JPH0586370A - 地盤注入剤とその注入工法 - Google Patents
地盤注入剤とその注入工法Info
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- JPH0586370A JPH0586370A JP27331091A JP27331091A JPH0586370A JP H0586370 A JPH0586370 A JP H0586370A JP 27331091 A JP27331091 A JP 27331091A JP 27331091 A JP27331091 A JP 27331091A JP H0586370 A JPH0586370 A JP H0586370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軟弱地盤の強化や湧き水の止水などに使用さ
れるコロイダルシリカ系の地盤注入剤とその注入工法を
提供する。 【構成】 水性コロイダルシリカと高モル比珪酸カリウ
ム水溶液の混合液であって、混合液のＳｉＯ2 ／（Ｎａ
2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）で表されるモル比が５〜20であり、Ｓｉ
Ｏ2 濃度が15〜35重量％で自硬性を有する地盤注入剤。
該地盤注入剤を１ショット方式、1.5 ショット方式、２
ショト方式のいずれかの方式で地盤へ注入する注入工
法。
れるコロイダルシリカ系の地盤注入剤とその注入工法を
提供する。 【構成】 水性コロイダルシリカと高モル比珪酸カリウ
ム水溶液の混合液であって、混合液のＳｉＯ2 ／（Ｎａ
2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）で表されるモル比が５〜20であり、Ｓｉ
Ｏ2 濃度が15〜35重量％で自硬性を有する地盤注入剤。
該地盤注入剤を１ショット方式、1.5 ショット方式、２
ショト方式のいずれかの方式で地盤へ注入する注入工
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水性コロイダルシリカ
と高モル比珪酸カリウム水溶液の混合液を主剤に用いた
地盤注入剤およびその注入工法に関する。
と高モル比珪酸カリウム水溶液の混合液を主剤に用いた
地盤注入剤およびその注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル工事、都市土木工事にお
いて軟弱地盤の強度や湧き水の止水に多種多様なグラウ
ト剤が地盤の性状に応じて使い分けされている。この種
のグラウト剤としては、コストおよび機能の面から、水
ガラス（珪酸アルカリ水溶液）系グラウト剤が多用され
ており、これには懸濁型（ＬＷ）と溶液型がある。この
うち前者のグラウト剤は、硬化剤（ゲル化剤）がポルト
ランドセメント、消石灰、鉄鋼スラグ等の難溶性カルシ
ウム塩類を用いる薬剤であり、後者の溶液型グラウト剤
は例えば、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、リ
ン酸等の各種酸類、酢酸、グリオキザール、エチレンカ
ーボネートなどの有機酸類、アルデヒド類、エステル類
等の可溶性酸性化合物を硬化剤とするものである。
いて軟弱地盤の強度や湧き水の止水に多種多様なグラウ
ト剤が地盤の性状に応じて使い分けされている。この種
のグラウト剤としては、コストおよび機能の面から、水
ガラス（珪酸アルカリ水溶液）系グラウト剤が多用され
ており、これには懸濁型（ＬＷ）と溶液型がある。この
うち前者のグラウト剤は、硬化剤（ゲル化剤）がポルト
ランドセメント、消石灰、鉄鋼スラグ等の難溶性カルシ
ウム塩類を用いる薬剤であり、後者の溶液型グラウト剤
は例えば、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウム、リ
ン酸等の各種酸類、酢酸、グリオキザール、エチレンカ
ーボネートなどの有機酸類、アルデヒド類、エステル類
等の可溶性酸性化合物を硬化剤とするものである。
【０００３】最近、水ガラスのアルカリを嫌って酸性水
ガラスや水性コロイダルシリカを主剤とした注入剤が開
発されている。例えば、水性コロイダルシリカ系グラウ
ト剤にあっては、硬化剤として消石灰やポルトランドセ
メント等のセメント（特願昭59−66482 号公報）、スル
ファミン酸マグネシウム等のアルカリ土類金属塩（特開
昭63−168485号公報) 、塩化ナトリウムや硫酸水素ナト
リウム等のアルカリ金属塩( 特開昭59−152985号公
報）、グリオキザール等の有機薬剤（特公平２−36156
号公報) 、またはアルミニウム塩等の３価の金属塩（特
開昭59−152984号公報）等、水ガラス系と同じく懸濁ま
たは溶液性の電解質を加えて硬化させる方法が提案され
ている。
ガラスや水性コロイダルシリカを主剤とした注入剤が開
発されている。例えば、水性コロイダルシリカ系グラウ
ト剤にあっては、硬化剤として消石灰やポルトランドセ
メント等のセメント（特願昭59−66482 号公報）、スル
ファミン酸マグネシウム等のアルカリ土類金属塩（特開
昭63−168485号公報) 、塩化ナトリウムや硫酸水素ナト
リウム等のアルカリ金属塩( 特開昭59−152985号公
報）、グリオキザール等の有機薬剤（特公平２−36156
号公報) 、またはアルミニウム塩等の３価の金属塩（特
開昭59−152984号公報）等、水ガラス系と同じく懸濁ま
たは溶液性の電解質を加えて硬化させる方法が提案され
ている。
【０００４】水ガラスを使用する方法は、すでに多数の
文献で紹介されているように、注入した材料中に含まれ
る多量のナトリウム塩が薬剤注入後の地盤の耐久性を損
ね、さらには溶出してくるアルカリ性塩類のために地下
水の汚染や地下埋設物の腐食を進行させる環境上の汚染
現象が問題となっている。酸性水ガラスを使用した場合
には、前記のアルカリ問題は直接的には回避できるけれ
ども、これらの本質的欠点はまったく同様である。
文献で紹介されているように、注入した材料中に含まれ
る多量のナトリウム塩が薬剤注入後の地盤の耐久性を損
ね、さらには溶出してくるアルカリ性塩類のために地下
水の汚染や地下埋設物の腐食を進行させる環境上の汚染
現象が問題となっている。酸性水ガラスを使用した場合
には、前記のアルカリ問題は直接的には回避できるけれ
ども、これらの本質的欠点はまったく同様である。
【０００５】このため、近時、アルカリ金属塩を実質的
に含まないコロイダルシリカ系グラウト剤の利用が注目
されてきているが、ポルトランドセメントの如き懸濁型
のグラウト剤にあっては経時的な強度の増加が期待でき
る反面、地盤の地質によってはセメント粒子が地盤の中
へ深く注入浸透できない場合が多く、そのような地盤に
対してはやはり液状硬化剤を必要とする。
に含まないコロイダルシリカ系グラウト剤の利用が注目
されてきているが、ポルトランドセメントの如き懸濁型
のグラウト剤にあっては経時的な強度の増加が期待でき
る反面、地盤の地質によってはセメント粒子が地盤の中
へ深く注入浸透できない場合が多く、そのような地盤に
対してはやはり液状硬化剤を必要とする。
【０００６】一般に、コロイダルシリカは、多価金属イ
オンや酸性物質を硬化剤として使用すると流動性を失っ
てゲル状固体に変化するが、そのホモゲルの強度は、通
常、水ガラス系に比べて非常に弱い。そのうえ、このゲ
ルには経時的な強度の増加がないため流水や地盤の変動
に対する耐久性は期待できない。通常、地盤の一時的な
止水を目的とする場合には少なくとも0.3kg/cm2 、好ま
しくは0.4kg/cm2 以上のホモゲル強度が必要であるとさ
れている。従って、コロイダルシリカ系溶液型グラウト
剤の実用化とは、コスト低減の努力と共に強度的な改良
が重要な課題となる。この点、特公平２−36156 号公報
ではＮａ2 Ｏ濃度が 0.6〜５重量％と高いコロイダルシ
リカを使用しており、とくに実施例等によれば、ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比が 4.7〜5.4 のコロイダルシリカ
を用いて１kg/cm2以上のホモゲル強度を得ている。
オンや酸性物質を硬化剤として使用すると流動性を失っ
てゲル状固体に変化するが、そのホモゲルの強度は、通
常、水ガラス系に比べて非常に弱い。そのうえ、このゲ
ルには経時的な強度の増加がないため流水や地盤の変動
に対する耐久性は期待できない。通常、地盤の一時的な
止水を目的とする場合には少なくとも0.3kg/cm2 、好ま
しくは0.4kg/cm2 以上のホモゲル強度が必要であるとさ
れている。従って、コロイダルシリカ系溶液型グラウト
剤の実用化とは、コスト低減の努力と共に強度的な改良
が重要な課題となる。この点、特公平２−36156 号公報
ではＮａ2 Ｏ濃度が 0.6〜５重量％と高いコロイダルシ
リカを使用しており、とくに実施例等によれば、ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比が 4.7〜5.4 のコロイダルシリカ
を用いて１kg/cm2以上のホモゲル強度を得ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなコ
ロイダルシリカは、該当モル比が50〜100 の範囲にある
通常品とは異なり、むしろ水ガラスに近い性状であるた
め、モル比４以上の高モル比水ガラス系注入剤と比較し
て機能的な相違は見い出せない。
ロイダルシリカは、該当モル比が50〜100 の範囲にある
通常品とは異なり、むしろ水ガラスに近い性状であるた
め、モル比４以上の高モル比水ガラス系注入剤と比較し
て機能的な相違は見い出せない。
【０００８】本発明者等は、以上の事実に鑑み鋭意研究
したところ、通常のコロイダルシリカと珪酸カリウムと
の混合液が特定組成領域にあると、地盤注入剤として好
適な自硬性を発揮することを知見した。
したところ、通常のコロイダルシリカと珪酸カリウムと
の混合液が特定組成領域にあると、地盤注入剤として好
適な自硬性を発揮することを知見した。
【０００９】本発明は前記知見に基づいて開発されたも
ので、その目的は軟弱地盤の強化や湧き出し地下水の止
水に対して顕著な効果を発揮するコロイダルシリカ系の
地盤注入剤と該地盤注入剤を地盤に注入するための注入
方法を提供することにある。
ので、その目的は軟弱地盤の強化や湧き出し地下水の止
水に対して顕著な効果を発揮するコロイダルシリカ系の
地盤注入剤と該地盤注入剤を地盤に注入するための注入
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による地盤注入剤は、水性コロイダルシリカ
と珪酸カリウム水溶液の混合液であって、混合液のＳｉ
Ｏ2 ／（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）で表されるモル比が５〜20
であり、ＳｉＯ2 濃度が13〜35重量％で自硬性を有する
ことを構成上の特徴とする。
めの本発明による地盤注入剤は、水性コロイダルシリカ
と珪酸カリウム水溶液の混合液であって、混合液のＳｉ
Ｏ2 ／（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）で表されるモル比が５〜20
であり、ＳｉＯ2 濃度が13〜35重量％で自硬性を有する
ことを構成上の特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る地盤注入剤は、前記混
合液と有機系硬化剤または／および無機系硬化剤を配合
してなる組成を構成上の特徴とするものである。さら
に、本発明は、前記の地盤注入剤を用いた被処理地盤へ
注入する薬液注入工法である。
合液と有機系硬化剤または／および無機系硬化剤を配合
してなる組成を構成上の特徴とするものである。さら
に、本発明は、前記の地盤注入剤を用いた被処理地盤へ
注入する薬液注入工法である。
【００１２】以下、本発明について詳述する。本発明に
使用する水性コロイダルシリカは、通常シリカゾルと称
される公知のものであり、例えば、水ガラスを原料とし
てイオン交換法、酸中和法、電気透析法等あるいはシリ
カゲルの解膠法で製造される。この製法の詳細は、例え
ば米国特許第2577484 号明細書、米国特許第3711419 号
明細書、米国特許第2572578 号明細書、特願昭52−3389
9 号公報、米国特許第3668088 号明細書、特開平１−31
7115号公報等に記載されている。他にも、例えば米国特
許第3650977 号明細書や特公昭46−7367号公報記載の金
属シリコンの酸化による製法や、米国特許第2951044 号
明細書や特開昭62−127216号公報記載の微細シリカ粉末
の水分散による製造方法で得られるコロイダルシリカを
使用することができる。
使用する水性コロイダルシリカは、通常シリカゾルと称
される公知のものであり、例えば、水ガラスを原料とし
てイオン交換法、酸中和法、電気透析法等あるいはシリ
カゲルの解膠法で製造される。この製法の詳細は、例え
ば米国特許第2577484 号明細書、米国特許第3711419 号
明細書、米国特許第2572578 号明細書、特願昭52−3389
9 号公報、米国特許第3668088 号明細書、特開平１−31
7115号公報等に記載されている。他にも、例えば米国特
許第3650977 号明細書や特公昭46−7367号公報記載の金
属シリコンの酸化による製法や、米国特許第2951044 号
明細書や特開昭62−127216号公報記載の微細シリカ粉末
の水分散による製造方法で得られるコロイダルシリカを
使用することができる。
【００１３】これらの水性コロイダルシリカは、平均粒
子径３〜100nm の粒径範囲のものが使用し得るが、粒子
径の大きいものはホモゲル強度が弱くなるため、多くの
場合平均粒子径50nm以下が実用的である。かかるコロイ
ダルシリカの市販品標準グレードは平均径10〜20nmであ
るが、本発明の目的には３〜10nmの小粒子グレードのも
のがゲル強度が高く特に好ましい。しかし、平均粒子径
が３nm以下のものは、安定性を図るためにアルカリ成分
が量に含有されているため本発明の目的には適合し難
い。
子径３〜100nm の粒径範囲のものが使用し得るが、粒子
径の大きいものはホモゲル強度が弱くなるため、多くの
場合平均粒子径50nm以下が実用的である。かかるコロイ
ダルシリカの市販品標準グレードは平均径10〜20nmであ
るが、本発明の目的には３〜10nmの小粒子グレードのも
のがゲル強度が高く特に好ましい。しかし、平均粒子径
が３nm以下のものは、安定性を図るためにアルカリ成分
が量に含有されているため本発明の目的には適合し難
い。
【００１４】いずれにせよ、水性コロイダルシリカには
コロイドの安定化剤として微量のアルカリイオンまたは
水素イオンを含有するが、本発明においてはアルカリ含
有量がＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比（以下「モル比」と
いう）として20以上、好ましくは30〜500 の水性コロイ
ダルシリカが選択的に使用される。成分組成としては、
ＳｉＯ2 の含有率が15〜50重量％、好ましくは20〜35重
量％のものがよく、例えば表１に記載したものが代表的
に挙げられる。
コロイドの安定化剤として微量のアルカリイオンまたは
水素イオンを含有するが、本発明においてはアルカリ含
有量がＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比（以下「モル比」と
いう）として20以上、好ましくは30〜500 の水性コロイ
ダルシリカが選択的に使用される。成分組成としては、
ＳｉＯ2 の含有率が15〜50重量％、好ましくは20〜35重
量％のものがよく、例えば表１に記載したものが代表的
に挙げられる。
【００１５】
【表１】
【００１６】上記の水性コロイダルシリカに配合する珪
酸カリウムとしては、アルカリ分が少なく固形分（Ｓｉ
Ｏ2 ＋Ｋ2 Ｏ）の多い珪酸カリウム水溶液を使用するこ
とが有利である。かかる珪酸カリウムとしては、例えば
表２に挙げた市販品がある。
酸カリウムとしては、アルカリ分が少なく固形分（Ｓｉ
Ｏ2 ＋Ｋ2 Ｏ）の多い珪酸カリウム水溶液を使用するこ
とが有利である。かかる珪酸カリウムとしては、例えば
表２に挙げた市販品がある。
【００１７】
【表２】
【００１８】本発明に係る地盤注入剤は、上記の水性コ
ロイダルシリカと珪酸カリウム水溶液の混合液であっ
て、混合液の組成は処理する地盤の性状や注入工法によ
り異なるが、混合液のＳｉＯ2 ／（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）
で表されるモル比が５〜20、好ましくは６〜18であり、
かつＳｉＯ2 濃度として13〜35重量％、好ましくは20〜
30重量％の範囲にあることが要件となる。このような組
成を持つような割合で両成分を混合すると、他の硬化剤
を必ずしも要すことなくこの溶液自体で実用性のあるホ
モゲル強度をもつゲル化が生じることは驚きである。
ロイダルシリカと珪酸カリウム水溶液の混合液であっ
て、混合液の組成は処理する地盤の性状や注入工法によ
り異なるが、混合液のＳｉＯ2 ／（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）
で表されるモル比が５〜20、好ましくは６〜18であり、
かつＳｉＯ2 濃度として13〜35重量％、好ましくは20〜
30重量％の範囲にあることが要件となる。このような組
成を持つような割合で両成分を混合すると、他の硬化剤
を必ずしも要すことなくこの溶液自体で実用性のあるホ
モゲル強度をもつゲル化が生じることは驚きである。
【００１９】上記の組成において、モル比が５未満の場
合には混合時にゲルの発生が生じてゲルタイムが短くな
り、実用性のある強度を得ることができなくなる。さら
に、モル比が小さくなると水ガラスと同様な機能となっ
て、コロイダルシリカを使用する特性が生かされない。
また、モル比が20を上回ると、コロイダルシリカの特性
しか得られず期待する効果を得ることができなくなる。
合には混合時にゲルの発生が生じてゲルタイムが短くな
り、実用性のある強度を得ることができなくなる。さら
に、モル比が小さくなると水ガラスと同様な機能となっ
て、コロイダルシリカを使用する特性が生かされない。
また、モル比が20を上回ると、コロイダルシリカの特性
しか得られず期待する効果を得ることができなくなる。
【００２０】上記の水性コロイダルシリカと珪酸カリウ
ム水溶液の混合物には、硬化剤等を配合して別組成の地
盤注入剤とすることができる。
ム水溶液の混合物には、硬化剤等を配合して別組成の地
盤注入剤とすることができる。
【００２１】配合する有機系硬化剤としては、例えばグ
リオキザール、γ−ブチロラクトン、エチレングリコー
ルジアセテートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以
上が好ましく使用される。また、無機系硬化剤として
は、例えば、炭酸、酢酸、硫酸、燐酸、亜硫酸、塩酸、
硝酸などの酸類およびその可溶性塩類から選ばれた１種
以上が好ましく使用される。
リオキザール、γ−ブチロラクトン、エチレングリコー
ルジアセテートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以
上が好ましく使用される。また、無機系硬化剤として
は、例えば、炭酸、酢酸、硫酸、燐酸、亜硫酸、塩酸、
硝酸などの酸類およびその可溶性塩類から選ばれた１種
以上が好ましく使用される。
【００２２】それらの硬化剤の種類、配合割合は施工目
的、経済性、施工条件などに合わせて選定すればよく、
特に限定されるものではない。例えばグリオキザールの
場合、単独で使用すればゲルタイムの長い強度の高い注
入剤となるが、経済的には不利になる。また、例えば、
燐酸とマグネシウム塩とポリ燐酸塩の組み合わせや燐酸
やアルミニウム塩とポリ燐酸塩の組み合わせなどを使用
した場合、より強度の改良された地盤注入剤が得られ
る。これらの硬化剤は混合して使用してすることも可能
で、この場合はゲルタイムや強度をより適時に調製する
ことができる。
的、経済性、施工条件などに合わせて選定すればよく、
特に限定されるものではない。例えばグリオキザールの
場合、単独で使用すればゲルタイムの長い強度の高い注
入剤となるが、経済的には不利になる。また、例えば、
燐酸とマグネシウム塩とポリ燐酸塩の組み合わせや燐酸
やアルミニウム塩とポリ燐酸塩の組み合わせなどを使用
した場合、より強度の改良された地盤注入剤が得られ
る。これらの硬化剤は混合して使用してすることも可能
で、この場合はゲルタイムや強度をより適時に調製する
ことができる。
【００２３】上記の地盤注入剤を用いる本発明の注入工
法は、ゲルタイムに応じて両液を混合し、一液一系統式
で注入する１ショット方式、二液一系統式で注入する1.
5 ショット方式、二液二系統式で注入する２ショット方
式でおこなわれる。硬化剤の特徴を生かした注入工法と
しては、１ショット方式が適当である。
法は、ゲルタイムに応じて両液を混合し、一液一系統式
で注入する１ショット方式、二液一系統式で注入する1.
5 ショット方式、二液二系統式で注入する２ショット方
式でおこなわれる。硬化剤の特徴を生かした注入工法と
しては、１ショット方式が適当である。
【００２４】
【作用】本発明に係る地盤注入剤は、水性コロイダルシ
リカと珪酸カリウムとを特定範囲のモル比とＳｉＯ2 濃
度になるように配合するのみで優れた自硬性が発現し、
幅広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度で硬化す
る。さらにこれに硬化剤を配合すると一軸圧縮強度の高
いホモゲルに転化する。したがって、地盤に注入した場
合に極めて強固な強化作用と止水機能が発揮される。
リカと珪酸カリウムとを特定範囲のモル比とＳｉＯ2 濃
度になるように配合するのみで優れた自硬性が発現し、
幅広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度で硬化す
る。さらにこれに硬化剤を配合すると一軸圧縮強度の高
いホモゲルに転化する。したがって、地盤に注入した場
合に極めて強固な強化作用と止水機能が発揮される。
【００２５】
【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明をさら
に具体的に説明するが、各例における地盤注入剤の評価
は、次の測定方法でおこなった。
に具体的に説明するが、各例における地盤注入剤の評価
は、次の測定方法でおこなった。
【００２６】ゲルタイム：成分混合した地盤注入剤をビ
ーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌を続ける
と粘度が次第に増大する。この際、地盤注入剤をビーカ
ーに入れた時点から、粘度が増大しやがてゲル化してビ
ーカーを90度傾けても流動性が消失して流下しなくなる
までの時間をゲルタイムとして測定する。
ーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌を続ける
と粘度が次第に増大する。この際、地盤注入剤をビーカ
ーに入れた時点から、粘度が増大しやがてゲル化してビ
ーカーを90度傾けても流動性が消失して流下しなくなる
までの時間をゲルタイムとして測定する。
【００２７】圧縮強度：成分を均一に混合したゲル化前
の地盤注入剤を50mmφ×100mm Ｈの型枠に流入れてゲル
化させ、供試体を水中に養成して所定時間後に脱型し、
アームスラー型強度試験機を用いてホモゲルの一軸圧縮
強度を測定する。
の地盤注入剤を50mmφ×100mm Ｈの型枠に流入れてゲル
化させ、供試体を水中に養成して所定時間後に脱型し、
アームスラー型強度試験機を用いてホモゲルの一軸圧縮
強度を測定する。
【００２８】実施例１〜５、比較例１〜５ 前掲した表１の水性コロイダルシリカと表２の珪酸カリ
ウムを表３に示す配合割合により各種の地盤注入剤を調
製した。各地盤注入剤につきゲルタイムと圧縮強度を測
定し、その結果を混合液の組成と対比させて表４に示し
た。表４の結果から、特定の水性のコロイダルシリカと
珪酸カリウム溶液のみで構成されたもので優れた自硬性
を示し、幅広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度
が認められた。
ウムを表３に示す配合割合により各種の地盤注入剤を調
製した。各地盤注入剤につきゲルタイムと圧縮強度を測
定し、その結果を混合液の組成と対比させて表４に示し
た。表４の結果から、特定の水性のコロイダルシリカと
珪酸カリウム溶液のみで構成されたもので優れた自硬性
を示し、幅広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度
が認められた。
【００２９】
【表３】 表注： (＊1)高モル比珪酸ソーダとしてはＳｉＯ2 ＝23
％、Ｎａ2 Ｏ＝6.0 ％、モル比3.95のものを使用。
％、Ｎａ2 Ｏ＝6.0 ％、モル比3.95のものを使用。
【００３０】
【表４】
【００３１】実施例６〜13、比較例６〜７ 表１に示したコロイダルシリカ（Ａ−１）50mlと表２に
示す 3.1モルＡ珪酸カリウムの混合液（Ａ液）および有
機硬化剤と無機硬化剤を水に希釈した硬化剤（Ｂ液）を
それぞれ調製した。Ａ液とＢ液の混合液による地盤注入
剤のホモゲルを作成し、その特性を評価した。その組成
を表５に示し、結果をＡ液の組成と対比して表６に示し
た。
示す 3.1モルＡ珪酸カリウムの混合液（Ａ液）および有
機硬化剤と無機硬化剤を水に希釈した硬化剤（Ｂ液）を
それぞれ調製した。Ａ液とＢ液の混合液による地盤注入
剤のホモゲルを作成し、その特性を評価した。その組成
を表５に示し、結果をＡ液の組成と対比して表６に示し
た。
【００３２】
【表５】 表注：(*1)Ｂ−１はグリオキザール(40%水溶液) 、Ｂ−
２はγ−ブチロラクトン、Ｂ−３はエチレングリコール
ジアセテート、Ｂ−４は炭酸エチレン(30%水溶液) 、以
下同じ。 (*2)比較例２は珪酸カリの代わりに３号珪酸ソーダを使
用
２はγ−ブチロラクトン、Ｂ−３はエチレングリコール
ジアセテート、Ｂ−４は炭酸エチレン(30%水溶液) 、以
下同じ。 (*2)比較例２は珪酸カリの代わりに３号珪酸ソーダを使
用
【００３３】
【表６】
【００３４】実施例14〜19 表１に示すコロイダルシリカと表２に示す珪酸カリウム
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表７の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表８に示した。
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表７の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表８に示した。
【００３５】
【表７】
【００３６】
【表８】
【００３７】実施例20〜28、比較例８〜11 表１に示すコロイダルシリカと表２に示す珪酸カリウム
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表９の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表10に示した。
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表９の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表10に示した。
【００３８】
【表９】
【００３９】
【表10】
【００４０】実施例29〜34 表１に示すコロイダルシリカと表２に示す珪酸カリウム
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表11の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表12に示す。
の混合液（Ａ液）に硬化剤（Ｂ液）を表11の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表12に示す。
【００４１】
【表11】
【００４２】
【表12】
【００４３】実施例35、比較例12〜13 コロイダルシリカとして表１に示すＡ−１およびアルカ
リ量の多い市販品〔ＳｉＯ2 ：20.1wt％、Ｎａ2 Ｏ：4.
0 wt％、触媒化成（株）製“カタロイドＳＩ−500"〕
（Ａ−４）、３号珪酸ナトリウムをそれぞれ使用し、表
13の配合によるＡ液とＢ液からなる地盤注入剤を作製し
た。このもののホモゲルについて測定した評価特性をＡ
液の組成と対比して表14に示した。表14の結果は、本発
明に係わる地盤注入剤が経時的に安定した耐久性を有す
ることを示すものである。
リ量の多い市販品〔ＳｉＯ2 ：20.1wt％、Ｎａ2 Ｏ：4.
0 wt％、触媒化成（株）製“カタロイドＳＩ−500"〕
（Ａ−４）、３号珪酸ナトリウムをそれぞれ使用し、表
13の配合によるＡ液とＢ液からなる地盤注入剤を作製し
た。このもののホモゲルについて測定した評価特性をＡ
液の組成と対比して表14に示した。表14の結果は、本発
明に係わる地盤注入剤が経時的に安定した耐久性を有す
ることを示すものである。
【００４４】
【表13】
【００４５】
【表14】
【００４６】実施例36 実施例35の地盤注入剤を、次の１ショット注入工法によ
り土壌に注入した。Ａ液は7.5 l のコロイダルシリカ
（Ａ−１）を撹拌しつつ、3.5 モルＡ珪酸カリウムを7.
5 l 加える混合手順で作成した。Ｂ液は水12.6 lにＢ−
１（グリオキザール40％水溶液）2.3 l および75％燐酸
180gを加え充分撹拌して均一液とした。注入作業の１分
前にＡ液を撹拌しつつＢ液を加え地盤注入剤を調製し
た。
り土壌に注入した。Ａ液は7.5 l のコロイダルシリカ
（Ａ−１）を撹拌しつつ、3.5 モルＡ珪酸カリウムを7.
5 l 加える混合手順で作成した。Ｂ液は水12.6 lにＢ−
１（グリオキザール40％水溶液）2.3 l および75％燐酸
180gを加え充分撹拌して均一液とした。注入作業の１分
前にＡ液を撹拌しつつＢ液を加え地盤注入剤を調製し
た。
【００４７】透水係数8.35×10-3cm/secの砂質土壌に地
盤注入剤をダブコンポンプ〔（株）島津製作所製〕を用
いて10 l/ 分で100 l 注入した。土壌注入は５kg/cm2の
注入圧でおこなったが、注入段階で何等の問題もなかっ
た。注入後の材令１日の改質土壌は透水係数5.6 ×10-7
cm/secであり、圧縮強度は15kg/cm2（サンドゲル）であ
った。この結果から本注入剤が実用においても充分性能
を満足するものであることが確認できた。
盤注入剤をダブコンポンプ〔（株）島津製作所製〕を用
いて10 l/ 分で100 l 注入した。土壌注入は５kg/cm2の
注入圧でおこなったが、注入段階で何等の問題もなかっ
た。注入後の材令１日の改質土壌は透水係数5.6 ×10-7
cm/secであり、圧縮強度は15kg/cm2（サンドゲル）であ
った。この結果から本注入剤が実用においても充分性能
を満足するものであることが確認できた。
【００４８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば水性コロ
イダルシリカと珪酸カリウム水溶液の混合液を主剤と
し、軟弱地盤の強化、湧き出し地下水の止水等に有効な
実用性の高い地盤注入剤とその注入工法を提供すること
が可能となる。
イダルシリカと珪酸カリウム水溶液の混合液を主剤と
し、軟弱地盤の強化、湧き出し地下水の止水等に有効な
実用性の高い地盤注入剤とその注入工法を提供すること
が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 栄治 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部土木建設材料 研究所内 (72)発明者 園部 成 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部土木建設材料 研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 水性コロイダルシリカと珪酸カリウム水
溶液の混合液であって、混合液のＳｉＯ2 ／（Ｎａ2 Ｏ
＋Ｋ2 Ｏ）で表されるモル比が５〜20であり、ＳｉＯ2
濃度が13〜35重量％で自硬性を有することを特徴とする
地盤注入剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の混合液にグリオキザー
ル、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールジアセテ
ートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以上の硬化剤
を配合するものである地盤注入剤。 - 【請求項３】 請求項１記載の混合液に炭酸、酢酸、硫
酸、燐酸、亜硫酸、塩酸、硝酸などの酸類またはその塩
類より選ばれた１種以上の硬化剤を配合するものである
地盤注入剤。 - 【請求項４】 請求項１記載の混合液に請求項２および
３記載の地盤注入剤を併用して配合してなるものである
地盤注入剤。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４いずれか記載
の地盤注入剤を、１ショット方式、1.5 ショット方式ま
たは２ショット方式のいずれかの方式により、被処理地
盤へ注入することを特徴とする薬液注入工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27331091A JP3150380B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27331091A JP3150380B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586370A true JPH0586370A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3150380B2 JP3150380B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17526094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27331091A Expired - Lifetime JP3150380B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3150380B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0641748A1 (de) * | 1993-09-04 | 1995-03-08 | Rudolf Schanze | Masse für die Befestigung von Dübeln u.dgl. in Hohlräumen von Beton, Stein und Ziegelmauerwerk, auf Basis Wasserglas, und Verfahren zur Herstellung der Masse |
| JPH10102059A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-04-21 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 土壌安定化方法 |
| JP2009173924A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入剤および地盤注入工法 |
| JP2013159775A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | ゲル化時間の調整の可能な地盤細孔部への注入止水材 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP27331091A patent/JP3150380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0641748A1 (de) * | 1993-09-04 | 1995-03-08 | Rudolf Schanze | Masse für die Befestigung von Dübeln u.dgl. in Hohlräumen von Beton, Stein und Ziegelmauerwerk, auf Basis Wasserglas, und Verfahren zur Herstellung der Masse |
| JPH10102059A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-04-21 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 土壌安定化方法 |
| JP2009173924A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入剤および地盤注入工法 |
| JP2013159775A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | ゲル化時間の調整の可能な地盤細孔部への注入止水材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3150380B2 (ja) | 2001-03-26 |
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