JPH07324188A - 地盤注入用薬液及び地盤注入工法 - Google Patents

地盤注入用薬液及び地盤注入工法

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JPH07324188A
JPH07324188A JP13964594A JP13964594A JPH07324188A JP H07324188 A JPH07324188 A JP H07324188A JP 13964594 A JP13964594 A JP 13964594A JP 13964594 A JP13964594 A JP 13964594A JP H07324188 A JPH07324188 A JP H07324188A
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sodium silicate
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blast furnace
calcium hydroxide
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Koichi Fukushima
浩一 福島
Hiroo Kimura
弘夫 木村
Shin Tanigawa
伸 谷川
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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    • 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
    • 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
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    • 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
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    • C04B2111/70Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

(57)【要約】 【目的】硬化剤が沈降することなく、地盤への浸透性に
優れ、ゲルタイムを数分から数十分の広い時間範囲にわ
たって任意に調節することができ、さらに硬化して得ら
れるゲルの収縮が極めて小さく、又ゲル強度に優れる地
盤注入用薬液及び地盤注入工法を提供する。 【構成】珪酸ナトリウム、ブレーン値が10000cm
2 /g以上で平均粒径4μm以下の微粉末高炉スラグ、
水酸化カルシウム及び水からなる地盤注入用薬液、並び
に該薬液を地盤に注入する地盤注入工法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土木工事等において、
軟弱地盤や漏水地盤等の強化、崩壊防止、止水等を図る
ための地盤注入用薬液及び地盤注入工法に関するもので
あり、土木建築業界において広く利用されるものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、軟弱地盤を強化するため、又
は漏水地盤等の止水を行うために、地盤中に珪酸ナトリ
ウムを主材とするグラウト剤を注入し、硬化剤を事前に
又は同時に添加することにより、地盤中で該珪酸ナトリ
ウムをゲル化させる地盤注入工法が知られている。該工
法には、地盤の固結強度に優れる工法として、セメン
ト、スラグ又は硫酸カルシウム等の難水溶性の無機塩を
硬化剤として使用する、懸濁型地盤注入工法がある。し
かしながら、セメントを硬化剤とする地盤注入用薬液
は、硬化剤中のセメント粒子が時間の経過と共に沈澱し
てしまったり、地盤に注入したときに、セメントが土粒
子によるろ過作用を受け浸透性が低下したり、またゲル
タイムを調節することが困難である等の技術問題を有す
る。スラグを硬化剤とする地盤注入用薬液は、スラグ粒
子の粒径が大きいため地盤への浸透性が充分でなく、ま
たゲル化物の初期強度を向上させる目的で、これらにさ
らに水酸化カルシウムを配合した地盤注入用薬液がある
が、この場合も同様に硬化剤粒子の粒径が大きいため地
盤への浸透性が充分でなく、ゲルタイムのコントロール
が困難であるという欠点を有する。又、いずれの地盤注
入用薬液においても、硬化により得られるゲルの収縮が
大きいという問題を有していた。
【0003】
【発明の目的】本発明者らは、硬化剤が沈降することな
く、地盤への浸透性に優れ、ゲルタイムを数分から数十
分の広い時間範囲にわたって任意に調節することがで
き、さらに硬化して得られるゲルの収縮が極めて小さ
く、又ゲル強度に優れる地盤注入用薬液及び地盤注入工
法を見いだすため鋭意検討を行ったのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明における第1発明
は、珪酸ナトリウム、ブレーン値が10000cm2
g以上で平均粒径4μm以下の微粉末高炉スラグ、水酸
化カルシウム及び水からなる地盤注入用薬液であり、第
2発明は珪酸ナトリウム、ブレーン値が10000cm
2 /g以上で平均粒径4μm以下の微粉末高炉スラグ、
水酸化カルシウム及び水を混合しつつ地盤に注入するこ
とを特徴とする地盤注入工法である。以下本発明を詳細
に説明する。
【0005】本発明の地盤注入用薬液に用いられる珪酸
ナトリウムとしては、種々のものが使用でき、例えばJ
IS K 1408に規定されている1号、2号或いは
3号珪酸ナトリウム、又はメタ硅酸ナトリウム等が挙げ
られる。本発明では、3号珪酸ナトリウムを使用するこ
とが好ましい。1号及び2号硅酸ナトリウムはナトリウ
ム分が多いため高価であり、硬化剤を多量に必要とする
ので経済的に満足でない場合がある。また、生成する珪
酸ナトリウムゲルを比較すると、3号珪酸ナトリウムか
らのゲルの方が、1号及び2号硅酸ナトリウムからのゲ
ルより緻密で強度が大きいので好ましい。珪酸ナトリウ
ムの薬液中の配合割合は、薬液中に10〜50重量%が
好ましく、より好ましくは10〜30重量%である。こ
の割合が10重量%に満たない場合には、薬液が硬化し
難くなることがあり、他方50重量%を越える場合に
は、薬液の粘度が上昇して地盤中に注入しにくくなる場
合がある。
【0006】本発明で用いられる微粉末高炉スラグとし
ては、ブレーン値が10000cm2 /g以上で平均粒
子径4μm以下のものでなければならない。これらの値
を外れる微粉末高炉スラグを使用した場合には、粒子の
粒径が大きくなるため、地盤への浸透性が低下してしま
い、止水性能が低下してしまう。上記の条件を満足する
微粉末高炉スラグは市販されており、例えば、三菱マテ
リアル(株)のエムメント150等がある。微粉末高炉
スラグの薬液中の配合割合は、20〜50重量%である
ことが好ましく、より好ましくは35〜50重量%であ
る。この割合が30重量%未満の場合は、固結した土質
の強度が低下することがあり、一方、50重量%を越え
る場合は、粘度が高すぎて注入困難になったり、地盤中
での浸透性が充分でない場合がある。
【0007】本発明に用いられる水酸化カルシウムは、
得られるゲルの初期強度を向上させる目的のため添加さ
れるものである。水酸化カルシウムの薬液中の配合割合
は、0.3〜0.8重量%であることが好ましく、より
好ましくは0.4〜0.55重量%である。配合割合が
0.3重量%未満の場合は、得られるゲルの強度が低下
することがあり、一方、0.8重量%を越える場合は、
ゲルの収縮が大きい場合がある。
【0008】本発明における水の配合量は、薬液量を1
00重量%とすれば、これから珪酸ナトリウム、微粉末
高炉スラグ及び水酸化カルシウムの含有量を除いた量と
なる。
【0009】本発明は、上記4成分を必須とするもので
あるが、これらの成分の他、必要に応じて種々の成分を
配合することができる。例えばゲルタイムを調整するこ
とを目的として、重炭酸塩を併用することができる。重
炭酸塩としては、重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等
が挙げられる。重炭酸塩は、薬液全量に対して、10重
量%以下の割合で配合することが好ましく、この値の範
囲で、ゲルタイムを数分から数十分に調整することが可
能になる。含有率が10重量%を越える場合には、硬化
したゲルが不均一となることがある。
【0010】第2発明は、第1発明に係る珪酸ナトリウ
ム、ブレーン値が10000cm2/g以上で平均粒径
4μm以下の微粉末高炉スラグ、水酸化カルシウム及び
水からなる地盤注入用薬液を地盤に注入することを特徴
とする地盤注入工法である。それぞれの成分の注入方法
としては、従来から確立している注入工法により地盤に
注入すればよい。例えば、1本の管を使用して、珪酸ナ
トリウム、微粉末高炉スラグ、水酸化カルシウム及び水
の4成分を混合しつつ、地盤に注入する1ショット工
法、又は珪酸ナトリウム水溶液を主材、微粉末高炉スラ
グ及び水酸化カルシウムからなる水性懸濁液を硬化剤と
して、二重管等を使用してそれぞれを別々に供給する
1.5ショット工法、2ショット工法等がある。
【0011】
【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明を
より具体的に説明する。 実施例1 200mlビーカーに、3号珪酸ナトリウム13g及び
水50gを加えて攪拌して珪酸ナトリウム水溶液を調製
し、これにさらにブレーン値15000cm2/g、平
均粒子直径2.7μmの微粉末高炉スラグ〔エムメント
150;三菱マテリアル(株)製〕50g及び水酸化カ
ルシウム0.5gを加えて攪拌混合し、地盤注入用薬液
を調製した。この組成を表1に示す。珪酸ナトリウム、
微粉末高炉スラグ、水酸化カルシウム及び水を混合した
後、ビーカーを傾斜させても内容物が出てこなくなるま
での時間をゲルタイムとした。また、得られたゲルの4
日後における一軸圧縮強度を、社団法人土質工学会のJ
SF T−5111990に準じて測定した。得られた
薬液を高さ10cm×直径5cmの円筒に入れ、形成し
たゲルの2日後の高さと1ヶ月後の高さの変化を測定
し、これを収縮率とした。これらの結果を表2に示す。
【0012】実施例2 3号珪酸ナトリウム21gに水42gを加えて珪酸ナト
リウム水溶液を作製した以外は、実施例1と同様の方法
で地盤注入用薬液を調製した。この組成を表1に示す。
得られた薬液について、実施例1と同様に、ゲルタイ
ム、一軸圧縮強度及び収縮率を測定した。その結果を表
2に示す。
【0013】実施例3及び4 5g又は10gの重炭酸カリウムをそれぞれ添加した以
外は、実施例1と同様に地盤注入用薬液を調製した。こ
れらの組成を表1に示す。得られた薬液について、実施
例1と同様に、ゲルタイム、一軸圧縮強度及び収縮率を
測定した。その結果を表2に示す。
【0014】
【表1】 ※硅酸ナトリウム、水、スラグ及び水酸化カルシウムが
100重量%となるよう表示。但し、重炭酸カリウムの
割合は、上記硅酸ナトリウム、水、スラグ及び水酸化カ
ルシウムからなる懸濁液100重量%に対して添加した
割合を表示。
【0015】
【表2】
【0016】比較例1 微粉末高炉スラグとして、ブレーン値が4000cm2
/gで平均粒径12μmのものを使用した以外は、実施
例1と同様同様に地盤注入用薬液を調製した。得られた
薬液について、実施例1と同様に、ゲルタイム、一軸圧
縮強度及び収縮率を測定した。結果は、ゲルタイムが4
時間以上であり、4日後の一軸圧縮強度は、20kgf
/cm2 であった。又、この薬液を細砂中に注入した場
合、粒子径が大きいため不均一な注入状態であった。
【0017】
【発明の効果】本発明の地盤注入用薬液及び地盤注入工
法によれば、珪酸ナトリウム、特定の微粉末高炉スラ
グ、水酸化カルシウム及び水を組み合わせることによ
り、地盤への浸透性に優れ、得られるゲルは非常に高強
度で安定性を有し、収縮の割合が小さいかほとんど収縮
を起こすことがなく、またゲルタイムを数分から数十分
の広い時間範囲にわたって任意に調節することができる
ため、地盤の安定化又は止水等のために非常に有用であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】珪酸ナトリウム、ブレーン値が10000
    cm2 /g以上で平均粒径4μm以下の微粉末高炉スラ
    グ、水酸化カルシウム及び水からなる地盤注入用薬液。
  2. 【請求項2】珪酸ナトリウム、ブレーン値が10000
    cm2 /g以上で平均粒径4μm以下の微粉末高炉スラ
    グ、水酸化カルシウム及び水を混合しつつ地盤に注入す
    ることを特徴とする地盤注入工法。
JP13964594A 1994-05-31 1994-05-31 地盤注入用薬液及び地盤注入工法 Pending JPH07324188A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0867876A (ja) * 1994-08-27 1996-03-12 Kyokado Eng Co Ltd 地盤注入用薬液
JPH0873850A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Kyokado Eng Co Ltd 水ガラス系グラウト材
KR20040023319A (ko) * 2002-09-11 2004-03-18 (주)지플러스 환경친화형 고성능 포졸란계 무기질 경화체 조성물
KR101377981B1 (ko) * 2013-08-22 2014-03-27 한국환경공단 토양 경화제 조성물 및 이를 이용한 흙길 조성 방법
JP2019203095A (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 東亞合成株式会社 地盤改良剤組成物及びその利用

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