JPH0125800B2 - - Google Patents

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JPH0125800B2
JPH0125800B2 JP56080083A JP8008381A JPH0125800B2 JP H0125800 B2 JPH0125800 B2 JP H0125800B2 JP 56080083 A JP56080083 A JP 56080083A JP 8008381 A JP8008381 A JP 8008381A JP H0125800 B2 JPH0125800 B2 JP H0125800B2
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JP
Japan
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ground
component
sodium silicate
grout
aqueous solution
Prior art date
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Application number
JP56080083A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57195787A (en
Inventor
Shunsuke Tazawa
Kenji Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nitto Chemical Industry Co Ltd
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  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は改良された珪酸塩系グラウトにより地
盤を安定化させる方法に関する。 従来、軟弱地盤を強化したり、漏水地盤の止水
をするために種々の薬液を地盤に注入し、地盤中
でゲル化させる薬液注入工法が知られているが、
近年、珪酸ソーダ水溶液を主剤とし、これにゲル
化剤を配合して成る薬液、いわゆる珪酸塩系グラ
ウトが安価であること、他の化学グラウトにくら
べて危険性が少ないことなどの特徴があることか
ら広く利用されており、最近の薬液注入工法にお
いては、処理地盤を極力高強度にすることが要望
されている。 本発明者らは、先に特願昭51−17679号(特開
昭54−110612号公報)において、(a)硫酸水素ナト
リウム、(b)水酸化マグネシウムおよび/または酸
化マグネシウムおよび(c)硫酸アルミニウムおよ
び/またはカリ明バンの三成分を珪酸ソーダ水溶
液に配合して成るグラウトにより地盤を安定化さ
せる方法を提案したが、叙上の最近の要望に応え
るため、この方法のグラウトを改良しようとして
種々研究した結果、該グラウト中に、グリオキザ
ール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネートおよびγ―ブチロラクトン等を含有させる
ことにより、その目的が達せられることを知り、
本発明に到達した。 すなわち、本発明は 「(a) 硫酸水素アルカリ塩 (b) 水酸化マグネシウムおよび/または酸化マグ
ネシウム (c) 硫酸アルミニウムおよび/またはカリ明バン 上記(a)、(b)および(c)三成分を珪酸ソーダ水溶液
に配合して成る珪酸塩系グラウトを地盤に注入
し、地盤中でゲル化させて地盤を安定化させる方
法において、グラウト中に(d)グリオキザール、エ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネートお
よびγ―ブチロラクトンからなる群から選ばれた
少なくとも1種を含有させることを特徴とする地
盤の安定化法。」 を要旨とするものである。 本発明にしたがえば、珪酸ソーダ水溶液に単に
上記(a)、(b)および(c)三成分のみが加えられたグラ
ウトにより地盤を安定化させる方法にくらべて後
記の実施例の記載から明らかなように、処理地盤
の強度を格段に向上させることができる。 本発明においては、珪酸ソーダ源として従来珪
酸塩系グラウトに用いられているSiO2/Na2Oの
モル比が2〜4の珪酸ソーダが用いられるが、通
常JISK―1408に規定されている1〜3号珪酸ソ
ーダ、就中、特に3号珪酸ソーダが好適に用いら
れる。 珪酸ソーダの使用量は、珪酸ソーダ水溶液(A
液)と他成分混合物水溶液(B液)とを等容量ず
つ混合して地盤に注入する通常の工法において、
珪酸ソーダ源としてJIS3号珪酸ソーダが用いられ
た場合には、A液200中に該珪酸ソーダを通常
70以上、好ましくは100〜180含有させる。 3号珪酸ソーダの使用量が70以下では処理地
盤を充分高強度にすることができず、一方180
以上、余りにも多く用いると、グラウトの粘度が
増加して地盤への浸透性が悪化するので好ましく
ない。 硫酸水素アルカリ塩((a)成分という。)は、本
発明におけるグラウトを地盤中でゲル化させるた
めに用いられるものであつて、その使用量はグラ
ウトのゲルタイムにより種々変化し、グラウトの
ゲルタイムを短かくする場合は多く用い、一方グ
ラウトのゲルタイムを長くする場合は少なく用い
る。 たとえば、JIS3号珪酸ソーダを80含有するグ
ラウト400を地盤中において5℃の温度下で数
秒でゲル化させるような場合は、(a)成分を概ね31
Kg使用する。 本発明者らが特願昭53−17679号(特開昭54−
110612号公報)において説明したように、珪酸ソ
ーダ水溶液を(a)成分によりゲル化させる場合、(a)
成分の使用量が少ないと、珪酸ソーダ水溶液はア
ルカリ性のPH領域でゲル化するが、(a)成分の使用
量を多くすると、珪酸ソーダ水溶液は中性ないし
酸性のPH領域でゲル化する。 珪酸塩系グラウトは地盤中においてアルカリ性
のPH領域でゲル化させるよりも、中性ないしは酸
性のPH領域でゲル化させた方が公害防止等の点か
らみて好ましいので、本発明においては必要に応
じて(a)成分の使用量を多くしてグラウトを地盤中
で中性ないしは酸性のPH領域でゲル化させるが、
特願昭53−17679号(特開昭54−110612号公報)
で述べたごとく、珪酸ソーダ水溶液と(a)成分の混
合液を中性ないし酸性のPH領域においてゲル化す
るまで均質な溶液状態に維持させるためには、混
合液に水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウ
ム((b)成分という。)を適量存在させることが必
要である。 また、(b)成分は各単独で珪酸ソーダ水溶液をゲ
ル化させることはできないが、(a)成分と併用して
珪酸ソーダ水溶液に添加した場合は、(a)成分単独
により珪酸ソーダ水溶液をゲル化させる場合にく
らべて(a)成分の使用量を少なくすることができ
る。 すなわち、(b)成分は(a)成分と併用することによ
り、ゲル化剤としての作用を示すようになる。 したがつて、(b)成分はグラウトを中性ないし酸
性のPH領域においてゲル化させる場合のみに有効
なだけではなく、アルカリ性のPH領域でゲル化さ
せる場合にも有効である。 このようなことから、本発明においてはグラウ
ト中に(b)成分を含有させる。 (b)成分は多量用いる必要はなく、通常、(a)成分
に対して10重量%以内の量であり、好ましくは2
〜7.5重量%である。 (b)成分は通常(a)成分と一緒に水に溶解し、施工
時に珪酸ソーダ水溶液に混合する。 なお、本発明において(b)成分は、それぞれ混合
して用いることもできる。 特願昭53−17679号(特開昭54−110612号公報)
において述べたように、(a)、(b)二成分混合物に更
に硫酸アルミニウムまたはカリ明バン((c)成分と
いう。)を加えたものと珪酸ソーダ水溶液を組み
合せたグラウトは、(a)、(b)二成分混合物と珪酸ソ
ーダ水溶液を組み合せたグラウトよりも処理地盤
を高強度にすることができるが、本発明において
は、処理地盤を更に高強度にするためグラウト中
に(c)成分のほかに、グリオキザール、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネートおよびγ―
ブチロラクトンからなる群から選ばれた少なくと
も1種((d)成分という。)を含有させる。 (c)成分の使用量は、通常、(a)成分に対して3〜
30重量%の範囲であり、好ましくは10〜20重量%
の範囲である。 (d)成分の使用量は、多くするほど処理地盤を高
強度にすることができるが、余りにも多量用いな
くても充分な効果を期待することができるので、
その使用量の限度はグラウトに対する溶解度程度
にするのが望ましい。 (d)成分の使用量は具体的には、B液200あた
りグリオキザール:5〜95Kg、エチレンカーボネ
ート:5〜30Kg、プロピレンカーボネート:5〜
30Kg、γ―ブチロラクトン:5〜40Kgの範囲が適
当である。 グラウトの調合ならびに地盤注入法は従来と同
じであつて、施工前に施工目的に応じた適宜の濃
度の珪酸ソーダ水溶液(A液)と他成分混合物水
溶液(B液)をそれぞれ別々に調合し、施工時に
両者を混合して地盤中に注入する。 地盤中に注入されたグラウトは、地盤中でゲル
化して地盤を安定化させる。 次に本発明を実施例により説明するが、本発明
が実施例により限定されるものではないことは云
うまでもない。 比較例 0、および1〜3 珪酸ソーダ(JIS3号珪酸ソーダ、比重1.4、20
℃)160mlに水40mlを加えて溶解し、これをA液
とした。 一方、(a)、(b)および(c)成分を水に溶解させて
種々の濃度の(a)、(b)、(c)三成分混合物を200mlず
つつくり、これをB液とした。 また、上記(a)、(b)および(c)成分を加えず、(d)成
分の各単独のみを添加した水溶液をそれぞれ調製
し、B液とした。 B液の組成およびA、B両液の等容量混合物
(グラウト)について、性状、ゲルタイム、ゲル
化物(ホモゲル)の一軸圧縮強度(ゲル化1日
後)等を測定した結果を第1表に示す。 実施例 1〜4 比較例と同様のA液およびB液をつくつた。但
し、各B液中には(d)成分を所定量含有させた。 次いでA、B両液の等容量混合物について比較
例の場合と同じ試験をした。 得られた結果を第1表に示す。 第1表から明らかなように、本発明にしたがい
グラウト中に(a)、(b)、(c)三成分混合物と(d)成分と
を含有させた場合には、(a)、(b)、(c)三成分混合物
のみを、あるいは(d)成分を単独で含有させた場合
に比較して、得られたグラウトのゲル化物が格段
に高強度である。 したがつて、本発明にしたがい地盤の安定化を
行なつた場合は、珪酸ソーダ水溶液に対して、
(a)、(b)、(c)三成分混合物のみを、あるいは(d)成分
を単独で添加したグラウトにより地盤を安定化さ
せる場合にくらべて処理地盤を格段に高強度にす
ることができる。
The present invention relates to a method of stabilizing soil with an improved silicate grout. Conventionally, chemical injection methods have been known in which various chemical solutions are injected into the ground and gelled in the ground in order to strengthen soft ground or stop leaking ground.
In recent years, silicate-based grouts, which are chemical solutions consisting of a sodium silicate aqueous solution as the main ingredient and a gelling agent mixed therein, have been discovered to have characteristics such as being inexpensive and less dangerous than other chemical grouts. It has been widely used since then, and in recent chemical injection methods, it is desired to make the treated ground as strong as possible. The present inventors previously disclosed in Japanese Patent Application No. 51-17679 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-110612) that (a) sodium hydrogen sulfate, (b) magnesium hydroxide and/or magnesium oxide, and (c) sulfuric acid. We proposed a method of stabilizing the ground using a grout made by mixing the three components of aluminum and/or potassium alum in an aqueous sodium silicate solution, but in order to meet the recent demands mentioned above, we attempted to improve the grout of this method. As a result of various studies, we learned that this purpose could be achieved by incorporating glyoxal, ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, etc. into the grout,
We have arrived at the present invention. That is, the present invention is based on the following three components: (a) an alkali hydrogen sulfate (b) magnesium hydroxide and/or magnesium oxide (c) aluminum sulfate and/or potassium alum; A method of injecting a silicate-based grout made of an aqueous sodium silicate solution into the ground and allowing it to gel in the ground to stabilize the ground, wherein (d) glyoxal, ethylene carbonate, propylene carbonate, and γ-butyrolactone are contained in the grout. A method for stabilizing the ground characterized by containing at least one species selected from the group consisting of: According to the present invention, it is clear from the description of the examples below that the method of stabilizing the ground with grout in which only the above three components (a), (b), and (c) are added to a sodium silicate aqueous solution. In this way, the strength of the treated ground can be significantly improved. In the present invention, sodium silicate with a SiO 2 /Na 2 O molar ratio of 2 to 4, which has been conventionally used in silicate grouts, is used as the sodium silicate source, but sodium silicate with a SiO 2 /Na 2 O molar ratio of 2 to 4 is used as the sodium silicate source. ~No. 3 sodium silicate, particularly No. 3 sodium silicate, is preferably used. The amount of sodium silicate used is the sodium silicate aqueous solution (A
In the normal construction method, which mixes equal volumes of liquid) and an aqueous solution of other components (liquid B) and injects it into the ground,
When JIS No. 3 sodium silicate is used as the sodium silicate source, the sodium silicate is usually added to A 200.
The content is 70 or more, preferably 100 to 180. If the amount of No. 3 sodium silicate used is less than 70%, it will not be possible to make the treated ground sufficiently strong;
As mentioned above, if too much is used, the viscosity of the grout increases and the permeability into the ground deteriorates, which is not preferable. The alkaline hydrogen sulfate salt (referred to as component (a)) is used to gel the grout in the ground in the present invention, and the amount used varies depending on the gel time of the grout. Use more if you want to shorten the time, and less if you want to lengthen the gel time of the grout. For example, when grout 400 containing 80% of JIS No. 3 sodium silicate is to be gelled in the ground at a temperature of 5°C in a few seconds, the (a) component should be approximately 31%
Kg used. The inventors of the present invention have filed Japanese Patent Application No. 17679/1983
110612), when a sodium silicate aqueous solution is gelled with component (a), (a)
If the amount of component (a) used is small, the sodium silicate aqueous solution will gel in an alkaline PH range, but if the amount of component (a) used is large, the sodium silicate aqueous solution will gel in a neutral to acidic PH range. From the viewpoint of pollution prevention, it is preferable to gel silicate grout in a neutral or acidic PH range rather than gel it in an alkaline PH range in the ground. However, by increasing the amount of component (a) used, the grout gels in the ground in a neutral or acidic PH range.
Patent Application No. 53-17679 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-110612)
As mentioned above, in order to maintain a mixed solution of sodium silicate aqueous solution and component (a) in a homogeneous solution state until it gels in a neutral to acidic pH range, it is necessary to add magnesium hydroxide or magnesium oxide ( (referred to as component (b)) is required to be present in an appropriate amount. In addition, component (b) cannot gel a sodium silicate aqueous solution by itself, but when added to a sodium silicate aqueous solution in combination with component (a), component (a) alone can gel a sodium silicate aqueous solution. The amount of component (a) used can be reduced compared to the case where the That is, when component (b) is used in combination with component (a), it begins to act as a gelling agent. Therefore, component (b) is effective not only when gelling grout in a neutral to acidic PH range, but also when gelling grout in an alkaline PH range. For this reason, in the present invention, component (b) is contained in the grout. It is not necessary to use a large amount of component (b), and the amount is usually within 10% by weight based on component (a), preferably 2
~7.5% by weight. Component (b) is usually dissolved in water together with component (a) and mixed with the sodium silicate aqueous solution during construction. In the present invention, the components (b) can also be used in combination. Patent Application No. 53-17679 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-110612)
As mentioned in , a grout made by combining the two-component mixture of (a) and (b) with aluminum sulfate or potassium alum (referred to as component (c)) and an aqueous sodium silicate solution is (a), (b) Although it is possible to make the treated ground higher in strength than grout that combines a two-component mixture and a sodium silicate aqueous solution, in the present invention, component (c) is added to the grout in order to make the treated ground even stronger. In addition, glyoxal, ethylene carbonate, propylene carbonate and γ-
Contains at least one member selected from the group consisting of butyrolactone (referred to as component (d)). The amount of component (c) used is usually 3 to 30% of the amount of component (a).
In the range of 30% by weight, preferably 10-20% by weight
is within the range of The higher the amount of component (d) used, the higher the strength of the treated ground, but sufficient effects can be expected without using too much.
It is desirable that the amount used be limited to the degree of solubility in grout. Specifically, the usage amounts of components (d) are glyoxal: 5 to 95 kg, ethylene carbonate: 5 to 30 kg, and propylene carbonate: 5 to 30 kg per 200 kg of B liquid.
30Kg, γ-butyrolactone: 5 to 40Kg is appropriate. The grout preparation and ground injection method are the same as before, and before construction, a sodium silicate aqueous solution (liquid A) and an aqueous solution of other component mixtures (liquid B) are separately prepared at appropriate concentrations according to the purpose of construction. The two are mixed and injected into the ground during construction. Grout injected into the ground gels in the ground and stabilizes the ground. Next, the present invention will be explained with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples. Comparative Examples 0 and 1 to 3 Sodium silicate (JIS No. 3 Sodium silicate, specific gravity 1.4, 20
℃) was added with 40 ml of water to dissolve it, and this was used as Solution A. On the other hand, components (a), (b), and (c) were dissolved in water to prepare 200 ml each of ternary mixtures of (a), (b), and (c) at various concentrations, and this was used as Solution B. In addition, aqueous solutions were prepared in which the above-mentioned components (a), (b), and (c) were not added, but only component (d) was added alone, and these solutions were designated as liquid B. Table 1 shows the results of measuring the properties, gel time, unconfined compressive strength of the gelled product (homogel) (1 day after gelation), etc. for the composition of Solution B and the equal volume mixture (grout) of both Solutions A and B. Examples 1 to 4 Liquids A and B were prepared in the same manner as in the comparative example. However, each B solution contained a predetermined amount of component (d). Next, a mixture of equal volumes of both liquids A and B was subjected to the same test as in the comparative example. The results obtained are shown in Table 1. As is clear from Table 1, when the ternary mixture of (a), (b), (c) and the component (d) are contained in the grout according to the present invention, (a), (b) ), (c) The resulting gelled grout has significantly higher strength than when the three-component mixture is contained alone, or when the component (d) is contained alone. Therefore, when stabilizing the ground according to the present invention, for the sodium silicate aqueous solution,
Compared to stabilizing the ground with grout containing only the three-component mixture of (a), (b), and (c) or with component (d) added alone, the strength of the treated ground can be made significantly higher. .

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 硫酸水素アルカリ塩. (b) 水酸化マグネシウムおよび/または酸化マグ
ネシウム. (c) 硫酸アルミニウムおよび/またはカリ明バ
ン. 上記(a)、(b)および(c)三成分を珪酸ソーダ水溶液
に配合して成る珪酸塩系グラウトを地盤に注入
し、地盤中でゲル化させて地盤を安定化させる方
法において、グラウト中に(d)グリオキザール、エ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネートお
よびγ―ブチロラクトンからなる群から選ばれた
少なくとも1種を含有させることを特徴とする地
盤の安定化法。
[Claims] 1 (a) Alkaline hydrogen sulfate salt. (b) Magnesium hydroxide and/or magnesium oxide. (c) Aluminum sulfate and/or potassium alum. In a method of stabilizing the ground by injecting a silicate grout made by blending the above three components (a), (b) and (c) into a sodium silicate aqueous solution and allowing it to gel in the ground, (d) A method for stabilizing the ground, characterized in that it contains at least one member selected from the group consisting of glyoxal, ethylene carbonate, propylene carbonate, and γ-butyrolactone.
JP8008381A 1981-05-28 1981-05-28 Stabilization of ground Granted JPS57195787A (en)

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