JPH0152435B2 - - Google Patents

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JPH0152435B2
JPH0152435B2 JP54147672A JP14767279A JPH0152435B2 JP H0152435 B2 JPH0152435 B2 JP H0152435B2 JP 54147672 A JP54147672 A JP 54147672A JP 14767279 A JP14767279 A JP 14767279A JP H0152435 B2 JPH0152435 B2 JP H0152435B2
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JP
Japan
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soil
sodium silicate
ethylene carbonate
amount
glyoxal
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JP54147672A
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English (en)
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JPS5672075A (en
Inventor
Shunsuke Tazawa
Kenji Takeuchi
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Nitto Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nitto Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、改良された珪酸塩系土質安定剤に関
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、土壌
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
ゲル化剤を添加して成る薬液、いわゆる珪酸塩系
土質安定剤が安価であること、他の化学薬液系土
質安定剤にくらべて危険性が少ないなどの特徴が
あることから広く実用化されている。 本発明は、土壌注入用の薬液に調合するのが極
めて容易であると同時に安定化処理後の土壌強度
を充分大きくすることができる珪酸塩系土質安定
剤に関するものであつて、その要旨とするところ
は、珪酸ソーダの水溶液にアルデヒド化合物と低
級アルキレンカーボネートとを添加して成る珪酸
塩系土質安定剤において、モル比SiO2/Na2Oが
2.5を超える珪酸ソーダの水溶液に、プロピレン
カーボネートと、前記珪酸ソーダ中のNa2O量1
重量部に対して少なくとも1.8重量部(純分換算
量)のグリオキザールとを添加することを特徴と
する珪酸塩系土質安定剤にある。 以前より、珪酸ソーダ水溶液とグリオキザール
を組み合せた土質安定剤は知られているが、この
土質安定剤により土質を安定化させても処理土壌
の強度を充分なものにすることができないので、
最近では、この土質安定剤に、処理土壌の強度を
増強させるための成分としてエチレンカーボネー
トを添加する試みがなされている。 しかし、このエチレンカーボネートが添加され
た土質安定剤にも、以下に述べるような欠点があ
る。 (1) エチレンカーボネートは、凝固点が約35℃な
ので、常温では固体であるが、夏期の屋外に保
存すると溶解して液化する。 このため、固体状のエチレンカーボネートを
軟質ポリエチレンのようなプラスチツク袋に入
れて保存した場合は、夏期には液化して袋から
流出したり、時には袋を破裂させたりすること
がある。 一方、液状のエチレンカーボネートをプラス
チツク缶等に入れて保存した場合は、冬期には
固結・塊化して取り出し難くなる。 したがつて、エチレンカーボネートを珪酸塩
系土質安定剤に用いる場合は、使用性の点か
ら、季節に応じてその包装形態を代えなければ
ならないが、そのようなことは煩雑であつて、
実際には不可能に近い。 (2) 固体状のエチレンカーボネートは、たとえ、
それが粉末であつても、水に対する溶解性が悪
く、たとえばその粉末30gを水80c.c.中に完全に
溶解させるためには、温度にもよるが、通常は
良く撹拌しても数十分の時間を要する。このた
め、固体状のエチレンカーボネートを使用した
場合は、薬液を調合するのが容易ではない。 一方、液状のエチレンカーボネートを使用し
た場合でも、これを井戸水や冬期の水道水中に
投入すると直ちに固化するので、それを溶解さ
せるためには、固体状のものを用いた場合と同
じような時間を要する。 したがつて、冬期にエチレンカーボネートを
用いてグラウト用薬液を調合するのは、固体状
のものを用いた場合は勿論のこと加温して液状
にしたものを用いた場合にも長時間を必要とす
るので容易なことではない。 (3) エチレンカーボネートを土質安定剤中に含有
させることにより、処理土壌の強度を大きくす
ることができるが、エチレンカーボネートの含
有量が少ない場合は、処理土壌の強度を充分な
ものにすることができない。 本発明者らは、珪酸ソーダ水溶液、グリオキザ
ールおよびエチレンカーボネートから成る土質安
定剤にみられる上記欠点を克服しようとして種々
研究した結果、エチレンカーボネートの代りにプ
ロピレンカーボネートを用いることによつてその
目的が達成されることを知り、本発明を完成させ
るに到つた。 エチレンカーボネートとプロピレンカーボネー
トは、いずれも環状エステルに属する化合物であ
るが、エチレンカーボネートの凝固点が35±1℃
であるのに対し、プロピレンカーボネートの凝固
点は−49±1℃であり、かつ後記の実施例で示す
ように、エチレンカーボネートに代えてプロピレ
ンカーボネートを含有させた土質安定剤により地
盤を安定化させた場合は、処理土壌の強度をより
大きくすることができることから明らかなよう
に、両者はその構造上の相違により、それぞれ物
性、反応性が異なつている。 このため、本発明の珪酸塩系土質安定剤により
地盤を安定化させた場合は、珪酸ソーダ水溶液、
グリオキザールおよびエチレンカーボネートから
成る土質安定剤により地盤を安定化させた場合に
はみられない、特有のすぐれた効果が得られる。 本発明に用いる珪酸ソーダとしては、従来から
珪酸塩系土質安定剤に用いられているSiO2
Na2Oのモル比が2.5を超え、4以下である珪酸ソ
ーダを用いることができ、特に、JIS K1408に規
定されている3号珪酸ソーダが好適に用いられ
る。 本発明の土質安定剤中に含有させる珪酸ソーダ
の量は、施工目的に応じて種々変化させられる。 たとえば、珪酸ソーダの使用量を多くするほど
処理土壌の強度を大きくすることができるが、余
りにも多く用いると薬液の粘度が増加してその土
壌注入が困難になる。 したがつて、余りにも多く珪酸ソーダを用いる
のは好ましくなく、たとえば珪酸ソーダとして
JIS3号珪酸ソーダが用いられた場合は、通常、土
壌注入用薬液400(A+B液)中にこれを70〜
200程度含有させる。 本発明の土質安定剤中には、主として土壌中に
注入した薬液のゲル化を促進させるための成分と
してグリオキザールを含有させる。 グリオキザールの使用量が少ないと、土壌中に
注入した薬液のゲル化を促進させることができな
いばかりか、ゲル化物中のアルカリ残存量が多く
て、その流失にもとづく公害問題等のトラブルを
起すおそれがある。 したがつて、本発明の土質安定剤中にはグリオ
キザールを可能なかぎり多く含有させてもよい
が、通常、薬液中にそのゲル化物のPH(すなわ
ち、ゲル化物から自然発生してくる離漿水のPH)
を9以下にさせるような量含有させるのが好まし
い。 たとえば、JIS3号を珪酸ソーダを100容量部含
有する薬液400容量部中に、グリオキザールを40
%水溶液として50容量部程度存在させれば、十分
上記目的を達成させることができる。 “得られるゲル化物のPHを9以下とし得る”グ
リオキザール(以下、GXという)添加量は、上
記の通りであるが、ここで“容量部”を“”と
すると、JIS3号珪酸ソーダ(密度:1.39Kg/100
に対して、GX40重量%水溶液(密度:1.25Kg/
)50程度ないしそれ以上の量比とすることを
要する。 JIS K1408に規定されている諸元値*1)を用
いて珪酸ソーダ中のNa2O量を求め、前記量比に
おける珪酸ソーダ中のNa2O量に対するGX添加
量(純分換算)の重量比:GX/Na2Oを算定す
ると以下の通りである。
【表】 Na2O量:(100)(1.39)(9〜10/100)=12.5
〜13.5Kg GX量:(50)(1.25)(0.4)=25Kgないしそれ以
上、 → GX/Na2O=25/(12.5〜13.9) =2.0〜1.8ないしそれ以上 本発明の土質安定剤中には、主として処理土壌
の強度を増強させる成分としてプロピレンカーボ
ネートと含有させる。 プロピレンカーボネートは、既述のごとく凝固
点が−49±1℃なので季節を問わず常に液状を保
持している。 したがつて、エチレンカーボネートとは異な
り、四季を通じてプラスチツク缶等に支障なく保
存することができ、取り出しも容易で、水に対す
る溶解性も良好であり、かつ冬期の水道水にこれ
を投入してもエチレンカーボネートのように固化
するようなことはない。 このため、プロピレンカーボネートを土質安定
剤に用いた場合は、エチレンカーボネートを用い
た場合にくらべて、使用性が格段に良好で、土壌
注入用薬液の調合を容易かつ迅速に行なうことが
できる。 エチレンカーボネートは、第1表に示されるよ
うに水に溶解するのに長時間を要すること、更
に、B液単位量あたりに溶解させ得る量が小さい
ためグラウトのゲルタイムを短縮させるにも限界
があることなどプロピレンカーボネートを用いる
場合に比較して制約が大きい。特に、低温期には
エチレンカーボネートを用いて瞬結工法に適する
グラウトを得ることは困難である。 プロピレンカーボネートは徒らに多量用いる必
要はなく、通常、土壌注入用薬液400あたり、
5〜50Kgの範囲の量を用いることで十分な効果が
得られる。 たとえば、単にJIS3号珪酸ソーダ100容量部、
グリオキザール50容量部(40%水溶液として)を
含有する薬液400容量部のゲル化物の圧縮強度は
約0.7Kg/cm2であるが、この薬液中に更にプロピレ
ンカーボネートを15容量部含有させた場合には、
そのゲル化物の圧縮強度は約1.5Kg/cm2に向上す
る。 本発明の土質安定剤により土質を安定化させる
場合、土壌中に注入した薬液のゲルタイムの調節
は、薬液中の珪酸ソーダ濃度、グリオキザール濃
度、プロピレンカーボネート濃度等を種々変化さ
せ、組み合せることにより任意の調節することが
できるが、通常は、薬液中の珪酸ソーダ濃度は一
定にしておいて、グリオキザール濃度とプロピレ
ンカーボネート濃度を適宜変化させるかまたは珪
酸ソーダ濃度とグリオキザール濃度は一定にして
おいて、プロピレンカーボネート濃度を種々変化
させることによつて薬液のゲルタイムを調節する
のが望ましい。 本発明の土質安定剤の土壌注入法は、従来一般
に行なわれている方法と同じであつて、施工前
に、珪酸ソーダ水溶液から成るA液と、グリオキ
ザールおよびプロピレンカーボネートの混合物水
溶液から成るB液をそれぞれ等容量ずつ別々に調
合し、施工時にA、B両液を等容量ずつ混合しな
がら土壌中に注入する。方式、または、混合する
A、B両液の容量が異なる比例配合方式を採るこ
ともできる。 土壌中に注入された混合液は、土壌中でゲル化
して土質を安定化させる。 実施例 1 土壌注入用B液の調合 内容500c.c.のビーカーに、5℃の温度に保つた
水を適量入れ、そのなかに40%グリオキザール水
溶液80c.c.と所定量のプロピレンカーボネート(以
下「P.C」という)を添加したのち、内容物を磁
気回転式撹拌子により混合し、均質な水溶液をつ
くつてから更に少量の水を加えて全容200c.c.のB
液を調合した。…〔〕 一方、比較のために、P・Cの代りにエチレン
カーボネート(以下「E・C」という)を用いた
外はすべて〔〕と同じ方法にしたがいB液を調
合した。…〔〕 〔〕および〔〕において、P・Cおよび
E・Cのそれぞれが完全に溶解するまでの時間
*混合時間という)を測定した結果を第1表に
示す。
【表】 第1表から明らかなように、〔〕の場合は、
〔〕の場合にくらべて格段に混合時間が短い。 実施例 2 JIS3号珪酸ソーダ(JIS K−1408珪酸ナトリウ
ム、比重1.389、20℃)160c.c.に水40c.c.を加えて溶
解し、これをA液とした。 ついで上記A液と実施例1で得られたB液を等
容量ずつ混合してゲル化させた。 A、B混合物のゲルタイム(15℃)、ゲル化物
の圧縮強度およびゲル体より自然に発生する離漿
水のPH等を測定した結果を第2表に示す。 なお、ゲル化物の圧縮強度は、内径40mmの円筒
状の型枠にA液25c.c.とB液25c.c.とを注入し、よく
混合してから型枠を15℃の温度に保持した水槽中
に入れ、1日養生したのち型枠より取り出したゲ
ル体について測定した。 また、ゲル体より自然に発生する離漿水のPH
は、A、B両液の等容量混合物を15℃でゲル化さ
せたのち、ゲル化物を室温(24〜30℃)に1〜3
日間放置してから、ゲル体より自然に発生する離
漿水について行なつた。
【表】
【表】 第2表から明らかなように、ゲル化物の強度増
強剤の主剤に対する添加比率が小さい範囲(第2
表、P・CまたはE・Cがそれぞれ20g以下の場
合)では、意外にも本発明のP・Cは小さい添加
比率でもゲル化物の強度増強効果が大きい。 また、添加比率を大きくするにつれて得られる
ゲルタイム短縮効果が顕著であり、P・Cは瞬結
工法用グラウトを得るのに好適である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 珪酸ソーダの水溶液にアルデヒド化合物と低
    級アルキレンカーボネートとを添加して成る珪酸
    塩系土質安定剤において、モル比SiO2/Na2Oが
    2.5を超える珪酸ソーダの水溶液に、プロピレン
    カーボネートと、前記珪酸ソーダ中のNa2O量1
    重量部に対して少なくとも1.8重量部(純分換算
    量)のグリオキザールとを添加することを特徴と
    する珪酸塩系土質安定剤。
JP14767279A 1979-11-16 1979-11-16 Silicate soil stabilizer Granted JPS5672075A (en)

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JP14767279A JPS5672075A (en) 1979-11-16 1979-11-16 Silicate soil stabilizer

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JPS5672075A JPS5672075A (en) 1981-06-16
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3335489A1 (de) * 1983-09-30 1985-04-18 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Haerter fuer alkalimetallsilikatloesungen fuer die bodenverfestigung
US5336315A (en) * 1993-02-25 1994-08-09 Texaco Chemical Company Soil stabilization process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52135514A (en) * 1976-05-06 1977-11-12 Nippon Chemical Ind Soil improvement material

Patent Citations (1)

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