JPH0742458B2 - 裏込め注入材 - Google Patents
裏込め注入材Info
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- JPH0742458B2 JPH0742458B2 JP3132991A JP3132991A JPH0742458B2 JP H0742458 B2 JPH0742458 B2 JP H0742458B2 JP 3132991 A JP3132991 A JP 3132991A JP 3132991 A JP3132991 A JP 3132991A JP H0742458 B2 JPH0742458 B2 JP H0742458B2
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- slag
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- 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
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水ガラス・消石灰・
フライアッシュおよび／またはスラグの系あるいはさら
にセメントおよび／またはポゾラン類を併用した系から
なる裏込め注入材に係り、特に、短時間（１分以内）で
凝固し、耐久性に優れた裏込め注入材に関する。
フライアッシュおよび／またはスラグの系あるいはさら
にセメントおよび／またはポゾラン類を併用した系から
なる裏込め注入材に係り、特に、短時間（１分以内）で
凝固し、耐久性に優れた裏込め注入材に関する。
【０００２】
【従来の技術】裏込め注入材として従来、ＪＩＳ３号水
ガラス（モル比３前後）とセメントからなる凝固時間が
１分〜数分の系が実用化されているが、この凝固時間を
数秒〜１分以内に短縮するために上記の系にさらに消石
灰または生石灰等の添加が図られている。しかし、これ
らは長期固結強度に劣り、耐久性を期待することは難し
い現状である。
ガラス（モル比３前後）とセメントからなる凝固時間が
１分〜数分の系が実用化されているが、この凝固時間を
数秒〜１分以内に短縮するために上記の系にさらに消石
灰または生石灰等の添加が図られている。しかし、これ
らは長期固結強度に劣り、耐久性を期待することは難し
い現状である。
【０００３】また、３号水ガラスと石灰類（主として消
石灰）、スラグまたはポゾラン類からなる系も提案され
ているが、長期強度に問題があり、短時間でゲル化し、
かつ耐久性に優れた裏込め注入材は得られていないのが
実情である。
石灰）、スラグまたはポゾラン類からなる系も提案され
ているが、長期強度に問題があり、短時間でゲル化し、
かつ耐久性に優れた裏込め注入材は得られていないのが
実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】シールド工事等のト
ンネル工事においては、掘削後周辺地山がゆるむ前に覆
工コンクリート板と地山の空間を直ちに固結物で填充す
る必要がある。また、構造物ができ上がった後、固結な
らびに止水効果が半永久的に保持できれば、トンネルの
メンテナンスが安くすみ、極めて経済的である。ところ
が、従来の裏込め注入材は耐久性が期待できず、数年後
には漏水現象を起こすことが普通であった。
ンネル工事においては、掘削後周辺地山がゆるむ前に覆
工コンクリート板と地山の空間を直ちに固結物で填充す
る必要がある。また、構造物ができ上がった後、固結な
らびに止水効果が半永久的に保持できれば、トンネルの
メンテナンスが安くすみ、極めて経済的である。ところ
が、従来の裏込め注入材は耐久性が期待できず、数年後
には漏水現象を起こすことが普通であった。
【０００５】本発明者は凝固時間を数秒から１分以内の
短時間とし、しかも耐久性に優れた裏込め注入材を開発
すべく研究を重ねた結果、モル比が 2.5以下の水ガラス
にフライアッシュおよび／またはスラグ、消石灰を混合
することにより、所望の凝固時間で極めて耐久性に優れ
た裏込め注入材を得ることを見出し、さらに上記の系
に、セメントその他のポゾラン類を併用することによ
り、凝固時間を遅延または加速せしめて所望の凝固時間
を調整することを見出し、本発明を完成するに至った。
短時間とし、しかも耐久性に優れた裏込め注入材を開発
すべく研究を重ねた結果、モル比が 2.5以下の水ガラス
にフライアッシュおよび／またはスラグ、消石灰を混合
することにより、所望の凝固時間で極めて耐久性に優れ
た裏込め注入材を得ることを見出し、さらに上記の系
に、セメントその他のポゾラン類を併用することによ
り、凝固時間を遅延または加速せしめて所望の凝固時間
を調整することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】一般に低モル比水ガラスに石灰とフライア
ッシュまたはスラグを混合すると、凝固時間が大幅に延
長し、数10秒以内、好ましくは10数秒〜数秒で凝固せし
めることは困難であると考えられてきたが、本発明者は
ある特定の配合と条件によってそれが可能であり、かつ
耐久性も維持できることを見出した。
ッシュまたはスラグを混合すると、凝固時間が大幅に延
長し、数10秒以内、好ましくは10数秒〜数秒で凝固せし
めることは困難であると考えられてきたが、本発明者は
ある特定の配合と条件によってそれが可能であり、かつ
耐久性も維持できることを見出した。
【０００７】そこで、本発明の目的はこれらの問題を解
決するために、凝固時間が数秒から１分以内で調整が容
易であり、かつ耐久性に極めて優れた裏込め注入材を提
供するものである。
決するために、凝固時間が数秒から１分以内で調整が容
易であり、かつ耐久性に極めて優れた裏込め注入材を提
供するものである。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】前述の目的を達成する
ため、本発明裏込め注入材によれば、水ガラス・消石灰
・フライアッシュおよび／またはスラグを含み、さらに
好ましくはこれらにセメントおよび／またはポゾラン類
を併用し、次の条件 (イ)および(ロ) を満たすことを特徴
とする。 (イ)水ガラスのモル比が 2.5以下である。 (ロ)水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／または
スラグに水を加えた混合液1000ml中に含まれる消石灰の
量が100g以上、フライアッシュおよび／またはスラグの
量が100g以上、水ガラスの量がＳｉＯ2 換算で 20g以上
である。
ため、本発明裏込め注入材によれば、水ガラス・消石灰
・フライアッシュおよび／またはスラグを含み、さらに
好ましくはこれらにセメントおよび／またはポゾラン類
を併用し、次の条件 (イ)および(ロ) を満たすことを特徴
とする。 (イ)水ガラスのモル比が 2.5以下である。 (ロ)水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／または
スラグに水を加えた混合液1000ml中に含まれる消石灰の
量が100g以上、フライアッシュおよび／またはスラグの
量が100g以上、水ガラスの量がＳｉＯ2 換算で 20g以上
である。
【０００９】
【作用】消石灰による水ガラスの凝固は一般の無機系水
ガラスの凝固にみられるように、添加量および温度変化
による凝固時間の変動は激しく、凝固体の強度にも限度
がある。フライアッシュは煙道ガス中の細かい灰の粒子
であり、スラグは鉱物質原料の溶媒によって生ずる非金
属物質で何れもＳｉＯ2 を含み、低モル比水ガラスと消
石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグをある範
囲で混合することにより、フライアッシュまたはスラグ
中のＳｉＯ2 が水ガラスのアルカリ量との関係において
速やかに系内で何らの型で強固に結合するものと思われ
る。
ガラスの凝固にみられるように、添加量および温度変化
による凝固時間の変動は激しく、凝固体の強度にも限度
がある。フライアッシュは煙道ガス中の細かい灰の粒子
であり、スラグは鉱物質原料の溶媒によって生ずる非金
属物質で何れもＳｉＯ2 を含み、低モル比水ガラスと消
石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグをある範
囲で混合することにより、フライアッシュまたはスラグ
中のＳｉＯ2 が水ガラスのアルカリ量との関係において
速やかに系内で何らの型で強固に結合するものと思われ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。
【００１１】１．使用材料 (1)水ガラス モル比の異なる表１に示す組成の４種類の水ガラスを使
用。
用。
【００１２】
【００１３】(2)消石灰 工業用消石灰で粒径 590μm 全通、 149μm3.0％以下の
ものを使用。
ものを使用。
【００１４】(3)フライアッシュ 次の物性値のものを使用。強熱減量： 0.6％、Ｓｉ
Ｏ2 ：49.8％、比重：2.29、最大粒子径： 2.5μ
Ｏ2 ：49.8％、比重：2.29、最大粒子径： 2.5μ
【００１５】(4)スラグ 次の組成の珪酸性スラグを使用。 ＳｉＯ2 ：35.5％、ＣａＯ：44.3％、 Ａｌ2Ｏ3 ：12.
7％
7％
【００１６】(5)セメント ポルトランドセメントを使用。
【００１７】(6)珪藻土 次の組成からなる珪藻土を使用。 強熱減量： 6.6％、ＳｉＯ2 ：80.8％、Ａｌ2Ｏ3 ： 8.
1％
1％
【００１８】２．水ガラスと消石灰からなる系 表１における(1)、(3)、(4) の３種類の水ガラス液に消石
灰の水懸濁液を混合した時の凝固時間ならびに凝固体の
水中養生における一軸圧縮強度を表２に示す。
灰の水懸濁液を混合した時の凝固時間ならびに凝固体の
水中養生における一軸圧縮強度を表２に示す。
【００１９】
【００２０】表２からわかるように消石灰の添加量の変
化による凝固時間の変動は、一般の無機系水ガラス硬化
材にみられるように非常に激しく、また、水ガラスのモ
ル比が大きいほど凝固時間は短く、モル比が小さいほど
凝固時間は長くなり、数秒から１分以内での調整は極め
て難しい。
化による凝固時間の変動は、一般の無機系水ガラス硬化
材にみられるように非常に激しく、また、水ガラスのモ
ル比が大きいほど凝固時間は短く、モル比が小さいほど
凝固時間は長くなり、数秒から１分以内での調整は極め
て難しい。
【００２１】３．水ガラス・消石灰・フライアッシュお
よび／またはスラグからなる系 (1)３号水ガラスの使用の場合 ３号水ガラスとして表１の(1)(モル比 3.05)の３号水ガ
ラスと消石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグ
を添加混合した系である。凝固時間および凝固体の水中
養生における一軸圧縮強度を表３に示す。
よび／またはスラグからなる系 (1)３号水ガラスの使用の場合 ３号水ガラスとして表１の(1)(モル比 3.05)の３号水ガ
ラスと消石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグ
を添加混合した系である。凝固時間および凝固体の水中
養生における一軸圧縮強度を表３に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】(2)低モル比水ガラス使用の場合 (a)消石灰・フライアッシュ・スラグの量を変化させた
場合。 低モル比水ガラスとして表１の(3)(モル比 2.00)を使用
し、消石灰、フライアッシュ、スラグの量を変化させた
時の凝固時間および凝固体の水中養生における一軸圧縮
強度を表４に示す。 (b)水ガラスの量を変化させた場合。 表１の(3) の水ガラスを主に使用し、その量を変化させ
た時の凝固時間および凝固体の水中養生における一軸圧
縮強度を表５に示す。
場合。 低モル比水ガラスとして表１の(3)(モル比 2.00)を使用
し、消石灰、フライアッシュ、スラグの量を変化させた
時の凝固時間および凝固体の水中養生における一軸圧縮
強度を表４に示す。 (b)水ガラスの量を変化させた場合。 表１の(3) の水ガラスを主に使用し、その量を変化させ
た時の凝固時間および凝固体の水中養生における一軸圧
縮強度を表５に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】以上の (1)、(2)から３号水ガラス（モル比
3.05) を使用した場合、表３からわかるように凝固時間
は瞬結から数秒であり、一軸圧縮強度は初期においては
比較的高いが、30日経過後頃からその延びはゆるやかと
なり、36日後の強度でせいぜい10数kgf/cm2 程度であ
る。これに比べて低モル比水ガラス（モル比＜2.5)使用
の場合は表４、表５からわかるように凝固時間は全般に
若干長びいて数秒から１分以内での調整が容易となり、
固結強度、特に、経日とともにその延びは著しく(30〜5
0kgf/cm2)、裏込め注入材として極めて優れていること
がわかる。ここで、消石灰、フライアッシュ、スラグの
使用量が、ＡＢ合流液1000ml中100g以下の場合（実施N
o.11、16、21、25) では、凝固時間は 100〜400 秒と長
く、強度は360日経過後の強度でせいぜい20kgf/cm2 に
とどまっている。使用水ガラス量としては表５からわか
るように、ＳｉＯ2 換算でＡＢ合流液1000ml中 20g以上
が適当で、20g 以下（実施No.31、37) では急激に強度は
劣化している。
3.05) を使用した場合、表３からわかるように凝固時間
は瞬結から数秒であり、一軸圧縮強度は初期においては
比較的高いが、30日経過後頃からその延びはゆるやかと
なり、36日後の強度でせいぜい10数kgf/cm2 程度であ
る。これに比べて低モル比水ガラス（モル比＜2.5)使用
の場合は表４、表５からわかるように凝固時間は全般に
若干長びいて数秒から１分以内での調整が容易となり、
固結強度、特に、経日とともにその延びは著しく(30〜5
0kgf/cm2)、裏込め注入材として極めて優れていること
がわかる。ここで、消石灰、フライアッシュ、スラグの
使用量が、ＡＢ合流液1000ml中100g以下の場合（実施N
o.11、16、21、25) では、凝固時間は 100〜400 秒と長
く、強度は360日経過後の強度でせいぜい20kgf/cm2 に
とどまっている。使用水ガラス量としては表５からわか
るように、ＳｉＯ2 換算でＡＢ合流液1000ml中 20g以上
が適当で、20g 以下（実施No.31、37) では急激に強度は
劣化している。
【００２７】以上、総合的にみると、水ガラスとしては
低モル比（モル比 2.5以下) 水ガラスを用い、ＡＢ合流
液1000ml中水ガラス量はＳｉＯ2 換算で 20g以上、消石
灰、フライアッシュ、スラグの使用量はそれぞれ100g以
上にあることが適当であることがわかる。なお、実施N
o.45 にみるごとく、フライアッシュとスラグを併用し
て用いてもよいことは勿論である。
低モル比（モル比 2.5以下) 水ガラスを用い、ＡＢ合流
液1000ml中水ガラス量はＳｉＯ2 換算で 20g以上、消石
灰、フライアッシュ、スラグの使用量はそれぞれ100g以
上にあることが適当であることがわかる。なお、実施N
o.45 にみるごとく、フライアッシュとスラグを併用し
て用いてもよいことは勿論である。
【００２８】４．セメント・ポゾラン類併用の場合 前述の如く、凝固時間は数秒から１分以内でき得れば数
秒〜10数秒で凝固せしめることが好ましく、ここで凝固
時間が48秒を示している表４の実施No.12 においてこの
系にポゾランとして珪藻土70g を添加することにより凝
固時間は18秒に短縮し、 360日後の強度も35.7kgf/cm2
と若干強化された。表４の実施No.15は凝固時間２秒で
この系の消石灰を50g 減量してそのかわりにセメントを
50g 添加した。凝固時間は８秒となり、固結強度はほと
んど変わりはなかった。このようにセメント・ポゾラン
類の併用は、所望の凝固時間を得るための調整として利
用することができる。
秒〜10数秒で凝固せしめることが好ましく、ここで凝固
時間が48秒を示している表４の実施No.12 においてこの
系にポゾランとして珪藻土70g を添加することにより凝
固時間は18秒に短縮し、 360日後の強度も35.7kgf/cm2
と若干強化された。表４の実施No.15は凝固時間２秒で
この系の消石灰を50g 減量してそのかわりにセメントを
50g 添加した。凝固時間は８秒となり、固結強度はほと
んど変わりはなかった。このようにセメント・ポゾラン
類の併用は、所望の凝固時間を得るための調整として利
用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上の事実から、本発明にかかる裏込め
注入材は次の効果が明らかに認められる。
注入材は次の効果が明らかに認められる。
【００３０】１．低モル比（モル比＜2.5)の水ガラスと
消石灰・フライアッシュ・スラグの使用量を適宜組合わ
せることによって数秒から１分以内での凝固時間の調整
が容易である。
消石灰・フライアッシュ・スラグの使用量を適宜組合わ
せることによって数秒から１分以内での凝固時間の調整
が容易である。
【００３１】２．セメント・ポゾラン類を一部併用して
凝固時間をさらに調整することができる。
凝固時間をさらに調整することができる。
【００３２】３．強度に優れ、特に経日とともにその増
強は著しく、したがって長期強度、耐久性に極めて優れ
た裏込め材である。
強は著しく、したがって長期強度、耐久性に極めて優れ
た裏込め材である。
Claims (2)
- 【請求項１】 水ガラス・消石灰・フライアッシュおよ
び／またはスラグを含み、次の条件 (イ)および(ロ) を満
たすことを特徴とする裏込め注入材。 (イ)水ガラスのモル比が 2.5以下である。 (ロ)水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／または
スラグに水を加えた混合液1000ml中に含まれる消石灰の
量が100g以上、フライアッシュおよび／またはスラグの
量が100g以上、水ガラスの量がＳｉＯ2 換算で 20g以上
である。 - 【請求項２】 請求項１において、さらにセメントおよ
び／またはポゾラン類を併用することよりなる裏込め注
入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132991A JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132991A JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356587A JPH04356587A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH0742458B2 true JPH0742458B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=12328223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132991A Expired - Fee Related JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742458B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2869843B2 (ja) * | 1993-10-20 | 1999-03-10 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 地盤注入用薬液 |
| JP2961484B2 (ja) * | 1993-12-14 | 1999-10-12 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 地盤注入用薬液およびこの薬液を用いた地盤注入工法 |
| JPH0867876A (ja) * | 1994-08-27 | 1996-03-12 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| JP2923840B2 (ja) * | 1994-08-31 | 1999-07-26 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 水ガラス系グラウト材 |
| JP2000239661A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用グラウト材およびこれを用いた地盤注入工法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949283A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk | スラグと石灰を用いた水ガラス系グラウト材 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3132991A patent/JPH0742458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04356587A (ja) | 1992-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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