JPH0741765A - 地山改良用薬液 - Google Patents
地山改良用薬液Info
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- JPH0741765A JPH0741765A JP20356193A JP20356193A JPH0741765A JP H0741765 A JPH0741765 A JP H0741765A JP 20356193 A JP20356193 A JP 20356193A JP 20356193 A JP20356193 A JP 20356193A JP H0741765 A JPH0741765 A JP H0741765A
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- chemical
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions 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
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とし硬化促進剤
0.05〜3.0 重量％を含有するＡ液と一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、ｎは０又は１以上の整数）で示される有機ポリ
イソシアネートを含有するか、又は前記イソシアネート
に由来するＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーと前
記イソシアネートとを含有するＢ液とを組合せた二液型
地山改良用薬液組成物であって、Ａ液中のＨ2 Ｏ含量
（Ｘ）と上記液中のＮＣＯ含量（Ｙ）とのモル比（Ｘ：
Ｙ）が１：0.16〜１：0.30である特徴とする地山改良用
薬液。 【効果】 低粘度で地盤への浸透性が高く、かつ硬化時
コンクリート並の圧縮強度が得られ、地盤への浸透性、
地下流動水に対する抵抗性、硬化時の圧縮強度が要求さ
れる大深度地下での地盤強化等に有用である。
0.05〜3.0 重量％を含有するＡ液と一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、ｎは０又は１以上の整数）で示される有機ポリ
イソシアネートを含有するか、又は前記イソシアネート
に由来するＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーと前
記イソシアネートとを含有するＢ液とを組合せた二液型
地山改良用薬液組成物であって、Ａ液中のＨ2 Ｏ含量
（Ｘ）と上記液中のＮＣＯ含量（Ｙ）とのモル比（Ｘ：
Ｙ）が１：0.16〜１：0.30である特徴とする地山改良用
薬液。 【効果】 低粘度で地盤への浸透性が高く、かつ硬化時
コンクリート並の圧縮強度が得られ、地盤への浸透性、
地下流動水に対する抵抗性、硬化時の圧縮強度が要求さ
れる大深度地下での地盤強化等に有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、破砕帯を有する岩盤や
砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤の固結安定化、
コンクリート中のクラックや空隙の補修等に用いる注入
薬液組成物（以下、「地山改良用薬液」という）に関す
る。本発明の地山改良用薬液は、大深度地下等、高い圧
力が加わる軟弱地盤における地山改良に特に有用であ
る。
砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤の固結安定化、
コンクリート中のクラックや空隙の補修等に用いる注入
薬液組成物（以下、「地山改良用薬液」という）に関す
る。本発明の地山改良用薬液は、大深度地下等、高い圧
力が加わる軟弱地盤における地山改良に特に有用であ
る。
【０００２】
【従来技術とその課題】土木技術の進歩に伴い、地山改
良用薬液に対する要求はますます多岐に渡るものとなっ
てきている。特に、大都市での地下工事がますます高深
度化するにつれ、地盤への浸透性が高く地下流動水に対
しても抵抗性があると同時に硬化時の圧縮強度も高い地
山改良薬液が求められてきている。
良用薬液に対する要求はますます多岐に渡るものとなっ
てきている。特に、大都市での地下工事がますます高深
度化するにつれ、地盤への浸透性が高く地下流動水に対
しても抵抗性があると同時に硬化時の圧縮強度も高い地
山改良薬液が求められてきている。
【０００３】地山改良用薬液は、セメントミルク等の懸
濁液型薬液、水ガラス系薬液、および有機系の高分子系
薬液に大別され、硬化時の圧縮強度の高さという点で
は、セメント懸濁液からなるものが優れている。しか
し、懸濁液型薬液は、地盤への浸透性が悪く、また、固
結速度が遅い。一方、水ガラス系薬液は、固結速度の速
さで優れているものの、固結強度は通常数ｋｇ／ｃｍ2
と低い。また、地盤への浸透性も十分とはいえない。高
分子系薬液の固結強度は様々であるが、固結強度の高い
ウレタン系薬液でも、その強度は５０ｋｇ／ｃｍ2 程度
にとどまる。しかも、成分化合物が高価である上、硬化
生成物が可燃性であるという問題がある。
濁液型薬液、水ガラス系薬液、および有機系の高分子系
薬液に大別され、硬化時の圧縮強度の高さという点で
は、セメント懸濁液からなるものが優れている。しか
し、懸濁液型薬液は、地盤への浸透性が悪く、また、固
結速度が遅い。一方、水ガラス系薬液は、固結速度の速
さで優れているものの、固結強度は通常数ｋｇ／ｃｍ2
と低い。また、地盤への浸透性も十分とはいえない。高
分子系薬液の固結強度は様々であるが、固結強度の高い
ウレタン系薬液でも、その強度は５０ｋｇ／ｃｍ2 程度
にとどまる。しかも、成分化合物が高価である上、硬化
生成物が可燃性であるという問題がある。
【０００４】上記各薬液系の問題点に鑑み、無機成分と
して水ガラスを用い、有機系の各種硬化剤を組み合わせ
て用いる系も提案されている。例えば、特開昭 55-1600
79号公報には、水ガラスを主成分とする成分Ａとポリイ
ソシアネートからなる成分Ｂとからなる硬化組成物の使
用例が記載され、特開昭55-38862号、特開平4-283290
号、特開平4-318096号公報等には、ポリイソシアネート
として各種のポリフェニルポリメチレンポリイソシアネ
ートの混合物であるクルードジフェニルメタンイソシア
ネート（以下、Ｃ−ＭＤＩと略す。）を用いた例が記載
されている。
して水ガラスを用い、有機系の各種硬化剤を組み合わせ
て用いる系も提案されている。例えば、特開昭 55-1600
79号公報には、水ガラスを主成分とする成分Ａとポリイ
ソシアネートからなる成分Ｂとからなる硬化組成物の使
用例が記載され、特開昭55-38862号、特開平4-283290
号、特開平4-318096号公報等には、ポリイソシアネート
として各種のポリフェニルポリメチレンポリイソシアネ
ートの混合物であるクルードジフェニルメタンイソシア
ネート（以下、Ｃ−ＭＤＩと略す。）を用いた例が記載
されている。
【０００５】これらの薬液は、低粘度で地盤への注入が
容易であるといった利点を有するとされているが、硬化
後の圧縮強度は最も優秀なものでも３００ｋｇ／ｃｍ2
未満であり、例えば、大深度での地下工事のような高い
圧縮強度が必要とされる分野には、より高い圧縮強度を
実現する薬液が求められていた。
容易であるといった利点を有するとされているが、硬化
後の圧縮強度は最も優秀なものでも３００ｋｇ／ｃｍ2
未満であり、例えば、大深度での地下工事のような高い
圧縮強度が必要とされる分野には、より高い圧縮強度を
実現する薬液が求められていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するため、鋭意検討を行なった結果、水ガラ
ス（ケイ酸ソーダ水溶液）中のＨ2 Ｏ含有量とポリイソ
シアネート中のＮＣＯ含有量との比を一定範囲に限定す
ることによって、発泡することなく硬化し、圧縮強度が
３００ｋｇ／ｃｍ2 をはるかに超える優れた地山改良用
薬液が得られるという予想外の知見を得て本発明を完成
するに至った。
題点を解決するため、鋭意検討を行なった結果、水ガラ
ス（ケイ酸ソーダ水溶液）中のＨ2 Ｏ含有量とポリイソ
シアネート中のＮＣＯ含有量との比を一定範囲に限定す
ることによって、発泡することなく硬化し、圧縮強度が
３００ｋｇ／ｃｍ2 をはるかに超える優れた地山改良用
薬液が得られるという予想外の知見を得て本発明を完成
するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、 １）ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とし硬化促進剤0.05〜
3.0 重量％を含有するＡ液と一般式（Ｉ）
3.0 重量％を含有するＡ液と一般式（Ｉ）
【０００８】
【化２】
【０００９】（式中、ｎは０または１以上の整数であ
る。）で示される有機ポリイソシアネートを含有する
か、または前記イソシアネートに由来するＮＣＯ基を有
するウレタンプレポリマーと前記イソシアネートを含有
するを含有するＢ液とを組み合わせた二液型地山改良用
薬液組成物であって、上記Ａ液中のＨ2 Ｏ含有量（Ｘモ
ル）と上記液中のＮＣＯ含有量（Ｙモル）とのモル比
（Ｘ：Ｙ）が１：0.16〜１：0.30であることを特徴とす
る地山改良用薬液、
る。）で示される有機ポリイソシアネートを含有する
か、または前記イソシアネートに由来するＮＣＯ基を有
するウレタンプレポリマーと前記イソシアネートを含有
するを含有するＢ液とを組み合わせた二液型地山改良用
薬液組成物であって、上記Ａ液中のＨ2 Ｏ含有量（Ｘモ
ル）と上記液中のＮＣＯ含有量（Ｙモル）とのモル比
（Ｘ：Ｙ）が１：0.16〜１：0.30であることを特徴とす
る地山改良用薬液、
【００１０】２）Ａ液の水分含有量が５５〜６０重量％
である前記１に記載の地山改良用薬液、３）一般式
（Ｉ）で示される表わされる有機ポリイソシアネートを
含有するＢ液を使用する前記１に記載の地山改良用薬
液、 ４）一般式（Ｉ）で示される有機ポリイソシアネートと
ポリプロピレングリコールとを反応させて得られたウレ
タンプレポリマーおよび一般式（Ｉ）で示される有機ポ
リイソシアネートを含有するＢ液を使用する前記１に記
載の地山改良用薬液、および ５）硬化促進剤が硬化促進剤が脂肪族モノアミン、脂肪
族ジアミン、環状アミン、芳香族アミン、有機金属系触
媒から選択される前記１に記載の地山改良用薬液を提供
する。
である前記１に記載の地山改良用薬液、３）一般式
（Ｉ）で示される表わされる有機ポリイソシアネートを
含有するＢ液を使用する前記１に記載の地山改良用薬
液、 ４）一般式（Ｉ）で示される有機ポリイソシアネートと
ポリプロピレングリコールとを反応させて得られたウレ
タンプレポリマーおよび一般式（Ｉ）で示される有機ポ
リイソシアネートを含有するＢ液を使用する前記１に記
載の地山改良用薬液、および ５）硬化促進剤が硬化促進剤が脂肪族モノアミン、脂肪
族ジアミン、環状アミン、芳香族アミン、有機金属系触
媒から選択される前記１に記載の地山改良用薬液を提供
する。
【００１１】本発明においてＡ液の主成分として用いら
れるケイ酸ソーダ水溶液は、一般式Ｎａ2 Ｏ・ｎＳｉＯ
2 ・ｘＨ2 Ｏ（式中、ｎは1.3 以上、４未満である。）
で表わされるケイ酸ソーダの水溶液である。上記式中の
ｎが1.3 未満であると水ガラス水溶液が不安定なゲルに
なる。また、ｎが４を超えても、水ガラス水溶液が不安
定なゲルになり、反応時不均一な硬化が起こり強度も低
下する。ケイ酸ソーダ水溶液は、ｎが 2.0以上 3.0未満
の範囲のケイ酸ソーダ、すなわち日本工業規格で１号
（ｎ＝２）、２号（ｎ＝2.5 ）および３号（ｎ＝３）と
して知られているもの、中でも１号および２号が好適に
用いられる。これらの範囲内であれば、混合物を使用し
てもよい。
れるケイ酸ソーダ水溶液は、一般式Ｎａ2 Ｏ・ｎＳｉＯ
2 ・ｘＨ2 Ｏ（式中、ｎは1.3 以上、４未満である。）
で表わされるケイ酸ソーダの水溶液である。上記式中の
ｎが1.3 未満であると水ガラス水溶液が不安定なゲルに
なる。また、ｎが４を超えても、水ガラス水溶液が不安
定なゲルになり、反応時不均一な硬化が起こり強度も低
下する。ケイ酸ソーダ水溶液は、ｎが 2.0以上 3.0未満
の範囲のケイ酸ソーダ、すなわち日本工業規格で１号
（ｎ＝２）、２号（ｎ＝2.5 ）および３号（ｎ＝３）と
して知られているもの、中でも１号および２号が好適に
用いられる。これらの範囲内であれば、混合物を使用し
てもよい。
【００１２】本発明においては、Ａ液の全Ｈ2 Ｏ量を５
５〜６０重量％にしたものを使用することによって無発
泡で圧縮強度の強い硬化体を得ることができる。５５％
未満だと粘度が高くなり地盤への浸透性が悪い。一方、
６０％を超えると発泡が生じ強度を低下させる原因とな
る。
５〜６０重量％にしたものを使用することによって無発
泡で圧縮強度の強い硬化体を得ることができる。５５％
未満だと粘度が高くなり地盤への浸透性が悪い。一方、
６０％を超えると発泡が生じ強度を低下させる原因とな
る。
【００１３】Ａ液にはＢ液との樹脂化反応を促進させる
ための触媒である硬化促進剤を添加する。かかる硬化促
進剤の例としては、ジメチルオクチルアミン、ジメチル
ラウリルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミ
ン、ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン等の脂肪族モノアミン、エチレン
ジアミン、トリメチレンジアミン、１，６−ヘキサンジ
アミン、テトラメチルヘキサンジアミン等の脂肪族ジア
ミン、モルホリンやピペラジン等の環状アミン、イミダ
ゾール置換体やイミダゾリン、２，４，６−トリス（ジ
メチルアミノメチル）フェノ−ル−Ｎ，Ｎ，Ｎ' ，Ｎ'
−テトラメチルメタンジアミン、４，４'−ジアミノジ
フェニルアミン等の芳香族アミン、あるいは、ジブチル
錫ジラウレ−ト、オクチル酸錫、塩化第二錫、オクテン
酸鉛、ナフテン酸鉛等の有機金属系触媒が挙げられる。
硬化促進剤の使用量は、Ｂ成分に対して0.01〜3.0 重量
％、好ましくは0.3 〜1.0 重量％である。
ための触媒である硬化促進剤を添加する。かかる硬化促
進剤の例としては、ジメチルオクチルアミン、ジメチル
ラウリルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミ
ン、ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン等の脂肪族モノアミン、エチレン
ジアミン、トリメチレンジアミン、１，６−ヘキサンジ
アミン、テトラメチルヘキサンジアミン等の脂肪族ジア
ミン、モルホリンやピペラジン等の環状アミン、イミダ
ゾール置換体やイミダゾリン、２，４，６−トリス（ジ
メチルアミノメチル）フェノ−ル−Ｎ，Ｎ，Ｎ' ，Ｎ'
−テトラメチルメタンジアミン、４，４'−ジアミノジ
フェニルアミン等の芳香族アミン、あるいは、ジブチル
錫ジラウレ−ト、オクチル酸錫、塩化第二錫、オクテン
酸鉛、ナフテン酸鉛等の有機金属系触媒が挙げられる。
硬化促進剤の使用量は、Ｂ成分に対して0.01〜3.0 重量
％、好ましくは0.3 〜1.0 重量％である。
【００１４】硬化促進剤を注入液中に分散させるために
界面活性剤を用いてもよい。かかる界面活性剤の例とし
ては、アルキルサルフェート、アルキルベンゼンスルホ
ネート、エトキシアルキルサルフェート、エトキシアル
キルベンゼンサルフェート等のナトリウム塩、アミン塩
またはアンモニウム塩、アルキルリン酸塩のような陰イ
オン性界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテルのような非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
この他、使用する硬化促進剤に応じて、陽イオン性、あ
るいは両イオン性界面活性剤を使用することもできる。
これらの界面活性剤の添加量は、硬化促進剤に対して１
００重量％以下、好ましくは１０〜２０重量％である。
界面活性剤を用いてもよい。かかる界面活性剤の例とし
ては、アルキルサルフェート、アルキルベンゼンスルホ
ネート、エトキシアルキルサルフェート、エトキシアル
キルベンゼンサルフェート等のナトリウム塩、アミン塩
またはアンモニウム塩、アルキルリン酸塩のような陰イ
オン性界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテルのような非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
この他、使用する硬化促進剤に応じて、陽イオン性、あ
るいは両イオン性界面活性剤を使用することもできる。
これらの界面活性剤の添加量は、硬化促進剤に対して１
００重量％以下、好ましくは１０〜２０重量％である。
【００１５】本発明においては、Ａ液と組み合わせて用
いられるＢ液は、一般式（Ｉ）
いられるＢ液は、一般式（Ｉ）
【化３】 （式中、ｎは０または１以上の整数である。）で示され
る有機ポリイソシアネートの混合物（Ｃ−ＭＤＩ）やジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）単量体
（４，４' −ジフェニルメタンジイソシアネート，以
下、Ｐ−ＭＤＩと略記する。）、またはこれを多官能性
アルコールと反応させたウレタンプレポリマーを同時に
含有する。すなわち、Ａ液に用いるＣ−ＭＤＩやＰ−Ｍ
ＤＩとの混合物はそのままでも使用できるほか、イソシ
アネートと反応する水酸基を有する適当な化合物と反応
させて末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーと
組合わせ用いてもよい。
る有機ポリイソシアネートの混合物（Ｃ−ＭＤＩ）やジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）単量体
（４，４' −ジフェニルメタンジイソシアネート，以
下、Ｐ−ＭＤＩと略記する。）、またはこれを多官能性
アルコールと反応させたウレタンプレポリマーを同時に
含有する。すなわち、Ａ液に用いるＣ−ＭＤＩやＰ−Ｍ
ＤＩとの混合物はそのままでも使用できるほか、イソシ
アネートと反応する水酸基を有する適当な化合物と反応
させて末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーと
組合わせ用いてもよい。
【００１６】Ｃ−ＭＤＩは、上記のとおり、含水酸基化
合物とを部分的に重合させて末端にＮＣＯ基を有するウ
レタンプレポリマーとして用いてもよい。こうした目的
に用いられる含水酸基化合物の例としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオ
ール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ールなどのジオール、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトールなどのトリオール、およ
び、ポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略す。）
およびポリプロピレングリコール（以下、ＰＰＧと略
す。）などのエーテル系ポリオールが挙げられる。これ
らの中では特にＰＥＧおよびＰＰＧが好ましい。
合物とを部分的に重合させて末端にＮＣＯ基を有するウ
レタンプレポリマーとして用いてもよい。こうした目的
に用いられる含水酸基化合物の例としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオ
ール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ールなどのジオール、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトールなどのトリオール、およ
び、ポリエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略す。）
およびポリプロピレングリコール（以下、ＰＰＧと略
す。）などのエーテル系ポリオールが挙げられる。これ
らの中では特にＰＥＧおよびＰＰＧが好ましい。
【００１７】Ｂ液の成分としてウレタンプレポリマーを
用いることにより、Ｂ液の親水性や粘度、Ａ液との反応
の結果生じる無機−有機複合体の硬さ等を調整すること
が可能である。一般にオキシエチレン鎖を導入すること
により親水性を付与することができ、Ａ液であるケイ酸
水溶液との相溶性が改善される。
用いることにより、Ｂ液の親水性や粘度、Ａ液との反応
の結果生じる無機−有機複合体の硬さ等を調整すること
が可能である。一般にオキシエチレン鎖を導入すること
により親水性を付与することができ、Ａ液であるケイ酸
水溶液との相溶性が改善される。
【００１８】Ｂ液成分としてＣ−ＭＤＩやＰ−ＭＤＩと
の混合物を用いる場合もウレタンプレポリマーを用いる
場合も、ＮＣＯ含有量（Ｙモル）はＡ液中のＨ2 Ｏ含有
量（Ｘモル）とのモル比（Ｘ：Ｙ）で１：0.16〜１：0.
30の範囲とすることが本質的に重要である。Ｘ＝１に対
しＹが0.16未満であると十分な強度が得られない。一
方、Ｙ0.30を超えるとＡ・Ｂ両液の混合時に発泡が起こ
るためやはり強度が低下する。
の混合物を用いる場合もウレタンプレポリマーを用いる
場合も、ＮＣＯ含有量（Ｙモル）はＡ液中のＨ2 Ｏ含有
量（Ｘモル）とのモル比（Ｘ：Ｙ）で１：0.16〜１：0.
30の範囲とすることが本質的に重要である。Ｘ＝１に対
しＹが0.16未満であると十分な強度が得られない。一
方、Ｙ0.30を超えるとＡ・Ｂ両液の混合時に発泡が起こ
るためやはり強度が低下する。
【００１９】岩盤等への浸透性を考慮して、Ｂ液として
は、ＭＤＩ単独（各種異性体や多量体の混合物であって
もよい）、または、ＭＤＩとエーテル系ポリオールもし
くはこの混合物との反応物からなる粘度２００ｃｐｓ
（２５℃）以下の末端ＮＣＯウレタンプレポリマーとＭ
ＤＩとの組合わせが好適に用いられる。また、必要に応
じて、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤のような安
定化剤を用いてもよい。
は、ＭＤＩ単独（各種異性体や多量体の混合物であって
もよい）、または、ＭＤＩとエーテル系ポリオールもし
くはこの混合物との反応物からなる粘度２００ｃｐｓ
（２５℃）以下の末端ＮＣＯウレタンプレポリマーとＭ
ＤＩとの組合わせが好適に用いられる。また、必要に応
じて、老化防止剤、耐熱性付与剤、抗酸化剤のような安
定化剤を用いてもよい。
【００２０】本発明の地山改良用薬液は、上記Ａ液とＢ
液とを組み合わせたもので、両液は使用時に混合され
る。混合比は、Ａ液中の全水酸基含有量とＢ液中のＮＣ
Ｏ基含有量によっても異なるが、通常は、１０：１〜
１：１０の範囲内、好ましくは１：0.5 〜１：３の範囲
内とする。上記の範囲外では、いずれか一方の反応液が
過剰となるため強度の高い硬化体は得られず、良好な地
山改良効果が達成されない。
液とを組み合わせたもので、両液は使用時に混合され
る。混合比は、Ａ液中の全水酸基含有量とＢ液中のＮＣ
Ｏ基含有量によっても異なるが、通常は、１０：１〜
１：１０の範囲内、好ましくは１：0.5 〜１：３の範囲
内とする。上記の範囲外では、いずれか一方の反応液が
過剰となるため強度の高い硬化体は得られず、良好な地
山改良効果が達成されない。
【００２１】本発明の地山改良用薬液は、破砕帯を有す
る岩盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤、ある
いは、コンクリート中のクラックや空隙に注入され、こ
れらを固結安定化するのに用いることができる。注入方
法については、注入に際してまたは注入の直前に二液の
混合が確実に行なわれる方法であれば特に限定はなく、
任意の方法が使用できる。典型的な方法は、以下のとお
りである。まず、注入を行なうべき岩盤等にあらかじめ
所定間隔で孔を穿ち、逆止弁および静止ミキサーを備え
た有孔のロックボルトまたはロッドを固定する。一方、
Ａ液とＢ液をそれぞれタンクに装入し、ホースおよび継
手を通して各液を上記ロックボルトまたはロッド内に３
〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で注入する。両液は、静止ミ
キサーを通して均一混合され、地盤等の対象物中に注入
される。こうした岩盤固結方法の詳細については、例え
ば本出願人の出願にかかる特開昭 62-288213号公報に記
載されている。
る岩盤や砂礫層等の堆積層に代表される軟弱地盤、ある
いは、コンクリート中のクラックや空隙に注入され、こ
れらを固結安定化するのに用いることができる。注入方
法については、注入に際してまたは注入の直前に二液の
混合が確実に行なわれる方法であれば特に限定はなく、
任意の方法が使用できる。典型的な方法は、以下のとお
りである。まず、注入を行なうべき岩盤等にあらかじめ
所定間隔で孔を穿ち、逆止弁および静止ミキサーを備え
た有孔のロックボルトまたはロッドを固定する。一方、
Ａ液とＢ液をそれぞれタンクに装入し、ホースおよび継
手を通して各液を上記ロックボルトまたはロッド内に３
〜１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で注入する。両液は、静止ミ
キサーを通して均一混合され、地盤等の対象物中に注入
される。こうした岩盤固結方法の詳細については、例え
ば本出願人の出願にかかる特開昭 62-288213号公報に記
載されている。
【００２２】なお、対象とする地盤等の種類または部位
に応じて注入方法や注入量は適宜変更される。例えば、
トンネルまたは坑道の天蓋部の補強を目的とする場合に
は、天蓋に沿って、例えば約２ｍ間隔で、深さ約２〜約
３ｍ、穿孔角度１０〜２０°、径４〜６ｃｍのロックボ
ルト挿入孔を設け、各孔に全長３ｍ程度のロックボルト
を挿入する。こうしたロックボルトの一例として、図１
に先端閉鎖型ロックボルトを示すが、場合に応じて先端
開放型等、適当な形態を有するロックボルトが使用でき
る。
に応じて注入方法や注入量は適宜変更される。例えば、
トンネルまたは坑道の天蓋部の補強を目的とする場合に
は、天蓋に沿って、例えば約２ｍ間隔で、深さ約２〜約
３ｍ、穿孔角度１０〜２０°、径４〜６ｃｍのロックボ
ルト挿入孔を設け、各孔に全長３ｍ程度のロックボルト
を挿入する。こうしたロックボルトの一例として、図１
に先端閉鎖型ロックボルトを示すが、場合に応じて先端
開放型等、適当な形態を有するロックボルトが使用でき
る。
【００２３】図に示すロックボルトは、中空パイプ状の
パッカー部１と中空のボルト部２をねじ継手３で連結し
たものである。簡便のため図では短縮して示している
が、一般的にはボルト部はパッカー部の２倍程度の長さ
を有する。薬液は逆止弁付き継手７からそれぞれ注入さ
れ、パッカー内に固定された静止ミキサー５を通して混
合され、パッカーの先端近くの外周に設けられた薬液吐
出孔４から岩盤中に注入される。薬液が確実に岩盤中に
注入されるように、ロックボルト挿入孔はロックボルト
挿入後、急結セメントまたは発泡硬質ウレタンウレタン
樹脂を塗布もしくは含浸させたウェス等でシールしてお
くことが好ましい。薬液が岩盤空隙に行き渡り固化する
と、注入圧が急激に上昇するのでその時点で注入を停止
する。一般にロックボルト１本につき２０〜２００ｋｇ
程度の薬液の注入が行なわれる。
パッカー部１と中空のボルト部２をねじ継手３で連結し
たものである。簡便のため図では短縮して示している
が、一般的にはボルト部はパッカー部の２倍程度の長さ
を有する。薬液は逆止弁付き継手７からそれぞれ注入さ
れ、パッカー内に固定された静止ミキサー５を通して混
合され、パッカーの先端近くの外周に設けられた薬液吐
出孔４から岩盤中に注入される。薬液が確実に岩盤中に
注入されるように、ロックボルト挿入孔はロックボルト
挿入後、急結セメントまたは発泡硬質ウレタンウレタン
樹脂を塗布もしくは含浸させたウェス等でシールしてお
くことが好ましい。薬液が岩盤空隙に行き渡り固化する
と、注入圧が急激に上昇するのでその時点で注入を停止
する。一般にロックボルト１本につき２０〜２００ｋｇ
程度の薬液の注入が行なわれる。
【００２４】コンクリート等の補修を目的とする場合に
は、数十ｃｍ間隔で、深さ約５〜１０ｃｍ、径約１ｃｍ
の注入孔を穿ち注入パイプを打ち込むか、クラック発生
箇所にＵまたはＶ字型の凹部を設けてここに注入パイプ
を固定する。注入パイプに静止ミキサー等を備えたＹ字
管またはＴ字管の一端を接合し、比例配合ポンプ等を用
いて残りの二端から上記Ａ液およびＢ液を注入する。注
入圧は 0.5〜２０ｋｇ／ｃｍ2 程度とする。
は、数十ｃｍ間隔で、深さ約５〜１０ｃｍ、径約１ｃｍ
の注入孔を穿ち注入パイプを打ち込むか、クラック発生
箇所にＵまたはＶ字型の凹部を設けてここに注入パイプ
を固定する。注入パイプに静止ミキサー等を備えたＹ字
管またはＴ字管の一端を接合し、比例配合ポンプ等を用
いて残りの二端から上記Ａ液およびＢ液を注入する。注
入圧は 0.5〜２０ｋｇ／ｃｍ2 程度とする。
【００２５】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２６】実施例１〜５ ケイ酸ソーダ１号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝２，水分45.5
重量％）、２号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝ 2.5，水分49.5
重量％）、３号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝３，水分61.5重
量％）、水および硬化促進剤のテトラメチルヘキサンジ
アミン（ＴＭＨＤ）を表１に示す重量割合で均一に混合
して、表１に示す粘度と全Ｈ2 Ｏ含有量のＡ液とした。
一方、Ｂ液として、ｎ＝０の二核体を４５重量％含み、
表１に示すＮＣＯ含量のＣ−ＭＤＩを使用した。上記Ａ
液とＢ液とを全Ｈ2 ＯとＮＣＯのモル比が表１に示す割
合で撹拌機にて１０秒間撹拌して均一に混合し、以下の
試験法により、混合液の硬化時間、硬化体の強度を評価
した。結果を、各液の粘度と併せて表１に示す。なお、
粘度はＢ型粘度計にて測定した。
重量％）、２号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝ 2.5，水分49.5
重量％）、３号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝３，水分61.5重
量％）、水および硬化促進剤のテトラメチルヘキサンジ
アミン（ＴＭＨＤ）を表１に示す重量割合で均一に混合
して、表１に示す粘度と全Ｈ2 Ｏ含有量のＡ液とした。
一方、Ｂ液として、ｎ＝０の二核体を４５重量％含み、
表１に示すＮＣＯ含量のＣ−ＭＤＩを使用した。上記Ａ
液とＢ液とを全Ｈ2 ＯとＮＣＯのモル比が表１に示す割
合で撹拌機にて１０秒間撹拌して均一に混合し、以下の
試験法により、混合液の硬化時間、硬化体の強度を評価
した。結果を、各液の粘度と併せて表１に示す。なお、
粘度はＢ型粘度計にて測定した。
【００２７】［試験方法］ 浸透性 図２のような直径２５ｃｍ、長さ１００ｃｍのガラス管
６に４号硅砂を入れ、砂の上面が下がらなくなるまでバ
イブレーターを用いて振動を与え、可能な限り堅く締め
た砂柱７を形成する。このガラス管内に本発明の薬液５
０ｇを注ぎ、ガラス管上端を密閉する。液の流れを目視
観測し、１０ｃｍ流れるのに２分未満を○、２分以上を
×として評価した。 硬化時間 プラスチック製カップにＡ液とＢ液を入れ１０秒間混合
し、流動が停止した時間を目視で確認した。 圧縮強度 φ４０×８０ｍｍの型わくにＡ液とＢ液を入れ１０秒間
混合撹拌し、注型し、硬化脱型後、ストログラフにて圧
縮速度５ｍｍ／分で圧縮して破壊時の強度を測定した。
６に４号硅砂を入れ、砂の上面が下がらなくなるまでバ
イブレーターを用いて振動を与え、可能な限り堅く締め
た砂柱７を形成する。このガラス管内に本発明の薬液５
０ｇを注ぎ、ガラス管上端を密閉する。液の流れを目視
観測し、１０ｃｍ流れるのに２分未満を○、２分以上を
×として評価した。 硬化時間 プラスチック製カップにＡ液とＢ液を入れ１０秒間混合
し、流動が停止した時間を目視で確認した。 圧縮強度 φ４０×８０ｍｍの型わくにＡ液とＢ液を入れ１０秒間
混合撹拌し、注型し、硬化脱型後、ストログラフにて圧
縮速度５ｍｍ／分で圧縮して破壊時の強度を測定した。
【００２８】
【表１】
【００２９】比較例１〜５ 成分配合比を表２に記載の割合とした他は上記実施例と
同様にして地山改良用薬液を調製し、硬化時間等を調べ
た。結果を表２に示す。
同様にして地山改良用薬液を調製し、硬化時間等を調べ
た。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】実施例６〜１１ ケイ酸ソーダ１号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝２，水分45.5
重量％）、２号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝ 2.5，水分49.5
重量％）、３号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝３，水分61.5重
量％）、水およびＴＭＨＤを表３に示す重量割合で均一
に混合して、表３に示す粘度と全Ｈ2 Ｏ含有量のＡ液と
した。一方、Ｂ液として、Ｃ−ＭＤＩ（９０ｃｐｓ，武
田バーディッシュウレタン社製）とジプロピレングリコ
ール（分子量：１３４）とをモル比８８：１２で反応さ
せて得たＮＣＯ含量２０％のウレタンプレポリマー（Ｕ
Ｐ−１とする。）および上記Ｃ−ＭＤＩ（９０ｃｐｓ）
とジプロピレングリコール（分子量：3000）とをモル比
９７：３で反応させて得たＮＣＯ含量３０％のウレタン
プレポリマー（ＵＰ−２とする。）を使用した。上記Ａ
液とＢ液とを実施例１〜５と同様にＨ2 ＯとＮＣＯのモ
ル比が表に示す割合となる量使用し撹拌機にて１０秒間
撹拌して均一に混合し、混合液の硬化時間、硬化体の強
度を評価した。結果を、各液の粘度と併せて表３に示
す。
重量％）、２号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝ 2.5，水分49.5
重量％）、３号（Ｎａ2 Ｏ：ＳｉＯ2 ＝３，水分61.5重
量％）、水およびＴＭＨＤを表３に示す重量割合で均一
に混合して、表３に示す粘度と全Ｈ2 Ｏ含有量のＡ液と
した。一方、Ｂ液として、Ｃ−ＭＤＩ（９０ｃｐｓ，武
田バーディッシュウレタン社製）とジプロピレングリコ
ール（分子量：１３４）とをモル比８８：１２で反応さ
せて得たＮＣＯ含量２０％のウレタンプレポリマー（Ｕ
Ｐ−１とする。）および上記Ｃ−ＭＤＩ（９０ｃｐｓ）
とジプロピレングリコール（分子量：3000）とをモル比
９７：３で反応させて得たＮＣＯ含量３０％のウレタン
プレポリマー（ＵＰ−２とする。）を使用した。上記Ａ
液とＢ液とを実施例１〜５と同様にＨ2 ＯとＮＣＯのモ
ル比が表に示す割合となる量使用し撹拌機にて１０秒間
撹拌して均一に混合し、混合液の硬化時間、硬化体の強
度を評価した。結果を、各液の粘度と併せて表３に示
す。
【００３２】
【表３】
【００３３】比較例６〜８ 成分配合比を表４に記載の割合とした他は上記実施例６
〜１１と同様にして地山改良用薬液を調製し、硬化時間
等を調べた。結果を表４に示す。
〜１１と同様にして地山改良用薬液を調製し、硬化時間
等を調べた。結果を表４に示す。
【００３４】
【表４】
【００３５】
【発明の効果】本発明の薬液は、ケイ酸ソーダ水溶液中
のＨ2 Ｏ含有量と有機硬化剤（ポリイソシアネートまた
はウレタンイソシアネート）中のＮＣＯ基含有量との比
率を限定にすることによって、硬化時３００〜８００ｋ
ｇ／ｃｍ2 というコンクリート並の圧縮強度を実現す
る。しかも、本発明の薬液はケイ酸ソーダと有機硬化剤
溶液からなるものであるため、セメント系の懸濁液とは
異なり、低粘度で地盤への浸透性が高く、硬化時間も短
い。以上の特性から、本発明の薬液は、地盤への浸透
性、地下流動水に対する抵抗性、硬化時の圧縮強度が要
求される大深度地下での地盤強化に特に有用である。
のＨ2 Ｏ含有量と有機硬化剤（ポリイソシアネートまた
はウレタンイソシアネート）中のＮＣＯ基含有量との比
率を限定にすることによって、硬化時３００〜８００ｋ
ｇ／ｃｍ2 というコンクリート並の圧縮強度を実現す
る。しかも、本発明の薬液はケイ酸ソーダと有機硬化剤
溶液からなるものであるため、セメント系の懸濁液とは
異なり、低粘度で地盤への浸透性が高く、硬化時間も短
い。以上の特性から、本発明の薬液は、地盤への浸透
性、地下流動水に対する抵抗性、硬化時の圧縮強度が要
求される大深度地下での地盤強化に特に有用である。
【図１】本発明の地山改良用薬液の注入に使用できるロ
ックボルトの断面図である。
ックボルトの断面図である。
【図２】本発明の薬液の浸透性等を試験する方法の説明
図である。
図である。
１ パッカー部 ２ ボルト部 ３ ねじ継手 ４ 薬液吐出孔 ５ 静止ミキサー ６ ガラス管 ７ 砂柱 ８ 蓋 ９ 試料
フロントページの続き (72)発明者 宇田 信也 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 満留 康幸 愛知県名古屋市西区鳥見町２丁目21番地 シンク化学工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 ケイ酸ソーダ水溶液を主成分とし硬化促
進剤0.05〜3.0 重量％を含有するＡ液と一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、ｎは０または１以上の整数である。）で示され
る有機ポリイソシアネートを含有するか、または前記イ
ソシアネートに由来するＮＣＯ基を有するウレタンプレ
ポリマーと前記イソシアネートとを含有するＢ液とを組
み合わせた二液型地山改良用薬液組成物であって、上記
Ａ液中のＨ2 Ｏ含有量（Ｘモル）と上記液中のＮＣＯ含
有量（Ｙモル）とのモル比（Ｘ：Ｙ）が１：0.16〜１：
0.30であることを特徴とする地山改良用薬液。 - 【請求項２】Ａ液の水分含有量が５５〜６０重量％であ
る請求項１に記載の地山改良用薬液。 - 【請求項３】一般式（Ｉ）で示される有機ポリイソシア
ネートを含有するＢ液を使用する請求項１に記載の地山
改良用薬液。 - 【請求項４】 一般式（Ｉ）で示される有機ポリイソシ
アネートとポリプロピレングリコールとを反応させて得
られたウレタンプレポリマーおよび一般式（Ｉ）で示さ
れる有機ポリイソシアネートを含有するＢ液を使用する
請求項１に記載の地山改良用薬液。 - 【請求項５】 硬化促進剤が脂肪族モノアミン、脂肪族
ジアミン、環状アミン、芳香族アミン、有機金属系触媒
から選択される請求項１に記載の地山改良用薬液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356193A JPH0741765A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 地山改良用薬液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356193A JPH0741765A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 地山改良用薬液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741765A true JPH0741765A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16476180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20356193A Pending JPH0741765A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 地山改良用薬液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07207654A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-08-08 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地盤や人工構造物などの安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20356193A patent/JPH0741765A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07207654A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-08-08 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地盤や人工構造物などの安定化用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法 |
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