JPH07278543A - 地盤注入用薬液 - Google Patents

地盤注入用薬液

Info

Publication number
JPH07278543A
JPH07278543A JP9071394A JP9071394A JPH07278543A JP H07278543 A JPH07278543 A JP H07278543A JP 9071394 A JP9071394 A JP 9071394A JP 9071394 A JP9071394 A JP 9071394A JP H07278543 A JPH07278543 A JP H07278543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water glass
sequestering agent
compound
ground
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9071394A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kashiwabara
健二 栢原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyokado Engineering Co Ltd
Original Assignee
Kyokado Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyokado Engineering Co Ltd filed Critical Kyokado Engineering Co Ltd
Priority to JP9071394A priority Critical patent/JPH07278543A/ja
Publication of JPH07278543A publication Critical patent/JPH07278543A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/123Amino-carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/16Acids or salts thereof containing phosphorus in the anion, e.g. phosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C04B24/06Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof containing hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0086Chelating or complexing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00732Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地盤中に注入して該地盤を固結する地盤注入
用薬液であって、地盤中に存在するコンクリート構造物
からのアルカリによる水ガラスゲルの溶解を防ぎ、コン
クリートと固結砂の境界面を強化する。 【構成】 上述の地盤注入用薬液は、縮合リン酸塩等の
金属イオン封鎖剤を有効成分として含有することにより
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は地盤中に注入して該地盤
を固結する水ガラス系地盤注入用薬液にかかり、特に、
該薬液にかかる水ガラスのシリカ分が、地盤中に先行し
て存在するコンクリート構造物、セメント系高圧噴射注
入によるセメント硬化物等からのアルカリによって溶解
することがなく、したがって、地盤中に存在する前記コ
ンクリート構造物、セメント硬化物等との共存性にきわ
めて優れた水ガラス系地盤注入用薬液に関する。
【0002】
【従来の技術】地盤中に注入して該地盤を固結するグラ
ウトとして、従来、アルカリ領域でゲル化する水ガラス
系グラウトが用いられている。これは水ガラス液を主材
料として、これに無機塩、その他の無機化合物、あるい
は有機化合物等の反応剤を配合してなるものである。
【0003】これが地盤中に注入され、固結されたとき
に、この固結体は、地盤中に先行して存在するコンクリ
ート構造物、セメント系高圧噴射注入によるセメント硬
化物等と往々にして接触される。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、一般に、
地盤中に存在するコンクリート構造物や、セメント硬化
物はアルカリを溶出して中性化し、劣化する傾向にあ
る。
【0005】このようなコンクリート構造物やセメント
硬化物に前記水ガラス系グラウトの固結体が接触する
と、前記コンクリート構造物やセメント硬化物から溶出
するアルカリによって水ガラスゲルのシリカ分が溶解
し、これらの境界面や固結体に空隙が生じて透水性が低
下し、そこから漏水が生じてしまう。
【0006】そこで、本発明の目的は地盤中に注入して
該地盤を固結する水ガラス系地盤注入用薬液であって、
水ガラスゲルのシリカ分が、地盤中に先行してあるいは
注入後に注入地盤につくられて存在するコンクリート構
造物、セメント系高圧噴射注入によるセメント硬化物等
からのアルカリによって溶解せず、したがって、地盤中
に存在する前記コンクリート構造物、セメント硬化物等
との共存性にきわめて優れ、上述の公知技術に存する欠
点を排除した地盤注入用薬液を提供することにある。
【0007】
【問題点を解決するための手段】上述の目的を達成する
ため、本発明によれば、水ガラス系地盤注入用薬液であ
って、金属イオン封鎖剤を有効成分として含有すること
を特徴とする。
【0008】
【発明の具体的説明】本発明にかかる上述の水ガラス系
地盤注入用薬液はアルカリ領域でゲル化する水ガラス系
グラウトであって、水ガラス液を主成分とし、これに無
機塩、その他の無機化合物、あるいは有機化合物等の反
応剤を配合してなるものである。
【0009】本発明の特徴は上述の水ガラス系グラウト
に金属イオン封鎖剤を有効成分として含有せしめること
に存する。
【0010】上述の金属イオン封鎖剤としては、テトラ
ポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩(特にナトリウム塩
が良い)、トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、酸性ヘキ
サメタリン酸塩、酸性ピロリン酸塩等の縮合リン酸塩
類、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロトリ酢酸、グル
コン酸、酒石酸またはこれらの塩類等が挙げられ、実用
的には縮合リン酸塩類が好ましい。
【0011】上述の金属イオン封鎖剤は水ガラス系グラ
ウト中に均一に完全溶解されることが望ましく、不均質
なシリカ分を形成せしめてはならない。このためには、
この含有量は金属イオン封鎖剤が縮合リン酸系化合物の
場合には、水ガラスのNa2O量に対してリン(P)と
して約1〜30%の範囲であり、また、金属イオン封鎖剤
が上述のエチレンジアミン四酢酸等、リンを含有しない
化合物の場合には、水ガラスのNa2 O量に対して約3
〜50%の範囲である。この含有量が上述の上限を越える
と、水ガラスの部分ゲル化が起こったり、水ガラスが白
濁状の不安定な状態となり、金属イオン封鎖剤を完全に
溶解して安定な状態を保つことが難しくなる。また、下
限以下では、本発明の効果を奏し得なくなる。
【0012】前述の金属イオン封鎖剤を水ガラス系グラ
ウト中に溶解せしめる手段としては、完全に溶解が達成
されれば如何なる方法でもよいが、水ガラス原液中に金
属イオン封鎖剤の粉末をそのまま分散せしめると、溶解
するまでに部分的にゲル化を起こして白濁するおそれが
あるので、金属イオン封鎖剤の濃厚な水溶液を調製した
上で水ガラス原液中に必要量を徐々に攪拌し続けながら
添加し、これに反応剤(硬化剤)を添加して所定のゲル
化時間に調整することにより水ガラス系グラウトを得
る。
【0013】このようにして製造される本発明にかかる
水ガラス系グラウトは地盤中に注入され、該地盤を固結
する。このとき、この水ガラス系グラウトは、同時に地
盤中に先行して存在するコンクリート構造物やセメント
硬化物(以下、コンクリート等という)の表面に防護被
覆を形成し、コンクリート等の外部から内部への上述反
応剤はもちろん、海水等の侵入を遮断し、かつコンクリ
ート等の内部から外部へのアルカリの溶出を遮断する。
この結果、上述水ガラス系グラウトゲル化物は、セメン
ト等からのアルカリによる影響も防止される。さらに、
セメント等と前記水ガラス系グラウトゲル化物はその接
触面で強固に結合するため、セメント等の中性化も防止
するのみならず、接触面が強化され、コンクリート構造
物と地盤との接触面に水みちが生じやすいという従来の
注入工法の欠点を防止できる。
【0014】上述の反応剤としては、酸性塩、炭酸塩、
重炭酸塩、炭酸カズ、炭酸水、塩化物、アルミン酸塩、
グリオキザール、エチレンカーボネートのような炭酸エ
ステル、多価酢酸エステル等が挙げられ、さらにこの
他、セメント、石灰、スラグ等も反応剤として単独で、
または上記反応剤に併用して用いることができる。
【0015】
【作用】上述の構成からなる本発明薬液はコンクリート
等の中に存在するカルシウムイオンを金属イオン封鎖剤
と結合せしめてコンクリート等の表面にカルシウムイオ
ンをマスキングした不動態の錯塩を形成し、コンクリー
ト等からの地下水へのカルシウムイオンの溶出を防止す
る。すなわち、本発明薬液はコンクリート等からのアル
カリの溶出を防止して水ガラスゲル化物中のシリカ分の
溶解を防止するのみならず、水ガラスゲル化物中のシリ
カと、コンクリート等の表面のカルシウムとからなる強
固な被覆層をこれらの接触面、すなわち境界面に形成
し、境界面に空隙の形成を防止するとともに、固結地盤
の耐久性を向上する。
【0016】
【発明の実施例】以下、本発明を実施例によって具体的
に説明する。 1.使用材料 (1) コンクリート供試体 JIS−A1132、コンクリートの強度試験用供試体の作
り方に準じて直径5cm、高さ10cmの型枠にて作成し、4
週間水中養生後のものを使用した。
【0017】(2) 水ガラス 次の組成の3号水ガラスを使用した。 Na2 O:9.45%、 SiO2 : 28.36% 比重 (20℃) :1.399 、 モル比:3.10
【0018】(3) 硬化剤(反応剤) 次の硬化剤を使用した。 (イ)リン酸 75%工業用リン酸 (ロ)炭酸水素カリウム 試薬一級 (ハ)グリオキザール 次の組成の水溶液を使用した。 比重:1.25、 グリオキザール:35.1% 有機酸: 4.4%
【0019】(4) 金属イオン封鎖剤 各種の金属イオン封鎖剤のうち、次の4種のものを使用
した。 (イ)ヘキサメタリン酸ナトリウム[(NaPO3)6] (ロ)テトラポリリン酸ナトリウム(Na6 4 13) (ハ)エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(Na−ED
TA C10142 Na2 8 ・2H2 O) (ニ)クエン酸ナトリウム:試薬一級(C6 5 7 Na
3 ・2H2 O)
【0020】2.固結砂層の浸漬試験 深さ0.5m、横1m、縦1mの水槽内端部に厚さ30cmの
コンクリート壁を形成するとともに、このコンクリート
壁に沿って厚さ5cmの固結砂層を形成し、その後、水槽
内部に山砂を填充して養生水で表面まで浸漬し、コンク
リート壁近傍の養生水のpHを測定した。
【0021】3.使用グラウトの配合と浸漬水のpH 使用した各種グラウトの配合と前記試験方法にしたがっ
て測定した浸漬水のpHならびに金属イオン封鎖剤の添
加量の影響をみるために [金属イオン封鎖剤の使用量
(g)/使用水ガラス中のSiO2 量(g)]の値(以下、M/
Sと記す)を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】4.試験結果 表1において、グリオキザール水溶液中、炭酸水素カリ
ウム水溶液中および水中では勿論、養生水のpHは12以
上にまで上昇している。(実施No.13 、14、15) 金属イ
オン封鎖剤を使用しない(M/S=0)実施No.1、6で
は養生水のpHは12以上まで上昇している。M/Sの値
が0.034の実施No.2では9.2まで上昇しているが、その
他の系ではすべて8〜7までしか上昇していない。すな
わち、M/Sの値を大きくすればpHの上昇は顕著にお
さえることができ、特に、00.4〜0.05以上の値にすれ
ば、その効果は大きいように思われる。また、縮合リン
酸系に比べ有機系の金属イオン封鎖剤を使用した実施N
o.11 、12は同じM/Sの値において幾分効果は劣るよ
うにも思われる。
【0024】コンクリート壁の外観観察では、金属イオ
ン封鎖剤を含有せしめた本発明のものは何れも表面にサ
ンドゲルが強固に固着しており、かつ、砂粒子をけずり
取った表面には白色系の被覆層を形成している。その程
度は一般に縮合リン酸系の金属イオン封鎖剤を使用した
実施No.2〜5、7〜10の方がエチレンジアミン四酢酸二
ナトリウム、クエン酸ナトリウムを使用した実施No.11
、12より幾分顕著な傾向を示し、その中でもM/Sの
値の大きい程顕著にあらわれていた。一方、実施No.1、
6では、このような被覆層は形成されず、コンクリート
表面のサンドゲルは容易に離れてしまった。このような
現象から本発明にかかる系では、コンクリートのアルカ
リ成分の溶出を抑制してシリカのゲルの溶解を防止する
効果のあることが明らかにうかがえる。
【0025】5.被覆膜の成分分析 上記のように、本発明では、浸漬水のpH、コンクリー
ト壁表面の状況が対照に比べて明らかに相違するので、
実施No.4およびNo.9のコンクリート壁の表面からかき取
った白色系の被覆膜を105℃で5時間乾燥後、成分の分
析を行い、結果を表2に示した。
【0026】
【表2】
【0027】試料AおよびBの分析結果より、本発明で
は、注入液中の金属イオン封鎖剤がコンクリート壁から
溶出するCaイオンと結合し、不溶性の不動態膜を生成
していることがわかる。
【0028】なお、本発明では、金属イオン封鎖剤をあ
らかじめ含有せしめた水ガラスを用いることもできる。
このときの測定結果を表3および表4に示す。このよう
な金属イオン封鎖剤を含む水ガラスをA液とすると、炭
酸ガスや炭酸水を反応剤とする注入工法にきわめて効果
的であり、施工も容易である。
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【発明の効果】あらゆる水ガラス系グラウトにおいて、
金属イオン封鎖剤を有効成分として含有せしめることに
より、コンクリート等の表面に白色系の被覆層が形成さ
れ、不動態となり、アルカリ成分の溶出が抑制できて水
ガラスゲルのシリカ分の溶解を防ぎ、注入地盤の耐久性
の向上に大きな期待がもてる。
【0032】したがって、本発明にかかる地盤注入用薬
液をコンクリート構造物に影響を及ぼす領域に注入する
ことによって、コンクリート構造物に与える悪影響を可
及的に少なくし、耐久性の向上に役立つことが可能であ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属イオン封鎖剤を有効成分として含有
    する水ガラス系地盤注入用薬液。
  2. 【請求項2】 前記金属イオン封鎖剤が縮合リン酸系化
    合物である請求項1の地盤注入用薬液。
  3. 【請求項3】 前記縮合リン酸系化合物がテトラポリリ
    ン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、トリポリリン酸塩、ピロ
    リン酸塩、酸性ヘキサメタリン酸塩および酸性ピロリン
    酸塩の群から選択された一種または一種以上である請求
    項2の地盤注入用薬液。
  4. 【請求項4】 前記金属イオン封鎖剤がエチレンジアミ
    ン四酢酸、ニトリロトリ酢酸、グルコン酸、酒石酸およ
    びこれらの塩類の群から選択された一種または一種以上
    である請求項1の地盤注入用薬液。
  5. 【請求項5】 金属イオン封鎖剤が請求項2の縮合リン
    酸系化合物の場合には、この化合物の含有量は水ガラス
    のNa2 O量に対してリン(P)として約1〜30%の範
    囲である請求項1の地盤注入用薬液。
  6. 【請求項6】 金属イオン封鎖剤が請求項4の化合物の
    場合には、この化合物の含有量は水ガラスのNa2 O量
    に対して約3〜50%の範囲である請求項1の地盤注入用
    薬液。
JP9071394A 1994-04-06 1994-04-06 地盤注入用薬液 Pending JPH07278543A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9071394A JPH07278543A (ja) 1994-04-06 1994-04-06 地盤注入用薬液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9071394A JPH07278543A (ja) 1994-04-06 1994-04-06 地盤注入用薬液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07278543A true JPH07278543A (ja) 1995-10-24

Family

ID=14006183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9071394A Pending JPH07278543A (ja) 1994-04-06 1994-04-06 地盤注入用薬液

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07278543A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803560A1 (de) * 1996-04-26 1997-10-29 UTISOL Technologies AG Mittel und Verfahren zur Bodenverfestigung und zur Erzielung der Wasserundurchlässigkeit von Tiefbauobjekten
JP2009051929A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk グラウト

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803560A1 (de) * 1996-04-26 1997-10-29 UTISOL Technologies AG Mittel und Verfahren zur Bodenverfestigung und zur Erzielung der Wasserundurchlässigkeit von Tiefbauobjekten
JP2009051929A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk グラウト

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0330636B2 (ja)
JP3072346B2 (ja) 地盤注入用材料
JP4780803B2 (ja) 地盤改良工法
JPH07278543A (ja) 地盤注入用薬液
JP5277380B2 (ja) 地盤改良工法
JP2002179479A (ja) コンクリート補強工法
JP2011184212A (ja) コンクリート改質剤、コンクリート構造物の改質方法
US5114622A (en) Method of cementing radioactive waste and cemented body
JP2004027023A (ja) 水ガラス系地盤注入材ならびに製造方法、および地盤注入工法ならびに装置
JP3205900B2 (ja) 地盤注入用グラウト材
JPH0598257A (ja) 地盤注入用薬液
JP5385213B2 (ja) コンクリート構造物の劣化防止方法
JP2552612B2 (ja) 地盤注入用薬液
JP4018942B2 (ja) シリカ系グラウトおよび地盤改良方法
JP2946478B2 (ja) 地盤注入工法
JP4164172B2 (ja) 地盤注入用薬液
JP2017036659A (ja) 地盤への硫酸イオンの溶出が抑制された地盤注入工法
JPS62290790A (ja) 地盤注入用薬液
JP4948661B2 (ja) 地盤改良工法
JPS6216990B2 (ja)
JP2000109835A (ja) 地盤注入用薬液
JPH07196350A (ja) セメント硬化物、これに適用される保護剤および保護方法
JPS629155B2 (ja)
JP3216878B2 (ja) 地盤注入用グラウト材
JPH0649837A (ja) 地盤注入工法