JPH06127993A - 超高圧噴流注入工法用セメント添加剤 - Google Patents
超高圧噴流注入工法用セメント添加剤Info
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- JPH06127993A JPH06127993A JP27857692A JP27857692A JPH06127993A JP H06127993 A JPH06127993 A JP H06127993A JP 27857692 A JP27857692 A JP 27857692A JP 27857692 A JP27857692 A JP 27857692A JP H06127993 A JPH06127993 A JP H06127993A
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 (a) ナフタレン系、メラミン系、ポリカルボ
ン酸系等のセメント分散剤と(b) ニトロフミン酸及び／
又はそのアルカリ金属塩を必須成分とする超高圧噴流注
入工法用セメント添加剤。 【効果】 セメント系硬化材に流動性を付与し、また、
粘土質に対する減粘効果が向上するため、排泥液の排出
を容易にし、硬化材の注入効率を向上させる。従って、
軟弱地盤改良の地下工法における超高圧噴流注入工法用
のセメント添加剤として有効である。
ン酸系等のセメント分散剤と(b) ニトロフミン酸及び／
又はそのアルカリ金属塩を必須成分とする超高圧噴流注
入工法用セメント添加剤。 【効果】 セメント系硬化材に流動性を付与し、また、
粘土質に対する減粘効果が向上するため、排泥液の排出
を容易にし、硬化材の注入効率を向上させる。従って、
軟弱地盤改良の地下工法における超高圧噴流注入工法用
のセメント添加剤として有効である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軟弱地盤改良の地下工法
における超高圧噴流注入工法用セメント添加剤に関する
ものである。
における超高圧噴流注入工法用セメント添加剤に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】超高圧噴流注入工法とは、地上から地中
深くまで直径15cm程度の小さな孔を開け、その中に菅
（２重ないし３重の菅）を通してセメント系硬化材を、
超高圧（200 〜700kg ／cm2)ジェット噴流体として送
り、回りの土砂を削り取り、土砂を地上に排出しながら
硬化材との置換によって地中に柱体や壁体を構築する軟
弱地盤の改良工法である。
深くまで直径15cm程度の小さな孔を開け、その中に菅
（２重ないし３重の菅）を通してセメント系硬化材を、
超高圧（200 〜700kg ／cm2)ジェット噴流体として送
り、回りの土砂を削り取り、土砂を地上に排出しながら
硬化材との置換によって地中に柱体や壁体を構築する軟
弱地盤の改良工法である。
【０００３】この工法には高流動のセメント系硬化材
（以下、硬化材と称す）が要求されることから、従来こ
の目的の材としてセメント・水比による強度（28日後の
強度＝30kg／cm2)を満足し、流動効果のあるナフタレン
スルホン酸塩ホルマリン縮合物（以下、ナフタレン系と
称す）が添加剤として使用されている。また、この工法
ではジェット噴流体として注入する硬化材の一部は、切
削した土砂を混合して地上へ排出される必要があり、添
加剤の特性としては排泥液の粘性を下げる作用も要求さ
れる。
（以下、硬化材と称す）が要求されることから、従来こ
の目的の材としてセメント・水比による強度（28日後の
強度＝30kg／cm2)を満足し、流動効果のあるナフタレン
スルホン酸塩ホルマリン縮合物（以下、ナフタレン系と
称す）が添加剤として使用されている。また、この工法
ではジェット噴流体として注入する硬化材の一部は、切
削した土砂を混合して地上へ排出される必要があり、添
加剤の特性としては排泥液の粘性を下げる作用も要求さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ナフタレン系添加剤では注入時の硬化材の粘性低下能は
大きいものの、粘土質に対する減粘効果は小さいことか
ら、排泥液の粘性が下がらずに排出が困難な状況にあ
る。その結果、硬化材の注入効率が低下するばかりでは
なく、硬化材が土中において設計外へ拡散したり、それ
にともなう表層部への突起などの現象が生じ問題となっ
ている。
ナフタレン系添加剤では注入時の硬化材の粘性低下能は
大きいものの、粘土質に対する減粘効果は小さいことか
ら、排泥液の粘性が下がらずに排出が困難な状況にあ
る。その結果、硬化材の注入効率が低下するばかりでは
なく、硬化材が土中において設計外へ拡散したり、それ
にともなう表層部への突起などの現象が生じ問題となっ
ている。
【０００５】
【問題を解決する手段】上記問題点を鑑み、本発明者ら
は硬化材の高流動性と粘土質に対する減粘性の両性能を
併せ持ち、基準強度（28日後の強度＝30kg／cm2 以上）
を満足する添加剤を目標に鋭意検討の結果、本発明を完
成するに到ったものである。
は硬化材の高流動性と粘土質に対する減粘性の両性能を
併せ持ち、基準強度（28日後の強度＝30kg／cm2 以上）
を満足する添加剤を目標に鋭意検討の結果、本発明を完
成するに到ったものである。
【０００６】即ち、本発明は、(a) セメント分散剤と
(b) ニトロフミン酸及び／又はそのアルカリ金属塩を必
須成分とする超高圧噴流注入工法用セメント添加剤を提
供するものである。
(b) ニトロフミン酸及び／又はそのアルカリ金属塩を必
須成分とする超高圧噴流注入工法用セメント添加剤を提
供するものである。
【０００７】本発明の添加剤は、硬化材の高流動性に優
れ、しかもこの硬化材は粘土質の減粘性にも優れた効果
を与えるものである。
れ、しかもこの硬化材は粘土質の減粘性にも優れた効果
を与えるものである。
【０００８】一般に水系におけるセメント粒子や無機粒
子の流動性や減粘性の現象は分散作用によるもので、そ
の分散メカニズムは粒子表面の荷電力による電気的反発
によって決まるものと説明されている。本発明者らはセ
メント粒子と粘土粒子に対し分散性を与え、かつセメン
トを分散させた後に、さらに粘度物質を分散させる効果
のある添加剤の検討を行い、本発明を完成したものであ
り、ナフタレン系や一般の分散剤では得られない性能を
示すものである。
子の流動性や減粘性の現象は分散作用によるもので、そ
の分散メカニズムは粒子表面の荷電力による電気的反発
によって決まるものと説明されている。本発明者らはセ
メント粒子と粘土粒子に対し分散性を与え、かつセメン
トを分散させた後に、さらに粘度物質を分散させる効果
のある添加剤の検討を行い、本発明を完成したものであ
り、ナフタレン系や一般の分散剤では得られない性能を
示すものである。
【０００９】前述の分散理論で説明するならば、本発明
の二成分添加剤は粒子表面に荷電を与え、分散させてい
るものであるが、硬化材中のセメントと地中粘土の両物
質に対して、吸着速度や吸着形態が一般の分散剤とは異
なっていると推察される。
の二成分添加剤は粒子表面に荷電を与え、分散させてい
るものであるが、硬化材中のセメントと地中粘土の両物
質に対して、吸着速度や吸着形態が一般の分散剤とは異
なっていると推察される。
【００１０】即ち、本発明の添加剤は、まず硬化材中の
セメントに吸着して流動性を与え、この時点で粘土に吸
着する成分を残し、粘土物質との接触時点を残成分が吸
着して減粘性を示すもので、本発明の添加剤の二成分が
両物質に対して経時的吸着と分散が有効に作用している
ものと推定される。
セメントに吸着して流動性を与え、この時点で粘土に吸
着する成分を残し、粘土物質との接触時点を残成分が吸
着して減粘性を示すもので、本発明の添加剤の二成分が
両物質に対して経時的吸着と分散が有効に作用している
ものと推定される。
【００１１】本発明において、(a) 成分のセメント分散
剤としては、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド
縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合
物、ポリカルボン酸もしくはそのエステルもしくはその
塩、ポリスチレンスルホン酸塩からなるセメント分散
剤、フェノール系ホルムアルデヒド縮合物（例えば、フ
ェノールスルホン酸と共縮合可能な他の単量体とのホル
ムアルデヒド共縮合物）からなるセメント分散剤、及び
アニリンスルホン酸系ホルムアルデヒド縮合物（例え
ば、アニリンスルホン酸と共縮合可能な他の単量体との
ホルムアルデヒド共縮合物）を主成分とするセメント分
散剤から選ばれる１種又は２種以上が使用される。
剤としては、ナフタレンスルホン酸塩ホルムアルデヒド
縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルムアルデヒド縮合
物、ポリカルボン酸もしくはそのエステルもしくはその
塩、ポリスチレンスルホン酸塩からなるセメント分散
剤、フェノール系ホルムアルデヒド縮合物（例えば、フ
ェノールスルホン酸と共縮合可能な他の単量体とのホル
ムアルデヒド共縮合物）からなるセメント分散剤、及び
アニリンスルホン酸系ホルムアルデヒド縮合物（例え
ば、アニリンスルホン酸と共縮合可能な他の単量体との
ホルムアルデヒド共縮合物）を主成分とするセメント分
散剤から選ばれる１種又は２種以上が使用される。
【００１２】本発明の (b)成分は、ニトロフミン酸及び
／又はそのアルカリ金属塩であり、公知の方法で製造さ
れる水溶性の物質、例えば、「11691 の化学商品」（19
91年１月23日、化学工業日報社発行）の第1451頁に記載
されているものを用いることができるが、特に限定され
るものではない。
／又はそのアルカリ金属塩であり、公知の方法で製造さ
れる水溶性の物質、例えば、「11691 の化学商品」（19
91年１月23日、化学工業日報社発行）の第1451頁に記載
されているものを用いることができるが、特に限定され
るものではない。
【００１３】ニトロフミン酸は掘削用デイ水調整剤とし
て使用されることもあるが、その場合に用いられる工法
は、本発明に係る超高圧噴流注入工法とは全く異なるも
のである。本発明のセメント添加剤は、セメント分散剤
にニトロフミン酸を併用することにより、超高圧噴流注
入工法という特殊な工法において、セメントと粘土の双
方を含有する物質に対してセメントと粘土の分散性を共
に向上させるという効果を示すものである。
て使用されることもあるが、その場合に用いられる工法
は、本発明に係る超高圧噴流注入工法とは全く異なるも
のである。本発明のセメント添加剤は、セメント分散剤
にニトロフミン酸を併用することにより、超高圧噴流注
入工法という特殊な工法において、セメントと粘土の双
方を含有する物質に対してセメントと粘土の分散性を共
に向上させるという効果を示すものである。
【００１４】本発明の添加剤の添加量は、硬化材中のセ
メントに対して有効成分換算で 0.2重量％〜 4.0重量％
の範囲が好ましく、 0.5重量％〜2.0 重量％がさらに好
ましい。添加量が0.2 重量％未満では粘土に対する減粘
性の効果が十分ではなく、また 4.0重量％を越えて添加
すると硬化時間の遅延や強度低下をもたらし、好ましく
ない。
メントに対して有効成分換算で 0.2重量％〜 4.0重量％
の範囲が好ましく、 0.5重量％〜2.0 重量％がさらに好
ましい。添加量が0.2 重量％未満では粘土に対する減粘
性の効果が十分ではなく、また 4.0重量％を越えて添加
すると硬化時間の遅延や強度低下をもたらし、好ましく
ない。
【００１５】また、本発明の添加剤において、 (a)成分
と (b)成分の組成比は (a)成分が70〜90重量％、 (b)成
分が30〜５重量％の範囲が好ましい。両者の比率がこの
範囲にあると、硬化剤の流動性、粘土の減粘性が大きく
強度低下も少なく、極めて顕著な効果を発現する。
と (b)成分の組成比は (a)成分が70〜90重量％、 (b)成
分が30〜５重量％の範囲が好ましい。両者の比率がこの
範囲にあると、硬化剤の流動性、粘土の減粘性が大きく
強度低下も少なく、極めて顕著な効果を発現する。
【００１６】本発明の添加剤は超高圧噴流注入工法用の
セメント系硬化材に添加するものであり、セメント類と
しては、普通ポルトランドセメントの他、高炉セメン
ト、フライアッシュ、早強セメント等のセメント類が対
象となる。又、セメントの他に各種の混和材、例えばフ
ライアッシュ、シリカヒューム、高炉スラグ、膨張材等
を含む混和材も本発明の範囲内であり、限定されるもの
ではない。
セメント系硬化材に添加するものであり、セメント類と
しては、普通ポルトランドセメントの他、高炉セメン
ト、フライアッシュ、早強セメント等のセメント類が対
象となる。又、セメントの他に各種の混和材、例えばフ
ライアッシュ、シリカヒューム、高炉スラグ、膨張材等
を含む混和材も本発明の範囲内であり、限定されるもの
ではない。
【００１７】さらに、本発明の添加剤は、他の公知の添
加剤、例えば減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、起泡剤、保
水剤、増粘剤、高分子エマルジョン、水溶性高分子等、
との併用も可能である。
加剤、例えば減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、起泡剤、保
水剤、増粘剤、高分子エマルジョン、水溶性高分子等、
との併用も可能である。
【００１８】本発明添加剤の対象となる超高圧噴流注入
工法は、上記のごとく超高圧 (吐出圧力 200〜700 kg／
cm2)でセメント硬化材によって切削と地中土砂との置換
を目的に注入するものであるが、本発明の添加剤は水の
みで切削し、別ノズルで硬化剤を注入する方法において
も使用することができる。この場合、本発明の添加剤を
水、あるいは硬化材、もしくは水と硬化材の両方を添加
する。何れの方法でも使用することができる。また、添
加剤のみを別経路で注入する方法においても同様であ
る。
工法は、上記のごとく超高圧 (吐出圧力 200〜700 kg／
cm2)でセメント硬化材によって切削と地中土砂との置換
を目的に注入するものであるが、本発明の添加剤は水の
みで切削し、別ノズルで硬化剤を注入する方法において
も使用することができる。この場合、本発明の添加剤を
水、あるいは硬化材、もしくは水と硬化材の両方を添加
する。何れの方法でも使用することができる。また、添
加剤のみを別経路で注入する方法においても同様であ
る。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００２０】実施例１ 下記に示す配合組成で硬化材と粘土物質を調製し、本発
明の添加剤及び比較添加剤を加えて硬化材の流動性を測
定した。 (1) 硬化材組成 セメント： 100重量部 水 ： 80重量部 添加剤 ： 0.2〜4.0 重量部（表１参照） (2) 粘土物質組成 蛙目粘土： 240重量部 水 ： 120重量部 さらに、添加剤を含む硬化材を粘土物質に加えて粘度と
圧縮強度を測定した。圧縮強度は粘土物質と硬化材の混
合された土中状態の強度を測定し、本実施例では硬化材
と粘土物質の比率を１対２重量比に設定して実施した。
測定は下記に示す方法で実施した。 ・硬化材の流動性：土木学会制定試験法「プレパックド
コンクリートの注入モルタル流動性試験」に基づき、J
ロート滴下時間（秒）で測定した。 ・硬化材と粘土物質の混合物の粘度：B 型粘度計を用
い、cPs で求めた。 ・圧縮強度：直径５cm、高さ10cmの円筒状供試体を作成
し、28日後の強度を JIS−A1108 法にて測定した。 実施例での添加剤の配合比と添加量及び評価結果を表１
に示す。
明の添加剤及び比較添加剤を加えて硬化材の流動性を測
定した。 (1) 硬化材組成 セメント： 100重量部 水 ： 80重量部 添加剤 ： 0.2〜4.0 重量部（表１参照） (2) 粘土物質組成 蛙目粘土： 240重量部 水 ： 120重量部 さらに、添加剤を含む硬化材を粘土物質に加えて粘度と
圧縮強度を測定した。圧縮強度は粘土物質と硬化材の混
合された土中状態の強度を測定し、本実施例では硬化材
と粘土物質の比率を１対２重量比に設定して実施した。
測定は下記に示す方法で実施した。 ・硬化材の流動性：土木学会制定試験法「プレパックド
コンクリートの注入モルタル流動性試験」に基づき、J
ロート滴下時間（秒）で測定した。 ・硬化材と粘土物質の混合物の粘度：B 型粘度計を用
い、cPs で求めた。 ・圧縮強度：直径５cm、高さ10cmの円筒状供試体を作成
し、28日後の強度を JIS−A1108 法にて測定した。 実施例での添加剤の配合比と添加量及び評価結果を表１
に示す。
【００２１】また、表１中の添加剤の記号を下記に示
す。 NS：ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物（花王
（株）製、商品名マイティ150) MS：メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物（花王(株)
製、商品名マイティ150V 2) AS：アニリンスルホン酸塩フェノールホルマリン縮合物
（藤沢薬品（株）製、商品名パリックFP−200S) RS：ポリエチレンポリアクリル酸エーテル（竹本油脂
（株）製、商品名チューポールHP−８） PS：ポリエチレンスルホン酸塩（ライオン油脂（株）
製、商品名グラリオン S−１００）
す。 NS：ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物（花王
（株）製、商品名マイティ150) MS：メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物（花王(株)
製、商品名マイティ150V 2) AS：アニリンスルホン酸塩フェノールホルマリン縮合物
（藤沢薬品（株）製、商品名パリックFP−200S) RS：ポリエチレンポリアクリル酸エーテル（竹本油脂
（株）製、商品名チューポールHP−８） PS：ポリエチレンスルホン酸塩（ライオン油脂（株）
製、商品名グラリオン S−１００）
【００２２】
【表１】
【００２３】＊セメントに対する重量％ （結果）表１の結果より、本発明の添加剤は、硬化材、
硬化材と粘土物質の混合物に対する粘度低下効果が著し
く、他の性能も満足しており、下記に示す実用上の一般
的な目安を全て満足するものである。 ・硬化剤の流動性 ；18秒以下 ・硬化剤＋粘土の粘度；5000 cPs以下 ・圧縮強度 ；30kg／cm2 以上
硬化材と粘土物質の混合物に対する粘度低下効果が著し
く、他の性能も満足しており、下記に示す実用上の一般
的な目安を全て満足するものである。 ・硬化剤の流動性 ；18秒以下 ・硬化剤＋粘土の粘度；5000 cPs以下 ・圧縮強度 ；30kg／cm2 以上
【００２４】
【発明の効果】本発明の添加剤はセメント系硬化剤に流
動性を付与し、且つ粘土質に対する減粘効果を向上せし
めるので、超高圧噴流注入用添加剤としてセメント系硬
化剤の注入効果による地盤改良工法の発展に寄与し得る
ものである。
動性を付与し、且つ粘土質に対する減粘効果を向上せし
めるので、超高圧噴流注入用添加剤としてセメント系硬
化剤の注入効果による地盤改良工法の発展に寄与し得る
ものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 (a) セメント分散剤と(b) ニトロフミン
酸及び／又はそのアルカリ金属塩を必須成分とする超高
圧噴流注入工法用セメント添加剤。 - 【請求項２】 (a) セメント分散剤が、ナフタレンスル
ホン酸塩ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸
塩ホルマリン縮合物、ポリカルボン酸もしくはそのエス
テルもしくはその塩、ポリスチレンスルホン酸塩、フェ
ノール系ホルムアルデヒド縮合物、及びアニリンスルホ
ン酸系ホルムアルデヒド縮合物を主成分とするセメント
分散剤から選ばれる１種又は２種以上である請求項１記
載の超高圧噴流注入工法用セメント添加剤。 - 【請求項３】 (a) 成分と(b) 成分の割合が (a)：(b)
＝70〜95：30〜５重量比である請求項１又は２記載の超
高圧噴流注入工法用セメント添加剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27857692A JP3206986B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 超高圧噴流注入工法用セメント添加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27857692A JP3206986B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 超高圧噴流注入工法用セメント添加剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127993A true JPH06127993A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3206986B2 JP3206986B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=17599196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27857692A Expired - Lifetime JP3206986B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 超高圧噴流注入工法用セメント添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206986B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020140342A1 (zh) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种高适应性降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5590658A (en) | 1995-06-29 | 1997-01-07 | Teratech Corporation | Portable ultrasound imaging system |
| US7500952B1 (en) | 1995-06-29 | 2009-03-10 | Teratech Corporation | Portable ultrasound imaging system |
| US8241217B2 (en) | 1995-06-29 | 2012-08-14 | Teratech Corporation | Portable ultrasound imaging data |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27857692A patent/JP3206986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020140342A1 (zh) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种高适应性降粘型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206986B2 (ja) | 2001-09-10 |
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