JPH06184535A

JPH06184535A - 地盤注入剤およびその地盤注入工法

Info

Publication number: JPH06184535A
Application number: JP27523092A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Iijima; 茂飯島; Tadaaki Shimomura; 忠昭下村
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1994-07-05

Abstract

(57)【要約】【目的】セメント懸濁液等の無機質地盤安定化材に、
混和剤として１規定の炭酸ソーダ溶液中で測定した固有
粘度［η］＝０．１〜２．０ｇ／ｄｌのアクリル系ポリ
マー、またはアクリル系ポリマーと有機系分散剤を併用
してセメント等懸濁液に混合することにより、地盤注入
剤の粘性を高めず、地盤注入材や注入材と土粒子混合後
のブリージングを抑制させることを目的とする。【構成】無機質地盤安定化材に混和剤として、固有粘
度が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのアクリル系ポリマーまた
は、固有粘度が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのアクリル系ポ
リマーと有機系分散剤を混合してなる地盤注入剤、およ
びそれを地盤に注入することを特徴とする地盤注入工
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地盤に注入して地盤の強
度を高める、透水性地盤の止水，遮水，空洞部や裏込め
等に使用される地盤注入剤及びその地盤注入工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】軟弱な地盤，透水性地盤の改良としてセ
メント等の無機質懸濁液を地盤中に高圧力で噴射した
り、高圧空気と共に注入して、高圧力懸濁液や高圧空気
の穿孔破壊力とその混合作用にて土粒子と注入材を混合
して硬化改良が図る、また、地中で撹拌翼にて撹拌しな
がらセメント等の無機質懸濁液を注入混合する等の方法
も採られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】セメント等の無機質は
単に水に分散させても水と無機質の比が大きいことや粒
子が凝集状態のため静置や地盤注入中に水と無機質粒子
が分離して注入時の無機質粒子濃度が変動して注入効果
が不確実となる。また、地盤注入後にも土粒子が注入材
と混合された状態でブリージングが発生して注入部の上
部に空洞部が発生する。また、空洞部充填や裏込めでも
空洞部発生は避けられない。この対策としてリグニンス
ルフォン酸塩，ナフタレンスルフォン酸フォルムアルデ
ヒド縮合物塩，メラミンスルフォン酸フォルムアルデヒ
ド縮合物塩，等の有機系分散剤を添加して分散状態とす
るか、ベントナイトを併用して粘性を高めた懸濁液を注
入する等の対策が採られているが、ブリージングの改善
は完全ではなく、ブリージングの少ない混和剤が求めら
れている。

【０００４】この対策として水溶性高分子、例えばメチ
ルセルロース，ヒドロキシエチルセルロース，ポリビニ
ルアルコール，高分子量ポリアクリルアミド，キサンタ
ンガム等を添加して懸濁液の粘性を高めて粒子の沈降を
防止する方法もあるが、懸濁液の粘性が高くなると注入
が困難になること、土粒子との混合が不十分になる、長
距離圧送が不可等の問題が発生する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】セメント懸濁液等の無機
質地盤安定化材に、混和剤として１規定の炭酸ソーダ溶
液中で測定した固有粘度［η］＝０．１〜２．０ｇ／ｄ
ｌのアクリル系ポリマー，またはアクリル系ポリマーと
有機系分散剤を併用してセメント等懸濁液に混合する
と、地盤注入材の粘性を高めず、地盤注入材や注入材と
土粒子混合後のブリージングを抑制できることを見出し
た。

【０００６】すなわち、本発明は、固有粘度が０．１〜
２．０ｄｌ／ｇのアクリル系ポリマ−または、固有粘度
が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのアクリル系ポリマ−と有機
系分散剤を含有することを特徴とする地盤注入剤およ
び、その地盤注入工法を提供するものである。

【０００７】（手段を構成する要件）本発明に使用する
混和剤として使用するアクリル系ポリマーには［η］＝
０．１〜２．０ｄｌ／ｇの水溶性であるアクリルアミ
ド，メタクリルアミド，アクリル酸，メタアクリル酸，
アクリルアミド２−メチルプロパンスルフォン酸等の重
合物および二種以上の共重合物の塩，また、前記アクリ
ル系モノマーと一種以上のメチルアクリレート，メチル
メタクリレート，エチルアクリレート，メチルメタクリ
レート，ヒドロキシメチルアクリレート，ヒドロキシメ
チルメタクリレートモノマー等との水溶性である共重合
物およびその塩が使用できる。

【０００８】本発明に使用するアクリル系ポリマ−は、
通常の重合法であるレドクッス系触媒等により水溶液重
合によって得ることができる。又、重合後、加熱乾燥や
無水アルコ−ル中で脱水する等の方法で粉末化すること
ができる。なお、本発明地盤注入剤は、通常液体で使用
されるが、粉末化して、またセメント等とプレミックス
するような方法でも、使用することができる。

【０００９】これらのアクリル系ポリマーはセメント等
の懸濁液に単独で添加しても充分に効果を発揮するが、
必要に応じて有機系分散剤と併用添加される。

【００１０】有機系分散剤にはリグニンスルフォン酸
塩，ナフタレンスルフォン酸フォルムアルデヒド縮合物
塩，メラミンスルフォン酸フォルムアルデヒド縮合物
塩，スチレン−マレイン酸共重合物塩，スチレン−マレ
イン酸共重合物スルフォン酸塩，ポリスチレンスルフォ
ン酸塩，アミノアリルスルフォン酸フェノールフォルム
アルデヒド縮合物塩等がある。

【００１１】リグニンスルフォン酸塩等の分散剤と併用
すると地盤注入材が発泡しやすくなるが、その防止を目
的に消泡剤の併用もできる。

【００１２】本発明に使用するアクリル系ポリマーは濃
度を高めても粘性が低いので、有機系分散剤と混合した
液体状態でも製品化でき、使用時の煩雑さが無い。

【００１３】本発明混和剤の［η］＝０．１〜２．０ｄ
ｌ／ｇのアクリル系ポリマー，または、アクリル系ポリ
マーと有機系分散剤を混合したセメント懸濁液等の無機
質地盤安定化材を使用すると、注入時の材料分離がな
く、均一濃度で安定化材を供給できる、安定化材の粘性
を高めないので、長距離圧送が可能で、注入ポンプへの
負荷が少ない、注入時の対象土砂との混合性が良く、偏
った注入にならないので均一な地盤改良ができ、信頼性
が高まる、混合土砂とブリージングが少ないので注入部
に空洞の発生する危険が少なくなる等の効果が得られ
る。

【００１４】アクリル系ポリマーの固有粘度［η］が
０．１未満ではブリージングの発生を抑制できない。ま
た、２．０を越えると、地盤注入材の粘性が高くなり、
注入が困難になること、また、粘性を抑制する目的で添
加量を少なくするとブリージング量が増大したり、注入
材の凝集が出ることもあり好ましくない。

【００１５】有機系分散剤とアクリル系ポリマーとは
０：１００〜９５：５の比率で使用できる。本発明のア
クリル系ポリマーを含有するは注入材はセメント等の無
機質に対し、通常０．０１〜５．０％の範囲で使用でき
るが、より好ましくは０．１〜２．０％の範囲で使用さ
れる。あまり多量に添加するとブリージングの抑制効果
は高くなるが、粘性が高くなるあるいはセメントの凝結
遅延を生じるの等の悪影響が出て、好ましくない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はそれらの実施例に拘束されるものでな
い。（部、％は重量基準を示す）

【００１７】粘性，ブリージングの試験方法は、「土木
学会規準プレパックドコンクリートの注入モルタルの
ブリージング試験方法（ＪＳＣＥ−１９８６）」によ
る。圧縮強度試験方法は「土質工学協会安定処理土の
締め固めをしない供試体作成方法（ＪＳＦ−Ｔ−８２
１）」に準拠した。実施例中の混和剤添加量はすべて固
形物換算量を示す。

【００１８】また、表中の略号は次のとおり。アクリル系ポリマーＭＡＭ：メタクリルアミドＡＭ：アクリルアミドＭＡＡＡｃＮａ：メタクリル酸ソーダＭＡ：メチルアクリレートＭＭＡ：メチルメタクリレートＡＭＰＳ：アクリルアミド２メチルプロパンスル
フォン酸ソーダＡＡｃＮａ：アクリル酸ソーダＨＭＡ：ヒドロキシメチルアクリレート増粘剤ＨＥＣ：ヒドロキシエチルセルロース分散剤ＮＳＦ：ナフタレンスルフォン酸フォルムアル
デヒド縮合物塩リグニン系：リグニンスルフォン酸塩メラミン系：メラミンスルフォン酸フォルムアルデ
ヒド縮合物塩ＰＳＳ−Ｎａ：ポリスチレンスルフォン酸ソーダＳＭＳ−Ｓ：スチレン−マレイン酸スルフォン化物
塩

【００１９】実施例１空洞部を充填する等に使用するセメントミルクを対象
に、セメント４５０重量部、ベントナイト５０重量部混
和剤を含有する水５００重量部をモルタルミキサーで混
合撹拌して性状試験をした。その結果を表１に示す。な
お、表１において、アクリル系ポリマ−の組成中の数字
はモノマ−のモル比を示し、通常の製法により、アクリ
ル系ポリマ−を製造した。

【００２０】

【表１】本発明例はブリージング量が少なく、また、増粘性も少
ない。無添加は粘性は低いが、ブリージングが多い。固
有粘度の高いアクリル系ポリマーを添加するとブリージ
ングは抑制できるが粘性が高くなり、注入が困難とな
る。分散剤だけを添加すると粘性は低いがブリージング
は無添加よりも増大する。

【００２１】実施例２砂質土を対象にして、添加量を種々変えた混和剤を含む
水２５０重量部をセメント２５０重量部、豊浦標準砂
（含水比１０％）４００重量部、粘性土［ＳＡＭクレ
ー：関東ベントナイト工業（株）製（含水比８０％）以
下同じ］１００重量部とともにモルタルミキサーで混合
撹拌して、その性状を測定した結果を表２に示した。

【００２２】

【表２】混和剤の添加量は通常０．０１〜５．０％（対セメン
ト）の範囲で使用できるが、０．１〜２．０％（対セメ
ント）がより好ましい。５．０％を越えると、ブリージ
ングは完全に抑制できるが地盤注入材の粘性が高くな
り、注入や圧送が困難となり、また、コストアップとな
るので不適切である。分散剤を併用すれば注入材の粘性
をある程度低下させることはできるが、２．０％以上で
はやはり粘性は高く注入が困難となる。又経時による粘
性上昇が早く可使時間が制限される。

【００２３】実施例３砂質土を対象にして、混和剤３．９重量部を含む水２５
０重量部をセメント２５０重量部、豊浦標準砂（含水比
１０％）４００重量部、粘性土１００重量部とともにモ
ルタルミキサーで混合撹拌して、その性状を測定した結
果を表３に示した。

【００２４】

【表３】本発明例でもブリージング量が少なく、また、増粘性も
少ない。無添加は粘性は低いが、ブリージングが多い。
固有粘度の高いアクリル系ポリマーを添加するとブリー
ジングは抑制できるが粘性が高くなり、注入が困難とな
る。分散剤だけを添加すると粘性は低いがブリージング
は無添加よりも増大する。

【００２５】粘性の高い水溶性ポリマーと分散剤を併用
しても、粘性の改良はできない。圧縮強度は無添加や比
較例アクリルポリマーに比べやや低い数値を示している
が、これは比較例ポリマーでは分離が多いので圧密が起
きて密度が増大して強度増加を示しているのに対し、本
発明例のアクリル系ポリマー添加では、分離を生じてい
ないので密度増加が無く、やや低い強度を示すと言え
る。

【００２６】実施例４粘性土を対象にして、混和剤を含む水２００重量部をセ
メント２００重量部、粘性土１００重量部とともにモル
タルミキサーで混合撹拌して、その性状を測定した結果
を表４に示した。

【００２７】

【表４】本発明例でもブリージング量が少なく、また、増粘性も
少ない。無添加は粘性は低いが、ブリージングが多い。
固有粘度の高いアクリル系ポリマーを添加するとブリー
ジングは抑制できるが粘性が高くなり、注入が困難とな
る。分散剤だけを添加すると粘性は低いがブリージング
は無添加よりも増大する。粘性の高い水溶性ポリマーと
分散剤を併用しても、粘性の改良はできない。

【００２８】

【発明の効果】セメント懸濁液等の無機質地盤安定化材
に、混和剤として１規定の炭酸ソーダ溶液中で測定した
固有粘度［η］＝０．１〜１．０ｇ／ｄｌのアクリル系
ポリマー、またはアクリル系ポリマーと有機系分散剤を
併用してセメント等懸濁液に混合すると、地盤注入剤の
粘性を高めず、地盤注入材や注入材と土粒子混合後のブ
リージングを抑制できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固有粘度が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのア
クリル系ポリマーまたは、固有粘度が０．１〜２．０ｄ
ｌ／ｇのアクリル系ポリマーと有機系分散剤を含有する
ことを特徴とする地盤注入剤。
【請求項２】無機質地盤安定化材に混和剤として、固
有粘度が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのアクリル系ポリマー
または、固有粘度が０．１〜２．０ｄｌ／ｇのアクリル
系ポリマーと有機系分散剤を混合して地盤に注入するこ
とを特徴とする地盤注入工法。