JP7098582B2 - 無機粒子含有組成物用添加剤 - Google Patents

Description

本発明は、無機粒子含有組成物用添加剤及び粘土含有組成物用添加剤に関する。

土木、建築などの分野では、土壌、セメントなどの様々な無機粒子を含有する組成物が様々な用途で用いられている。

例えば、地盤改良工法、山留め工法、基礎杭工法、および埋め戻し工法等で使用される無機粒子含有組成物として、ソイルセメントが知られている。ソイルセメントは、土にセメント系固化材あるいはこれに水を加えて混合したものである。土木、建築分野で用いるソイルセメントは、セメント系固化材と水とを事前に混合したセメントミルクを土に添加して調製されることが多い。ソイルセメントは、工法などの違いにより、要求特性、例えば、粘性、流動性などの物性も異なる。

ソイルセメントの粘性が高くなりすぎると、施工性が悪くなったり、品質が低下したりする。ソイルセメントの粘性を高くする因子の１つは粘土であり、低粘性化のためには粘土を分散させて、ソイルセメントの流動性を向上させることが望ましい。従来、ソイルセメントに用いる添加剤として、例えば、重曹とクエン酸ナトリウムの併用、グルコン酸塩、ポリアクリル酸塩などが知られている。特許文献１には、ポリオキシアルキレン基を有する特定の単量体１とリン酸モノエステル系単量体２とリン酸ジエステル系単量体３とをｐＨ７以下で共重合して得られるリン酸エステル系重合体を含有するソイルセメント用添加剤が開示されている。

このほかにも、土木、建築分野で用いる添加剤として、種々の化合物が知られている。例えば、コンクリートなどのセメントを用いた組成物用の添加剤、土壌改良用の添加剤、掘削流体用の添加剤として、フェノール骨格を有する化合物を用いることが知られている（特許文献２～７）。

特開２００７－１６９５４７号公報 特開平１－１５３５６１号公報 特開昭５９－１３６５５号公報 特開平１０－８５７１６号公報 特開平６－５７２４４号公報 特開平２－１８８４５７号公報 特開昭５７－１７５７６５号公報

土木、建築分野で用いられる無機粒子を含有する組成物には、例えば、ソイルセメントのように、適度な粘性を有し、また、硬化物が高い強度を有することが望まれるものがある。そのような組成物の粘性を低くするには、例えば、組成物中の水の量を増やすことが考えられるが、組成物の硬化物の強度が低下するおそれがある。
また、無機粒子を含有する組成物に添加する薬剤は、水溶液にした場合は粘性が小さく適度な粘度を有することが、取り扱い性や添加装置の自由度などの観点で望ましい。また、ケーキング抑制などの観点で、添加剤は、粉体の形態とした場合には吸湿性の少ないものが好ましい。

本発明は、低添加量でも、無機粒子含有組成物の粘性を低減でき、水溶液の粘度が低い添加剤を提供する。

本発明は、オルト位多価フェノール骨格を有する化合物を含有する、無機粒子含有組成物用添加剤に関する。

また、本発明は、オルト位多価フェノール骨格を有する化合物を含有する、粘土含有組成物用添加剤に関する。

以下、特記しない限り、本発明の添加剤という場合、これら２つの添加剤を意味するものとする。

本発明によれば、低添加量でも、無機粒子含有組成物の粘性を低減でき、水溶液の粘度が低い添加剤が提供される。粘度が高い場合は、添加装置によってはポンプ圧送に影響が生じるため、こうした観点では、水溶液の粘度は低い方が好ましい。

本発明で用いるオルト位多価フェノール骨格を有する化合物〔以下、（Ａ）成分という〕は、同一の芳香環において２つの水酸基がオルト位に存在する構造を有する化合物である。（Ａ）成分は、水酸基を２つ以上有する。また、（Ａ）成分は、環状構造を１つ以上有する。芳香環はベンゼン環が好ましい。

（Ａ）成分は、好ましくは分子量１００以上、更に好ましくは１２０以上である。また、(Ａ)成分は、好ましくは分子量４０００以下、更に好ましくは２０００以下、より更に好ましくは１０００以下、より更に好ましくは５００以下である。
本発明は、（Ａ）成分が、この範囲の分子量を有するオルト位多価フェノール骨格を有する化合物である、無機粒子含有組成物用添加剤を含む。すなわち、本発明は、オルト位多価フェノール骨格を有する分子量１００以上４０００以下の化合物を含有する、無機粒子含有組成物用添加剤を含む。

（Ａ）成分としては、ピロカテコール構造又はピロガロール構造を有する化合物が挙げられる。
（Ａ）成分としては、芳香環の置換基として、オルト位の水酸基以外の水酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、エステル基、アルデヒド基、エーテル基、及び炭素数１以上１２以下の炭化水素基から選ばれる１種以上の基を有する化合物、更に、芳香環の置換基として、オルト位の水酸基以外の水酸基、スルホン酸基、カルボン酸基及びエステル基から選ばれる１種以上の基を有する化合物が挙げられる。前記エステル基は、－ＣＯＯＲで表される基である。Ｒは炭素数１以上６以下のアルキル基が挙げられる。前記エーテル基は、－Ｏ－で表される基である。前記炭化水素基は、アルキル基が好ましい。前記炭化水素基の炭素数は１以上８以下が好ましい。前記炭化水素基は、炭素数１以上４以下のアルキル基がより好ましい。

（Ａ）成分としては、下記一般式（Ａ１）で表される化合物が挙げられる。

〔式中、Ｘは、水酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、及び炭素数１以上１２以下の炭化水素基から選ばれる基であり、複数存在する場合、同一でも異なっていてもよい。ｎは０以上４以下の数である。〕

一般式（Ａ１）中、Ｘは、水酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、及びエステル基から選ばれる基が好ましい。

ｎは、０、１又は２が好ましい。
Ｘのスルホン酸基、カルボン酸基は、それぞれ、塩となっていてもよい。塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩などのアルカリ土類金属塩（１／２原子）などが挙げられる。
Ｘのエステル基は、－ＣＯＯＲで表される基である。Ｒは炭素数１以上６以下のアルキル基が挙げられる。

（Ａ）成分は、分散性を上げ、ソイルセメントの粘度を下げる観点では、水酸基を２つ有する二価フェノール型の化合物よりも、水酸基を３つ有する三価フェノール型の化合物の方が好ましい。また、その上で、水酸基以外の置換基を有することも好ましい。この観点で、一般式（Ａ１）中、ｎが１でＸが水酸基である化合物、及びｎが２でＸの一方が水酸基であり、Ｘの他方が水酸基以外の基である化合物から選ばれる化合物が挙げられる。

（Ａ）成分は、静電斥力を付与し、ソイルセメントの粘度を下げる観点では、前記置換基として、ゼータ電位を付与できるようなアニオン基を有する化合物が好ましく、スルホン酸基を有する化合物がより好ましく、スルホン酸基を２つ以上、更に２つ有する化合物が更に好ましい。この観点で、一般式（Ａ１）中、ｎが２で、２つのＸが共にスルホン酸基である化合物が好ましい。

また、海成粘土やソイルセメントなど多価イオンが存在する組成物を対象とする場合は、（Ａ）成分は、スルホン酸基又は非イオン性置換基を有することが好ましい。この観点で、一般式（Ａ１）中、Ｘは、スルホン酸基、エステル基、及び炭素数１以上１２以下の炭化水素基から選ばれる基が好ましい。

一般式（Ａ１）中、ｎが０である化合物又はｎが１以上でＸが水酸基以外の基、例えばスルホン酸基、カルボン酸基及びエステル基から選ばれる基である化合物は、ピロカテコール構造を有する化合物である。ピロカテコール構造を有する化合物として、例えば、下記の化合物が挙げられる。

一般式（Ａ１）中、ｎが１でＸが水酸基である化合物は、ピロガロール構造を有する化合物である。ピロガロール構造を有する化合物として、例えば、下記の化合物が挙げられる。

一般式（Ａ１）中、ｎが２であり、Ｘの一方が水酸基であり、Ｘの他方がカルボン酸基及びエステル基から選ばれる基である化合物は、没食子酸構造を有する化合物である。没食子酸構造を有する化合物として、没食子酸、没食子酸塩、及び没食子酸エステルから選ばれる化合物が挙げられる。具体的には、例えば、下記の化合物が挙げられる。

他の（Ａ）成分として、芳香族オルト位多価ポリフェノールが挙げられる。芳香族オルト位多価ポリフェノールとしては、カテキンなどが挙げられる。
また、他の（Ａ）成分として、芳香族オルト位多価縮合環化合物が挙げられる。芳香族オルト位多価縮合環化合物としては、オルト位多価ナフタレンが挙げられる。より具体的には、２，３－ジヒドロキシナフタレン－６－スルホン酸又はその塩などが挙げられる。

本発明は、（Ａ）成分が、ピロカテコール構造を有する化合物である添加剤を含む。
本発明は、（Ａ）成分が、ピロガロール構造を有する化合物である添加剤を含む。
本発明は、（Ａ）成分が、没食子酸構造を有する化合物である添加剤を含む。

また、本発明の添加剤として、下記一般式（Ａ１－１）で表される化合物を含有する、無機粒子含有組成物用又は粘土含有組成物用の添加剤が挙げられる。

〔式中、Ｍは水素原子又はアルカリ金属、好ましくはアルカリ金属であり、ｎ１は１以上４以下、好ましくは２以下、より好ましくは２の数である。〕

また、本発明の添加剤として、下記一般式（Ａ１－２）で表される化合物を含有する、無機粒子含有組成物用又は粘土含有組成物用の添加剤が挙げられる。

〔式中、Ｘ^１は、水酸基、カルボン酸基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、及び炭素数１以上１２以下の炭化水素基から選ばれる基、好ましくは水酸基、カルボン酸基、及びエステル基から選ばれる基であり、複数存在する場合、同一でも異なっていてもよい。ｎは０以上、好ましくは１以上、そして、４以下、好ましくは３以下、より好ましくは２以下の数である。〕

本発明の添加剤は、無機粒子含有組成物用である。無機粒子としては、特に限定されないが、以下のものが挙げられる。
（１）セメント、石膏などの水硬性粉体
（２）フライアッシュ、シリカフューム、火山灰、けい酸白土などのポソラン作用を持つ粉体
（３）石炭灰、高炉スラグ、けい藻土などの潜在水硬性粉体
（４）土壌、粘土、及び、カオリン、ケイ酸アルミニウム、クレー、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、セリサイト、ベントナイトなどのケイ酸塩
（５）炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸鉛などの炭酸塩
（６）硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩
（７）ストロンチウムクロメート、ピグメントイエローなどのクロム酸塩
（８）モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム亜鉛、モリブデン酸マグネシウムなどのモリブデン酸塩
（９）アルミナ、酸化アンチモン、酸化チタニウム、酸化コバルト、四酸化三鉄、三酸化ニ鉄、四酸化三鉛、一酸化鉛、酸化クロムグリーン、三酸化タングステン、酸化イットリウムなどの金属酸化物
（１０）水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化鉄、メタチタン酸などの金属水酸化物
（１１）炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタンなどの金属炭化物
（１２）窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタン酸バリウム、サチンホワイト、カーボンブラック、グラファイト、クロムイエロー、硫化水銀、ウルトラマリン、パリスブルー、チタニウムイエロー、クロムバーミリオン、リトポン、アセト亜ヒ酸銅、ニッケル、銀、パラジウム、チタン酸ジルコン酸鉛などの、上記（１）～（１１）に分類されない他の無機粒子

本発明の添加剤の対象として、粘土含有組成物が挙げられる。粘土含有組成物は、粘土を含む土壌を含むことができる。また、粘土含有組成物は、水硬性粉体を含有することができる。本発明の添加剤の対象として、水硬性組成物が挙げられる。更に、本発明の添加剤の対象として、ソイルセメント、セメントミルクが挙げられる。

本発明の添加剤が用いられる無機粒子含有組成物は、地盤改良用又は土壌改良用であってよい。また、本発明の添加剤が用いられる粘土含有組成物は、地盤改良用又は土壌改良用であってよい。

本発明の添加剤は、消泡剤を含有することができる。（Ａ）成分が芳香環の置換基としてエステル基を有する化合物である場合は、消泡剤を含有すると本発明の効果がより向上する場合があるため、好ましい。

消泡剤としては、シリコーン系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、エーテル系消泡剤、脂肪族アミン系消泡剤が好ましく、シリコーン系消泡剤ではジメチルポリシロキサンがより好ましく、脂肪酸エステル系消泡剤ではポリアルキレングリコール脂肪酸エステルがより好ましく、エーテル系消泡剤ではポリアルキレングリコールアルキルエーテルがより好ましいく、脂肪族アミン系消泡剤ではアルキルジメチルアミンまたはその塩がより好ましい。

本発明の添加剤が消泡剤を含有する場合、消泡剤の含有量は、（Ａ）成分に対して、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上、そして、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。

本発明の添加剤は、無機粒子含有組成物の粘性をより低減できる観点で、還元剤を含有することが好ましい。（Ａ）成分と還元剤とを併用すると、意外にも、無機粒子含有組成物の粘性をより低減できることが見出された。例えば、（Ａ）成分の添加量が同じである場合、より低い粘性を有する無機粒子含有組成物が得られる。
還元剤としては、有機化合物系還元剤、無機化合物系還元剤が挙げられ、例えば、シュウ酸、ギ酸、ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸又はその塩、亜硫酸塩、第二鉄塩、チオ硫酸塩などが挙げられる。亜硫酸塩は、亜硫酸水素ナトリウムなどが挙げられる。還元剤の塩は、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩が更に好ましい。
還元剤としては、ヒドロキシメタンスルホン酸又はその塩、ヒドロキシメタンスルフィン酸又はその塩、亜硫酸塩、及びチオ硫酸塩から選ばれる１種以上が好ましく、チオ硫酸塩がより好ましい。

本発明の添加剤が還元剤を含有する場合、還元剤の含有量は、（Ａ）成分に対して、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは２５質量％以上、そして、好ましくは１０００質量％以下、より好ましくは５００質量％以下、さらに好ましくは３００質量％以下である。

本発明の添加剤は、強度向上剤、遅延剤、分散剤、多価イオン不溶化剤などを含有することができる。これらの成分は、各成分の使用目的などを考慮して公知の範囲の量で含有することができる。
強度向上剤としては、アルカノールアミンが挙げられ、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンが挙げられる。
遅延剤としては、オキシカルボン酸又はその塩が挙げられ、例えば、グルコン酸又はその塩、酒石酸又はその塩、クエン酸又はその塩が挙げられる。
分散剤としては、有機系分散剤、無機系分散剤が挙げられる。有機系分散剤としては、不飽和カルボン酸重合物、ナフタレン系分散剤が挙げられ、例えば、不飽和カルボン酸重合物又はその塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物又はその塩が挙げられる。不飽和カルボン酸としては（メタ）アクリル酸、マレイン酸、などが挙げられる。不飽和カルボン酸が含まれるコポリマーでも良い。また、無機系分散剤としては、リン酸塩類が挙げられ、例えば、ポリリン酸又はその塩、リン酸又はその塩、トリポリリン酸又はその塩が挙げられる。
多価イオン不溶化剤としては、無機炭酸塩が挙げられ、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムが挙げられる。

本発明の添加剤中、（Ａ）成分の含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上、より更に好ましくは７０質量％以上であり、上限値は１００質量％以下とすることができる。この含有量は１００質量％であってもよい。すなわち、本発明の添加剤は、（Ａ）成分からなるものであってよい。本発明の添加剤が（Ａ）成分以外の成分を含有する場合、該添加剤中の（Ａ）成分の含有量の上限値は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下とすることができる。なお、本発明の添加剤は、水溶液など、適用しやすい形態で用いることができ、その場合、水などの希釈ないし増量ないし賦形などの目的で用いる成分は、添加剤の含有量から除外してよい。

本発明の添加剤は水溶液とした場合の粘度が低く、取り扱い性に優れ、また添加装置の自由度も高いものとなる。本発明の添加剤は、（Ａ）成分を３５質量％含有する水溶液とした場合の粘度が、１０℃で、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下、である。ここで、当該水溶液の粘度は、東機産業株式会社製ＴＶＢ－１０（Ｂ形粘度計）を用いＭ１ローター、１２ｒｐｍの条件で測定されたものである。

本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する、無機粒子含有組成物を提供する。すなわち、（Ａ）成分、及び無機粒子を含有する、無機粒子含有組成物を提供する。更に、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を混合する、無機粒子含有組成物の製造方法を提供する。すなわち、（Ａ）成分、及び無機粒子を混合する、無機粒子含有組成物の製造方法を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する、粘土含有組成物を提供する。すなわち、（Ａ）成分、及び粘土を含有する粘土含有組成物を提供する。更に、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を混合する、粘土含有組成物の製造方法を提供する。すなわち、（Ａ）成分、及び粘土を混合する、粘土含有組成物の製造方法を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する、ソイルセメントを提供する。すなわち、（Ａ）成分、土壌、及び水硬性粉体を含有するソイルセメントを提供する。更に、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を混合するする、ソイルセメントの製造方法を提供する。すなわち、（Ａ）成分、土壌、及び水硬性粉体を混合するソイルセメントの製造方法を提供する。
これらにおける（Ａ）成分には、前記した（Ａ）成分の態様から選択される１又はそれ以上の態様が適用できる。また、これらの組成物やソイルセメント及びそれらの製造方法には、本発明の添加剤で述べた事項を適宜適用できる。例えば、これらの何れの態様においても、（Ａ）成分は、オルト位多価フェノール骨格を有する分子量１００以上４０００以下の化合物であってよい。また、本発明の無機粒子含有組成物、粘土含有組成物及びソイルセメントは、それぞれ、消泡剤及び／又は還元剤を含有してよい。

本発明の粘土含有組成物としては、（Ａ）成分、粘土、及び水を含有する粘土含有組成物が挙げられる。
本発明の粘土含有組成物中、（Ａ）成分の含有量は、粘土に対して、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上、よりさらに好ましくは０．２質量％以上、そして、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下である。

本発明のソイルセメントについて説明する。
本発明のソイルセメントは、例えば、地盤改良工法、山留め工法、基礎杭工法、および埋め戻し工法等で用いられる。
本発明のソイルセメントとしては、（Ａ）成分、土壌、水硬性粉体、及び水を含有するソイルセメントが挙げられる。
本発明のソイルセメント中、（Ａ）成分の含有量は、水硬性粉体に対して、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．４質量％以上、更に好ましくは０．８質量％以上、そして、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。本発明の添加剤を用いる場合は、好ましくは、ソイルセメント中の（Ａ）成分の含有量がこの範囲となるように用いられる。
本発明のソイルセメント中、土壌の含有量は、水硬性粉体に対して、好ましくは４００質量％以上、より好ましくは６００質量％以上、そして、好ましくは１３００質量％以下、より好ましくは１０００質量％以下である。
本発明のソイルセメントは、水／水硬性粉体比（Ｗ／Ｐ）が、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは１００質量％以上、そして、好ましくは４００質量％以下、より好ましくは３００質量％以下、更に好ましくは２００質量％以下である。ここで、水／水硬性粉体（Ｗ／Ｐ）は、ソイルセメント中の水と水硬性粉体の質量百分率（質量％）であり、水／水硬性粉体×１００で算出される。またＷ／Ｐは、水硬性粉体がセメントである場合は、Ｗ／Ｃで表記される場合がある。なお、水硬性粉体が、セメントなどの水和反応により硬化する物性を有する粉体の他、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉（炭酸カルシウム粉末）から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。また、水和反応により硬化する物性を有する粉体が、高強度混和材を含有する場合、高強度混和材の量も水硬性粉体の量に算入する。これは、水硬性粉体の質量が関係する他の質量％などにおいても同様である。

土壌としては、砂、シルト、粘土等が挙げられる。これらは施工現場で発生する発生土を用いることができる。また、前記ソイルセメントの土壌以外の成分含む組成物を、地盤改良等の目的で高圧ジェット噴流体として地盤等に注入した際に、地盤中の土を噴流体に巻き込むことによって、ソイルセメントを製造して良い。本発明のソイルセメント組成物は、例えばトンネル工事における流動化処理土（インバートモルタル）等として用いることができる。

本発明の添加剤は、例えば、地盤の改良工法の対象となる土壌が、酸性土、海成粘土（例えば、塩濃度が高く、多価イオンも多い粘土）、アロフェンを含む粘性な土壌、すなわち粘土を含む土壌であっても効果が発現する。例えば、アロフェンと海水とを含んだ土壌や、アロフェンを含む海成粘性土の地盤改良にも使用できる。本発明の添加剤は、海成粘土を含む土壌を対象とするソイルセメントや水硬性組成物に用いることができる。従って、土壌は、海成粘土を含む土壌であってよい。

本発明は、土壌、水硬性粉体、及び本発明の添加剤を含有する、地盤改良体を提供する。すなわち、土壌、水硬性粉体、及び（Ａ）成分を含有する、地盤改良体を提供する。
本発明は、本発明の添加剤を含有する水硬性組成物を地盤と混合する、地盤の改良工法を提供する。すなわち、（Ａ）を含有する水硬性組成物を地盤と混合する、地盤の改良工法を提供する。
これらにおける（Ａ）成分には、前記した（Ａ）成分の態様から選択される１又はそれ以上の態様が適用できる。また、これらの地盤改良体や地盤の改良工法には、本発明の添加剤で述べた事項を適宜適用できる。例えば、これらの何れの態様においても、（Ａ）成分は、オルト位多価フェノール骨格を有する分子量１００以上４０００以下の化合物であってよい。

ソイルセメントの製造方法は、例えば、本発明の添加剤及び水を含有する混練水と水硬性粉体とを混合してスラリーを得る工程と、該スラリーと土壌とを混合する工程とを含むものが挙げられる。スラリーを得る工程として、使用されるミキサーは均一に混合されるものであれば特に限定されるものではないが、一般的に機械撹拌翼で撹拌するタイプのものが多く使用されている。このミキサー等に撹拌しながら、本発明の添加剤、水、水硬性粉体を投入し、例えば１分以上１０分以下、混練することによりスラリーが得られる。本発明の添加剤は、水と予め混合して混練水として用いるか、セメントミルク製造後にセメントミルクに添加して使用することが好ましい。この製造方法では、（Ａ）成分、土壌、水、水硬性粉体は、本発明のソイルセメントで述べた量的関係を満たすように用いることができる。本発明は、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する地盤改良用スラリーを提供する。すなわち、水硬性粉体、水、及び（Ａ）成分を含有する地盤改良用スラリーを提供する。これらにおける（Ａ）成分には、前記した（Ａ）成分の態様から選択される１又はそれ以上の態様が適用できる。また、これらのスラリーには、本発明の添加剤で述べた事項を適宜適用できる。例えば、これらの何れの態様においても、（Ａ）成分は、オルト位多価フェノール骨格を有する分子量１００以上４０００以下の化合物であってよい。これらのスラリーは、前記のソイルセメントの製造方法に好適に用いられる。また、以下で述べるスラリーは、本発明の地盤改良用スラリーであってよい。

次いで、スラリーと土壌とを混合する工程として、具体的に撹拌混合メカニズムから分類すると、（１）ＣＤＭ工法に代表される調製されたスラリーを地中で吐出しながら機械撹拌翼で撹拌する工法、（２）噴射撹拌工法に代表される調製されたスラリーを高圧ジェット噴流体として地中に送り、周囲の土砂を削り取り撹拌する工法、（３）地中連続壁工法における多軸式オーガー（ＳＭＷ工法など）や鉛直撹拌横曳式（ＴＲＤ工法など）など、調製されたスラリーを吐出して原位置の土壌と撹拌・混合する工法などが挙げられ、これら工法によりソイルセメントが製造される。

ソイルセメントを造成する方法の一例として、本発明の添加剤を含む水硬性組成物（セメント系固化材）をその質量の好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、そして、好ましくは２００％以下、より好ましくは１５０％以下の混練水に混合してセメントスラリーを調製し、このセメントスラリーを改良すべき地盤中に、改良対象土の容積の０．１倍以上１．５倍以下の容積をもって打設・混合し、硬化させる方法が挙げられる。

この方法において、セメントスラリー中の混練水の量が、水硬性組成物（セメント系固化材）の質量の５０％以上であれば、得られるスラリーの粘性が低減されポンプ圧送が容易となりワーカビリティも良好となり、また前記混練水の量が２００％以下であれば、材料分離が抑制され、改良土の強度低下やバラツキも低減される。

またこの方法において、セメントスラリーの打設量が、改良対象土の容量の０．１倍以上であると、セメントスラリーと改良対象土の混合が適正となり、品質も良好となる。

また、掘削土を流動化し、埋め戻す工法においても、本発明の添加剤を含む水硬性組成物（セメント系固化材）と混練水との混合量、セメントスラリーと改良対象土の混合量は、上記と同様に行うことができる。

本発明は、オルト位多価フェノール骨格を有する化合物の、無機粒子含有組成物用添加剤としての使用を提供する。
また、本発明は、オルト位多価フェノール骨格を有する化合物の、粘土含有組成物用添加剤としての使用を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する組成物の、ソイルセメントとしての使用を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び（Ａ）成分を含有する組成物の、ソイルセメントとしての使用を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、及び本発明の添加剤を含有する硬化体の、地盤改良体としての使用を提供する。
また、本発明は、土壌、水硬性粉体、及び（Ａ）成分を含有する硬化体の、地盤改良体としての使用を提供する。
また、本発明は、水硬性粉体、水、及び本発明の添加剤を含有する組成物の、地盤改良用スラリーとしての使用を提供する。
また、本発明は、水硬性粉体、水、及び（Ａ）成分を含有する組成物の、地盤改良用スラリーとしての使用を提供する。
これらの使用における（Ａ）成分には、前記した（Ａ）成分の態様から選択される１又はそれ以上の態様が適用できる。また、これらの使用には、本発明の添加剤、ソイルセメント、地盤改良体、地盤改良用スラリー、地盤の改良方法で述べた事項を適宜適用できる。例えば、これらの何れの使用においても、（Ａ）成分は、オルト位多価フェノール骨格を有する分子量１００以上４０００以下の化合物であってよい。

実施例１及び比較例１
粘土（スミクレー、住友大阪セメント株式会社製）に上水道水を加え、密度を１．８ｇ／ｃｍ^３に調整した泥水を調製した。また、表１の添加剤と水とを撹拌混合して全体で１０ｇの添加剤組成物を調製した。添加剤の量は、粘土に対する添加量が表１の値となるように調整した。
泥水３６０ｇに対し、添加剤組成物１０ｇを添加し、ハンドミキサーで１分間撹拌した。得られた泥水をハンドタップにて脱気し、ベーンせん断抵抗値を測定した。測定には、ベーンせん断測定装置（テスコ社製ポケットベーン）を使用した。羽根（ベーン）は、２０ｍｍ×４０ｍｍのものを使用した。結果を表１に示す。ベーンせん断抵抗値の値が小さいほど、泥水が低粘性であり、作業性が良好であることを意味する。

※１：粘土に対する質量％
※２：ポリアクリル酸Ｎａ、重量平均分子量９０００

表１中、比較例１－２のポリアクリル酸Ｎａでは、添加量を０．２５質量％から０．１２５質量％に低減するとベーンせん断抵抗値が大きくなり、低添加量では泥水を低粘性にできないことがわかる。一方、実施例の添加剤は、添加量を０．２５質量％から０．１２５質量％に低減しても、同じ添加量でのベーンせん断抵抗値が比較例１－２よりも小さくなり、低添加量でも泥水をより低粘性にできることがわかる。

実施例２及び比較例２
粘土（スミクレー、住友大阪セメント株式会社製）に上水道水を加え、密度を１．８ｇ／ｃｍ^３に調整した泥水を３５０ｇ調製した。さらに水酸化カルシウム５ｇと水５ｇを加え、ハンドミキサーで１分間撹拌した。また、表２の添加剤と水とを撹拌混合して全体で１０ｇの添加剤組成物を調製した。添加剤の量は、粘土に対する添加量が表２の値となるように調整した。
泥水３６０ｇに対し、添加剤組成物１０ｇを添加し、ハンドミキサーで１分間撹拌した。得られた泥水をハンドタップにて脱気し、ベーンせん断抵抗値を測定した。測定には、ベーンせん断測定装置（テスコ社製ポケットベーン）を使用した。羽根（ベーン）は、２０ｍｍ×４０ｍｍのものを使用した。結果を表２に示す。

※３：粘土に対する質量％
※４：ポリアクリル酸Ｎａ、重量平均分子量９０００

海成粘土のようなカルシウム等のイオンを豊富に含む土壌では、粘性を低減することがより困難となる。本例は、そのような土壌を想定して泥水中のカルシウム分を増量して試験したものである。表２の結果から、実施例の添加剤は、ベーンせん断抵抗値が比較例２－２よりも小さくなり、カルシウム分が多い泥水に対しても、より低粘性にできることがわかる。

実施例３及び比較例３
粘土（スミクレー、住友大阪セメント株式会社製）に上水道水を加え、密度を１．８ｇ／ｃｍ^３に調整した泥水を調製した。
セメント４０ｇ及び表３の添加剤と水とを含有する混練水４０ｇを混合してセメントミルクを調製した。添加剤の量は、セメントに対する添加量が表３の値となるように調整した。
泥水３６０ｇをハンドミキサーで１分間撹拌後、セメントミルクの全量を添加し、さらにハンドミキサーで１分間撹拌した。得られたソイルセメントをハンドタップにて脱気し、ベーンせん断抵抗値を測定した。測定には、ベーンせん断測定装置（テスコ社製ポケットベーン）を使用した。羽根（ベーン）は、２０ｍｍ×４０ｍｍのものを使用した。結果を表３に示す。ベーンせん断抵抗値の値が小さいほど、ソイルセメントが低粘性であり、作業性が良好であることを意味する。

※５：セメントに対する質量％
※６：ポリアクリル酸Ｎａ、重量平均分子量９０００

表３中、比較例３－１のポリアクリル酸Ｎａでは、添加量を１．６質量％から０．８質量％に低減するとベーンせん断抵抗値が大きくなり、低添加量では泥水を低粘性にできないことがわかる。また、比較例３－３、３－４、３－５の添加剤は、添加量が１．６質量％の水準で泥水を低粘性にできないことがわかる。一方、実施例の添加剤は、添加量を１．６質量％から０．８質量％に低減しても、同じ添加量でのベーンせん断抵抗値が比較例３－２よりも小さくなり、低添加量でも泥水をより低粘性にできることがわかる。

実施例４及び比較例４
表４に示す添加剤の２５質量％水溶液又は３５質量％水溶液を調製し、１０℃での粘度を測定した。粘度は東機産業株式会社製ＴＶＢ－１０（Ｂ形粘度計）を用いＭ１ローター、１２ｒｐｍの条件で測定した。結果を表４に示す。

※７：ポリアクリル酸Ｎａ、重量平均分子量９０００

実施例５
実施例３（一部）と同様に、ただし、消泡剤を添加剤に対して３質量％の量で混練水に添加して、ソイルセメントの調製を行い、ベーンせん断抵抗値を測定した。結果を表５に示す。なお、消泡剤は、フォームレックス７９７（脂肪酸エステル系消泡剤、日華化学株式会社）を使用した。

※８：セメントに対する質量％

実施例６及び比較例６
実施例３（一部）と同様に、ただし、還元剤をセメントに対して表６の量となるように混練水に添加して、ソイルセメントの調製を行い、ベーンせん断抵抗値を測定した。結果を表６に示す。

※９：セメントに対する質量％

Claims (11)

1. オルト位多価フェノール骨格を有する分子量５００以下の化合物を含有する、粘土含有組成物用添加剤であって、
   粘土含有組成物が、地盤改良用又は土壌改良用である、
   粘土含有組成物用添加剤。
2. 粘土含有組成物が、ソイルセメントである、請求項１記載の粘土含有組成物用添加剤。
3. 前記化合物が、ピロカテコール構造又はピロガロール構造を有する化合物である、請求項１又は２記載の添加剤。
4. 前記化合物が、芳香環の置換基として、オルト位の水酸基以外の水酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、エステル基、アルデヒド基、エーテル基、及び炭素数１以上１２以下の炭化水素基から選ばれる１種以上の基を有する化合物である、請求項１～３の何れか１項記載の添加剤。
5. 消泡剤を含有する、請求項１～４の何れか１項記載の添加剤。
6. 還元剤を含有する、請求項１～５の何れか１項記載の添加剤。
7. 土壌、水硬性粉体、水、及び請求項１～６の何れか１項記載の添加剤を含有する、ソイルセメント。
8. 土壌、水硬性粉体、及び請求項１～６の何れか１項記載の添加剤を含有する、地盤改良体。
9. 水硬性粉体、水、及び請求項１～６の何れか１項記載の添加剤を含有する地盤改良用スラリー。
10. 請求項１～６の何れか１項記載の添加剤を含有する水硬性組成物を地盤と混合する、地盤の改良工法。
11. オルト位多価フェノール骨格を有する分子量５００以下の化合物の、粘土含有組成物用添加剤としての使用であって、
    粘土含有組成物が、地盤改良用又は土壌改良用である、
    使用。