JP7172148B2 - SOIL IMPROVEMENT COMPOSITION AND USE THEREOF - Google Patents

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JP7172148B2 JP2018108032A JP2018108032A JP7172148B2 JP 7172148 B2 JP7172148 B2 JP 7172148B2 JP 2018108032 A JP2018108032 A JP 2018108032A JP 2018108032 A JP2018108032 A JP 2018108032A JP 7172148 B2 JP7172148 B2 JP 7172148B2
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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。 This specification relates to a soil improvement composition and its use.

軟弱な地盤等を改良する薬剤として従来から地盤改良剤が知られており、掘削作業時の一時的な補強、建築構造物の地盤改良、地下鉄や道路又は鉄道トンネル等の地下構造物の漏水防止(止水)、並びに液状化防止及び免震等を目的とした地盤改良などの幅広い用途で使用されている。 Soil improvement agents have long been known as agents for improving soft ground, etc., and are used for temporary reinforcement during excavation work, ground improvement for building structures, and leakage prevention for underground structures such as subways, roads, and railway tunnels. It is used in a wide range of applications such as ground improvement for the purpose of (stopping water), liquefaction prevention and seismic isolation.

地盤改良剤としては、水ガラス系、アクリル系、ポリビニルアルコール系及びウレタン系等の各種薬剤が知られている。中でも、アクリル系の地盤改良剤は、アクリル系単量体及び重合開始剤等を含む組成物からなり、地盤への良好な浸透性を有するとともに、炭素-炭素結合からなる主鎖骨格による優れた耐久性を発揮することができる点において有用である。 Various agents such as water glass-based, acrylic-based, polyvinyl alcohol-based, and urethane-based soil improvement agents are known. Among them, the acrylic soil improvement agent consists of a composition containing an acrylic monomer and a polymerization initiator, etc., has good permeability to the ground, and has an excellent main chain skeleton composed of carbon-carbon bonds. It is useful in that it can exhibit durability.

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開示されている。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塩水溶液を含有する(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。 For example, Patent Document 1 discloses a composition for 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. things are disclosed. Patent Document 2 discloses a (meth)acrylic acid-based chemical containing an aqueous solution of a monovalent or divalent metal salt of (meth)acrylic acid, an aqueous solution of a water-soluble aluminum salt, and an aqueous solution of bisulfite. Patent Document 3 discloses a ground grouting agent composition containing a metal (meth)acrylate, a polyvalent metal salt compound other than the metal (meth)acrylate, an oxidizing agent, a specific reducing agent, and water. ing.

特開2001-241288号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-241288 特開2006-104795号公報JP 2006-104795 A 特開2016-130286号公報JP 2016-130286 A

本発明者らによれば、特許文献1~3に記載の地盤改良剤では、適用する地盤等の使用環境によっては(メタ)アクリル酸などのラジカル重合反応が阻害されて硬化不良を生じることがわかった。特に、地盤改良剤を、土と混合又は土に浸透させて硬化させる場合に、硬化不良が顕著となる場合があることが判明し、地盤を所望の強度に改良することが困難である上に、未反応の単量体が残存するなどの問題を生じてしまうことがわかった。 According to the present inventors, in the soil improvement agents described in Patent Documents 1 to 3, the radical polymerization reaction of (meth)acrylic acid is inhibited depending on the usage environment such as the ground to which it is applied, resulting in poor curing. all right. In particular, when the soil improvement agent is mixed with the soil or permeated into the soil and hardened, it has been found that poor hardening may become noticeable, and it is difficult to improve the ground to the desired strength. , and unreacted monomers remain.

本明細書は、使用環境による重合反応の阻害を低減し、良好な反応性を確保することができる地盤改良剤組成物を提供する。 The present specification provides a soil improvement agent composition that can reduce inhibition of polymerization reaction due to usage environment and ensure good reactivity.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ビニル系不飽和単量体の硬化を用いる地盤改良剤組成物において、無機塩を添加することで、地盤の種類に関わらず、安定して前記単量体を重合させ硬化させ得るという知見を得た。本明細書は、かかる知見に基づき、以下の手段を提供する。 The present inventors have made intensive studies in view of the above problems, and found that the addition of an inorganic salt in a soil improvement agent composition that uses curing of a vinyl-based unsaturated monomer stabilizes it regardless of the type of ground. It has been found that the monomer can be polymerized and cured by This specification provides the following means based on this knowledge.

[1]地盤改良剤組成物であって、
以下の(A)~(D)成分:
(A)ビニル系不飽和単量体又はその塩
(B)重合開始剤
(C)無機塩
(D)水
を含む、組成物。
[2]前記(C)成分の総量が、0.05質量%以上である、[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]陽イオン交換容量が0.3meq/100g以上の地盤改良用である、[1]~[3]のいずれか一項に記載の組成物。
[5]さらに、(E)成分:
(E)架橋性多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を2以上有する単量体からなる群から選択される1種又は2種以上の架橋剤
を含む、[1]~[4]のいずれか一項に記載の組成物。
[6]前記(A)成分及び前記(E)成分の総量が、1.0質量%以上40質量%以下である、[5]に記載の組成物。
[7]地盤改良のためのキットであって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
無機塩と、
を備える、キット。
[8]地盤改良方法であって、
[1]~[6]のいずれかに記載の地盤改良剤組成物を地盤中で硬化させる工程を備える、方法。
[1] A soil improvement agent composition,
The following (A) to (D) components:
A composition comprising (A) a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof (B) a polymerization initiator (C) an inorganic salt (D) water.
[2] The composition according to [1], wherein the total amount of component (C) is 0.05% by mass or more.
[3] The composition according to [1] or [2], which has a pH of 4.0 or more and 9.0 or less.
[4] The composition according to any one of [1] to [3], which has a cation exchange capacity of 0.3 meq/100 g or more and is for soil improvement.
[5] Furthermore, component (E):
(E) one or more crosslinking agents selected from the group consisting of a crosslinkable polyvalent metal salt compound and a monomer having two or more vinyl unsaturated groups of [1] to [4] A composition according to any one of the preceding claims.
[6] The composition according to [5], wherein the total amount of the component (A) and the component (E) is 1.0% by mass or more and 40% by mass or less.
[7] A kit for ground improvement,
a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof;
a polymerization initiator;
an inorganic salt;
kit.
[8] A ground improvement method,
A method comprising the step of curing the soil improvement agent composition according to any one of [1] to [6] in the ground.

本明細書は、地盤改良剤組成物及びその利用を提供する。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。)は、地盤改良のための硬化性成分であるビニル系不飽和単量体又はその塩と、重合開始剤と、水と、を含むほか、無機塩を含んでいる。本組成物によれば、無機塩を含有することによって、使用環境、概して土壌や地盤の粘土性や陽イオン交換容量等の性質等に関わらず、ビニル系不飽和単量体の重合・硬化を安定して促進し、地盤中において得られるゲル化物(ゲル物)の硬化不良を抑制又は回避することができる。このため、安定して十分な強度のゲル物を得ることができる。したがって、本組成物は、掘削作業時の一時的な地盤補強や建築構造物等の恒久的な地盤改良等、幅広い用途に亘って適用することができる。 This specification provides a soil improvement composition and its use. The soil improvement agent composition disclosed in the present specification (hereinafter also simply referred to as "the composition") is a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof that is a curable component for soil improvement, and a polymerization In addition to containing an initiator and water, it also contains an inorganic salt. According to the present composition, by containing an inorganic salt, polymerization and hardening of the vinyl-based unsaturated monomer can be achieved regardless of the use environment, generally the clay property of the soil or ground, the cation exchange capacity, and the like. It is possible to stably promote and suppress or avoid poor hardening of the gelled product (gel product) obtained in the ground. Therefore, it is possible to stably obtain a gel having sufficient strength. Therefore, the present composition can be applied to a wide range of applications such as temporary ground reinforcement during excavation work and permanent ground improvement for building structures and the like.

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。)やキット(以下、「本キット」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 soil improvement method disclosed in the present specification (hereinafter also referred to as "this method") and kit (hereinafter also referred to as "this kit"), etc. can also produce the same effect as the present composition. can.

本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタアクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタアクリレートを意味し、「(メタ)アクリルアミド」とは、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)acryl" means acrylic and / or methacrylic, "(meth)acrylate" means acrylate and / or methacrylate, and "(meth)acrylamide" means acrylamide and/or methacrylamide.

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」とは、例えば、漏水防止、止水、液状化防止、地盤強化のほか、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 "soil improvement agent" includes agents used for soil improvement for various purposes. Here, "soil improvement" includes, for example, water leakage prevention, water stoppage, liquefaction prevention, and ground strengthening. Ground consolidation method, water stoppage method, injection solidification method (or chemical injection method), jet grouting method, and the like.

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。 Embodiments of the composition, the method, and the like are described in detail below.

<地盤改良剤組成物>
本組成物は、(A)成分:ビニル系不飽和単量体又はその塩、(B)成分:重合開始剤、(C)成分:無機塩、及び、(D)成分:水、を含有することができる。本組成物は、さらに、(E)成分:架橋性多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を2以上有する単量体からなる群から選択される1種又は2種以上の架橋剤を含有することができる。
<Soil improvement agent composition>
The present composition contains (A) component: vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof, (B) component: polymerization initiator, (C) component: inorganic salt, and (D) component: water. be able to. The present composition further contains (E) component: one or more cross-linking agents selected from the group consisting of a cross-linkable polyvalent metal salt compound and a monomer having two or more vinyl unsaturated groups. can do.

<(A)成分:ビニル系不飽和単量体又はその塩>
本組成物が含有するビニル系不飽和単量体又はその塩におけるビニル系不飽和単量体は、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ることもできる。なお、ビニル系不飽和単量体は、重合性の不飽和基を1つのみ備える単官能性単量体を意味する。
<(A) component: vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof>
The vinyl-based unsaturated monomer in the vinyl-based unsaturated monomer or its salt contained in the present composition includes an ionic monomer (anionic monomer or cationic monomer) and a nonionic monomer. Any of these may be used, and a combination thereof may also be used. In addition, a vinyl-type unsaturated monomer means the monofunctional monomer provided with only one polymerizable unsaturated group.

アニオン性単量体又はその塩としては、例えば、(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又はその塩若しくは無水物;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等が挙げられる。特に限定するものではないが、例えば、重合性、水への溶解性の観点から(メタ)アクリル酸又はその塩、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸又はその塩、を好ましく用いることができる。 Examples of anionic monomers or salts thereof include (meth)acrylic acid, itaconic acid, itaconic acid monoalkyl ester, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl ester, citraconic acid, citracone Carboxyl group-containing monomers such as acid monoalkyl esters, cinnamic acid, itaconic anhydride and maleic anhydride, or salts or anhydrides thereof; 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, lylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, polyoxyalkylene mono(meth)acrylate sulfuric acid, 2-hydroxyethyl(meth)acryloyl phosphate, phenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, 2-acryloyloxyalkylphosphonic acid and the like. Although not particularly limited, for example, (meth)acrylic acid or a salt thereof, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or a salt thereof can be preferably used from the viewpoint of polymerizability and solubility in water. .

また、アニオン性単量体の塩としては、例えば、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、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの単量体及びその塩は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。これらの金属塩の中でも、良好な強度と耐変形性を有するゲル物が得られる観点から、カルシウム塩、マグネシウム塩等が好ましい。 Examples of salts of anionic monomers include alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as calcium salts and barium salts; magnesium salts, aluminum salts, zirconium salts; ammonium salts and the like. These monomers and salts thereof may be used alone or in combination of two or more. Among these metal salts, calcium salts, magnesium salts and the like are preferable from the viewpoint of obtaining a gel having good strength and deformation resistance.

カチオン性単量体又はその塩としては、例えば、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。これらの単量体及びその塩は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of cationic monomers or salts thereof include tertiary monomers such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, diethylaminopropyl (meth)acrylamide and salts thereof. Amino group-containing compounds; (meth)acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth)acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth)acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, (meth)acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth)acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) Quaternary ammonium base-containing compounds such as acryloyloxy 2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride and the like can be used. These monomers and salts thereof may be used alone or in combination of two or more.

非イオン性単量体又はその塩としては、例えば、(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及びこれらの塩等が挙げられる。これらの単量体及びその塩は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。非イオン単量体としては、特に限定するものではないが、例えば、重合性、水への溶解性の観点から、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド及びその誘導体を好ましく用いることができる。中でも、(メタ)アクリルアミドがより好ましい。 Examples of nonionic monomers or salts thereof include (meth)acrylamide, dimethylacrylamide, diethylacrylamide, isopropylacrylamide, hydroxyethylacrylamide, vinylpyrrolidone, vinylformamide, vinylacetamide, (meth)acrylic acid-2-hydroxy Ethyl, polyoxyalkylene mono(meth)acrylate, polyoxyalkylene alkyl allyl ether, glycerin monoallyl ether, salts thereof and the like. These monomers and salts thereof may be used alone or in combination of two or more. The nonionic monomer is not particularly limited, but from the viewpoint of polymerizability and solubility in water, for example, (meth)acrylamide, dimethyl(meth)acrylamide, diethyl(meth)acrylamide, isopropyl (meth) ) Acrylamide, (meth)acrylamide such as hydroxyethyl (meth)acrylamide, and derivatives thereof can be preferably used. Among them, (meth)acrylamide is more preferable.

本組成物中のビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度としては、特に限定するものではないが、例えば0.5質量%以上であり、また例えば1.0質量%以上、また例えば2.0質量%以上、また例えば4.0質量%以上、また例えば6.0質量%以上である。ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度が、0.5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、本組成物中のビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度は、特に限定するものではないが、例えば40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20質量%以下であり、また例えば15質量%以下である。同濃度が40質量%以下であれば、地盤改良剤組成物の安定性を確保しやすい。 The concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more, or, for example, 1.0% by mass or more, or, for example, 2% by mass or more. .0% by weight or more, for example 4.0% by weight or more, or for example 6.0% by weight or more. If the concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt is 0.5% by mass or more, the obtained gel will have sufficient strength. Further, the concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 40% by mass or less, or, for example, 30% by mass or less, or, for example, 20% by mass. % or less, and for example, 15% by mass or less. If the concentration is 40% by mass or less, it is easy to ensure the stability of the soil improvement agent composition.

特に限定するものではないが、本組成物に後述する架橋剤を併用する場合には、ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度としては、例えば39.5質量%以下であり、また例えば39.0質量%以下であり、また例えば38.5質量%以下である。上記濃度は、また例えば30質量%以下であり、また例えば20質量%以下であり、また例えば15質量%以下であり、また例えば10質量%以下である。 Although not particularly limited, when a crosslinking agent described later is used in combination with the present composition, the concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof is, for example, 39.5% by mass or less, and for example, It is 39.0% by mass or less, or, for example, 38.5% by mass or less. The concentration is also, for example, 30% by mass or less, or, for example, 20% by mass or less, or, for example, 15% by mass or less, or, for example, 10% by mass or less.

ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度の範囲は、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0.5質量%以上40質量%以下であり、また例えば1.0質量%以上30質量%以下であり、また例えば2.0質量%以上15質量%以下とすることができる。なお、本組成物中におけるビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度は、後述する架橋剤等の濃度との総量によっても規定される。 The range of the concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof can be set by combining these lower limit concentration and upper limit concentration. 0% by mass or more and 30% by mass or less, or, for example, 2.0% by mass or more and 15% by mass or less. The concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof in the present composition is also defined by the total amount together with the concentration of the cross-linking agent and the like, which will be described later.

<(B)成分:重合開始剤>
重合開始剤は、本組成物中のビニル系不飽和単量体又はその塩を重合させる等のために添加され、ビニル系不飽和単量体又はその塩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である酸化剤を用いる場合には、適宜還元剤を併用することができる。
<(B) component: polymerization initiator>
The polymerization initiator is added to polymerize the vinyl-based unsaturated monomer or its salt in the present composition, and various known polymerization initiators applied to the vinyl-based unsaturated monomer or its salt. can be used. For example, from the viewpoint of pot life, control of curing time from ground injection to curing (gelation), etc., azo initiators, inorganic peroxides such as peroxodisulfate, organic peroxides such as percarboxylic acids, hydroperoxides, etc. Peroxides and the like can be used. When using an oxidizing agent that is an inorganic peroxide or an organic peroxide, a reducing agent can 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)などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、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。 Azo initiators, for example, generally decompose more slowly than redox initiators, and can ensure a pot life of, for example, several days. Examples of azo initiators 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-cyanovaleric acid) and the like, which may be used alone or in combination of two or more. good. Among these, 2,2′-azobis[2-(imidazolin-2-yl)propane], 2,2′-azobis[2-(imidazolin-2-yl) Propane] dihydrochloride is preferred.

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、これらは単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 The inorganic peroxide is not particularly limited, and known inorganic peroxides can be used. For example, peroxides such as sodium percarbonate, sodium perborate, sodium peroxide, calcium peroxide, barium peroxide and hydrogen peroxide, and inorganic persulfate compounds such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate. and these may be used alone or in combination of two or more.

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。 Although the organic peroxide is not particularly limited, considering the composition and usage environment of the present composition, it is preferably highly hydrophilic. From this point of view, for example, an organic peroxide having 15 or less carbon atoms as a whole can be used, for example, an organic peroxide having 10 or less carbon atoms, and for example, an organic peroxide having 8 or less carbon atoms can be used. The number of carbon atoms in the organic peroxide can be, for example, 2 or more, or can be, for example, 3 or more. A preferable 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, or, 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 ketone peroxides, hydroperoxides, percarboxylic acids, diacyl peroxides, etc. generally tend to have high water solubility. Among them, hydroperoxides tend to be more water soluble.

有機過酸化物としては、例えば、ジアシルペルオキシド、ペルオキシジカーボネート、ペルオキシエステル、テトラメチルブチルペ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)ペルオキシジカーボネート、ジ(2-エチルヘキシル)ペルオキシカーボネート、ブチルペルオキシネオデカノエート、ジプロピルペルオキシジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジエトキシエチルペルオキシジカーボネート、ジエトキシヘキシルペルオキシジカーボネート、ヘキシルペルオキシジカーボネート、ジメトキシブチルペ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)ペルオキシジカーボネート、ジブチルペルオキシジカーボネート、ジセチルペルオキシジカーボネート、ジミリスチルペルオキシジカーボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルペルオキシピバレート、ヘキシルペルオキシピバレート、ブチルペルオキシピバレート、トリメチルヘキサノイルペルオキシド、ジメチルヒドロキシブチルペルオキシネオデカノエート、アミルペルオキシネオデカノエート、ブチルペルオキシネオデカノエート、t-ブチルペルオキシネオヘプタノエート、アミルペルオキシピバレート、t-ブチルペルオキシピバレート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、ラウリルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、ジデカイルペルオキシドの他、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(ベンゾイルペルオキシド)などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。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。有機過酸化物などの有機系酸化剤は、無機系酸化剤よりも、地盤中において反応率を上昇させやすい傾向を有している点において好適である。 Examples of organic peroxides include diacyl peroxide, peroxydicarbonate, peroxyester, tetramethylbutylperoxyneodecanoate, bis(4-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl)peroxycarbonate, butylperoxy Neodecanoate, dipropylperoxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, diethoxyethylperoxydicarbonate, diethoxyhexylperoxydicarbonate, hexylperoxydicarbonate, dimethoxybutylperoxydicarbonate, bis(3-methoxy-3-methoxy butyl peroxydicarbonate, dibutyl peroxydicarbonate, dicetyl peroxydicarbonate, dimyristyl peroxydicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxypivalate, hexyl peroxypivalate, butyl peroxypivalate, trimethylhexa noyl peroxide, dimethyl hydroxybutyl peroxyneodecanoate, amyl peroxyneodecanoate, butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxyneoheptanoate, amyl peroxypivalate, t-butyl peroxypivalate, t-amyl Peroxy-2-ethylhexanoate, lauryl peroxide, dilauroyl peroxide, didecayl peroxide, t-butyl hydroperoxide, p-cumyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, 1,1,3,3-tetra Hydroperoxides such as methyl butyl hydroperoxide, percarboxylic acids such as peracetic acid and perbenzoic acid, methyl ethyl ketone peroxide or benzoyl peroxide (benzoyl peroxide) and the like, which may be used singly or in combination of two or more. may be used in combination. From the viewpoint of water solubility, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, p-cumyl hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, and methyl ethyl ketone peroxide. Ketone peroxides, percarboxylic acids such as peracetic acid and perbenzoic acid, diacyl peroxides such as benzoyl peroxide are preferred. Organic oxidants such as organic peroxides are preferable in that they tend to increase the reaction rate in the ground more easily than inorganic oxidants.

(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、公知の無機還元剤及び有機還元剤を使用することができる。無機還元剤の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、次亜リン酸ナトリウム及び次亜リン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、第一鉄塩、並びに、硫酸銅等の銅塩が挙げられる。有機還元剤の具体的な化合物としては、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、二酸化チオ尿素、二硫化チオ尿素のほか、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。これらは、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。
(reducing agent)
The reducing agent that can be used in combination with inorganic peroxides and organic peroxides is not particularly limited, and known inorganic reducing agents and organic reducing agents can be used. Specific compounds of the inorganic reducing agent include thiosulfate compounds such as sodium thiosulfate and potassium thiosulfate, bisulfite compounds such as sodium bisulfite and potassium bisulfite, sodium hypophosphite and potassium hypophosphite. and hypophosphite compounds, sulfite compounds such as sodium sulfite and potassium sulfite, ferrous salts, and copper salts such as copper sulfate. Specific compounds of the organic reducing agent include hydroxymethanesulfinates such as sodium hydroxymethanesulfinate (Rongalit), ascorbic acid or salts thereof such as sodium ascorbate, erythorbic acid or salts thereof such as sodium erythorbate, dioxide In addition to thiourea and thiourea disulfide, amines such as diethanolamine, triethanolamine, hydrazine, hydroxylamine, dimethylaminopropionitrile, dimethylaminopropanol, piperazine and morpholine, and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の濃度や使用量は、ビニル系不飽和単量体又はその塩の種類及び濃度、後述する架橋剤の種類及び濃度、地盤・土壌の種類、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よい。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 used depends on the type and concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt, the type and concentration of the cross-linking agent described later, the type of ground/soil, conditions such as pH and water temperature, curing time, etc. may be appropriately selected depending on the application of the present composition, taking into account the set value of . Moreover, in the case of a redox initiator, a combination of an oxidizing agent and a reducing agent can also 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、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以下程度とすることができ、また例えば1mM以上50mM以下程度とすることができ、また例えば1mM以上20mM以下程度とすることができる。また、還元剤を併用する場合の本組成物中における無機過酸化物及び有機過酸化物の濃度は、例えば0.1mM以上100mM以下であり、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、本組成物中における還元剤の濃度は、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以下程度とすることができる。 The concentration of the polymerization initiator in the present composition (excluding the amount of reducing agent when used in combination with a reducing agent) can be, for example, about 0.1 mM or more and 200 mM or less, and can be, for example, about 1 mM or more and 100 mM or less. For example, it can be about 1 mM or more and 50 mM or less, and for example, it can be about 1 mM or more and 20 mM or less. When a reducing agent is used in combination, the concentration of the inorganic peroxide and the organic peroxide in the present composition is, for example, 0.1 mM or more and 100 mM or less, or, for example, 1 mM or more and 100 mM or less, or, for example, 1 mM or more. 20 mM or less. In addition, the concentration of the reducing agent in the present composition can be, for example, about 1 mM to 100 mM, and can be, for example, about 1 mM to 40 mM.

<(C)成分:無機塩>
本組成物は、無機塩を含有することができる。本組成物は、無機塩を含有することにより、高い陽イオン交換容量を有する土壌に適用した場合であっても、重合反応が阻害されることなく進行し、また、硬化性成分が未反応のまま残存することを抑制又は回避することができる。無機塩を含有することにより上記効果が得られる理由は明確ではないが、本組成物が土壌に適用されたときに、無機塩に含有されるカチオン成分が土壌中の負電荷に吸着することにより、(A)成分の重合阻害を抑制又は低減するものと考えられる。なお、上記の理由は推察であり、本発明の範囲を限定するものではない。
<(C) component: inorganic salt>
The composition may contain inorganic salts. Since the composition contains an inorganic salt, even when applied to soil having a high cation exchange capacity, the polymerization reaction proceeds without being inhibited, and the hardening component remains unreacted. It is possible to suppress or avoid remaining as it is. The reason why the above effect is obtained by containing the inorganic salt is not clear, but when the present composition is applied to the soil, the cationic component contained in the inorganic salt adsorbs to the negative charges in the soil. , (A) is considered to suppress or reduce the polymerization inhibition of the component (A). In addition, said reason is a guess and does not limit the scope of the present invention.

無機塩は、金属塩であってもよいし、非金属塩であってもよい。金属塩としては、水への溶解性が高く、長期保存安定性にも優れる点で、一価又は二価の金属を用いることが好ましい。無機塩に関し、一価又は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、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;カルシウム等のアルカリ土類金属が挙げられる。具体的には、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム等が挙げられる。非金属塩としては、特に限定するものではないが、例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。なお、(C)成分としての無機塩には、(B)成分に該当する無機過酸化物及び無機還元剤等の化合物は含まれない。 The inorganic salt may be a metal salt or a non-metal salt. As the metal salt, it is preferable to use a monovalent or divalent metal because of its high solubility in water and excellent long-term storage stability. Regarding inorganic salts, examples of monovalent or divalent metals include, but are not limited to, alkali metals such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metals such as calcium. Specific examples include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, sodium sulfate, potassium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, sodium nitrate, calcium nitrate and the like. Examples of non-metal salts include, but are not particularly limited to, ammonium chloride, ammonium sulfate, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. The inorganic salt as the component (C) does not include compounds such as inorganic peroxides and inorganic reducing agents that correspond to the component (B).

また、本組成物が含有する無機塩は、上記のような正塩に限られず、例えば、酸性塩や塩基性塩であってもよい。 Moreover, the inorganic salt contained in the present composition is not limited to the normal salt as described above, and may be, for example, an acid salt or a basic salt.

無機塩の濃度や使用量は、ビニル系不飽和単量体又はその塩の種類及び濃度、後述する架橋剤の種類及び濃度、地盤・土壌の種類、pH、水温等の条件を考慮し、適宜選択すればよい。本組成物中における無機塩の濃度は、特に限定するものではないが、例えば0.05質量%以上であり、また例えば0.1質量%以上であり、また例えば0.5質量%以上であり、また例えば1.0質量%以上であり、また例えば1.5質量%以上であり、また例えば2.0質量%以上であり、また例えば5.0質量%以上である。本組成物における無機塩の濃度が0.05質量%以上であれば、本組成物の重合反応の阻害を好適に低減することができる。また、本組成物における無機塩の濃度は、特に限定するものではないが、例えば20質量%以下であり、また例えば15質量%以下であり、また例えば10質量%以下である。さらにまた、無機塩の濃度の範囲は、これらの下限及び上限を適宜組み合わせて設定できるが、例えば0.1質量%以上10質量%以下であり、また例えば0.5質量%以上5質量%以下である。 The concentration and amount of inorganic salt used are determined appropriately by considering conditions such as the type and concentration of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt, the type and concentration of the cross-linking agent described later, the type of ground/soil, pH, and water temperature. You can choose. The concentration of the inorganic salt in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 0.05% by mass or more, or, for example, 0.1% by mass or more, or, for example, 0.5% by mass or more. Also, for example, it is 1.0% by mass or more, or is, for example, 1.5% by mass or more, or is, for example, 2.0% by mass or more, or is, for example, 5.0% by mass or more. When the concentration of the inorganic salt in the present composition is 0.05% by mass or more, inhibition of the polymerization reaction of the present composition can be preferably reduced. In addition, although the concentration of the inorganic salt in the present composition is not particularly limited, it is, for example, 20% by mass or less, or, for example, 15% by mass or less, or, for example, 10% by mass or less. Furthermore, the concentration range of the inorganic salt can be set by appropriately combining these lower and upper limits, and is, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, or, for example, 0.5% by mass or more and 5% by mass or less. is.

また、本組成物中の(A)成分の総量に対する無機塩の比率の下限は、特に限定するものではないが、例えば1質量%以上であり、また例えば5質量%以上であり、また例えば10質量%以上であり、また例えば40質量%以上であり、また例えば80質量%以上であり、また例えば100質量%以上である。また、当該比率の上限は、特に限定するものではないが、例えば300質量%以下であり、また例えば250質量%以下であり、また例えば200質量%以下であり、また例えば150質量%以下である。さらにまた、当該比率の範囲は、これらの下限及び上限を適宜組み合わせて設定できるが、例えば1質量%以上250質量%以下であり、また例えば10質量%以上150質量%以下である。 In addition, the lower limit of the ratio of the inorganic salt to the total amount of component (A) in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass or more, or, for example, 5% by mass or more, or, for example, 10% by mass or more. % by mass or more, for example 40% by mass or more, for example 80% by mass or more, or for example 100% by mass or more. The upper limit of the ratio is not particularly limited, but is, for example, 300% by mass or less, or, for example, 250% by mass or less, or, for example, 200% by mass or less, or, for example, 150% by mass or less. . Furthermore, the range of the ratio can be set by appropriately combining these lower and upper limits, and is, for example, 1% by mass or more and 250% by mass or less, or, for example, 10% by mass or more and 150% by mass or less.

<(D)成分:水>
本組成物は、水を含有することができる。本組成物は、水溶液又は懸濁液等の形態で地盤に適用される。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、硬化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 can contain water. The composition is applied to the ground in the form of an aqueous solution or suspension. Water in the present composition can dissolve or disperse various components and can function as a medium for transporting these components to the ground, and the like. Water can also function as a modifier, such as curing time. In addition to water, the present composition may contain an organic solvent that dissolves and disperses the various components described above within a range that does not impair the effects of the present composition.

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(E)成分及び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水の濃度は、特に限定されるものではないが、例えば50質量%以上であり、また例えば60質量%以上であり、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。 Water in the present composition generally corresponds to components (A) to (C) in the present composition, and the remainder excluding (E) and other components, which are included as necessary and which will be described later. The concentration of water in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 50% by mass or more, or is, for example, 60% by mass or more, or is, for example, 70% by mass or more, or is, for example, 80% by mass. and so on.

<(E)成分:架橋剤>
本組成物は、架橋性多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を2以上有する単量体からなる群から選択される1種又は2種以上の架橋剤を含有することができる。
<(E) component: cross-linking agent>
The present composition can contain one or more cross-linking agents selected from the group consisting of cross-linkable polyvalent metal salt compounds and monomers having two or more vinyl unsaturated groups.

(架橋性多価金属塩化合物)
架橋性多価金属塩化合物は、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、(A)成分の重合体を架橋して、水中で高分子化して安定したゲル物を形成し、その強度、寸法安定性及び耐久性を向上させることができる。
(Crosslinkable polyvalent metal salt compound)
The crosslinkable polyvalent metal salt compound is a trivalent or higher polyvalent metal salt compound (hereinafter also simply referred to as the polyvalent metal salt compound). The present polyvalent metal salt compound crosslinks the polymer of component (A), polymerizes in water to form a stable gel, and can improve its strength, dimensional stability and durability.

本多価金属塩化合物に関し、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。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)及び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)などのアルミニウム塩、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、硫酸ジルコニウム及び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及びジルコニウム塩がより好ましく、さらに好ましくはアルミニウム塩である。これらの化合物は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 With respect to the polyvalent metal salt compound, examples of trivalent or higher metals include, but are not limited to, aluminum, zirconium, titanium and cerium. Specific compounds include, for example, aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, alum, sodium alum, aluminum acetate, aluminum lactate, polyaluminum chloride (basic aluminum chloride) and polysulfate chloride (basic aluminum sulfate chloride). zirconium salts such as aluminum salts such as zirconium acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride, zirconium lactate, zirconium carbonate, zirconium oxynitrate, zirconium oxyacetate, zirconium sulfate and zirconium oxysulfate; titanium chloride and cerium nitrate; Among them, aluminum salts and zirconium salts are more preferable, and aluminum salts are more preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

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の濃度は、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(以下、本多価金属塩化合物の濃度については、当該換算を用いる。)、例えば0.1質量%以上であり、また例えば0.5質量%以上であり、また例えば1.0質量%以上であり、また例えば1.5質量%以上である。同濃度が0.1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、同濃度は、特に限定するものではないが、例えば10質量%以下であり、また例えば8.0質量%以下であり、また例えば6.0質量%以下であり、また例えば4.0質量%以下である。同濃度が10質量%以下であれば、地盤への良好な浸透性等を確保することができる。同濃度の範囲は、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0.5質量%以上10質量%以下であり、また例えば1.0質量%以上8.0質量%以下であり、また例えば1.0質量%以上4.0質量%以下である。なお、本多価金属塩化合物は、上述した(C)成分と比較して溶解性が低い。このため、同濃度が10質量%よりも大きい場合、本多価金属塩化合物が好適に溶解せずに析出する場合がある。また、本多価金属塩化合物は、(A)成分に対して架橋剤として作用するため、同濃度を(A)成分の総量以下とすることが好ましい。 The concentration of the present polyvalent metal salt compound in the present composition is not particularly limited. The concentration of the present polyvalent metal salt compound is converted into the oxide of the metal contained in the present polyvalent metal salt compound, that is, the metal oxide corresponding to the present polyvalent metal salt compound (hereinafter referred to as the present polyvalent metal salt compound For the concentration of, the conversion is used.), for example, 0.1% by mass or more, or, for example, 0.5% by mass or more, or, for example, 1.0% by mass or more, or, for example, 1.5% by mass % or more. If the concentration is 0.1% by mass or more, the obtained gel will have sufficient strength. In addition, the concentration is not particularly limited, but is, for example, 10% by mass or less, or, for example, 8.0% by mass or less, or, for example, 6.0% by mass or less, or, for example, 4.0% by mass. % or less. If the concentration is 10% by mass or less, good permeability to the ground can be ensured. The range of the same concentration can be set by combining these lower limit concentration and upper limit concentration, but is, for example, 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, or, for example, 1.0% by mass or more and 8.0% by mass. or less, and for example, 1.0% by mass or more and 4.0% by mass or less. In addition, this polyvalent metal salt compound has lower solubility than the above-described component (C). Therefore, when the concentration is higher than 10% by mass, the present polyvalent metal salt compound may precipitate without being suitably dissolved. Moreover, since the present polyvalent metal salt compound acts as a cross-linking agent for the component (A), it is preferable that the concentration thereof is equal to or less than the total amount of the component (A).

また、本多価金属塩化合物の含有量としては、用いる(A)成分の種類及び(E)成分の種類にもよるが、その効果の観点から、ビニル系不飽和単量体又はその塩に対して、60質量%以下とすることができ、また例えば50質量%以下とすることができ、また例えば40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20質量%以下とすることができる。 The content of the present polyvalent metal salt compound depends on the type of component (A) and the type of component (E) used. On the other hand, it can be 60% by mass or less, for example, 50% by mass or less, or for example, 40% by mass or less, or for example, 30% by mass or less, and For example, it can be 20% by mass or less.

(ビニル系不飽和基を2以上有する単量体)
ビニル系不飽和基を2以上有する単量体(以下、単に「本多価ビニル系不飽和単量体」ともいう。)は、(A)成分の重合体を架橋して、水中で高分子化して安定したゲル物を形成し、その強度、寸法安定性及び耐久性を向上させることができる。
(Monomer having two or more vinyl unsaturated groups)
A monomer having two or more vinyl unsaturated groups (hereinafter also simply referred to as "this polyvalent vinyl unsaturated monomer") crosslinks the polymer of component (A) to form a polymer in water. to form a stable gel and improve its strength, dimensional stability and durability.

本多価ビニル系不飽和単量体としては、公知の2価以上のビニル系不飽和単量体を用いることができるが、例えば、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、並びにペンタエリスリトールトリアリルエーテル等の多官能アリルエーテル化合物が挙げられる。 As the polyvalent vinyl-based unsaturated monomer, a known vinyl-based unsaturated monomer having a valence of 2 or more can be used. Examples include water-soluble divinyl monomers such as acrylamide, and polyfunctional allyl ether compounds such as pentaerythritol triallyl ether.

本多価ビニル系不飽和単量体の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0.5質量%以上であり、また例えば1.0質量%以上であり、また例えば1.5質量%以上であり、また例えば2.0質量%以上である。本多価ビニル系不飽和単量体の濃度が、0.5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、本多価ビニル系不飽和単量体の濃度は、特に限定するものではないが、例えば10質量%以下であり、また例えば8質量%以下であり、また例えば6質量%以下であり、また例えば4質量%以下である。本多価金属塩化合物の濃度が10質量%以下であれば、地盤への良好な浸透性等を確保することができる。本多価ビニル系不飽和単量体の濃度の範囲は、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0.5質量%以上10質量%以下であり、また例えば1.0質量%以上8.0質量%以下であり、また例えば1.0質量%以上4.0質量%以下である。 The concentration of the present polyvalent vinyl-based unsaturated monomer in the present composition is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more, or, for example, 1.0% by mass or more, or, for example, It is 1.5% by mass or more, or, for example, 2.0% by mass or more. If the concentration of the present polyvalent vinyl-based unsaturated monomer is 0.5% by mass or more, the obtained gel product will have sufficient strength. Further, the concentration of the polyvalent vinyl-based unsaturated monomer is not particularly limited, but is, for example, 10% by mass or less, or, for example, 8% by mass or less, or, for example, 6% by mass or less, Moreover, it is 4 mass % or less, for example. If the concentration of the present polyvalent metal salt compound is 10% by mass or less, it is possible to ensure good permeability to the ground. The range of the concentration of the present polyvalent vinyl unsaturated monomer can be set by combining these lower limit concentration and upper limit concentration. 0% by mass or more and 8.0% by mass or less, or for example, 1.0% by mass or more and 4.0% by mass or less.

また、本多価ビニル系不飽和単量体の濃度としては、多価でない、すなわち、ビニル系不飽和基を1つのみ有する非架橋性のビニル系不飽和単量体(以下、「非架橋性単量体」ともいう。)に対して、例えば0.1質量%以上であり、また例えば0.3質量%以上であり、また例えば0.5質量%以上であり、また例えば1.0質量%以上である。非架橋性単量体に対する本多価ビニル系不飽和単量体の濃度が0.1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、非架橋性単量体に対する本多価ビニル系不飽和単量体の濃度は、特に限定するものではないが、例えば2000質量%以下であり、また例えば1000質量%以下であり、また例えば500質量%以下であり、また例えば100質量%以下であり、また例えば50質量%以下である。 In addition, the concentration of the present polyvalent vinyl-based unsaturated monomer is not polyvalent, that is, a non-crosslinkable vinyl-based unsaturated monomer having only one vinyl-based unsaturated group (hereinafter referred to as "non-crosslinked Also referred to as "sexy monomer". % by mass or more. If the concentration of the present polyvalent vinyl unsaturated monomer relative to the non-crosslinkable monomer is 0.1% by mass or more, the strength of the obtained gel will be sufficient. Further, the concentration of the present polyvalent vinyl-based unsaturated monomer relative to the non-crosslinkable monomer is not particularly limited, but is, for example, 2000% by mass or less, or, for example, 1000% by mass or less, and for example, It is 500% by mass or less, or, for example, 100% by mass or less, or, for example, 50% by mass or less.

<(A)成分及び(E)成分の総濃度>
本組成物における(A)成分であるビニル系不飽和単量体又はその塩と、(E)成分である架橋性多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を2以上有する単量体からなる群から選択される1種又は2種以上の架橋剤と、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や重合・硬化反応の速度を考慮すると、例えば1.0質量%以上であることが好ましい。さらに好適なゲル物の強度及び硬化速度の観点からは、同総濃度は、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%以上であり、また例えば5.0質量%以上であり、また例えば6.0質量%以上である。析出物の生成の抑制や地盤への浸透性を考慮すると、同総濃度は、特に限定するものではないが、例えば50質量%以下であることが好ましい。より良好な地盤への浸透性の観点からは、同総濃度は、例えば45質量%以下であり、また例えば40質量%以下であり、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%以下であり、また例えば18質量%以下であり、また例えば16質量%以下であり、また例えば14質量%以下であり、また例えば12質量%以下である。同総濃度の範囲は、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1.0質量%以上40質量%以下であり、また例えば2.0質量%以上30質量%以下であり、また例えば3.0質量%以上20質量%以下であり、また例えば4.0質量%以上16質量%以下である。
<Total Concentration of Components (A) and (E)>
Consists of a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof as the component (A) in the present composition, and a crosslinkable polyvalent metal salt compound and a monomer having two or more vinyl-based unsaturated groups as the component (E). The total concentration of one or more cross-linking agents selected from the group is not particularly limited, but considering the strength of the resulting gel product and the rate of polymerization/curing reaction, for example, 1.0 % or more is preferable. From the viewpoint of more preferable gel strength and curing speed, the total concentration is, for example, 2.0% by mass or more, or, for example, 3.0% by mass or more, or, for example, 4.0% by mass or more. Also, for example, it is 5.0% by mass or more, and is, for example, 6.0% by mass or more. Although the total concentration is not particularly limited in consideration of the suppression of precipitate formation and the permeability to the ground, it is preferably 50% by mass or less, for example. From the viewpoint of better penetration into the ground, the total concentration is, for example, 45% by mass or less, or, for example, 40% by mass or less, or, for example, 35% by mass or less, or, for example, 30% by mass or less. or, for example, 25% by mass or less, or, for example, 20% by mass or less, or, for example, 18% by mass or less, or, for example, 16% by mass or less, or, for example, 14% by mass or less, or, for example, It is 12% by mass or less. The range of the total concentration can be set by combining the lower limit concentration and the upper limit concentration, and is, for example, 1.0% by mass or more and 40% by mass or less, or, for example, 2.0% by mass or more and 30% by mass or less. and is, for example, 3.0% by mass or more and 20% by mass or less, and is, for example, 4.0% by mass or more and 16% by mass or less.

<その他の成分>
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有することができる。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から選択される1種又は2種以上を適宜含有することができる。
<Other ingredients>
The present composition can contain various components within a range that does not impair the effects of the present composition. For example, other soil improvement agents such as known water glass can also be included. In addition, known rust inhibitors such as quaternary ammonium salts, organic acid amine salts, aromatic compounds, nitrites, alcohols, hexamethylenetetramine, and known antiseptics such as silicones, mineral oils, vegetable oils, and higher alcohols. One or more selected from foaming agents, known emulsifiers and known metal sealing agents may be contained as appropriate.

また、本組成物は、ゲル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、ビニル系不飽和単量体又はその塩の質量の10倍以下とすることが好ましい。組成物中に骨材が沈殿する場合は、沈殿防止剤等を併用することもできる。 In addition, the present composition can also be blended with an aggregate as needed to increase or reinforce the gel product. As the aggregate, powders such as cement, fly ash, diatomaceous earth, calcium carbonate, kaolin, clay, bentonite, perlite, vermiculite, blast furnace slag, gypsum, silica sand, pulp and carbon powder, and various fibers can be used. . If the amount of aggregate used is too large, it may reduce the fluidity of the composition and the bending strength of the gel. preferable. When the aggregate precipitates in the composition, an anti-settling agent or the like can be used together.

<本組成物のpH>
本組成物は、中性領域に近いpHを有することが好ましい。具体的なpHの値としては、例えば3.5超10.0未満であり、また例えば4.0以上9.5未満である。この範囲であると、本組成物の良好な反応性を確保することができる。より好適な反応性の確保の観点からは、例えば4.0以上9.0以下であり、また例えば4.5以上8.5以下であり、また例えば5.0以上8.0以下であり、また例えば5.5以上7.0以下である。
<pH of the present composition>
Preferably, the composition has a pH close to the neutral range. A specific pH value is, for example, more than 3.5 and less than 10.0, and more than or equal to 4.0 and less than 9.5. Within this range, good reactivity of the present composition can be ensured. From the viewpoint of ensuring more suitable reactivity, the Moreover, it is 5.5 or more and 7.0 or less, for example.

<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、本組成物は、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、地盤・土壌の性質にかかわらず、安定してビニル系不飽和単量体又はその塩の重合を促進できるため、強固なゲル物を地盤中に形成することができる。したがって、本組成物は、種々の態様の掘削作業や地盤改良に広く適用することができる。
<Use of this composition>
In the present composition, a polymerization reaction proceeds with a polymerization initiator to form a gel product. Therefore, the present composition can be directly injected into the ground and used for gelling in the ground. According to the present composition, the polymerization of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt can be stably promoted regardless of the properties of the ground/soil, so that a firm gel can be formed in the ground. Therefore, the present composition can be widely applied to various forms of excavation work and ground improvement.

<地盤改良のためのキット>
本明細書に開示されるキットは、ビニル系不飽和単量体又はその塩と、重合開始剤と、無機塩と、を備えることができる。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、別途準備した成分である水を用いて、用時にビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤及び無機塩を混合及び/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、水を備えることもできる。
<Kit for ground improvement>
A kit disclosed herein can comprise a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof, a polymerization initiator, and an inorganic salt. According to the present kit, one or more of these components can be provided as an aqueous composition such as an aqueous solution, respectively, and mixed at the time of use to prepare the present composition, or separately prepared components. The present composition can also be prepared by mixing and/or dissolving the vinyl-based unsaturated monomer or its salt, the polymerization initiator and the inorganic salt with water at the time of use. After preparing the present composition, various properties of the present composition can be exhibited. In addition, this kit can also be equipped with water.

また、本キットは、用時調製のためにビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤及び無機塩を備える場合、ビニル系不飽和単量体又はその塩及び無機塩とは別に重合開始剤を備えることで、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。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 present kit is provided with a vinyl-based unsaturated monomer or its salt, a polymerization initiator and an inorganic salt for preparation at the time of use, the polymer may be prepared separately from the vinyl-based unsaturated monomer or its salt and the inorganic salt. By providing the initiator, it becomes possible to easily secure a sufficient pot life and utilize the present composition. According to this kit, it is possible to solve problems related to manufacturing, distribution, storage, etc., and the short pot life in ground improvement work, etc.

本キットは、ビニル系不飽和単量体又はその塩に対して重合開始剤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。このような分離収容態様は、特に限定するものではないが、例えば、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。 The present kit can take the form of a kit in which the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof is separately provided in such a manner that the polymerization initiator does not act on it. Such a separate storage mode is not particularly limited, but for example, various components may be separated into two or more packages, or one package having two or more compartments or storage areas Various components may be separated.

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。 In addition, the composition may be prepared from the kit and injected into the ground through the injection tube prior to the injection into the ground, 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 the injection tube.

本キットにおける、ビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤及び無機塩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 contents of the vinyl-based unsaturated monomer or its salt, the polymerization initiator and the inorganic salt in the kit are not particularly limited. A required amount of each component may be weighed at the time of preparation, or the composition may be weighed in advance so that the concentration and pH are suitable for the present composition. Moreover, it may be subdivided into fixed amounts so that the required amount can be easily weighed.

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 the present kit, for example, each component is preferably weighed in advance so as to achieve the intended concentration of each component in the present composition to be prepared.

また、ビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤及び無機塩は、適宜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。 Also, the vinyl-based unsaturated monomer or its salt, the polymerization initiator and the inorganic salt may be appropriately dissolved in water or the like, or may be used as such (powder, liquid, etc.). It is appropriately selected depending on the handleability, stability and physical properties of each component.

本組成物及び本キットは、例えば、陽イオン交換容量が0.3meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同0.4meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同0.5meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同1.0meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同2.0meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同3.0meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同4.0meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同6.0meq/100g以上の土壌にも適用することができ、また例えば同8.0meq/100g以上の土壌にも適用することができる。なお、土壌の陽イオン交換容量の上限は特に限定するものではないが、例えば20meq/100g以下であり、また例えば15meq/100g以下である。 The present composition and the present kit can be applied, for example, to soil having a cation exchange capacity of 0.3 meq/100 g or more, and can also be applied to soil having a cation exchange capacity of 0.4 meq/100 g or more, Further, for example, it can be applied to soil of 0.5 meq/100 g or more, for example, it can be applied to soil of 1.0 meq/100 g or more, and for example, to soil of 2.0 meq/100 g or more. can also be applied, for example, it can be applied to soil of 3.0 meq/100 g or more, for example, it can be applied to soil of 4.0 meq/100 g or more, and for example, 6. It can be applied to soil of 0 meq/100 g or more, and can also be applied to soil of 8.0 meq/100 g or more, for example. Although the upper limit of the cation exchange capacity of soil is not particularly limited, it is, for example, 20 meq/100 g or less, or 15 meq/100 g or less.

なお、土壌の陽イオン交換容量は、乾燥させた土壌試料につき、Shollen-berger氏法に従って測定することができる。具体的には、インドフェノール青吸光光度法(JIS K 0102)にてアンモニウムイオン濃度を測定することにより実施できる。 In addition, the cation exchange capacity of soil can be measured according to the Shollen-Berger method for a dried soil sample. Specifically, it can be carried out by measuring the ammonium ion concentration by the indophenol blue absorptiometry (JIS K 0102).

<地盤改良方法>
本明細書に開示される地盤改良方法は、本組成物を地盤中で硬化させる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、あるいは適用する土壌の性質に合わせて、安定してビニル系不飽和単量体の重合反応を進行させて重合・硬化させることができ、優れた特性のゲル物を得ることができる。
<Soil Improvement Method>
The soil improvement method disclosed herein can comprise the step of hardening the composition in the soil. According to this method, regardless of the properties of the soil to be applied, or in accordance with the properties of the soil to be applied, the polymerization reaction of the vinyl-based unsaturated monomers can be stably advanced to polymerize and harden. It is possible to obtain a gel product with excellent properties.

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 types of ground improvement described above. Specific construction methods include the various construction methods already described. In the present method, the step of introducing the present composition can be carried out by injecting the present composition into the ground in a known manner according to the intended use and construction method. In general, one or more liquids to be injected are pumped through an injection pipe placed in the ground by a pump or the like, separately or while being mixed in the injection pipe, etc., to the ground. 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、十分な又は適切なゲルタイムを確保することができるとともに、優れたゲル物強度を得ることができるため、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 present composition is permeated and injected into the sandy ground, and after replacing the water present in the interstices of the sandy ground with an infusion agent, the infusion agent gels to bind the sandy ground. It is a ground improvement method that has functions such as leakage prevention, water stoppage, liquefaction prevention, and ground reinforcement. It is a construction method that injects a chemical solution into the necessary places from an injection pipe using a relatively small-scale device and solidifies it. For example, it is effective as a countermeasure against liquefaction of the ground directly under existing structures that are difficult to move, such as tanks and bridge piers. ground improvement method. This composition can ensure sufficient or appropriate gel time and can obtain excellent gel strength, so it exhibits excellent performance when applied to the injection solidification method (chemical injection method). be able to.

以下、本明細書の開示について具体例を挙げて具体的に説明する。ただし、本明細書の開示は、以下の具体例に限定されるものではない。なお、以下の記載において、特に断らない限り、「部」は質量部を意味し、「%」は質量%を意味する。 Hereinafter, the disclosure of the present specification will be specifically described with specific examples. However, the disclosure of this specification is not limited to the following specific examples. In the following description, "parts" means parts by mass and "%" means % 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。 Below, the evaluation method of the soil improvement agent composition is described, and then each example and the like are described.

[1]組成物のpH
pHメータにて測定した。
[2]モノマー反応率
50mL樹脂製ビンに、後述する各組成物50gと、試験用土壌12gを加え、組成物と試験用土壌をなじませた混合物を作製した。その後、23℃で3日静置して、ビン内の混合物を取り出し、水で未反応のモノマーを抽出した。抽出液をイオン交換樹脂で処理してアクリル酸塩を酸型に戻した後、ガスクロマトグラフィーにて定量し、モノマー反応率に換算した。
[1] pH of the composition
It was measured with a pH meter.
[2] Monomer Reaction Rate 50 g of each composition described later and 12 g of test soil were added to a 50 mL resin bottle to prepare a mixture in which the composition and the test soil were blended. After that, it was left at rest at 23° C. for 3 days, the mixture in the bottle was taken out, and unreacted monomer was extracted with water. After the extract was treated with an ion-exchange resin to restore the acrylate to an acid form, it was quantified by gas chromatography and converted into a monomer reaction rate.

<実施例1>
水17.9gに、塩化カルシウム2.5g(5.0質量%)と、濃度35%のアクリル酸マグネシウム塩水溶液5.71g(4.0質量%)と、架橋剤として濃度23%のポリ塩化アルミニウム4.35g(2.0質量%)を溶解した。この溶液に酸化剤として濃度69%のt-ブチルヒドロペルオキサイド(PBH)0.065g(10mM)と、チオ硫酸ナトリウム0.16g(20mM)と水19.3gとの混合液を加えて、実施例1の地盤改良剤組成物を調製した。試験用土壌として精製ベントナイト(クニミネ工業、クニピアF、陽イオン交換容量1meq/100g)を用い、モノマー反応率の評価を行った。
<Example 1>
17.9 g of water, 2.5 g (5.0% by mass) of calcium chloride, 5.71 g (4.0% by mass) of a 35% concentration magnesium acrylate aqueous solution, and a 23% concentration polychloride as a cross-linking agent. 4.35 g (2.0% by weight) of aluminum were dissolved. A mixture of 0.065 g (10 mM) of t-butyl hydroperoxide (PBH) with a concentration of 69% as an oxidizing agent, 0.16 g (20 mM) of sodium thiosulfate and 19.3 g of water was added to this solution, and A soil improvement composition of Example 1 was prepared. Using purified bentonite (Kunimine Industry Co., Ltd., Kunipia F, cation exchange capacity 1 meq/100 g) as test soil, the monomer reaction rate was evaluated.

<実施例2~12、比較例1~2>
実施例2~12及び比較例1~2は、表1に示す通りとなるように各成分を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、それぞれ地盤改良剤組成物を調製した。なお、実施例9では塩化アンモニウム、実施例10では硫酸アンモニウム、実施例11及び12では塩化カリウムを、それぞれ無機塩として用いた。比較例1及び2では、無機塩を添加しなかった。
<Examples 2-12, Comparative Examples 1-2>
Examples 2-12 and Comparative Examples 1-2, except that each component was used as shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was performed to prepare each soil improvement agent composition. In addition, ammonium chloride was used as an inorganic salt in Example 9, ammonium sulfate in Example 10, and potassium chloride in Examples 11 and 12, respectively. In Comparative Examples 1 and 2, no inorganic salt was added.

Figure 0007172148000001
Figure 0007172148000001

<実施例13~14、比較例3~4>
実施例13~14、比較例3~4、表2に示す通りとなるように各成分を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、それぞれ地盤改良剤組成物を調製した。なお、実施例13及び比較例3では、豊浦硅砂(豊浦硅石鉱業社製)9g及びクニピアF3gを混合したものを試験用土壌として用いた(陽イオン交換容量0.51meq/100g)。また、実施例14及び比較例4では、上記豊浦硅砂6g及びクニピアF6gを混合したものを試験用土壌として用いた(陽イオン交換容量0.74meq/100g)。
<Examples 13-14, Comparative Examples 3-4>
Examples 13-14, Comparative Examples 3-4, except that each component was used as shown in Table 2, the same operation as in Example 1 was performed to prepare a soil improvement agent composition. In Example 13 and Comparative Example 3, a mixture of 9 g of Toyoura silica sand (manufactured by Toyoura Silica Mining Co., Ltd.) and 3 g of Kunipia F was used as test soil (cation exchange capacity: 0.51 meq/100 g). In Example 14 and Comparative Example 4, a mixture of 6 g of Toyoura silica sand and 6 g of Kunipia F was used as test soil (cation exchange capacity: 0.74 meq/100 g).

Figure 0007172148000002
Figure 0007172148000002

以下、表1及び表2中の記載について補足する。
AAMg:アクリル酸マグネシウム
TAH:t-アミルヒドロペルオキシド
PBH:t-ブチルヒドロペルオキシド
Thio:チオ硫酸ナトリウム
PAC:ポリ塩化アルミニウム(塩基度83%)
CEC:陽イオン交換容量
The descriptions in Tables 1 and 2 are supplemented below.
AAMg: magnesium acrylate TAH: t-amyl hydroperoxide PBH: t-butyl hydroperoxide Thio: sodium thiosulfate PAC: polyaluminum chloride (83% basicity)
CEC: cation exchange capacity

表1及び表2に示す通り、実施例1~14は、無機塩を含まない対応する比較例よりも高いモノマー反応率を示すことが解った。また、モノマー反応率は、無機塩の濃度に応じて向上すること(例えば、実施例1~5)、及び無機塩の種類によらずモノマー反応率に寄与することがわかった(実施例9~12)。さらに、土壌の陽イオン交換容量に着目すると、高い陽イオン交換容量を有する土壌に適用した場合に、本組成物により奏される効果がより顕著なものとなることが確認できた。 As shown in Tables 1 and 2, Examples 1-14 were found to exhibit higher monomer conversions than the corresponding Comparative Examples containing no inorganic salt. In addition, it was found that the monomer conversion rate improved depending on the concentration of the inorganic salt (eg, Examples 1 to 5), and that the type of inorganic salt contributed to the monomer conversion rate (Examples 9 to 12). Furthermore, focusing on the cation exchange capacity of the soil, it was confirmed that the effect exhibited by the present composition becomes more pronounced when applied to soil having a high cation exchange capacity.

Claims (12)

地盤改良剤組成物であって、
以下の(A)~(E)成分:
(A)ビニル系不飽和単量体又はその塩
(B)重合開始剤
(C)一価又は二価の無機塩(ただし、珪酸塩、アルミン酸塩、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸-水素塩、リン酸塩、縮合リン酸塩、メタリン酸(トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸)塩、ポリリン酸(トリポリリン酸、ピロリン酸)塩、ホウ酸塩及びメタホウ酸塩を除く。)
(D)水
(E)三価以上の架橋性多価金属塩化合物
を含み、
前記(A)成分に対して前記(C)成分を2.5質量%以上125質量%以下含有する、組成物。
A soil improvement agent composition,
The following (A) to (E) components:
(A) vinyl unsaturated monomer or salt thereof (B) polymerization initiator (C) monovalent or divalent inorganic salt (however, silicate, aluminate, hydroxide, carbonate, hydrogen carbonate , phosphoric acid-hydrogen salt, phosphate, condensed phosphate, metaphosphate (trimetaphosphate, tetrametaphosphate, hexametaphosphate), polyphosphate (tripolyphosphate, pyrophosphate), borate and metaborate except.)
(D) water (E) containing a trivalent or higher crosslinkable polyvalent metal salt compound,
A composition containing 2.5% by mass or more and 125% by mass or less of component (C) relative to component (A).
前記(C)成分の総量が、0.1質量%以上5質量%以下である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the total amount of component (C) is 0.1% by mass or more and 5% by mass or less. 前記(C)成分は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の無機塩又はアンモニウム塩から選択される、請求項1又は2に記載の組成物。 3. The composition according to claim 1, wherein the component (C) is selected from inorganic salts or ammonium salts of alkali metals or alkaline earth metals. 前記(C)成分は、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム及び硫酸アンモニウムからなる群から選択される1種又は2種以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (C) is one or more selected from the group consisting of calcium chloride, potassium chloride, ammonium chloride and ammonium sulfate. 50mlの樹脂製容器中に前記地盤改良剤組成物50gと陽イオン交換容量1meq/100gのベントナイト12gとを加えて混合した混合物を、23℃で3日間静置し、静置後の前記混合物の水抽出物中の前記ビニル系不飽和単量体の遊離酸としての含有量から算出される前記ビニル系不飽和単量体の反応率が90%以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。 A mixture obtained by adding and mixing 50 g of the soil improvement composition and 12 g of bentonite with a cation exchange capacity of 1 meq / 100 g in a 50 ml resin container was allowed to stand at 23 ° C. for 3 days. 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the reaction rate of said vinyl-based unsaturated monomer calculated from the content of said vinyl-based unsaturated monomer as a free acid in the water extract is 90% or more. A composition according to claim 1. pHが5.5以上7.0以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the pH is 5.5 or more and 7.0 or less. 陽イオン交換容量が0.3meq/100g以上の地盤改良用である、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 6, which is for soil improvement having a cation exchange capacity of 0.3 meq/100 g or more. 前記(A)成分の総量が、1質量%以上20質量%以下である、請求項1~7のいずれかに一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the total amount of component (A) is 1% by mass or more and 20% by mass or less. 前記(E)成分の総量が、0.1質量%以上10質量%以下であり、前記(A)成分の総量以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the total amount of component (E) is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and is equal to or less than the total amount of component (A). 前記(A)成分及び前記(E)成分の総量が、3.0質量%以上20質量%以下である、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the total amount of component (A) and component (E) is 3.0% by mass or more and 20% by mass or less. 地盤改良のためのキットであって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
一価又は二価の無機塩(ただし、アルミン酸塩、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸-水素塩、リン酸塩、縮合リン酸塩、メタリン酸(トリメタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸)塩、ポリリン酸(トリポリリン酸、ピロリン酸)塩、ホウ酸塩及びメタホウ酸塩を除く。)と、
三価以上の架橋性多価金属塩化合物と、
を備え、
前記ビニル系不飽和単量体又はその塩に対して前記一価又は二価の無機塩を2.5質量%以上125質量%以下備える、キット。
A kit for ground improvement,
a vinyl-based unsaturated monomer or a salt thereof;
a polymerization initiator;
Monovalent or divalent inorganic salts (however, aluminates, hydroxides, carbonates, hydrogen carbonates, phosphoric acid-hydrogen salts, phosphates, condensed phosphates, metaphosphoric acid (trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid) , hexametaphosphate) salts, polyphosphate (tripolyphosphate, pyrophosphate) salts, borates and metaborates), and
a trivalent or higher crosslinkable polyvalent metal salt compound;
with
A kit comprising 2.5% by mass or more and 125% by mass or less of the monovalent or divalent inorganic salt with respect to the vinyl-based unsaturated monomer or salt thereof.
地盤改良方法であって、
請求項1~10のいずれかに記載の地盤改良剤組成物を地盤中で硬化させる工程を備える、方法。
A ground improvement method,
A method comprising the step of curing the soil improvement composition according to any one of claims 1 to 10 in the ground.
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