JPH0456074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は軟弱地盤あるいは漏水地盤に注入して
地盤の固結あるいは止水に利用する地盤注入用薬
液に係り、特に水ガラスを酸で処理して得られる
非アルカリ性珪酸水溶液を用い、完全な溶液型
で、かつ長時間におけるゲル化時間の調整を容易
にした地盤注入用薬液に関する。 〔従来の技術〕 地盤注入用薬液として、酸性液と水ガラスを混
合してPH１〜３の非アルカリ性珪酸水溶液を調製
し、この水溶液に水ガラス、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム等の可溶性アルカリ剤を添加
してゲル化せしめる形式のものは、ゲル化時間が
短く、瞬結性グラウトとして使用に供されてお
り、比較的長いゲル化時間を維持することは極め
て困難である。また、これらの可溶性アルカリ剤
に換えて、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等
の難溶性アルカリ剤を使用すると、ゲル化時間は
比較的制御しやすくなり、長いゲル化時間を維持
することもある程度可能であるが、不溶物の発生
混在が著しいために取扱い上、また地盤への浸透
性に関して問題がある。 さらに前述の炭酸水素塩、あるいは炭酸塩は可
溶性、難溶性の如何にかかわらず、非アルカリ性
珪酸水溶液との混合に際して多量の炭酸ガスを発
生し、この気泡が固結物中に残存して固結物の強
度を低下せしめるという欠点もある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は上記の問題点を解決せんとする
ものであつて、非アルカリ性珪酸水溶液のゲル化
にあたり、瞬結状態ではなくて比較的長いゲル化
時間での調整を極めて容易にし、かつ完全な溶液
型のグラウトとして、浸透性を良好にして固結強
度の強化をはかる地盤注入用薬液を提供すること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 前述の目的を達成するため、本発明によれば、
水ガラスを酸で処理して得られる非アルカリ性珪
酸水溶液と、水酸化マグネシウムおよび／または
水酸化カルシウムと、ヘキサメタリン酸アルカリ
金属塩（ナトリウム塩またはカリウム塩）とを有
効成分として含有することを特徴とする。 以下、本発明を具体的に詳述する。 ここで、水酸化マグネシウムおよび／または水
酸化カルシウムについては「水酸化マグネシウ
ム」を用い、また、ヘキサメタリン酸アルカリ金
属塩については「ヘキサメタリン酸ナトリウム」
を用いて、それぞれ説明するが、もちろん、水酸
化マグネシウムの代わりに、水酸化カルシウムま
たは水酸化マグネシウムと水酸化カルシウムの併
用物を用いても、また、ヘキサメタリン酸ナトリ
ウムの代わりにヘキサメタリン酸カリウムを用い
ても、それぞれ、水酸化マグネシウムあるいはヘ
キサメタリン酸ナトリウムの場合と同様な結果を
得る。 本発明に用いられる非アルカリ性珪酸水溶液
は、水ガラスを酸で処理して水ガラス中のアルカ
リを除去してえられ、例えば硫酸等の酸性液に水
ガラスを強制的に攪拌混合しながら添加すること
により調製され、通常PH１〜３の強酸性を呈す
る。 この非アルカリ性珪酸水溶液と、水酸化マグネ
シウムと、ヘキサメタリン酸ナトリウムは三成分
とも一度に混合容器中で混合されるほかに、非ア
ルカリ性珪酸水溶液に水酸化マグネシウムとヘキ
サメタリン酸ナトリウムの混合液を混合してもよ
く、また、これらを合流して混合してもよい。さ
らに本発明は二重管を用い、一方の管路から非ア
ルカリ性珪酸水溶液を送液し、他方の管路から水
ガラス、アルカリ性塩、セメントその他のアルカ
リ剤を送液し、注入管先端部でこれらを合流して
瞬結性グラウトとして注入し、その後本発明に係
る反応剤に切り替えてゲル化時間の長い浸透性グ
ラウトとして注入することにより複合注入工法の
薬液として利用することもできる。 〔作用〕 本発明は前述のとおり、非アルカリ性珪酸水溶
液の反応剤として水酸化マグネシウムとヘキサメ
タリン酸ナトリウムを併用して用いることによ
り、炭酸水素または炭酸のアルカリ金属塩等の可
溶性アルカリ剤の使用による欠点を改良し、長い
ゲル化時間に調整が可能となる。また炭酸ガスの
発生がないので本発明地盤注入用薬液は炭酸ガス
による気泡が固結物中に生じることなく、このた
め固結強度が大となる。 さらに水酸化マグネシウムとヘキサメタリン酸
ナトリウムの混合液は、ヘキサメタリン酸ナトリ
ウムが水溶性で溶解し、水酸化マグネシウムが難
溶性のため混合液自体では懸濁状を呈するが、こ
の懸濁状の混合液を非アルカリ性珪酸水溶液と混
合または合流すると速やかに溶解して透明で低粘
性の完全な溶液状を呈して長いゲル化時間で固結
する。従つてこれは地盤中への浸透性が極めて良
好となる。 〔実施例〕 非アルカリ性珪酸水溶液として表−１に示した
配合のものを使用した。

【表】 表−１の非アルカリ性珪酸水溶液をＡ液とし、
これに、Ｂ液として炭酸水素ナトリウム、水酸化
マグネシウムのそれぞれ単独の水溶液および本発
明に係わる水酸化マグネシウムとヘキサメタリン
酸ナトリウムを併用した水溶液を用いて、Ａ液と
Ｂ液を混合した時のゲル化時間並びにＢ液、AB
混合液の状態を表−２に示す。

【表】 表−２において、実施番号１〜５の非アルカリ
性珪酸水溶液−炭酸水素ナトリウム系、実施番号
６〜10の非アルカリ性珪酸水溶液−水酸化マグネ
シウム系、実施番号11〜16の非アルカリ性珪酸水
溶液−水酸化マグネシウム−ヘキサメタリン酸ナ
トリウム系のそれぞれのゲル化時間を第１図、第
２図および第３図示す。 表−２、第１図、第２図、第３図から次のこと
が明らかとなる。 １ 非アルカリ性珪酸水溶液−炭酸水素ナトリウ
ム系。 炭酸水素ナトリウムの添加量によるゲル化時
間の変動が激しく、数分以上のゲル化時間の調
整は極めて困難である。 Ａ−Ｂ合流液は沈澱物を生成することはなく
浸透性はすぐれるが炭酸ガスの発生が激しい。 ２ 非アルカリ性珪酸水溶液−水酸化マグネシウ
ム系。 炭酸水素ナトリウムに比べると若干ゲル化時
間は調整しやすいが、大差なく、Ｂ液は懸濁状
を呈し、Ａ−Ｂ混合液は反応によつて沈降性の
沈澱物を生成する。従つて浸透性に問題があ
る。 ３ 非アルカリ性珪酸水溶液−水酸化マグネシウ
ム−ヘキサメタリン酸ナトリウム系。 前二者に比べるとゲル化時間曲線（第３図）
の傾斜は極めて緩やかで、ゲル化時間は数分以
下に低下することはなく、数分から数10分の間
の浸透性グラウトとしての理想的なゲル化時間
の調整が容易である。さらにＢ液は懸濁状を呈
するにも拘ず、Ａ−Ｂ混合液は合流時より速や
かに溶解し、低粘性の完全な溶液状となる。従
つて浸透性においても極めて優れている。 次にこれらのグラウトを使用して標準砂による
サンドゲルを作成し、塩化ビニリデン製のフイル
ム状包装密封養生した時の一軸圧縮強度の測定結
果を表−３に示す。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明に係る地盤注入用薬液は
非アルカリ性珪酸水溶液のゲル化に水酸化マグネ
シウムおよび／または水酸化カルシウムと、ヘキ
サメタリン酸アルカリ金属塩の混合物からなる水
溶液を使用するもので、該水溶液はヘキサメタリ
ン酸アルカリ金属塩が溶解した状態で水酸化マグ
ネシウムおよび／または水酸化カルシウムが懸濁
状を呈するが、非アルカリ性珪酸水溶液と混合す
れば、混合液は速やかに溶解して低粘性の透明な
完全溶液状となり、しかも数分〜数10分という長
いゲル化時間でゲル化する。このように長いゲル
化時間、特に数分〜数10分で調整を容易にし、安
定化できる地盤注入用薬液は完全な溶液型におい
ては勿論のこと、懸濁型の薬液においても例をみ
ない。しかもゲル化直前まで低粘性を維持し、地
盤への浸透に極めて優れることが期待できる。 さらにガスの発生、沈降物の生成が全くみられ
ないため、固結体は完全な均一状を呈し、固結体
中における部分的強度のバラツキはなく、極めて
強固なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ、非アルカリ性珪酸
水溶液に対する反応剤の添加量とゲル化時間の関
係を表したグラフであつて、反応剤として炭酸水
素ナトリウムを使用した場合を第１図、水酸化マ
グネシウムを使用した場合を第２図、本発明に係
る水酸化マグネシウムとヘキサメタリン酸ナトリ
ウムを併用した場合を第３図にそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水ガラスを酸で処理してえられる非アルカリ
   性珪酸水溶液と、水酸化マグネシウムおよび／ま
   たは水酸化カルシウムと、ヘキサメタリン酸アル
   カリ金属塩とを有効成分として含有する地盤注入
   用薬液。