or may not be contained. Further, (a) in the table shows a case where the component (C): polymerization initiator is used alone without using a reducing agent, and (b) shows a case where a reducing agent is further used.

Figure 0007052506000001
Figure 0007052506000001

上記表の(a)に示すように、(A)成分と(C)成分とを重合が開始されないように分離し、同(b)に示すように、(C)成分と還元剤とを、重合開始剤が消費されないように分離していれば、(D)成分:水他の成分については、種々の態様でキット化することが明らかである。また、上記表では、2剤からなるからなるキットとしたが、重合開始が抑制又は回避される組合せである限り、3剤以上に分割することもできる。さらに、(D)成分としての水は、これらのいずれかの剤に含ませることも可能であるし、別途の剤として準備するようにすることも可能である。 As shown in (a) of the above table, the component (A) and the component (C) are separated so as not to initiate polymerization, and as shown in the same (b), the component (C) and the reducing agent are separated. If the polymerization initiator is separated so as not to be consumed, it is clear that the component (D): water and other components are made into a kit in various embodiments. Further, in the above table, the kit consists of two agents, but it can be divided into three or more agents as long as the combination is such that the initiation of polymerization is suppressed or avoided. Further, water as the component (D) can be contained in any of these agents, or can be prepared as a separate agent.

本キットにおける、(A)成分~(C)成分の各成分の含有量は特に限定するものでない。調製時に、各成分の所要量を計量するようにしてもよいし、予め本組成物として好適な濃度やpHとなるように計量されていてもよい。また、所要量を簡易に計量できるように、一定量ずつに小分けされていてもよい。 The content of each component (A) to (C) in this kit is not particularly limited. At the time of preparation, the required amount of each component may be weighed, or it may be weighed in advance so as to have a concentration and pH suitable for the present composition. In addition, it may be subdivided into fixed amounts so that the required amount can be easily measured.

本キットにおいては、例えば、調製しようとする本組成物において意図する各成分の濃度となるように、各成分が予め計量等されていることが好ましい。 In this kit, for example, it is preferable that each component is measured in advance so as to have the concentration of each component intended in the present composition to be prepared.

また、(A)成分、(B)成分及び(C)成分は、適宜(D)成分である水等で溶液としてもよいしそれ自体(粉末や液体等)であってもよい。各成分の取扱性、安定性、物性に応じて適宜選択される。 Further, the component (A), the component (B) and the component (C) may be appropriately used as a solution with water or the like as the component (D), or may be themselves (powder, liquid or the like). It is appropriately selected according to the handleability, stability, and physical characteristics of each component.

<地盤改良方法>
本明細書に開示される地盤改良方法は、本組成物を地盤に導入する導入工程、を備えることができる。本方法によれば、適用される土壌の性質等にかかわらず、安定して、(A)成分を重合・硬化させることができて、優れた特性のゲル物を得ることができる。
<Ground improvement method>
The ground improvement method disclosed herein can include an introduction step of introducing the composition into the ground. According to this method, the component (A) can be stably polymerized and cured regardless of the properties of the soil to which it is applied, and a gel product having excellent properties can be obtained.

本方法は、既述の各種の地盤改良に適用が可能である。具体的な工法としては、既に説明した各種工法が挙げられる。本方法における、本組成物の導入工程は、適用する用途や工法に応じた公知の態様で本組成物を地盤に注入することによって実施することができる。一般的には、ポンプ等によって、注入すべき1種又は2種以上の液体を、地盤内に配置した注入管を介して、別個にあるいは注入管内等で混合しつつ圧送することによって、地盤に導入する。 This method can be applied to various ground improvements described above. Specific construction methods include various construction methods already described. The introduction step of the present composition in the present method can be carried out by injecting the present composition into the ground in a known manner according to the application application and the construction method. Generally, by pumping or the like, one or more kinds of liquids to be injected are pumped to the ground through an injection pipe arranged in the ground, separately or while being mixed in the injection pipe or the like. Introduce.

本方法は、注入固化工法(薬液注入工法)に好適である。注入固化工法(薬液注入工法)は、本組成物を砂地盤に浸透注入し、砂地盤の間隙に存在する水を注入剤に置換した後、注入剤がゲル化することにより砂地をバインディングすると共に漏水防止、止水、液状化防止及び地盤強化等の機能を奏する地盤改良工法である。比較的小規模な装置を用いて注入管から必要な箇所に薬液を注入し、固化させる工法であり、例えば、タンクや橋脚等の移動困難な既設構造物の直下の地盤の液状化対策に有効な地盤改良工法である。本組成物は、地盤への浸透性に優れ、優れた硬化速度及びゲル物強度を有することから、注入固化工法(薬液注入工法)に適用した場合に優れた性能を発揮することができる。 This method is suitable for the injection solidification method (chemical solution injection method). In the injection solidification method (chemical injection method), the composition is permeated into the sand ground, the water existing in the gaps of the sand ground is replaced with the injection agent, and then the injection agent gels to bind the sand ground. It is a ground improvement method that has functions such as water leakage prevention, water stoppage, liquefaction prevention, and ground strengthening. It is a method of injecting a chemical solution from an injection pipe to a required place and solidifying it using a relatively small-scale device. It is a ground improvement method. Since this composition has excellent permeability to the ground, excellent curing rate and gel strength, it can exhibit excellent performance when applied to the injection solidification method (chemical solution injection method).

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に
より限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「%」は、特に断らない限り
質量部及び質量%を意味する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. The present invention is not limited to these examples. In the following, "parts" and "%" mean parts by mass and% by mass unless otherwise specified.

以下に、地盤改良剤組成物の評価方法について記載し、その後、各実施例等について説明する。 The evaluation method of the ground improving agent composition will be described below, and then each Example and the like will be described.

[1]一軸圧縮強度
プラスチック製のモールド(内径50mm)に各組成物92gを入れ、豊浦砂298gを少しずつ加えて砂+組成物混合物を作製した。その後、25℃で3日以上静置して完全に硬化させ取り出して直径50mm、高さ85~90mmの試験体(サンドゲル)を作製した。この試験体を、圧縮試験機(インストロン社製5566型)にて1mm/minで圧縮し、荷重を計測した。荷重の最大値を試験体の断面積で除した値を圧縮強度(単位はkN/m2)とした。圧縮強度が2000kN/m2を超える場合、十分な強度を有するとして評価「○」と判定し、2000kN/m2未満の場合は、強度は十分ではないとして評価「×」と判定した。
[1] Uniaxial Compressive Strength 92 g of each composition was placed in a plastic mold (inner diameter 50 mm), and 298 g of Toyoura sand was added little by little to prepare a sand + composition mixture. Then, it was allowed to stand at 25 ° C. for 3 days or more to be completely cured and taken out to prepare a test piece (sand gel) having a diameter of 50 mm and a height of 85 to 90 mm. This test piece was compressed at 1 mm / min with a compression tester (Type 5566 manufactured by Instron), and the load was measured. The value obtained by dividing the maximum value of the load by the cross-sectional area of the test piece was taken as the compressive strength (unit: kN / m 2 ). When the compressive strength exceeds 2000 kN / m 2 , it is judged as having sufficient strength and evaluated as “◯”, and when it is less than 2000 kN / m 2 , it is judged as having insufficient strength and evaluated as “×”.

[2]鉄腐食速度
プラスチック製のモールド(内径50mm)に各組成物92gを入れ、たて50mm、よこ15mm、厚さ2mmの鋼材(SS400)を糸でモールド内に吊り下げて、鋼材の下端がモールドの底面から2cmの高さとなるように配置した。ここへ、豊浦砂298gを少しずつ加えて、鋼材を埋め込んだ砂+組成物混合物を作製した。その後、25℃で3日以上静置して完全に硬化させ取り出して直径50mm、高さ85~90mmの試験体(サンドゲル)を作製した。この試験体を、蓋付きの3L容器内に入れ、脱イオン水2.7Lに浸漬した後、蓋をして静置した。この状態で、室温25℃の部屋に140日間静置した後、試験体を引き揚げて鋼材を取り出し、スチールブラシで砂や錆を除去、乾燥して重量を測定し、以下の式に従って、1ヶ月(30日)あたりの重量減少率を算出した。
重量減少率%={(試験前の鋼材重量-試験後の鋼材重量)÷(試験前の鋼材重量)}×(30÷140)×100
[2] Iron Corrosion Rate Put 92 g of each composition in a plastic mold (inner diameter 50 mm), and hang a steel material (SS400) with a length of 50 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 2 mm in the mold with a thread to lower the lower end of the steel material. Was arranged so as to be at a height of 2 cm from the bottom surface of the mold. To this, 298 g of Toyoura sand was added little by little to prepare a sand + composition mixture in which a steel material was embedded. Then, it was allowed to stand at 25 ° C. for 3 days or more to be completely cured and taken out to prepare a test piece (sand gel) having a diameter of 50 mm and a height of 85 to 90 mm. This test piece was placed in a 3 L container with a lid, immersed in 2.7 L of deionized water, covered, and allowed to stand. In this state, after standing in a room at room temperature of 25 ° C for 140 days, the test piece is pulled up, the steel material is taken out, sand and rust are removed with a steel brush, dried and weighed, and one month according to the following formula. The weight loss rate per (30 days) was calculated.
Weight reduction rate% = {(Weight of steel before test-Weight of steel after test) ÷ (Weight of steel before test)} × (30 ÷ 140) × 100

<実施例1>
脱イオン水48.1gにAl23換算23%濃度のポリ塩化アルミニウム(塩基度83%)水溶液22.8g(ポリ塩化アルミニウム(PAC)をAl23換算で5.3%)、濃度40%のアクリル酸マグネシウム水溶液26.3g(アクリル酸マグネシウムとして10.5%)を加えて溶解した。次いで、過硫酸アンモニウム0.228gを溶解し、さらに、脱イオン水2gにチオ硫酸ナトリウム0.632gを溶解した水溶液を加えて実施例1の地盤改良剤組成物とした。pH計を用いて得られた地盤改良剤組成物のpHを測定した結果、pHは7.0であった。
<Example 1>
22.8 g of an aqueous solution of polyaluminum chloride (basicity 83%) having a concentration of 23% in terms of Al 2 O 3 (5.3% in terms of Al 2 O 3 of polyaluminum chloride (PAC)) in 48.1 g of deionized water, concentration 26.3 g (10.5% as magnesium acrylate) of a 40% aqueous magnesium acrylate solution was added and dissolved. Next, 0.228 g of ammonium persulfate was dissolved, and an aqueous solution prepared by dissolving 0.632 g of sodium thiosulfate in 2 g of deionized water was added to prepare the ground improving agent composition of Example 1. As a result of measuring the pH of the ground improving agent composition obtained using a pH meter, the pH was 7.0.

<実施例2~3及び比較例1~3>
(A)成分:アクリル酸マグネシウム、(B)成分:ポリ塩化アルミニウムを以下の表2に示すとおりとなるように使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、各種の地盤改良剤組成物を調製した。なお、表2には、各例で使用したポリ塩化アルミニウムの塩基度も併せて記載した。
<Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 3>
The same operation as in Example 1 was carried out except that the component (A): magnesium acrylate and the component (B): polyaluminum chloride were used as shown in Table 2 below, and various ground improving agent compositions were performed. The thing was prepared. Table 2 also shows the basicity of the polyaluminum chloride used in each example.

<実施例4>
脱イオン水1.8gにAl23換算10%濃度のポリ塩化アルミニウム(塩基度50%)水溶液55.0g(ポリ塩化アルミニウム(PAC)をAl23換算で5.5%)、濃度40%のアクリル酸マグネシウム水溶液27.5g(アクリル酸マグネシウムとして11.0%)を加えて溶解した。更に、クエン酸6.52gを添加して溶解した後、水酸化ナトリウム6.27gを徐々に加え、pHを7.0とした。次いで、過硫酸アンモニウム0.228gを溶解し、さらに、脱イオン水2gにチオ硫酸ナトリウム0.632gを溶解した水溶液を加えて実施例4の地盤改良剤組成物とした。
<Example 4>
1.8 g of deionized water with 55.0 g of an aqueous solution of polyaluminum chloride (basicity 50%) with a concentration of 10% in terms of Al 2 O 3 (5.5% of polyaluminum chloride (PAC) in terms of Al 2 O 3 ), concentration 27.5 g (11.0% as magnesium acrylate) of a 40% aqueous magnesium acrylate solution was added and dissolved. Further, 6.52 g of citric acid was added and dissolved, and then 6.27 g of sodium hydroxide was gradually added to adjust the pH to 7.0. Next, 0.228 g of ammonium persulfate was dissolved, and an aqueous solution prepared by dissolving 0.632 g of sodium thiosulfate in 2 g of deionized water was added to prepare the ground improving agent composition of Example 4.

実施例1~4及び比較例1~3の評価結果を、併せて表2に示す。 The evaluation results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are also shown in Table 2.

Figure 0007052506000002
Figure 0007052506000002

以下、表中の記載について補足する。
AAMg:アクリル酸マグネシウム
PAC:ポリ塩化アルミニウム
αHA/Al:クエン酸と、ポリ塩化アルミニウム由来のアルミニウムとのモル比
The following is a supplement to the description in the table.
AAMg: Magnesium acrylate PAC: Polyaluminum chloride αHA / Al: Molar ratio of citric acid to aluminum derived from polyaluminum chloride

表2に示すように、実施例1~4は、いずれも、そのゲル物の特性(一軸圧縮強度及び鉄腐食速度)において優れていた。すなわち、2000kN/m2または3000kN/m2を超える程の極めて高いゲル強度を示すとともに、優れた腐食抑制能を有していた。特に、塩基度がより高い多価金属塩化合物を用いた場合、及びαヒドロキシ酸であるクエン酸を用いた場合において優れた腐食抑制能を発揮した。 As shown in Table 2, all of Examples 1 to 4 were excellent in the characteristics of the gel material (uniaxial compressive strength and iron corrosion rate). That is, it exhibited an extremely high gel strength exceeding 2000 kN / m 2 or 3000 kN / m 2 and had an excellent corrosion suppressing ability. In particular, when a polyvalent metal salt compound having a higher basicity was used and when citric acid, which is an α-hydroxy acid, was used, excellent corrosion suppressing ability was exhibited.

これに対し、(メタ)アクリル酸金属塩及び多価金属塩化合物の濃度が低い比較例1では、十分な強度を有するゲル物は得られなかった。また、塩基度が低い多価金属塩化合物を用いた比較例2、3では、ゲル物の強度及び腐食抑制能の点で不十分な結果であった。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which the concentrations of the (meth) acrylic acid metal salt and the polyvalent metal salt compound were low, a gel having sufficient strength could not be obtained. Further, in Comparative Examples 2 and 3 using a polyvalent metal salt compound having a low basicity, the results were insufficient in terms of the strength of the gel and the ability to suppress corrosion.

本組成物は、非常に高い強度のゲル物を得ることが可能であるとともに、優れた腐食抑制能を有することができる。このため、地盤液状化防止用等各種用途の地盤改良剤組成物として有用であり、例えば地下管路の掘削工事における崩落防止のための地盤補強や、建築物基礎の支持力増強などの極めて高い強度の地盤改良を要求される用途にも適用可能である。また、移動不可能な既設の構造物直下の地盤に対しては、注入固化工法(薬液注入工法)による本発明の地盤改良剤組成物の適用が有用である。 This composition can obtain a gel having a very high strength and can have an excellent corrosion suppressing ability. Therefore, it is useful as a ground improving agent composition for various purposes such as for preventing ground liquefaction. For example, it is extremely high in ground reinforcement for preventing collapse in excavation work of underground pipelines and strengthening of bearing capacity of building foundations. It can also be applied to applications that require strong ground improvement. Further, it is useful to apply the ground improving agent composition of the present invention by the injection solidification method (chemical solution injection method) to the ground directly under the existing structure that cannot be moved.

Claims (6)

地盤改良剤組成物であって、
以下の(A)~(D)成分:
(A)(メタ)アクリル酸金属塩
(B)塩基度45%以上の多価金属塩化合物
(C)重合開始剤
(D)水
を含み、
前記(A)成分及び前記(B)成分の総量が15質量%を超え、30質量%以下であり、かつ前記(B)成分が4.0質量%以上である、組成物。
A ground improver composition,
The following components (A) to (D):
(A) (meth) acrylic acid metal salt (B) polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more (C) polymerization initiator (D) containing water.
A composition in which the total amount of the component (A) and the component (B) is more than 15% by mass, 30 % by mass or less, and the component (B) is 4.0% by mass or more .
前記多価金属塩化合物は、アルミニウム塩化合物である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the polyvalent metal salt compound is an aluminum salt compound. pHが4.0以上9.0以下である、請求項1又は2に記載の組成物。 The composition according to claim 1 or 2, wherein the pH is 4.0 or more and 9.0 or less. さらに、(E)成分としてαヒドロキシ酸またはその塩を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising α-hydroxy acid or a salt thereof as the component (E). 地盤改良方法であって、
(A)(メタ)アクリル酸金属塩
(B)塩基度45%以上の多価金属塩化合物
(C)重合開始剤
(D)水
を含み、
前記(A)成分及び前記(B)成分の総量が15質量%を超え、30質量%以下であり、かつ前記(B)成分が4.0質量%以上である、組成物を地盤に導入する工程、
を備える、方法。
It ’s a ground improvement method.
(A) (meth) acrylic acid metal salt (B) polyvalent metal salt compound having a basicity of 45% or more (C) polymerization initiator (D) containing water.
A composition in which the total amount of the component (A) and the component (B) exceeds 15% by mass, is 30 % by mass or less, and the component (B) is 4.0% by mass or more is introduced into the ground. Process to do,
How to prepare.
前記地盤改良方法は、注入固化工法である、請求項5に記載の方法。 The method according to claim 5, wherein the ground improvement method is an injection solidification method.
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