JP7374926B2 - Ground injection material, its cured product, ground improvement method, and powder material for ground injection - Google Patents

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Description

本発明は、地盤注入材、その硬化物、地盤改良方法および地盤注入用粉体材料に関する。 The present invention relates to a ground injection material, a cured product thereof, a ground improvement method, and a powder material for ground injection.

地盤改良方法の一種として、硬化性の薬剤を地盤中に注入する薬液注入工法が知られている。また、この工法に用いるための様々な地盤注入材が知られている。
地盤注入材を用いた薬液注入工法は、ジェットグラウト工法のような高圧の噴流によって地盤を乱しながら改良する工法と異なり、極力地盤を乱さないで改良できること、設備がコンパクトであること等のメリットを有する。よって、多くの実績がある。
As a type of ground improvement method, a chemical injection method in which a hardening agent is injected into the ground is known. Additionally, various ground injection materials are known for use in this construction method.
Unlike the jet grouting method, which disturbs the ground using a high-pressure jet, the chemical injection method using ground injection materials has the advantages of being able to perform improvements without disturbing the ground as much as possible, and having compact equipment. has. Therefore, there are many achievements.

これまで、様々な地盤注入材が公知となっている。例えば、特定の2液(2液のうち一方はセメントを含む)を混合して混合物とし、その混合物を地盤注入材として地盤に注入する技術が知られている。 Up to now, various ground injection materials have been known. For example, a technique is known in which two specific liquids (one of which contains cement) are mixed to form a mixture, and the mixture is injected into the ground as a ground injection material.

一つの例として、特許文献1には、急硬材スラリーと、セメントスラリーとの2液タイプの地盤注入剤が記載されている。ここで、急硬剤スラリーは、化学成分としてSiOとMgOを含有し、AlとMgOの含有モル比(Al/MgO)が17~60、かつSiOとMgOの含有モル比(SiO/MgO)が2.0~7.5であるカルシウムアルミネート、石膏、アルカリ金属の炭酸塩、アルミン酸ナトリウム、凝結遅延剤および水を含有する。また、セメントスラリーは、セメントおよび水を含有する。As one example, Patent Document 1 describes a two-component type ground injection agent consisting of a rapidly hardened material slurry and a cement slurry. Here, the quick hardening agent slurry contains SiO 2 and MgO as chemical components, the content molar ratio of Al 2 O 3 and MgO (Al 2 O 3 /MgO) is 17 to 60, and the content of SiO 2 and MgO is 17 to 60. It contains calcium aluminate, gypsum, alkali metal carbonate, sodium aluminate, set retarder and water with a molar ratio (SiO 2 /MgO) of 2.0 to 7.5. Further, the cement slurry contains cement and water.

別の例として、特許文献2には、水性スラリーAと水性スラリーBとを混合して地盤注入材とすることが記載されている。ここで、水性スラリーAは、カルシウムアルミネート100質量部、石膏類20~300質量部、アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩又は硫酸塩の群から選ばれる1種以上0.5~15質量部、アルミン酸ナトリウム0.5~15質量部および凝結遅延剤0.1~10質量部を含有する。また、水性スラリーBは、水性スラリーA中のカルシウムアルミネート100質量部に対してセメント100~2200質量部を含有する。 As another example, Patent Document 2 describes that aqueous slurry A and aqueous slurry B are mixed to form a ground injection material. Here, the aqueous slurry A includes 100 parts by mass of calcium aluminate, 20 to 300 parts by mass of gypsum, and 0.5 to 15 parts by mass of one or more selected from the group of alkali metal carbonates, hydrogen carbonates, or sulfates. , 0.5 to 15 parts by weight of sodium aluminate, and 0.1 to 10 parts by weight of a setting retarder. Furthermore, aqueous slurry B contains 100 to 2200 parts by mass of cement per 100 parts by mass of calcium aluminate in aqueous slurry A.

特開2017-154948号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-154948 特開2014-109012号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-109012

上記特許文献に記載されているような「2液タイプ」の地盤注入材は、通常、2液の混合前において各液は十分な流動性を有するが、2液の混合後においては速やかに硬化が進むことを意図して設計される。 In the "two-component type" ground injection material described in the above patent document, each component usually has sufficient fluidity before mixing the two components, but quickly hardens after the two components are mixed. It is designed with the intention of advancing.

しかし、本発明者らの知見によれば、従来、2液の混合後の速やかな硬化を優先して地盤注入材を設計した場合、そのトレードオフとして、2液のうちの少なくとも一方の液の可使時間が短くなりがちであった。例えば、従来の2液タイプの地盤注入材においては、2液のうちの少なくとも一方の液が、他方の液と混合する前に、比較的短時間でゲル化または硬化してしまいがちであった。 However, according to the findings of the present inventors, when a ground injection material is conventionally designed with priority given to rapid hardening after mixing two liquids, as a trade-off, at least one of the two liquids is Pot life tended to be short. For example, in conventional two-part type ground injection materials, at least one of the two parts tends to gel or harden in a relatively short period of time before being mixed with the other part. .

よって、本発明者らは、地盤注入直後から速やかに地盤改良効果が発現するとともに、地盤注入前においては充分な可使時間を確保できる、新たな2液タイプの地盤注入材を提供することを目的の1つとして、様々な検討を行った。 Therefore, the present inventors set out to provide a new two-component type ground injection material that exhibits a soil improvement effect immediately after being poured into the ground, and which can ensure a sufficient pot life before being poured into the ground. As one of our objectives, we conducted various studies.

本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。 As a result of intensive studies, the present inventors completed the invention provided below and solved the above problems.

すなわち、本発明によれば、
カルシウムアルミネートおよびカルボン酸塩を含有する粉体材料Aと水との混合スラリーであるA液と、セメントを含有する粉体材料Bと水との混合スラリーであるB液と、を含む2液型の地盤注入材であって、
前記A液と前記B液とを混合した際の、以下の手順(1)から(5)により測定されるゲルタイムが1秒以上30秒以下である地盤注入材、
が提供される。
That is, according to the present invention,
Two liquids, including liquid A, which is a mixed slurry of powder material A containing calcium aluminate and carboxylic acid salt, and water, and liquid B, which is a mixed slurry of powder material B containing cement, and water. A type of ground injection material,
A ground injection material whose gel time measured by the following steps (1) to (5) when mixing the A liquid and the B liquid is 1 second or more and 30 seconds or less,
is provided.

[手順]
(1)A液とB液とを混合して混合物を得た後、得られた混合物の少なくとも一部を水平面に載置した円錐台形状の紙コップの中に採取する。採取する量は、紙コップの容量の70%以下の量とする。紙コップとしては、底面内径5.3cm、上端面内径7.5cm、高さ8.8cmのものを用いる。
(2)前記(1)の操作の後、前記紙コップの底面中心および上端面中心を結ぶ線が鉛直面に対して60°傾斜した状態で前記紙コップを保持し、混合物と空気の界面が流動して変化するか、あるいは前記界面が不動であるかを判別する。
(3)上記(2)の確認後、紙コップを再び水平面に載置する。
(4)上記(2)で界面が不動となる状態に至るまで上記(2)および(3)を繰り返す。
(5)上記(2)で界面が不動となった状態に至るまでの時間をゲルタイムとする。
[procedure]
(1) After mixing liquid A and liquid B to obtain a mixture, at least a portion of the obtained mixture is collected into a truncated conical paper cup placed on a horizontal surface. The amount to be collected should be 70% or less of the capacity of the paper cup. The paper cup used has a bottom inner diameter of 5.3 cm, a top inner diameter of 7.5 cm, and a height of 8.8 cm.
(2) After the operation in (1) above, hold the paper cup in a state where the line connecting the center of the bottom surface and the center of the top surface of the paper cup is inclined at 60 degrees with respect to the vertical plane, so that the interface between the mixture and the air is It is determined whether the interface is flowing and changing, or whether the interface is immobile.
(3) After confirming the above (2), place the paper cup on a horizontal surface again.
(4) Repeat (2) and (3) above until the interface becomes immobile in (2) above.
(5) The time required for the interface to reach an immobile state in (2) above is defined as gel time.

また、本発明によれば、
前記地盤注入材における前記A液と前記B液とを混合して得られる硬化物、
が提供される。
Further, according to the present invention,
A cured product obtained by mixing the A liquid and the B liquid in the ground injection material,
is provided.

また、本発明によれば、
前記硬化物により地盤を改良する地盤改良方法、
が提供される。
Further, according to the present invention,
A ground improvement method for improving the ground using the cured product;
is provided.

また、本発明によれば、
前記粉体材料Aおよび前記粉体材料Bからなる、地盤注入用粉体材料、
が提供される。
Further, according to the present invention,
A powder material for ground injection, consisting of the powder material A and the powder material B;
is provided.

本発明によれば、地盤注入直後から速やかに地盤改良効果が発現するとともに、地盤注入前においては充分な可使時間を確保できる、新たな2液タイプの地盤注入材が提供される。 According to the present invention, there is provided a new two-component type ground injection material that exhibits a soil improvement effect immediately after being poured into the ground, and which can ensure a sufficient pot life before the ground injection.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本明細書中、温度条件により変動しうる値については、特に断りの無い限り、20℃の条件下での値を採用するものとする。
Embodiments of the present invention will be described in detail below.
In this specification, unless otherwise specified, values that may vary depending on temperature conditions are assumed to be values under the condition of 20°C.

<地盤注入材>
本実施形態の地盤注入材は、カルシウムアルミネートおよびカルボン酸塩を含有する粉体材料Aと水との混合スラリーであるA液と、セメントを含有する粉体材料Bと水との混合スラリーであるB液と、を含む2液型のものである。
<Ground injection material>
The ground injection material of this embodiment is a mixed slurry of liquid A, which is a mixed slurry of powder material A containing calcium aluminate and carboxylic acid salt, and water, and a mixed slurry of powder material B, containing cement, and water. It is a two-component type product containing a certain B solution.

A液はカルシウムアルミネートとカルボン酸塩を含んでいる。また、A液とB液とを混合した際のゲルタイムは1秒以上30秒以下である。このような2液型の地盤注入材を地盤に注入することで、地盤注入直後から速やかに地盤改良効果を得ることができ、一方ではB液と混合する前のA液の可使時間を向上させることができる。
たとえA液がカルシウムアルミネートとカルボン酸塩を含んでいたとしても、上記ゲルタイムが1秒未満であると、実際の地盤注入作業に支障を来してしまう。また、上記ゲルタイムが30秒超であると、地盤注入材として早期の地盤改良効果を得づらくなってしまう。
さらに、上記ゲルタイムが1秒以上30秒以下であったとしても、例えばA液がカルボン酸塩を含まない場合は、A液の可使時間が短くなりがちであり、実用上望ましくない。
以上、本実施形態の地盤注入材は、特定のA液とB液を含む2液系であり、かつ、A液とB液とを混合した際のゲルタイムが特定時間であるという構成により、優れた効果を奏するものである。
Solution A contains calcium aluminate and carboxylate. Further, the gel time when liquid A and liquid B are mixed is 1 second or more and 30 seconds or less. By injecting such a two-component type ground injection material into the ground, it is possible to immediately obtain a soil improvement effect immediately after the ground injection, and at the same time, it improves the usable life of liquid A before mixing with liquid B. can be done.
Even if liquid A contains calcium aluminate and carboxylate, if the gel time is less than 1 second, it will hinder the actual ground injection work. Moreover, if the gel time is more than 30 seconds, it becomes difficult to obtain an early ground improvement effect as a ground injection material.
Further, even if the gel time is 1 second or more and 30 seconds or less, for example, if the A liquid does not contain a carboxylate salt, the pot life of the A liquid tends to be short, which is not desirable in practice.
As described above, the ground injection material of this embodiment is a two-liquid system containing specific liquids A and B, and has an excellent gel time when mixed with liquids A and B. It has the following effects.

なお、本発明者らの知見として、特に、カルボン酸塩として、後述の、炭素数が比較的少ないカルボン酸の塩(金属塩など)をA液に含めることや、A液中のそのカルボン酸の塩の量を適切に調整することなどにより、A液とB液との混合後のゲルタイムを30秒以下に設計しやすい。そして、その結果としてA液の可使時間を長くしやすい。また、必須成分ではないが、B液にミョウバンを適量加えることによっても、A液とB液との混合後のゲルタイムを適切な数値に設計しやすい。 The present inventors have found that, in particular, as a carboxylate salt, a salt of a carboxylic acid having a relatively small number of carbon atoms (such as a metal salt), which will be described later, may be included in the A liquid, and that the carboxylic acid in the A liquid may be By appropriately adjusting the amount of salt, it is easy to design the gel time after mixing liquids A and B to 30 seconds or less. As a result, the usable life of liquid A can be easily extended. Furthermore, although it is not an essential component, by adding an appropriate amount of alum to the B solution, it is easy to design the gel time after mixing the A and B solutions to an appropriate value.

(ゲルタイム)
本実施形態の地盤注入材におけるゲルタイムとは、A液とB液とを混合して混合物とする際、混合開始時を起点(t=0)として、混合物が著しく増粘して流動が困難になるまでの時間を意味する。
(gel time)
The gel time in the ground injection material of this embodiment refers to the time when when liquid A and liquid B are mixed to form a mixture, the mixture thickens significantly and becomes difficult to flow starting from the start of mixing (t=0). It means the time it takes to become

具体的には、ゲルタイムは、以下手順に基づき求められる。
[手順]
(1)A液とB液とを混合して混合物を得た後、得られた混合物の少なくとも一部を水平面に載置した円錐台形状の紙コップの中に採取する。採取する量は、紙コップの容量の70%以下の量とする。紙コップは、底面内径5.3cm、上端面内径7.5cm、高さ8.8cmのものを用いる。
(2)上記(1)の操作の後、紙コップの底面中心および上端面中心を結ぶ線が鉛直面に対して60°傾斜した状態で紙コップを保持し、混合物と空気の界面が流動して変化するか、あるいはその界面が不動であるかを判別する。
(3)上記(2)の確認後、紙コップを再び水平面に載置する。
(4)上記(2)で界面が不動となる状態に至るまで上記(2)および(3)を繰り返す。
(5)上記(1)のA液とB液の混合開始時を起点として、上記(2)で界面が不動となった状態に至るまでの時間をゲルタイムとする。
Specifically, gel time is determined based on the following procedure.
[procedure]
(1) After mixing liquid A and liquid B to obtain a mixture, at least a portion of the obtained mixture is collected into a truncated conical paper cup placed on a horizontal surface. The amount to be collected should be 70% or less of the capacity of the paper cup. The paper cup used has a bottom inner diameter of 5.3 cm, a top inner diameter of 7.5 cm, and a height of 8.8 cm.
(2) After the operation in (1) above, hold the paper cup in a state where the line connecting the center of the bottom and the center of the top surface of the paper cup is inclined at 60 degrees with respect to the vertical plane, so that the interface between the mixture and the air flows. Determine whether the interface changes or the interface remains unchanged.
(3) After confirming the above (2), place the paper cup on a horizontal surface again.
(4) Repeat (2) and (3) above until the interface becomes immobile in (2) above.
(5) The gel time is the time from the start of mixing of liquids A and B in (1) above until the interface reaches a state of immobility in (2) above.

なお、上記(1)において、A液とB液の混合比率は、通常、500mLずつの等体積とする。
また、ゲルタイムを一層正確に測定するため、例えば、(i)予備実験を行っておおよそのゲルタイムを把握しておき、その後に本試験を行う、(ii)1つのみの紙コップで測定を行うのではなく、上記(1)で複数の紙コップに混合物を採取し、1秒ごとに、混合物が入った新たな紙コップを傾ける、等の工夫をしてもよい。
In addition, in the above (1), the mixing ratio of liquid A and liquid B is usually set to equal volumes of 500 mL each.
In addition, in order to measure the gel time more accurately, for example, (i) conduct a preliminary experiment to understand the approximate gel time and then perform the main test, (ii) measure using only one paper cup. Instead, the mixture may be sampled in multiple paper cups in (1) above, and a new paper cup containing the mixture may be tilted every second.

ゲルタイムは、1秒以上30秒以下、好ましくは3秒以上20秒以下である。ゲルタイムが適度に短いことで、軟弱で変形しやすい地盤をより良好に改良することができる。また、ゲルタイムが適度に長いことで、A液とB液の混合物を地盤に注入する際の作業時間に余裕が生まれ、地盤改良の作業がしやすくなる。 The gel time is 1 second or more and 30 seconds or less, preferably 3 seconds or more and 20 seconds or less. By keeping the gel time appropriately short, it is possible to better improve the soft and easily deformed ground. In addition, since the gel time is appropriately long, there is more work time when injecting the mixture of liquids A and B into the ground, making it easier to perform soil improvement work.

本実施形態の地盤注入材は、A液とB液の混合後のゲル強度や初期強度が大きい傾向を有する。ここで、ゲル強度が大きいということは、A液とB液を混合して得た混合物が、まだ十分硬化せずに流動性が残っている程度の段階においても、外力に対する変形が少なく、外力に十分に対抗できることを意味する。
特に、ゲル強度や初期強度が大きい地盤注入材は、例えば、水分を多く含み軟弱な地盤の改良に好ましく用いることができる。
The ground injection material of this embodiment tends to have a high gel strength and initial strength after mixing the A liquid and the B liquid. Here, high gel strength means that even when the mixture obtained by mixing liquids A and B has not yet sufficiently hardened and still has fluidity, it is less deformed by external forces and This means that it can adequately counter the
In particular, ground injection materials with high gel strength and high initial strength can be preferably used, for example, for improving soft ground that contains a lot of water.

(粉体材料A、A液)
前述のように、粉体材料Aは、カルシウムアルミネートおよびカルボン酸塩を含む。粉体材料Aは、好ましくは、さらに、石膏、凝結調整剤などを含む。また、A液は、この粉体材料Aを、水と混合してスラリー状としたものである。
以下、粉体材料AまたはA液を構成する成分、A液の性状などについて説明する。
(Powder material A, liquid A)
As mentioned above, powder material A includes calcium aluminate and carboxylate. Powder material A preferably further contains gypsum, a setting modifier, and the like. In addition, liquid A is a slurry obtained by mixing this powder material A with water.
The components constituting powder material A or A liquid, the properties of A liquid, etc. will be explained below.

・カルボン酸塩
カルボン酸塩は、カルボン酸のカルボキシ基のプロトンが、陽イオンで置換された化合物のことをいう。換言すると、カルボン酸塩は、例えば、出発物質としてカルボン酸を準備し、これを適当な塩基性物質などと反応(中和反応)させて得ることができる。
・Carboxylate A carboxylate is a compound in which the proton of the carboxy group of a carboxylic acid is replaced with a cation. In other words, a carboxylic acid salt can be obtained, for example, by preparing a carboxylic acid as a starting material and reacting it with an appropriate basic substance (neutralization reaction).

本実施形態において、カルボン酸塩における「カルボン酸」(換言すると、上記の「出発物質」としてのカルボン酸)としては、炭素数が比較的少ないものが好ましい。本発明者らの知見として、カルボン酸塩におけるカルボン酸の炭素数が比較的少ない方が、A液の可使時間を長くしやすく、かつ、A液とB液の混合後の硬化進行を一層早めやすい。
具体的には、カルボン酸塩は、炭素数10以下のカルボン酸の塩、すなわち、炭素数10以下のカルボン酸のカルボキシ基のプロトンが、陽イオンで置換された化合物であることが好ましい。ここでの炭素数については、より好ましくは1以上10以下、さらに好ましくは1以上8以下、特に好ましくは1以上5以下、とりわけ好ましくは1以上3以下、最も好ましくは1または2である。
In this embodiment, the "carboxylic acid" in the carboxylic acid salt (in other words, the carboxylic acid as the above-mentioned "starting material") preferably has a relatively small number of carbon atoms. The present inventors have found that when the number of carbon atoms in the carboxylic acid in the carboxylic acid salt is relatively small, it is easier to lengthen the pot life of the A liquid, and the curing progress after mixing the A liquid and the B liquid is further inhibited. Easy to hurry.
Specifically, the carboxylic acid salt is preferably a salt of a carboxylic acid having 10 or less carbon atoms, that is, a compound in which the proton of the carboxy group of the carboxylic acid having 10 or less carbon atoms is substituted with a cation. The number of carbon atoms here is more preferably 1 or more and 10 or less, still more preferably 1 or more and 8 or less, particularly preferably 1 or more and 5 or less, particularly preferably 1 or more and 3 or less, and most preferably 1 or 2.

カルボン酸塩における「カルボン酸」は、モノカルボン酸であってもよいし、ポリカルボン酸(例えばジカルボン酸やトリカルボン酸)であってもよい。コスト等の観点からはモノカルボン酸であることが好ましい。 The "carboxylic acid" in the carboxylic acid salt may be a monocarboxylic acid or a polycarboxylic acid (eg, dicarboxylic acid or tricarboxylic acid). From the viewpoint of cost etc., monocarboxylic acids are preferred.

カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、ヒドロキシカルボン酸(ヒドロキシ基を有するカルボン酸)などを挙げることができる。
これらのうち、入手容易性、コスト、効果等の兼ね合いから、カルボン酸はギ酸または酢酸が好ましい。すなわち、カルボン酸「塩」は、酢酸塩および/またはギ酸塩を含むことが好ましい。
なお、より顕著な効果を得る点では、カルボン酸は、ヒドロキシカルボン酸(ヒドロキシ基を有するカルボン酸)ではないことが好ましい。
Examples of carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, hydroxycarboxylic acid (carboxylic acid having a hydroxyl group), etc. I can do it.
Among these, formic acid or acetic acid is preferable as the carboxylic acid in view of availability, cost, effectiveness, and the like. That is, the carboxylic acid "salt" preferably includes an acetate and/or a formate.
In addition, in terms of obtaining a more remarkable effect, it is preferable that the carboxylic acid is not a hydroxycarboxylic acid (carboxylic acid having a hydroxy group).

カルボン酸塩は、カルボン酸金属塩を含むことが好ましい。具体的には、カルボン酸塩は、カルボン酸リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩などでありうる。
カルボン酸塩は、カルボン酸カルシウム塩を含むことがより好ましい。
Preferably, the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid metal salt. Specifically, the carboxylic acid salt can be a lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, barium, or the like carboxylic acid salt.
More preferably, the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid calcium salt.

粉体材料A中のカルボン酸塩の量は、所望するA液の可使時間や、B液との混合後の硬化の早さなどのバランスを考慮して適宜調整すればよい。
粉体材料A中のカルボン酸塩の量は、例えば0.01質量%以上3質量%以下、好ましくは0.03質量%以上2質量%以下、より好ましくは0.05質量%以上1質量%以下である。
The amount of carboxylic acid salt in powder material A may be adjusted as appropriate in consideration of the balance such as the desired pot life of liquid A and the speed of curing after mixing with liquid B.
The amount of carboxylate in powder material A is, for example, 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, preferably 0.03% by mass or more and 2% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or more and 1% by mass. It is as follows.

粉体材料A中、カルシウムアルミネートに対するカルボン酸塩の量は、カルシウムアルミネート100質量部に対し、好ましくは0.1質量部以上50質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上25質量部以下、さらに好ましくは0.15質量部以上10質量部以下である。
カルボン酸塩の量を適切に調整することで、B液との混合前のA液の可使時間の長さと、B液との混合後の硬化の早さとのバランスを一層良好とすることができる。
In powder material A, the amount of carboxylate relative to calcium aluminate is preferably 0.1 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 25 parts by mass, based on 100 parts by mass of calcium aluminate. part or less, more preferably 0.15 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
By appropriately adjusting the amount of carboxylic acid salt, it is possible to achieve a better balance between the pot life of liquid A before mixing with liquid B and the speed of curing after mixing with liquid B. can.

粉体材料Aは、カルボン酸塩を1種のみ含んでも、2種以上含んでもよい。後者の場合、全てのカルボン酸塩の合計量が上記数値範囲内であることが好ましい。 Powder material A may contain only one type of carboxylic acid salt, or may contain two or more types of carboxylate. In the latter case, it is preferable that the total amount of all carboxylic acid salts is within the above numerical range.

・カルシウムアルミネート
カルシウムアルミネートとは、水硬性材料の技術分野において、酸化アルミニウム(Al)と酸化カルシウム(CaO)を主成分として含み、水和活性を有する物質を総称するものである。ここで、「主成分」とは、カルシウムアルミネート全体中の酸化アルミニウムと酸化カルシウムの合計含量が、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上であることを意味する。
・Calcium aluminate Calcium aluminate, in the technical field of hydraulic materials, is a general term for substances that contain aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and calcium oxide (CaO) as main components and have hydration activity. . Here, "main component" means that the total content of aluminum oxide and calcium oxide in the entire calcium aluminate is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. means.

カルシウムアルミネートは、典型的には、酸化アルミニウム(Al)と酸化カルシウム(CaO)、場合によってはさらにシリカ(SiO)等を混合して混合物とし、その混合物を焼成かつ/または溶融し、そして冷却することで得ることができる。
焼成/溶融には、ロータリーキルンや電気炉等を用いることができる。
CaO原料としては、例えば、石灰石や貝殻等の炭酸カルシウム、消石灰等の水酸化カルシウム、及び生石灰等の酸化カルシウムを挙げることができる。
Al原料としては、例えば、ボーキサイト、アルミ残灰と呼ばれる産業副産物、アルミ粉等を挙げることができる。
Calcium aluminate is typically produced by mixing aluminum oxide (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), and in some cases silica (SiO 2 ) to form a mixture, and then firing and/or melting the mixture. It can be obtained by cooling it.
A rotary kiln, an electric furnace, or the like can be used for firing/melting.
Examples of the CaO raw material include calcium carbonate such as limestone and shells, calcium hydroxide such as slaked lime, and calcium oxide such as quicklime.
Examples of the Al 2 O 3 raw material include bauxite, an industrial byproduct called aluminum residual ash, and aluminum powder.

カルシウムアルミネートとしては、結晶質、非晶質のいずれも使用可能である。A液をB液と混合した後の硬化性をより高める観点からは、非晶質のもの、例えば、溶融後に急冷して製造した非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。 Both crystalline and amorphous calcium aluminates can be used. From the viewpoint of further enhancing the curability after mixing the A liquid with the B liquid, an amorphous material, for example, an amorphous calcium aluminate produced by rapidly cooling after melting is preferable.

カルシウムアルミネート中のCaO/Alモル比は、好ましくは1.0以上3.0以下、より好ましくは1.7以上2.5以下である。このモル比を適切に調整することで、A液をB液と混合した後の硬化を一層早めることができ、また、早期に地盤改良効果を得ることができる。The CaO/Al 2 O 3 molar ratio in the calcium aluminate is preferably 1.0 or more and 3.0 or less, more preferably 1.7 or more and 2.5 or less. By appropriately adjusting this molar ratio, it is possible to further accelerate the curing after mixing liquid A with liquid B, and it is also possible to obtain the soil improvement effect at an early stage.

カルシウムアルミネート中の不純物(CaOとAl以外の成分)の含有率は、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。不純物が15質量%以下であることで、A液をB液と混合した後の硬化を一層早めることができ、また、より早期に地盤改良効果を得やすい。
ここで、不純物としては、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化硫黄などが代表的に挙げられる。その他、有機物、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、これらがCaOやAlの一部に置換又は固溶したものなども不純物として挙げられる。もちろん、不純物はこれらのみに限定されない。
The content of impurities (components other than CaO and Al 2 O 3 ) in the calcium aluminate is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. When the impurity content is 15% by mass or less, the curing after mixing the liquid A with the liquid B can be further accelerated, and the soil improvement effect can be obtained more quickly.
Here, typical impurities include silicon oxide, magnesium oxide, sulfur oxide, and the like. In addition, organic substances, alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, titanium oxide, iron oxide, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, alkali metal sulfates, and these are some of CaO and Al 2 O 3 Substituted or solid-dissolved substances are also included as impurities. Of course, impurities are not limited to these.

カルシウムアルミネートのガラス化率は、反応活性の面で70%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。この値を適切とすることで、より早期に地盤改良効果を得やすい。
ガラス化率は、測定サンプルについて、粉末X線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Sを予め測定し、その後1000℃で2時間加熱後、(1から10℃)/分の冷却速度で徐冷し、粉末X線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Sを求め、これらのS及びSの値を用い、次の式を用いてガラス化率χを算出する。
ガラス化率χ(%)=100×(1-S/S
The vitrification rate of calcium aluminate is preferably 70% or more, more preferably 90% or more in terms of reaction activity. By setting this value appropriately, it is easier to obtain the ground improvement effect earlier.
The vitrification rate is determined by measuring the main peak area S of the crystalline mineral in advance for the measurement sample by powder X-ray diffraction method, then heating it at 1000°C for 2 hours, and then slowly cooling it at a cooling rate of (1 to 10°C)/min. Then, the main peak area S 0 of the crystalline mineral after heating is determined by powder X-ray diffraction method, and using these values of S 0 and S, the vitrification rate χ is calculated using the following formula.
Vitrification rate χ (%) = 100 x (1-S/S 0 )

カルシウムアルミネートの粒度は、初期強度発現性の面で、ブレーン比表面積値3000cm/g以上が好ましく、5000cm/g以上がより好ましい。上限は、例えば9000cm/g以下である。この値を適度に大きくすることで、A液をB液と混合した後の硬化を一層早めることができ、そしてより早期に地盤改良効果を得やすい。また、この値を適度に小さくすることで、A液の可使時間を一層長くしうる。The particle size of the calcium aluminate is preferably a Blaine specific surface area value of 3000 cm 2 /g or more, more preferably 5000 cm 2 /g or more in terms of initial strength development. The upper limit is, for example, 9000 cm 2 /g or less. By appropriately increasing this value, it is possible to further accelerate the curing after mixing liquid A with liquid B, and it is easier to obtain the soil improvement effect earlier. Furthermore, by appropriately reducing this value, the usable life of liquid A can be further extended.

カルシウムアルミネートの具体例として、アルミナセメントを挙げることができる。すなわち、A液を製造するためのカルシウムアルミネート原料として、市販のアルミナセメントなどを利用してもよい。
アルミナセメントの具体例としては、アルミナセメント1号、アルミナセメント2号などを挙げることができる。これらは、デンカ株式会社やAGC株式会社から購入可能である
A specific example of calcium aluminate is alumina cement. That is, commercially available alumina cement or the like may be used as a calcium aluminate raw material for producing liquid A.
Specific examples of alumina cement include alumina cement No. 1, alumina cement No. 2, and the like. These can be purchased from Denka Co., Ltd. and AGC Co., Ltd.

粉体材料Aは、1種のみのカルシウムアルミネートを含んでもよいし、性状/物性等が異なる2種以上のカルシウムアルミネートを含んでもよい。
粉体材料A中のカルシウムアルミネートの量は、例えば10質量%以上80質量%以下、好ましくは20質量%以上75質量%以下、より好ましくは25質量%以上70質量%以下である。カルシウムアルミネートの量を適切に調整することで、B液との混合前のA液の可使時間の長さと、B液との混合後の硬化の早さとのバランスなどを一層良好としうる。また、早期の地盤改良効果を一層得やすい。
Powder material A may contain only one type of calcium aluminate, or may contain two or more types of calcium aluminate having different properties/physical properties.
The amount of calcium aluminate in powder material A is, for example, 10% by mass or more and 80% by mass or less, preferably 20% by mass or more and 75% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less. By appropriately adjusting the amount of calcium aluminate, it is possible to achieve a better balance between the pot life of liquid A before mixing with liquid B and the speed of curing after mixing with liquid B. In addition, it is easier to obtain early ground improvement effects.

・石膏
粉体材料Aは、好ましくは、さらに石膏を含む。石膏を含むことにより、B液と混合する前のA液の可使時間をより長く設計しやすい。
- Gypsum The powder material A preferably further contains gypsum. By including gypsum, it is easy to design a longer pot life for liquid A before mixing with liquid B.

使用可能な石膏は特に限定されない。また、種類の異なる石膏を併用することも排除されない。
石膏の例としては、半水石膏や無水石膏を挙げることができる。強度発現性の面では無水石膏が好ましい。無水石膏としてより具体的には、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏を挙げることができる。
石膏を水に浸漬させたときのpHについては、pH8以下の弱アルカリから酸性のものが好ましい。このpHが適度に低いことで、石膏成分の溶解度を低くすることができ、初期の強度発現性をより高めることができる。なお、ここでのpHは、石膏/イオン交換水=1g/100gの20℃における希釈スラリーのpHをイオン交換電極等により測定したものである。pHは、3以上8以下がより好ましく、5以上7以下がさらに好ましい。
There are no particular limitations on the type of plaster that can be used. Furthermore, it is not excluded to use different types of plaster together.
Examples of gypsum include gypsum hemihydrate and gypsum anhydrite. Anhydrite is preferred in terms of strength development. More specific examples of anhydrite include hydrofluoric acid by-product anhydrite and natural anhydrite.
Regarding the pH when gypsum is immersed in water, it is preferably a weakly alkaline to acidic pH of 8 or less. When this pH is appropriately low, the solubility of the gypsum component can be lowered, and the initial strength development can be further improved. Note that the pH here is the pH of a diluted slurry of gypsum/ion-exchanged water=1 g/100 g at 20° C., measured using an ion-exchange electrode or the like. The pH is more preferably 3 or more and 8 or less, and even more preferably 5 or more and 7 or less.

石膏の粒度は、A液-B液混合後の初期強度発現性と、A液の一層長い可使時間の観点から、ブレーン比表面積値で3000cm/g以上が好ましく、5000cm/g以上がより好ましい。また、一層長い可使時間の観点から、この値は30000cm/g以下が好ましく、20000cm/g以下がより好ましい。The particle size of the gypsum is preferably 3000 cm 2 /g or more in Blaine specific surface area value, and 5000 cm 2 /g or more from the viewpoint of initial strength development after mixing liquids A and B and a longer pot life of liquid A. More preferred. Moreover, from the viewpoint of a longer pot life, this value is preferably 30,000 cm 2 /g or less, more preferably 20,000 cm 2 /g or less.

粉体材料A中の石膏の量は、10質量%以上80質量%以下、好ましくは20質量%以上75質量%以下、より好ましくは25質量%以上70質量%以下である。
別観点として、粉体材料A中、カルシウムアルミネートに対する石膏の量は、カルシウムアルミネート100質量部に対して、好ましくは50質量部以上250質量部以下、より好ましくは70質量部以上200質量部以下である。
石膏の量を適度に多くすることで、A液のより長い可使時間を得ることができる。また、石膏の量を適度に少なくすることで、A液とB液とを混合して得られる硬化物の初期強度を高めうる。すなわち、より早期に地盤改良効果を得やすい。
The amount of gypsum in powder material A is 10% by mass or more and 80% by mass or less, preferably 20% by mass or more and 75% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less.
As another point of view, the amount of gypsum relative to calcium aluminate in powder material A is preferably 50 parts by mass or more and 250 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or more and 200 parts by mass, based on 100 parts by mass of calcium aluminate. It is as follows.
By appropriately increasing the amount of gypsum, a longer pot life of liquid A can be obtained. Moreover, by appropriately reducing the amount of gypsum, the initial strength of the cured product obtained by mixing liquid A and liquid B can be increased. In other words, it is easier to obtain the ground improvement effect earlier.

・凝結調整剤
粉体材料Aおよび/またはA液は、A液の可使時間の調整や、B液と混合したときの硬化性の調整などを目的として、凝結調整剤を含んでもよい。
なお、特に、凝結調整剤は、粉体材料Aの中に予め含めておいてもよいし、粉体材料Aとは別途準備しておいてA液を調製する際に添加してもよい。
・Coagulation regulator
Powder material A and/or liquid A may contain a coagulation modifier for the purpose of adjusting the pot life of liquid A, adjusting the curability when mixed with liquid B, and the like.
In particular, the setting regulator may be included in the powder material A in advance, or may be prepared separately from the powder material A and added when preparing the A liquid.

凝結調整剤としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどのアルミン酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸塩、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化物、硫酸アルミニウム、硫酸鉄(III)、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムなどのケイ酸塩、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムなどのリン酸塩、ホウ酸リチウムやホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩等の無機塩類、糖類等が挙げられる。 As coagulation modifiers, aluminates such as sodium aluminate and potassium aluminate, carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, aluminum sulfate, iron (III) sulfate, etc. , silicates such as sodium silicate and potassium silicate, phosphates such as sodium phosphate, calcium phosphate, and magnesium phosphate, inorganic salts such as borates such as lithium borate and sodium borate, and sugars. It will be done.

凝結調整剤としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、デンカ株式会社のデンカセッターD-100、D-300などを挙げることができる。 As the setting modifier, commercially available products may be used. Examples of commercially available products include Denka Setter D-100 and D-300 manufactured by Denka Corporation.

粉体材料Aおよび/またはA液が凝結調整剤を含む場合、その量は、A液の所望の可使時間や、B液と混合後の硬化性などに基づき適宜調整すればよい。
具体的には、凝結調整剤の量は、A液の水以外の全成分中、例えば0.01質量%以上2質量%以下、好ましくは0.03質量%以上1.5質量%以下、より好ましくは0.05質量%以上1質量%以下となるように用いることが好ましい。すなわち、粉体材料A中に予め凝結調整剤を含めておく場合は、粉体材料A全体に対する凝結調整剤の量は上記程度とすることが好ましい。また、粉体材料Aとは別に凝結調整剤を準備する場合には、粉体材料Aと凝結調整剤を合わせた全体中の凝結調整剤の量が上記程度となるようにすることが好ましい。
When the powder material A and/or the A liquid contains a setting modifier, the amount thereof may be adjusted as appropriate based on the desired pot life of the A liquid, the curability after mixing with the B liquid, and the like.
Specifically, the amount of the setting modifier is, for example, 0.01% by mass or more and 2% by mass or less, preferably 0.03% by mass or more and 1.5% by mass or less, based on all components other than water of liquid A. It is preferably used in an amount of 0.05% by mass or more and 1% by mass or less. That is, when a setting modifier is included in the powder material A in advance, the amount of the setting modifier relative to the entire powder material A is preferably within the above range. In addition, when preparing a setting modifier separately from powder material A, it is preferable that the amount of the setting modifier in the entire powder material A and the setting modifier be about the above level.

・水
前述のように、A液は、粉体材料Aを水と混合したスラリー状のものである。なお、A液中、カルボン酸塩の少なくとも一部は水に溶解していると考えられる。
粉体材料Aを水と混合してA液とする際の水の量は、所望の流動性、ポンプでの圧送性、地盤への注入性などにより適宜調整すればよい。水の量は、A液全体中、例えば50質量%以上95質量%以下、好ましくは60質量%以上90質量%以下となるような量で調整することができる。
- Water As mentioned above, liquid A is a slurry of powder material A mixed with water. In addition, it is considered that at least a part of the carboxylic acid salt in liquid A is dissolved in water.
The amount of water when mixing powder material A with water to form liquid A may be adjusted as appropriate depending on desired fluidity, pumpability, injectability into the ground, etc. The amount of water can be adjusted to be, for example, 50% by mass or more and 95% by mass or less, preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, based on the entire A liquid.

・A液の可使時間/固形分について
前述のように、A液をB液と混合する前において、A液の可使時間は比較的長い(地盤注入前においては充分な可使時間を確保できる)。A液は水硬性のカルシウムアルミネートを含むものの、それとカルボン酸塩とを併用することにより、A液自体は固形分が生成しにくい。
・Pot life/solid content of liquid A As mentioned above, before mixing liquid A with liquid B, liquid A has a relatively long pot life (ensure sufficient pot life before pouring into the ground). can). Although the A liquid contains hydraulic calcium aluminate, by using it together with the carboxylate, the A liquid itself is difficult to generate solid content.

ここで、A液の可使時間が長いこと、具体的には「固形分が生成しにくい」ことは、粉体材料Aと水とを混合してA液を得るにあたり、粉体材料Aと水との混合開始時点を0分として一定時間放置したA液を、目開き4.0mmの篩に通して、篩を通過できない固形分が存在するか否かにより評価することができる。
具体的には、粉体材料Aと水とを混合してA液を得るにあたり、混合後、好ましくは30分、より好ましくは45分、さらに好ましくは60分経過した時点における、目開き4.0mmの篩による篩残分が、粉体材料Aの全体量を基準として0.1質量%以下である。
Here, the long pot life of liquid A, specifically the fact that it is difficult to generate solid content, means that when mixing powder material A and water to obtain liquid A, The liquid A, which has been left for a certain period of time with the start of mixing with water as 0 minutes, is passed through a sieve with an opening of 4.0 mm, and evaluation can be made by determining whether there is any solid content that cannot pass through the sieve.
Specifically, when mixing powder material A and water to obtain liquid A, the mesh opening is set to 4.0, preferably 30 minutes, more preferably 45 minutes, and still more preferably 60 minutes after mixing. The sieve residue through a 0 mm sieve is 0.1% by mass or less based on the total amount of powder material A.

なお、上記の篩による評価にあたり、水を含むA液全体としての可使時間を評価する場合、粉体材料Aと水との混合比は任意とすることができる。すなわち、実際の地盤注入の際の混合比で、粉体材料と水とを混合してA液を調製し、そのA液の可使時間を上記のようにして評価することができる。
一方、例えば、粉体材料A自体の性質として、水と混合したときの可使時間の長さを評価したい場合、より具体的には、組成等が異なる粉体材料A1とA2のどちらがより長い可視時間を有するかを、一律の基準の下に評価したい場合は、水の量が、A液全体中、例えば50質量%以上95質量%以下、好ましくは60質量%以上90質量%以下となるように混合して得たA液の可使時間を、上記のようにして評価することができる。あるいは、粉体材料が市販品であり、水との推奨混合比が示されている場合には、水の量はそれに従ってもよい。
In addition, when evaluating the pot life of the entire liquid A containing water in the evaluation using the above-mentioned sieve, the mixing ratio of the powder material A and water can be set arbitrarily. That is, it is possible to prepare liquid A by mixing powder material and water at the mixing ratio used during actual ground injection, and evaluate the pot life of liquid A as described above.
On the other hand, for example, if you want to evaluate the length of pot life when mixed with water as a property of powder material A itself, more specifically, which of powder materials A1 and A2 with different compositions is longer? If you want to evaluate whether it has a visible time based on a uniform standard, the amount of water is, for example, 50% by mass or more and 95% by mass or less, preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less in the entire A liquid. The pot life of the liquid A obtained by mixing as described above can be evaluated as described above. Alternatively, if the powder material is commercially available and a recommended mixing ratio with water is indicated, the amount of water may be adjusted accordingly.

・A液の製法
A液の製造方法は特に限定されない。粉体材料Aを水に投入し、混合して調製すればよい。
なお、製造安定性や、意図せぬ凝固やゲル化の防止などの点で、A液が凝結調整剤を含む場合は、まず、凝結調整剤を水に投入し、その後、他の成分を水に投入するという順序でA液を得ることが好ましい。
混合には、本技術分野で公知の各種ミキサー等を用いることができる。
-Production method of liquid A The method for producing liquid A is not particularly limited. It may be prepared by adding powder material A to water and mixing.
For production stability and prevention of unintentional coagulation or gelation, if part A contains a coagulation modifier, first add the coagulation modifier to the water, then add other ingredients to the water. It is preferable to obtain liquid A in this order.
For mixing, various mixers and the like known in the technical field can be used.

(粉体材料B、B液)
粉体材料Bは、前述のように、セメントを含む。粉体材料Bは、好ましくは、さらに、ミョウバンなどを含みうる。また、B液は、この粉体材料Bを、水と混合してスラリー状としたものである。
B液は、通常、使用直前までA液と接触または混合していない状態で存在する。
以下、粉体材料BまたはB液を構成する成分などについて説明する。
(Powder material B, B liquid)
Powder material B contains cement, as described above. Powder material B may preferably further contain alum or the like. In addition, liquid B is a slurry obtained by mixing this powder material B with water.
Liquid B usually exists in a state where it is not in contact with or mixed with liquid A until immediately before use.
The components constituting powder material B or liquid B will be explained below.

・セメント
使用可能なセメントは、特に限定されない。具体的には、普通、早強、超早強、低熱若しくは中庸熱等の各種のポルトランドセメント、これらのセメントに高炉スラグやフライアッシュやシリカフュームなどを混合した各種混合セメント、高炉セメント、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)、市販されている微粒子セメントなどが挙げられる(なお、カルシウムアルミネートを意味するアルミナセメントは、好ましくは、ここでのセメントからは除かれる)。
- Cement The cement that can be used is not particularly limited. Specifically, various types of Portland cement such as normal, early-strength, ultra-early-strength, low-heat or medium-heat, various mixed cements made by mixing these cements with blast furnace slag, fly ash, silica fume, etc., blast furnace cement, and municipal waste incineration. Examples include environmentally friendly cement (ecocement) manufactured using ash and sewage sludge incineration ash, and commercially available fine particle cement (alumina cement, which means calcium aluminate, is preferably used here). (excluded from cement).

各種セメントや各種混合セメントは、微粉末化して使用してもよい。また、通常セメントに使用されている成分(例えば石膏等)の量を増減して調製されたものも使用可能である。
セメントは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中では、高炉セメントが、六価クロム含有量が低いため好ましい。
Various cements and various mixed cements may be used after being pulverized. Further, cements prepared by increasing or decreasing the amount of components (eg, gypsum, etc.) normally used in cement can also be used.
Cement may be used alone or in combination of two or more types. Among these, blast furnace cement is preferred because it has a low hexavalent chromium content.

・ミョウバン
粉体材料BまたはB液は、好ましくはミョウバンを含む。本発明者らの知見として、粉体材料BまたはB液がミョウバンを含むことにより、A液とB液の混合後の硬化をより早めることができる。そして、より早く地盤改良効果を得ることができる。
- Alum Powder material B or liquid B preferably contains alum. As the present inventors have found, when powder material B or B liquid contains alum, the curing after mixing of A liquid and B liquid can be accelerated. In addition, the soil improvement effect can be obtained more quickly.

使用可能なミョウバンは特に限定されない。例えば、カリウムミョウバン、クロムミョウバン、鉄ミョウバン等の各種ミョウバンを挙げることができる。
また、ミョウバン石を挙げることもできる。ここで、ミョウバン石とは、[(K,Na)(Al,Fe)(SO(OH)]の成分範囲を示す天然物である。さらに、ミョウバン石を粉砕した生ミョウバン石粉末や、ミョウバン石を800℃以下の温度で仮焼して粉砕した仮焼ミョウバン石粉末なども使用可能である。
ミョウバンとしては、一般に市販されているカリウムミョウバンや仮焼ミョウバン石粉末の使用が好ましい。また、ミョウバンには無水塩や結晶水を含むものがあるが、いずれもそのまま使用可能である。
Alum that can be used is not particularly limited. Examples include various alums such as potassium alum, chromium alum, and iron alum.
Alum stone can also be mentioned. Here, alumite is a natural product having a component range of [(K, Na) (Al, Fe) 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 ]. Furthermore, it is also possible to use raw alum stone powder obtained by pulverizing alum stone, and calcined alum stone powder obtained by calcining alum stone at a temperature of 800° C. or lower and pulverizing it.
As the alum, it is preferable to use commercially available potassium alum or calcined alumite powder. Additionally, some alums contain anhydrous salt or crystallized water, and any of them can be used as is.

粉体材料BまたはB液中のミョウバンの量は、セメント100質量部に対し、例えば0.3質量部以上10質量部以下、好ましくは0.5質量部以上5質量部以下である。適度に多くの量のミョウバンを用いることで、A液とB液の混合後の硬化をより早めることができる。また、適度に少ない量のミョウバンを用いることで、B液の意図せぬ経時変化(例えば、A液と混合する前の流動性の低下や硬化)などを抑えることができる。 The amount of alum in powder material B or liquid B is, for example, 0.3 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, preferably 0.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of cement. By using a suitably large amount of alum, the curing after mixing of liquids A and B can be accelerated. Furthermore, by using a suitably small amount of alum, it is possible to suppress unintended changes in the B liquid over time (for example, a decrease in fluidity or hardening before mixing with the A liquid).

・B液の製法/水、水分量
B液は、粉体材料Bを水と混合する(粉体材料Bを水で練る)ことで得ることができる。ミョウバンを用いる際は、予め粉体材料B中にミョウバンを含めておいてもよいし、B液の調製の際に、粉体材料Bとは別材料としてミョウバンを加えてもよい。
混合には、本技術分野で公知の各種ミキサー等を用いることができる。
-Production method of liquid B/water, water content Liquid B can be obtained by mixing powder material B with water (kneading powder material B with water). When using alum, alum may be included in powder material B in advance, or alum may be added as a separate material from powder material B when preparing liquid B.
For mixing, various mixers and the like known in the technical field can be used.

水の量は、粉体材料B中のセメントの種類、セメントの硬化性、所望の硬度、ポンプでの圧送性、地盤への注入性などに応じて適宜調整すればよい。一例として、水の量は、粉体材料B100質量部に対して、例えば100質量部から500質量部程度、好ましくは100質量部から300質量部程度である。 The amount of water may be adjusted as appropriate depending on the type of cement in the powder material B, hardenability of the cement, desired hardness, pumpability, injectability into the ground, etc. As an example, the amount of water is, for example, about 100 parts by mass to 500 parts by mass, preferably about 100 parts by mass to 300 parts by mass, based on 100 parts by mass of powder material B.

なお、発明の効果を過度に貶めない範囲において、粉体材料BまたはB液は、セメント、水およびミョウバン以外の他の成分を含んでもよい。「他の成分」としては、例えば、炭酸塩、重金属炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルカリ、硫酸塩、亜硫酸塩などを挙げることができる。
ただし、粉体材料BまたはB液は、好ましくは、カルボン酸塩やカルシウムアルミネートを含まない。
It should be noted that the powder material B or liquid B may contain other components other than cement, water, and alum as long as the effects of the invention are not excessively diminished. Examples of "other components" include carbonates, heavy metal carbonates, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, alkali hydroxides, sulfates, and sulfites.
However, powder material B or liquid B preferably does not contain carboxylate or calcium aluminate.

<硬化物、地盤改良方法>
上述のA液と、上述のB液とを混合することで、硬化物を得ることができる。また、その硬化物により地盤を改良することができる。
<Cured product, ground improvement method>
A cured product can be obtained by mixing the above-mentioned liquid A and the above-mentioned liquid B. In addition, the hardened material can improve the ground.

A液とB液を混合する方法や、A液とB液により地盤を改良する具体的な手順は特に限定されず、地盤改良の技術分野で知られている各種方法を応用することができる。
例えば、(i)二重管を用いて、先端部でA液とB液を合流混合させて地盤に注入するいわゆる2ショット方式、(ii)A液とB液を、注入ポンプから注入管に至る途中で混合させて注入するいわゆる1.5ショット方式、(iii)ミキサー等の調合槽でA液とB液を混合する1ショット方式、などを採用することができる。これら方式の実施の際には、公知の注入ポンプ等を用いることができる。
The method of mixing liquids A and B and the specific procedure for improving the ground with liquids A and B are not particularly limited, and various methods known in the technical field of ground improvement can be applied.
For example, (i) the so-called two-shot method in which liquids A and B are mixed at the tip using a double pipe and injected into the ground, (ii) liquids A and B are transferred from an injection pump to an injection pipe. A so-called 1.5-shot method in which the liquids are mixed and poured during the injection, and (iii) a one-shot method in which liquids A and B are mixed in a mixing tank such as a mixer, etc. can be adopted. When implementing these methods, a known injection pump or the like can be used.

換言すると、(1)A液とB液を地盤注入の前に混合して混合物とし、その混合物を地盤に注入してもよいし、または、(2)A液とB液を別々に圧送し、地盤に注入される瞬間または地盤注入後に地盤中で両者が混合されるようにしてもよい。 In other words, (1) Liquids A and B may be mixed together to form a mixture before injection into the ground, and the mixture may be injected into the ground, or (2) Liquids A and B may be pumped separately. , the two may be mixed in the ground at the moment of injection into the ground or after injection into the ground.

A液とB液の混合比率は、所望の硬化の早さ、圧送性などにより適宜調整すればよい。A液:B液の混合比率は、体積比で、典型的には20:80から80:20、好ましくは30:70から70:30程度である。 The mixing ratio of liquid A and liquid B may be adjusted as appropriate depending on the desired speed of curing, pumpability, etc. The mixing ratio of liquid A: liquid B is typically about 20:80 to 80:20, preferably about 30:70 to 70:30, by volume.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
本発明の参考形態を以下に付記する。
1.
カルシウムアルミネートおよびカルボン酸塩を含有する粉体材料Aと水との混合スラリーであるA液と、セメントを含有する粉体材料Bと水との混合スラリーであるB液と、を含む2液型の地盤注入材であって、
前記A液と前記B液とを混合した際の、以下の手順(1)から(5)により測定されるゲルタイムが1秒以上30秒以下である地盤注入材。
[手順]
(1)A液とB液とを混合して混合物を得た後、得られた混合物の少なくとも一部を水平面に載置した円錐台形状の紙コップの中に採取する。採取する量は、紙コップの容量の70%以下の量とする。紙コップとしては、底面内径5.3cm、上端面内径7.5cm、高さ8.8cmのものを用いる。
(2)前記(1)の操作の後、前記紙コップの底面中心および上端面中心を結ぶ線が鉛直面に対して60°傾斜した状態で前記紙コップを保持し、混合物と空気の界面が流動して変化するか、あるいは前記界面が不動であるかを判別する。
(3)上記(2)の確認後、前記紙コップを再び水平面に載置する。
(4)上記(2)で界面が不動となる状態に至るまで上記(2)および(3)を繰り返す。
(5)上記(1)のA液とB液の混合開始時を起点として、上記(2)で界面が不動となった状態に至るまでの時間をゲルタイムとする。
2.
1.に記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Aと水とを混合して前記A液を得るにあたり、前記粉体材料Aと水との混合後30分経過した時点における目開き4.0mmの篩による篩残分が、前記粉体材料Aの全体量を基準として0.1質量%以下である地盤注入材。
3.
1.または2.に記載の地盤注入材であって、
前記カルシウムアルミネート中のCaO/Al モル比が1.0以上3.0以下である地盤注入材。
4.
1.から3.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Aが、さらに石膏を含む地盤注入材。
5.
1.から4.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記A液が、さらに凝結調整剤を含む地盤注入材。
6.
1.から5.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Bが、さらにミョウバンを含む地盤注入材。
7.
1.から6.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、カルボン酸金属塩を含む地盤注入材。
8.
1.から7.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、カルボン酸カルシウム塩を含む地盤注入材。
9.
1.から8.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、炭素数1以上5以下のカルボン酸の塩を含む地盤注入材。
10.
1.から9.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、酢酸塩およびギ酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含む地盤注入材。
11.
1.から10.のいずれか1つに記載の地盤注入材であって、
前記A液中の、前記カルシウムアルミネート100質量部に対する前記カルボン酸塩の量が0.1質量部以上50質量部以下である地盤注入材。
12.
1.から11.のいずれか1つに記載の地盤注入材における前記A液と前記B液とを混合して得られる硬化物。
13.
12.に記載の硬化物により地盤を改良する地盤改良方法。
14.
1.から13.のいずれか1つにおける粉体材料Aおよび粉体材料Bからなる、地盤注入用粉体材料。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention includes modifications, improvements, etc. within a range that can achieve the purpose of the present invention.
Reference embodiments of the present invention are additionally described below.
1.
Two liquids, including liquid A, which is a mixed slurry of powder material A containing calcium aluminate and carboxylic acid salt, and water, and liquid B, which is a mixed slurry of powder material B containing cement, and water. A type of ground injection material,
A ground injection material having a gel time of 1 second or more and 30 seconds or less as measured by the following steps (1) to (5) when the liquid A and the liquid B are mixed.
[procedure]
(1) After mixing liquid A and liquid B to obtain a mixture, at least a portion of the obtained mixture is collected into a truncated conical paper cup placed on a horizontal surface. The amount to be collected should be 70% or less of the capacity of the paper cup. The paper cup used has a bottom inner diameter of 5.3 cm, a top inner diameter of 7.5 cm, and a height of 8.8 cm.
(2) After the operation in (1) above, hold the paper cup in a state where the line connecting the center of the bottom surface and the center of the top surface of the paper cup is inclined at 60 degrees with respect to the vertical plane, so that the interface between the mixture and the air is It is determined whether the interface is flowing and changing, or whether the interface is immobile.
(3) After confirming the above (2), place the paper cup on a horizontal surface again.
(4) Repeat (2) and (3) above until the interface becomes immobile in (2) above.
(5) The gel time is the time from the start of mixing of liquids A and B in (1) above until the interface reaches a state of immobility in (2) above.
2.
1. The ground injection material described in
When mixing the powder material A and water to obtain the liquid A, the sieve residue through a sieve with a mesh opening of 4.0 mm after 30 minutes has passed after mixing the powder material A and water is as follows. A ground injection material that is 0.1% by mass or less based on the total amount of powder material A.
3.
1. or 2. The ground injection material described in
A ground injection material in which the CaO/Al 2 O 3 molar ratio in the calcium aluminate is 1.0 or more and 3.0 or less.
4.
1. From 3. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the powder material A further contains gypsum.
5.
1. From 4. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the liquid A further contains a coagulation regulator.
6.
1. From 5. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the powder material B further contains alum.
7.
1. From 6. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid metal salt.
8.
1. From 7. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid calcium salt.
9.
1. From 8. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the carboxylic acid salt includes a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 5 or less carbon atoms.
10.
1. From 9. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the carboxylate salt contains at least one compound selected from the group consisting of acetates and formates.
11.
1. From 10. The ground injection material according to any one of
A ground injection material in which the amount of the carboxylate salt in the A liquid is 0.1 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the calcium aluminate.
12.
1. From 11. A cured product obtained by mixing the A liquid and the B liquid in the ground injection material according to any one of the above.
13.
12. A ground improvement method for improving the ground using the hardened material described in .
14.
1. From 13. A powder material for ground injection consisting of powder material A and powder material B in any one of the above.

本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples. Note that the present invention is not limited to the examples.

<実施例1-1~1-4および比較例1>
(粉体材料A、A液の調製)
まず、後掲の表1の「粉体材料A」の欄に示された各成分を、プロシェアミキサ(WB型、太平洋機工株式会社製)を用いて混合し、粉体材料Aを調製した。
その後、水中に、凝結調整剤(デンカ株式会社製、デンカセッターD-100)、および、上記の粉体材料Aをこの順に投入し、十分に練り合わせ、A液を得た。
A液中の各成分の量は表1に記載のとおりである。
<Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Example 1>
(Preparation of powder material A and liquid A)
First, each component shown in the "Powder material A" column of Table 1 below was mixed using a Proshare mixer (WB type, manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) to prepare powder material A. .
Thereafter, a setting modifier (manufactured by Denka Corporation, Denka Setter D-100) and the above powder material A were added in this order into water and thoroughly kneaded to obtain a liquid A.
The amounts of each component in Solution A are as listed in Table 1.

(粉体材料B、B液の調製)
後掲の表1の「B液」の欄に示された各成分を、表1に示された量混合し、B液を得た。
(Preparation of powder material B and liquid B)
Each component shown in the "Liquid B" column of Table 1 below was mixed in the amounts shown in Table 1 to obtain Solution B.

(A液-B液混合後のゲルタイムの測定)
以下手順で測定した。
(1)A液とB液、体積で500mLずつの等量を混合して混合物を得た。その後、得られた混合物のうち60mLを、水平面に載置した円錐台形状の紙コップの中に採取した。紙コップとしては、底面内径5.3cm、上端面内径7.5cm、高さ8.8cmのものを用いた。
(2)上記(1)の操作の後、紙コップの底面中心および上端面中心を結ぶ線が鉛直面に対して60°傾斜した状態で紙コップを保持し、混合物と空気の界面が流動して変化するか、あるいはその界面が不動であるかを判別した。
(3)上記(2)の確認後、紙コップを再び水平面に載置した。
(4)上記(2)で界面が不動となる状態に至るまで上記(2)および(3)を繰り返した。
(5)上記(1)のA液とB液の混合開始時を起点として、上記(2)で界面が不動となった状態に至るまでの時間をゲルタイムとした。
(Measurement of gel time after mixing liquid A and liquid B)
It was measured using the following procedure.
(1) A mixture was obtained by mixing equal amounts of liquid A and liquid B, each having a volume of 500 mL. Thereafter, 60 mL of the resulting mixture was collected into a frustum-shaped paper cup placed on a horizontal surface. The paper cup used had a bottom inner diameter of 5.3 cm, a top inner diameter of 7.5 cm, and a height of 8.8 cm.
(2) After the operation in (1) above, hold the paper cup in a state where the line connecting the center of the bottom and the center of the top surface of the paper cup is inclined at 60 degrees with respect to the vertical plane, so that the interface between the mixture and the air flows. It was determined whether the interface changes or the interface remains unchanged.
(3) After confirming the above (2), the paper cup was placed on a horizontal surface again.
(4) The above (2) and (3) were repeated until the interface became immobile in the above (2).
(5) Starting from the start of mixing of liquids A and B in (1) above, the gel time was defined as the time until the interface reached the immobile state in (2) above.

(A液の可使時間の評価)
A液を、水に粉体材料Aを投入したときを起点(0分)として、調製後30分放置した。その後、A液を、目開き4.0mmの篩に通し、篩を通過できない固形分(粗大粒子)の量を調べた。
粉体材料Aの全体量を基準として、篩を通過できない固形分の量が0.1質量%以下であった場合を「篩残分なし」、そうでなかった場合を「篩残分あり」とした。
(Evaluation of pot life of liquid A)
Solution A was left for 30 minutes after preparation, starting from the time when powder material A was added to water (0 minutes). Thereafter, the liquid A was passed through a sieve with an opening of 4.0 mm, and the amount of solid content (coarse particles) that could not pass through the sieve was determined.
Based on the total amount of powder material A, if the amount of solids that cannot pass through the sieve is 0.1% by mass or less, there is no sieve residue, otherwise there is sieve residue. And so.

(ゲル強度)
A液とB液の混合直後のセメント組成物を、縦4cm×横4cm×高さ16cmの型枠に流し込んだ。そして、未だ硬化が十分進行していない段階での強度を指触で測定した。そして、以下4段階で評価した。
◎(優):型枠を脱型しても形は崩れず、また、セメント組成物を指で押しても凹まなかった。
○(良):型枠を脱型しても形は崩れなかったが、セメント組成物を指で押すとやや凹む状態であった。
△(可):型枠を脱型しても形は崩れなかったが、セメント組成物を指で押すと凹む状態であった。
×(不可):型枠を脱型すると形が崩れてしまう状態であった。
(gel strength)
The cement composition immediately after mixing liquids A and B was poured into a mold measuring 4 cm long x 4 cm wide x 16 cm high. Then, the strength was measured by touch at a stage where curing had not yet progressed sufficiently. Then, evaluation was made on the following four levels.
◎ (Excellent): The shape did not collapse even when the mold was removed, and the cement composition did not become dented even when pressed with a finger.
○ (Good): The shape did not collapse even when the mold was removed, but when the cement composition was pressed with a finger, it was slightly depressed.
Δ (Acceptable): The shape did not collapse even when the mold was removed, but the cement composition was dented when pressed with a finger.
× (unacceptable): The shape would collapse when the mold was removed.

(初期強度)
JIS R 5201に準じて強度を測定した。具体的には、A液とB液の組成物を用いて、縦4cm×横4cm×高さ16cmの試験体を作製し、A液とB液の混合から30分後、1時間後および1日後の圧縮強度を測定した。
(Initial strength)
The strength was measured according to JIS R 5201. Specifically, a test specimen measuring 4 cm in length x 4 cm in width x 16 cm in height was prepared using the composition of liquids A and B, and 30 minutes, 1 hour, and 1 hour after mixing liquids A and B were prepared. The compressive strength after 1 day was measured.

A液および粉体材料A、ならびに、B液および粉体材料Bの組成、上記の測定/評価結果などを、表1および表2にまとめて示す。 The compositions of liquid A and powder material A, liquid B and powder material B, the above measurement/evaluation results, etc. are summarized in Tables 1 and 2.

Figure 0007374926000001
Figure 0007374926000001

Figure 0007374926000002
Figure 0007374926000002

上表において、カルシウムアルミネートとしては、炭酸カルシウムと酸化アルミニウムのCaO/Alモル比を2.2とし、シリカを加えて、1650℃で溶融し急冷してガラス化率97%とし、粉砕してブレーン比表面積値を5000cm/gにしたものを用いた。
また、石膏としては、天然無水石膏、ブレーン比表面積値5000cm/gのものを用いた。
また、ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント(デンカ株式会社製)を用いた。
In the above table, calcium aluminate has a CaO/Al 2 O 3 molar ratio of calcium carbonate and aluminum oxide of 2.2, silica is added, and is melted at 1650°C and rapidly cooled to achieve a vitrification rate of 97%. The material used was pulverized to a Blaine specific surface area value of 5000 cm 2 /g.
Furthermore, as the gypsum, natural anhydrite with a Blaine specific surface area value of 5000 cm 2 /g was used.
Further, as the Portland cement, ordinary Portland cement (manufactured by Denka Corporation) was used.

表2に示されるとおり、A液の調製30分後に固形分の生成は認められなかった。すなわち、A液の可使時間は長かった。ちなみに、調製から30分以降も固形分(篩を通過できない成分)の生成有無を観察し続けたところ、130分程度になってはじめて、一定量の固形分の生成が認められた。
すなわち、本実施形態の地盤注入材のうち、特にA液は、B液との混合前の可使時間が長いことが示された。
As shown in Table 2, no solid content was observed 30 minutes after the preparation of liquid A. That is, the pot life of liquid A was long. Incidentally, when we continued to observe the formation of solids (components that cannot pass through the sieve) even after 30 minutes from preparation, we observed that a certain amount of solids had been formed only after about 130 minutes.
That is, among the ground injection materials of this embodiment, it was shown that especially liquid A had a long pot life before being mixed with liquid B.

また、表2に示されるとおり、特定のA液とB液の2液を含み、かつ、A液-B液混合後のゲルタイムが1秒以上30秒以下である地盤注入材は、ゲル強度が良好であり、また、初期強度(例えば1day強度)が十分大きかった。つまり、地盤注入材として好ましい性能を奏することが確認された。 In addition, as shown in Table 2, a ground injection material that contains two specific liquids, liquid A and liquid B, and whose gel time after mixing liquid A and liquid B is 1 second or more and 30 seconds or less, has a gel strength. The results were good, and the initial strength (for example, 1-day strength) was sufficiently high. In other words, it was confirmed that the material exhibited favorable performance as a ground injection material.

<実施例2-1~2-10、比較例2>
追加の実施例により、本実施形態の地盤注入材の有用性をさらに示す。
<Examples 2-1 to 2-10, Comparative Example 2>
Additional examples further demonstrate the utility of the ground injection material of this embodiment.

(粉体材料A、A液の調製)
まず、後掲の表3の「粉体材料A」の欄に示された各成分を、プロシェアミキサ(WB型、太平洋機工株式会社製)を用いて混合して混合物を得た。
その後、水中に、凝結調整剤(デンカ株式会社製、デンカセッターD-100)、および、上記の粉体材料Aをこの順に投入し、十分に練り合わせ、A液を得た。
A液中の各成分の量は表3に記載のとおりである。
(Preparation of powder material A and liquid A)
First, each component shown in the "Powder material A" column of Table 3 below was mixed using a Proshare mixer (WB type, manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) to obtain a mixture.
Thereafter, a setting modifier (manufactured by Denka Corporation, Denka Setter D-100) and the above powder material A were added in this order into water and thoroughly kneaded to obtain a liquid A.
The amounts of each component in Solution A are as listed in Table 3.

(粉体材料B、B液の調製)
後掲の表3の「B液」の欄に示された各成分を、表2に示された量混合し、B液を得た。
(Preparation of powder material B and liquid B)
Each component shown in the "Liquid B" column of Table 3 below was mixed in the amount shown in Table 2 to obtain Solution B.

(A液-B液混合後のゲルタイムの測定)および(A液の可使時間の評価)
実施例1-1等と同様にして測定した。
(Measurement of gel time after mixing liquid A and liquid B) and (evaluation of pot life of liquid A)
It was measured in the same manner as in Example 1-1.

以上について、まとめて表3に示す。
なお、表3において、カルシウムアルミネート、石膏およびポルトランドセメントは、表1のものと同じである。
表3に示されるように、実施例2-1~2-10において、A液の可使時間は良好であった。
The above is summarized in Table 3.
Note that in Table 3, calcium aluminate, gypsum, and Portland cement are the same as those in Table 1.
As shown in Table 3, in Examples 2-1 to 2-10, the pot life of liquid A was good.

Figure 0007374926000003
Figure 0007374926000003

実施例2-1~2-10の地盤注入材についても、ゲル強度や初期強度を評価した。実施例1-1~1-4と同程度の良好な結果であった。 The gel strength and initial strength of the ground injection materials of Examples 2-1 to 2-10 were also evaluated. The results were as good as Examples 1-1 to 1-4.

この出願は、2018年12月10日に出願された日本出願特願2018-231152号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-231152 filed on December 10, 2018, and the entire disclosure thereof is incorporated herein.

Claims (9)

カルシウムアルミネートおよびカルボン酸塩を含有する粉体材料Aと水との混合スラリーであるA液と、セメントを含有する粉体材料Bと水との混合スラリーであるB液と、を含む2液型の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩は、酢酸塩およびギ酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含み、
前記A液と前記B液とを混合した際の、以下の手順(1)から(5)により測定されるゲルタイムが1秒以上30秒以下である地盤注入材。
[手順]
(1)A液とB液とを500mLずつ混合して混合物を得た後、得られた混合物の少なくとも一部を水平面に載置した円錐台形状の紙コップの中に採取する。採取する量は、紙コップの容量の70%以下の量とする。紙コップとしては、底面内径5.3cm、上端面内径7.5cm、高さ8.8cmのものを用いる。
(2)前記(1)の操作の後、前記紙コップの底面中心および上端面中心を結ぶ線が鉛直面に対して60°傾斜した状態で前記紙コップを保持し、混合物と空気の界面が流動して変化するか、あるいは前記界面が不動であるかを判別する。
(3)上記(2)の確認後、前記紙コップを再び水平面に載置する。
(4)上記(2)で界面が不動となる状態に至るまで上記(2)および(3)を繰り返す。
(5)上記(1)のA液とB液の混合開始時を起点として、上記(2)で界面が不動となった状態に至るまでの時間をゲルタイムとする。
Two liquids, including liquid A, which is a mixed slurry of powder material A containing calcium aluminate and carboxylic acid salt, and water, and liquid B, which is a mixed slurry of powder material B containing cement, and water. A type of ground injection material,
The carboxylate salt contains at least one compound selected from the group consisting of acetate and formate,
A ground injection material having a gel time of 1 second or more and 30 seconds or less as measured by the following steps (1) to (5) when the liquid A and the liquid B are mixed.
[procedure]
(1) After obtaining a mixture by mixing 500 mL each of liquid A and liquid B, at least a portion of the obtained mixture is collected into a truncated cone-shaped paper cup placed on a horizontal surface. The amount to be collected should be 70% or less of the capacity of the paper cup. The paper cup used has a bottom inner diameter of 5.3 cm, a top inner diameter of 7.5 cm, and a height of 8.8 cm.
(2) After the operation in (1) above, hold the paper cup in a state where the line connecting the center of the bottom surface and the center of the top surface of the paper cup is inclined at 60 degrees with respect to the vertical plane, so that the interface between the mixture and the air is It is determined whether the interface is flowing and changing, or whether the interface is immobile.
(3) After confirming the above (2), place the paper cup on a horizontal surface again.
(4) Repeat (2) and (3) above until the interface becomes immobile in (2) above.
(5) The gel time is the time from the start of mixing of liquids A and B in (1) above until the interface reaches a state of immobility in (2) above.
請求項1に記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Aと水とを混合して前記A液を得るにあたり、前記粉体材料Aと水との混合後30分経過した時点における目開き4.0mmの篩による篩残分が、前記粉体材料Aの全体量を基準として0.1質量%以下である地盤注入材。
The ground injection material according to claim 1,
When mixing the powder material A and water to obtain the liquid A, the sieve residue through a sieve with a mesh opening of 4.0 mm after 30 minutes has passed after mixing the powder material A and water is as follows. A ground injection material that is 0.1% by mass or less based on the total amount of powder material A.
請求項1または2に記載の地盤注入材であって、
前記カルシウムアルミネート中のCaO/Alモル比が1.0以上3.0以下である地盤注入材。
The ground injection material according to claim 1 or 2,
A ground injection material in which the CaO/Al 2 O 3 molar ratio in the calcium aluminate is 1.0 or more and 3.0 or less.
請求項1から3のいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Aが、さらに石膏を含む地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 3,
A ground injection material in which the powder material A further contains gypsum.
請求項1から4のいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記A液が、さらに凝結調整剤を含む地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 4,
A ground injection material in which the liquid A further contains a coagulation regulator.
請求項1から5のいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記粉体材料Bが、さらにミョウバンを含む地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 5,
A ground injection material in which the powder material B further contains alum.
請求項1から6のいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、カルボン酸金属塩を含む地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 6,
A ground injection material in which the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid metal salt.
請求項1から7のいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記カルボン酸塩が、カルボン酸カルシウム塩を含む地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 7,
A ground injection material in which the carboxylic acid salt includes a carboxylic acid calcium salt.
請求項1からのいずれか1項に記載の地盤注入材であって、
前記A液中の、前記カルシウムアルミネート100質量部に対する前記カルボン酸塩の量が0.1質量部以上50質量部以下である地盤注入材。
The ground injection material according to any one of claims 1 to 8 ,
A ground injection material in which the amount of the carboxylate salt in the liquid A is 0.1 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the calcium aluminate.
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