JPH10168451A - 懸濁型グラウト剤とそれを用いた地盤注入固結法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 水ガラス及び／またはコロイダルシリカ
とかんすいまたは炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリ
ウムとを含む水溶液を主剤液とし、これにガラス質（非
晶性の）な微粒子水砕スラグと特定された微粒子カルシ
ウム化合物及びセメント用流動化剤とを含有させてなる
水媒体懸濁液を硬化剤液とする２液を混合してなるゲル
化後の短時間強度発現性に優れる懸濁型グラウト剤。 【効果】 本発明の新規な懸濁型グラウト剤は、緊急な
地盤改良を必要とする堤防、岸壁、崖、土手、埋立て
地、その他の軟弱地盤等に対して好ましく使用でき、低
粘度で浸透注入固結または噴射加圧注入固結などが可能
で、ゲル化後の固結強度立上がり特性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に粘土質等の軟
弱地盤や砂質土等の透水性地盤に注入する急結性〜緩結
性の水ガラス系懸濁型グラウト剤とその懸濁型グラウト
剤を用いた地盤注入固結法等に関するものであり、固結
強度の立上がり性が早くかつ最終強度が大きい上に耐久
性に優れる水ガラス系懸濁型グラウト剤を必要とする分
野を対象とする。ここで地盤注入固結法とは、建設基礎
掘削工事現場、地下鉄掘削工事現場、下水道敷設の為の
掘削工事現場、建築用基礎地盤補強工事現場等の軟弱ま
たは漏水地盤（以下単に不安定地盤と呼ぶ）中に懸濁型
グラウト剤を加圧下で入れて固結させ、これによって該
不安定地盤の透水性を極限まで低下せしめると共に高強
度固結一体地盤へと改良する方法を言う。また１．５シ
ョット方式とはグラウト注入管入口附近で２液を衝突混
合させ、主に単管からなる注入管を介して吐出させる方
法を言う。また２ショット方式とは二重管ないし三重管
等のグラウト注入管を介して２液からなるグラウト剤を
別々に該グラウト注入管に供給し、該グラウト注入管の
先端内部で２液を衝突混合させて吐出させる方法を言
う。

【０００２】

【従来の技術】従来から、薬液注入工法に於いて、対象
とする地盤の性質によって種々のグラウト剤が選定使用
されている。現在最も多く用いられているのは水ガラス
を主剤とするグラウト剤（以下単に薬液とも言う）であ
り、その水ガラス硬化剤には燐酸や硫酸等の無機酸類、
重曹や重硫曹等の重炭酸塩類、セメントや石灰やスラグ
等のカルシウム含有無機物等がすでに公知である。

【０００３】一般にグラウト剤注入に於ける地盤改良現
場の対象地盤は複雑な地層構造を成していることがおお
く、粘性土層、シルト層、砂層、轢層などの１種であっ
たり、またはそれらが複雑に積層または混ざり合った状
態であったりする。特に透水性の悪いシルト地盤や粘性
土地盤には溶液型グラウト剤であっても浸透注入が困難
であることが知られている。したがってグラウト剤を浸
透させるのでは無く、割裂注入して地盤改良する手段が
一般に取られている。この場合は、浸透注入作業性は重
要では無いため、懸濁グラウト剤を用いて高強度に地盤
改良することが可能である。また砂地盤などに於いて
は、公知の水ガラス系溶液型グラウト剤で浸透注入させ
て一体固結する地盤改良は容易であるが、その改良地盤
強度はたいへん弱いものといわざるをえず、高い強度を
必要とする際には公知の水ガラス系懸濁型グラウト剤が
しばしば選定使用され、微粒子水硬性成分には微粒子水
砕スラグや微粒子セメント等が主に使用されているのが
実体である。

【０００４】その水ガラス系の懸濁型グラウト剤に関す
る提案には、たとえば、特開平７−１６６１６３号公報
に、モル比が１．５〜２．８の範囲にある水ガラスと微
粒子水砕スラグを有効成分とする長いゲルタイムを持つ
とされる水ガラス系懸濁型グラウト剤組成物に関する提
案がある。また例えば特開平８−４１４５６号公報で
は、水ガラス溶液を主剤とし、微粒子高炉水砕スラグ粉
末濃度１２〜３６重量％でかつ微粒子消石灰粉末３．５
〜５．５重量％を硬化剤とする長いゲルタイムを示す懸
濁型グラウト剤が開示・提案されている。また現在市販
の水ガラス系懸濁型グラウト剤には、例えば三井東圧化
学株式会社製品であるＭＧロック・セラム（商品名）で
代表されるように、日本工業規格に規定されたＪＩＳ−
３号水ガラス溶液を主剤とし、微粒子高炉水砕スラグお
よび微粒子消石灰とを硬化剤成分とするグラウト剤のゲ
ルタイムが瞬結性を示し、最終的に到達可能なホモゲル
の１軸圧縮強度値が最高でも１０ｋｇｆ／ｃｍ²未満程
度の組成物が市場に多く出回っている。

【０００５】以上のように、水ガラスを主剤液とし硬化
剤成分として水砕スラグ微粉末や消石灰微粉末等を使用
する懸濁型グラウト剤はすでに公知であるが、その主要
な課題として、固結強度の立上がり性が遅く、緊急止水
を必要とする地盤注入固結補強工事や緊急な岩盤崩落防
止を目的とする注入固結用等のグラウト剤としては不向
きであった。また別の課題として、該ホモゲル固結体は
僅かな乾燥吸湿変化で直ちに自己崩壊する性質が顕著に
認められる等のことから、耐久性や長期固結信頼性に欠
けることが主要な問題となっている。従って水ガラス系
の溶液型グラウト剤では得られない高強度固結特性を発
揮するとともに前記した課題を満足する水ガラス系懸濁
型グラウト剤はこれまで全く知られていないのが現状で
ある。

【０００６】また、地盤の種類に応じて注入しやすいグ
ラウト剤とする為には、水ガラス系懸濁型グラウト剤の
ゲルタイムをより幅広い範囲で容易に調整可能なものが
良いことは施工管理上からも明らかであり、近年では特
に前記した課題を同時に解決できる瞬結〜緩結性の固結
特性を持つ水ガラス系の新規な懸濁型グラウト剤が強く
要求されている。

【０００７】また、平成７年１月に発生した阪神淡路大
震災の災害は、軟弱地盤上に構築されていた重要構造物
に多大な被害が集中した事実から、その復旧工事方法
や、不安定地盤上のすべての重要構造物に対する安全性
確保の方法、恒久的な耐地震性強化方法等の課題をも提
起したと言える。特に液状化が予想される地盤上に構築
された、または構築しようとしている重要構造物の耐震
安全性確保が緊急かつ強く求められていることや、長雨
や豪雨や地殻変動等によって地盤が弛み始めている場所
に対する緊急地盤改良による崩落防止工事方法の確立が
強く求められていること等が背景にあり、安全に取扱
え、ゲル化後の最終強度立上がり性（固結強度発現性）
が早く、かつ高強度で固結安定性に優れた新規な水ガラ
ス系懸濁型グラウト剤が早急に求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、前記
した従来技術の課題と社会の要請に鑑み、主に砂質土等
の地震発生の際に液状化による重大災害が発生すること
が予想される軟弱地盤や、長雨や豪雨や地殻変動等によ
って地盤が弛み始めている場所、すなわち緊急地盤改良
を必要とする堤防、岸壁、崖、土手、埋立て地、その他
の軟弱地盤等に対して好ましく使用できる、低粘度で浸
透注入固結または噴射加圧注入固結が可能で、ゲル化後
の固結強度立上がり特性に優れた新規な水ガラス系懸濁
型グラウト剤を提供することにある。併せて、基本的に
数秒〜数十分の範囲で任意のゲルタイム調整が可能な新
規な水ガラス系懸濁型グラウト剤であり、そのホモゲル
固結体は自己崩壊性の性質が著しく改善されたものとす
ることにある。

【０００９】より具体的には、瞬結型〜緩結型の任意の
ゲル化特性を発揮させ、かつ、容易に調製出来るととも
に、ゲル化後の２〜３時間後には低くともホモゲル強度
物性が１ｋｇ／ｃｍ²以上の１軸圧縮強度特性が確保で
きる、いわゆる高速固結性を示し、かつゲル化前の粘度
が低く注入作業性に富むなどの性質を合わせて満足する
ことが可能な水ガラス系の懸濁型グラウト剤を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を克服するため
鋭意検討した結果、水ガラス及び／またはコロイダルシ
リカと固形かんすい、炭酸ナトリウム及び／または炭酸
カリウムとを含む水溶液を主剤液とし、これにガラス質
（非晶性の）な微粒子水砕スラグと特定された微粒子カ
ルシウム化合物及びセメント用流動化剤とを含有させて
なる水媒体懸濁液を硬化剤液とする２液を混合してなる
懸濁型グラウト剤が前記課題を解決できることを見出し
本発明を達成した。

【００１１】すなわち本発明とは、グラウト総量１ｍ³
中に、微粒子水砕スラグの５０〜５００ｋｇと、セメン
ト、消石灰、生石灰、無水石膏、半水石膏又は２水石膏
から選ばれた少なくとも１種の微粒子状カルシウム化合
物の３００〜１０ｋｇと、水ガラス及び／またはコロイ
ダルシリカの１５０〜５ｋｇと、固形かんすい、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム又は炭酸ナトリウムと炭酸カリ
ウムの混合物から選ばれた少なくとも１種の１０〜２０
０ｋｇと、セメント用流動化剤の０．１〜５ｋｇと、残
りの水とからなる懸濁型グラウト剤である。

【００１２】好ましくは該懸濁型グラウト剤が、以下の
Ａ、Ｂの２液からなり、Ａ：Ｂの容量比で（４：１）〜
（１：４）の範囲で混合してなるものが良い。Ａ液とし
てＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表さ
れるモル比が２〜５の範囲にある水ガラス及び／または
ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ ₂／Ｋ₂Ｏで表され
るモル比が２０〜２５０の範囲にあるコロイダルシリカ
と固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭
酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少な
くとも１種とを含んでなる水溶液。Ｂ液として微粒子水
砕スラグとセメント、消石灰、生石灰、無水石膏、半水
石膏又は２水石膏から選ばれた少なくとも１種の微粒子
カルシウム化合物粉およびセメント用流動化剤とを含む
水分散液。

【００１３】また本発明の地盤注入固結法とは、地中の
不安定地盤に対し、本発明の懸濁型グラウト剤を２液と
した上で、かつ１．５ショット方式または２ショット方
式にて、グラウト注入管を介して圧入または噴射させて
地盤中の土粒子間に浸透または流動混合させて一体固結
させることを特徴とする地盤注入固結法である。またそ
の際には、ゲルタイムが１分未満の急結性の本発明の懸
濁型グラウト剤を１次注入後、更にゲルタイムが１分以
上６０分以下の緩結性の本発明の懸濁型グラウト剤を２
次注入するいわゆる複相注入で圧入し固結させることを
特徴とする地盤注入固結法が大いに好ましい方法であ
る。

【００１４】またより好ましくは、本発明の懸濁型グラ
ウト剤を地中深く下ろされたグラウト注入管を介し、超
高圧吐出させ、該注入管周囲の全方向に吐出させると共
に、該注入ミキシング管を引上げまたは引き下ろす等の
操作を行なうことにより、注入管周辺の土砂と本発明の
懸濁型グラウト剤とを一体混合させて固結させることで
連続地中杭または連続地中壁を構築することを特徴とす
る地盤注入固結法がより好ましい方法として挙げられ
る。

【００１５】すなわち、本発明は以下の（１）〜（１
１）を提供するものである。 （１） グラウト総量１ｍ³中に、微粒子水砕スラグの
５０〜５００ｋｇと、セメント、消石灰、生石灰、無水
石膏、半水石膏又は２水石膏から選ばれた少なくとも１
種の微粒子カルシウム化合物の３００〜１０ｋｇと、水
ガラス及び／またはコロイダルシリカの１５０〜５ｋｇ
と、固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は
炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少
なくとも１種の１０〜２００ｋｇと、セメント用流動化
剤の０．１〜５ｋｇ、残りの水とからなる懸濁型グラウ
ト剤。

【００１６】（２） 懸濁型グラウト剤が、下記の主剤
液Ａと硬化剤液Ｂの２液からなり、その２液を容量比率
で（４：１）〜（１：４）の範囲で混合してなることを
特徴とする（１）記載の懸濁型グラウト剤。主剤液Ａ
が、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表
されるモル比が２〜５の範囲にある水ガラス及び／また
はＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表さ
れるモル比が２０〜２５０の範囲にあるコロイダルシリ
カと固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は
炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少
なくとも１種とを含有してなる水溶液、硬化剤液Ｂが、
微粒子水砕スラグと、セメント、消石灰、生石灰、無水
石膏、半水石膏又は２水石膏から選ばれた少なくとも１
種の微粒子カルシウム化合物とセメント用流動化剤とを
含有する水懸濁液。

【００１７】（３） 懸濁型グラウト剤に、更に、第２
及び／又は第３アルカリ金属燐酸塩、第２及び／又は第
３アルカリ土類金属燐酸塩、糖及び／又は糖アルコール
類、水溶性有機酸、重炭酸塩、重硫酸塩または尿素及び
その誘導体から選ばれた１種または２種以上からなるゲ
ル化抑制剤を、グラウト総量１ｍ³当り固形分換算で
０．０１〜５ｋｇの範囲で含有させることを特徴とする
（１）または（２）記載の懸濁型グラウト剤。

【００１８】（４） 微粒子水砕スラグが、ブレーン値
８，０００〜３０，０００ｃｍ²／ｇであることを特徴
とする（１）〜（３）のいずれかに記載の懸濁型グラウ
ト剤。

【００１９】（５） 微粒子水砕スラグが、微粒子高炉
水砕スラグであり、グラウト総量１ｍ ³当り１００〜３
５０ｋｇの範囲で含有していることを特徴とする（１）
〜（４）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。

【００２０】（６） 微粒子カルシウム化合物が、ブレ
ーン値８，０００〜３０，０００ｃｍ ²／ｇ の微粒子消
石灰または微粒子生石灰または微粒子セメントであるこ
とを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の懸濁
型グラウト剤。

【００２１】（７） 固形かんすいが、炭酸ナトリウム
と炭酸カリウムの重量配合比率で９９：１〜１：９９の
範囲、かつ第２燐酸塩を０．０１〜５重量％の範囲で含
有してなる組成物であり、その固形かんすいをグラウト
総量１ｍ³当り固形分換算で２０〜１５０ｋｇの範囲で
含有していることを特徴とする（１）〜（６）のいずれ
かに記載の懸濁型グラウト剤。

【００２２】（８） セメント用流動化剤がナフタリン
スルホン酸塩及びその誘導体、リグニンスルホン酸塩及
びその誘導体、ナフタリンスルホン酸リグニンスルホン
酸ホルマリン共縮合物、アルキルアリルスルホン酸塩の
ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン
縮合物、ポリカルボン酸系高分子化合物、ポリエーテル
カルボン酸系高分子化合物等から選ばれた少なくとも１
種であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに
記載の懸濁型グラウト剤。

【００２３】（９） 地中の不安定地盤に対し、（１）
〜（８）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を２液型
とし、かつ１．５ショット方式または２ショット方式に
て、グラウト注入管を介して圧入または噴射させて地盤
中の土粒子間に浸透または流動混合させて一体固結させ
ることを特徴とする地盤注入固結法。

【００２４】（１０） 地中の不安定地盤に対し、
（１）〜（８）のいずれかに記載され、かつ、ゲルタイ
ムが１分未満の急結性の懸濁型グラウト剤を１次注入
後、更に（１）〜（８）のいずれかに記載され、かつ、
ゲルタイムが１分以上６０分以下の緩結性の懸濁型グラ
ウト剤を２次注入するいわゆる複相注入方式で行なうこ
とを特徴とする（９）記載の地盤注入固結法。

【００２５】（１１） （１）〜（８）のいずれかに記
載の懸濁型グラウト剤を、地中深く下ろされたグラウト
注入ミキシング管を介し、超高圧吐出させ、該注入管周
囲の全方向に吐出させると共に、該注入ミキシング管を
引上げまたは引き下ろす操作を行ない、注入管周辺の土
砂と該懸濁型グラウト剤とを一体混合させて、固結せし
めることにより、連続地中杭または連続地中壁を構築す
ることを特徴とする（９）記載の地盤注入固結法。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の懸濁型グラウト剤は、先に示したように（１）
微粒子水砕スラグ、（２）セメント、消石灰、生石灰、
無水石膏、半水石膏又は２水石膏から選ばれた少なくと
も１種の微粒子状カルシウム化合物、（３）水ガラス及
び／またはコロイダルシリカ、（４）固形かんすい、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸ナトリウムと炭酸
カリウムの混合物から選ばれた少なくとも１種、（５）
セメント用流動化剤および（６）水とを必須成分とする
懸濁型グラウト剤組成物である。

【００２７】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては必須
な成分のひとつに（１）微粒子水砕スラグが挙げられ
る。該微粒子水砕スラグはガラス質（非晶質）であるも
のが好ましい。そのガラス質な（１）微粒子水砕スラグ
は本発明の懸濁型グラウト剤の固結ゲルの耐久信頼性を
確保する上でまたは高いホモゲル強度を最終的に確保す
る上でかならず必要な構成成分のひとつである。ガラス
質な（１）微粒子水砕スラグの具体例としては、高炉水
砕スラグ、転炉水砕スラグ、電炉水砕スラグ、平炉水砕
スラグ等に代表される金属製錬副産物の微粒子状の水砕
スラグが好ましい例として挙げられる。より好ましく
は、ＳｉＯ ₂分として３０〜３５重量％、ＣａＯ分とし
て３５〜４５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃分として１３〜２０重量
％、ＭｇＯ成分として５〜８重量％、その他の成分を数
重量％含む等の各組成比で構成されてなる微粒子高炉水
砕スラグがあげられる。

【００２８】また該水砕スラグ（１）としては前記金属
製錬除冷スラグは本発明から除外される。理由は該除冷
スラグ類は結晶質スラグであり、潜在的な水硬化性が無
いからである。しかし、本発明の前記水砕スラグ成分中
には、結晶質な成分が少量混在していても良く、基本的
に水冷却法のいわゆる水滓法で得たガラス質（非晶質）
な微粒子水砕スラグであれば好ましく使用できる。

【００２９】一般的に（１）微粒子水砕スラグ（水滓ス
ラグとも言う）はそれ自身では自硬性は示さない。
（１）微粒子水砕スラグは一般的にアルカリの共存下の
水溶液中や同高湿度環境下ではＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃成分
が溶出し、次いでＣａイオンが溶出してスラグ粒子表面
等に珪酸カルシウム水和結晶ゲルが生成し、該粒子相互
は次第に凝固・ゲル化し、時間の経過と共に固結するこ
とで固結体が最終的に得られ、その固結体の１軸圧縮強
度特性は経時と共に増大することが良く知られている。
その際使用するアルカリ量が過少の場合には、一向に一
体的なゲル化がおこらなかったりする。また過大の場合
にはスラリー粘度が過大で、結果として流動性不良から
ポンプ送液が出来なかったりすると共に、粘性変化が顕
著な為に、地盤注入が中断されるかまたは全く出来ない
等の傷害をきたすことが一般的な事実として挙げられ
る。本発明の懸濁型グラウト剤に於ける主要なアルカリ
性を示す構成成分として挙げられている、例えば（４）
固形かんすいまたは炭酸ナトリウム及び／または炭酸カ
リウムや（３）水ガラス等を用いた場合も例外ではな
い。

【００３０】また、本発明に使用可能な（１）微粒子水
砕スラグの好ましい１次粒子サイズ分布は、コンクリー
ト協会が推奨しているセル透気法で求められた微粉体の
被表面積を表す指標であるブレーン値で低くても３，０
００ｃｍ²／ｇ以上、かつ最大粒子サイズが大きくとも
３００μｍ以下とすること、また好ましくは該ブレーン
値で５，０００ｃｍ²／ｇ以上、より好ましくは、該ブ
レーン値で８，０００ｃｍ²／ｇ以上で、高くても３
０，０００ｃｍ²／ｇ以下とすることが良い。また最大
粒子サイズが１０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以
下、より更に好ましくは６μｍ以下である超微粒子とす
ることが好ましい。ブレーン値が３，０００〜５，００
０ｃｍ²／ｇの範囲のものを用いても、基本的に高強度
固結体の生成は可能である。しかし、地盤浸透性に限っ
て言えば、浸透地盤注入用の微粒子水砕スラグとしては
使用が困難な傾向にはあるが、一方ジェット噴射注入工
法用の本発明の懸濁型グラウト剤としての微粒子水砕ス
ラグとしては何等問題なく使用できる。従って地盤浸透
性を完全確保する観点に立った場合には本発明に用いら
れる好ましい（１）微粒子水砕スラグとは、ブレーン値
が８，０００〜３０，０００ｃｍ²／ｇのもの、より最
も好ましくは１０，０００〜３００，０００ｃｍ²／ｇ
の限りなく超微細粒子に加工されたものとすることが肝
要である。

【００３１】また、本発明の懸濁型グラウト剤中には前
記（１）微粒子水砕スラグをグラウト総量１ｍ³当り５
０〜５００Ｋｇの範囲で使用するのが一般的である。好
ましくは８０〜４５０Ｋｇの範囲、より好ましくは１０
０〜３５０Ｋｇの範囲とすることが良い。（１）微粒子
水砕スラグ配合量がグラウト総量１ｍ³当り５０Ｋｇ未
満に於いては、凝結が緩慢で最終的な固結体の強度が実
用性にとぼしい傾向にあるからである。また一方、
（１）微粒子水砕スラグ配合量がグラウト総量１ｍ ³当
り５００Ｋｇ以上を超える場合に於いては、本発明の該
懸濁液の溶液粘度が高くなりすぎて流動性や注入作業性
に欠ける傾向にあるからである。

【００３２】本発明の懸濁型グラウト剤では（２）セメ
ント、消石灰、生石灰、無水石膏、半水石膏又は２水石
膏から選ばれた少なくとも１種の微粒子カルシウム化合
物［以下単に（２）を微粒子カルシウム化合物と総称す
る］もまた必須な構成成分のひとつである。なぜならば
（２）微粒子カルシウム化合物の共存下ではじめて本発
明の懸濁型グラウト剤の急結固結強度の立上がり性を確
保することができる点が挙げられる。

【００３３】前記（２）微粒子カルシウム化合物の好ま
しい１次粒子サイズ分布は、コンクリート協会が推奨し
ているセル透気法で求められた微粉体の被表面積を表す
指標であるブレーン値で低くても３，０００ｃｍ²／ｇ
以上、かつ最大粒子サイズが大きくとも３００μｍ以下
とすること、また好ましくは該ブレーン値で５，０００
ｃｍ²／ｇ以上、より好ましくは該ブレーン値で８，０
００ｃｍ²／ｇ以上で、高くとも５０，０００ｃｍ²／ｇ
以下とすることが良い。また最大粒子サイズが１０μｍ
以下、より好ましくは８μｍ以下、より更に好ましくは
６μｍ以下である超微粒子とすることが好ましい。ブレ
ーン値が３，０００〜５，０００ｃｍ²／ｇの範囲のも
のを用いても、基本的に高強度固結体の生成は可能であ
る。しかし、微細な砂地盤への浸透注入性に限って言え
ば、浸透地盤注入用の微粒子カルシウム化合物としては
使用が困難な傾向にはあるが、一方ジェット噴射注入工
法用の本発明の懸濁型グラウト剤としての微粒子カルシ
ウム化合物としては何等問題なく使用できる。

【００３４】従って、砂地盤浸透性を完全確保する観点
に立った場合には本発明に用いられる好ましい（２）微
粒子カルシウム化合物とは、ブレーン値が８，０００〜
５０，０００ｃｍ²／ｇのもの、より最も好ましくは１
０，０００〜３００，０００ｃｍ²／ｇの限りなく超微
細粒子に加工されたものとすることが肝要であり、これ
らを満足した安価な（２）微粒子カルシウム化合物とし
ては具体的には、微粒子消石灰または微粒子生石灰また
は非粒子セメントが挙げられる。

【００３５】また、本発明の懸濁型グラウト剤中には前
記（２）微粒子カルシウム化合物の１種または必要に応
じて２種以上をグラウト総量１ｍ³当り３００〜１０Ｋ
ｇの範囲で用いる。好ましくは２５０〜３０Ｋｇの範
囲、より好ましくは２００〜５０Ｋｇの範囲で使用する
ことが良い。

【００３６】グラウト総量１ｍ³当り１０Ｋｇ未満で
は、凝結速度が緩慢で緊急地盤補強用グラウト剤用途に
は向かない傾向にあるからである。また一方、グラウト
総量１ｍ³当り３００Ｋｇを超えると、前記の（１）微
粒子水砕スラグと一緒に配合された際の懸濁水溶液の液
粘度が高くなりすぎて送液流動性に欠ける傾向にあるか
らである。

【００３７】本発明の懸濁型グラウト剤には以下の
（３）水ガラス成分及び／またはコロイダルシリカ成分
もまた重要な構成成分の一つである。なぜならば、本発
明の懸濁型グラウト剤のゲルタイムを瞬結〜緩結のよう
に調製可能とする上での必須成分であり、前記した
（１）微粒子水砕スラグで代表される水硬性微粒子や
（２）微粒子カルシウム化合物等と均一混合された時
に、活性な含水珪酸コロイドを生成して懸濁液全体が１
次ゲル化し、次いで該水硬性微粒子が水和硬化する挙動
を呈する結果、地盤全体が高強度な固結体に改良される
からである。なお特に本発明の懸濁型グラウト剤の短時
間の高強度固結性を確保する上ではその（３）水ガラス
成分及び／またはコロイダルシリカ成分と共に下記
（４）固形かんすいまたは炭酸ナトリウム及び／または
炭酸カリウムを系中に共存させることが最も重要なこと
として挙げられる。いいかえれば本発明の懸濁型グラウ
ト剤の短時間の高強度固結性を確保する為の主剤成分と
しては（３）水ガラス成分及び／またはコロイダルシリ
カ成分のみでは単時間に前記下水硬性微粒子の水和硬化
挙動特性を十分導くことが出来ないと言うことである。

【００３８】本発明で用いられる前記水ガラス（水ガラ
ス成分）とは、公知の非晶質珪酸ナトリウム及び／また
は非晶質珪酸カリウムのことであって、公知の水ガラス
を使用でき、特に制約は無い。好ましくはＳｉＯ₂／Ｎ
ａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表されるモル比が
２〜５の範囲にある非晶質な珪酸ナトリウム及び／また
は非晶質な珪酸カリウムが好ましい例として挙げられ
る。事前に水ガラス溶液としてから用いても良く、事前
の取扱形態等によって本発明は制約を受けない。当該市
場向けにはおおよそ３０〜５５重量％の水ガラス溶液の
形で安価にかつ容易に入手出来、特に制約無く使用でき
る。

【００３９】特に最も好ましい水ガラス成分としてはＳ
ｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏで表されるモル比が２〜５の範囲にある
水ガラス（非晶質な珪酸ナトリウムのこと）が挙げら
れ、例えば日本工業規格に定義された１号〜４号珪酸ナ
トリウムおよびその水溶液が好ましく該当する。特にＪ
ＩＳ−３号珪酸ナトリウム及びその水溶液とすることは
容易に市場で安価に入手しやすいことからより好ましい
水ガラス成分の例である。溶液状の水ガラスは品質が安
定していることと共に、容易かつ正確に計量しやすいこ
とがメリットとしてあげられる。

【００４０】本発明のコロイダルシリカとは、例えば前
記した水ガラス溶液を原料とし、公知の例えばイオン交
換法、酸中和法、電気透析法等で製造されるものが代表
的であり、特に制約されるものでは無いが、分散１次粒
子径としては３〜１００ｎｍの安定シリカゾル含有水溶
液を用いることが好ましい。より実用的な意味で好まし
くは３〜５０ｎｍサイズのコロイダルシリカ溶液を選定
使用することが良い。すなわち前記コロイダルシリカの
特に最も好ましい例としては、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／
またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表されるモル比が２０〜２５０
の範囲にある水溶液状のコロイダルシリカ溶液が挙げら
れる。その理由として、これは低粘度溶液であるため計
量が容易であるからである。

【００４１】本発明の懸濁型グラウト剤の１ｍ³中に
は、前記の（３）水ガラス及び／またはコロイダルシリ
カが固形分換算で１５０〜５ｋｇの範囲、好ましくは１
２０〜１５Ｋｇの範囲、特に好ましくは１００〜２０Ｋ
ｇの範囲で使用されることが肝要なことである。１５０
Ｋｇを超えて使用すると得られる本発明の懸濁型グラウ
ト剤の初期粘度が高くなりすぎる傾向にあるのと同時に
得られるホモゲル固結体がごくわずかな乾燥吸湿繰返し
試験で自己崩壊する性質が顕著に表れる傾向にあるから
である。特に好ましくは本発明の懸濁型グラウト剤の１
ｍ³中に、水ガラス単独の固形分換算で１５０〜５ｋｇ
の範囲、好ましくは１２０〜１５Ｋｇの範囲、特に好ま
しくは１００〜２０Ｋｇの範囲で使用されることが、経
済性に優れている点等からより好ましい例である。

【００４２】本発明の懸濁型グラウト剤の１ｍ³中に
は、（４）固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム又は炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選ば
れた少なくとも１種［以下単に（４）をかんすい化合物
と総称する］の１０〜２００ｋｇの範囲で含有させる。
その固形かんすいとは、基本的に炭酸ナトリウムと炭酸
カリウムと少量の第２燐酸アルカリ金属塩とを任意の割
合で含有してなる混合組成物であり、特に制約は無い
が、好ましくは炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの重量比
率で９９：１〜１：９９の範囲、好ましくは９９：１〜
３０：７０の範囲、更に好ましくは１：１でかつ第２燐
酸アルカリ金属塩として０．０１〜５重量％の範囲、好
ましくは０．１〜３重量％の範囲で含有して成る混合組
成物とすることが良い。また（４）の有効成分としては
炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムの単独またはその任
意の混合物とすることであって良い。

【００４３】（４）固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム又は炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物
は、基本的に食品添加物として使用及び認知されている
ものであっても良く、人体への影響が少ない無公害性に
富むものとして、好ましく使用できる。また前記（４）
固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸
ナトリウムと炭酸カリウムの混合物としては無水物、水
和物のいずれかであって良く、特に制約は無い。また
（４）かんすい化合物は、予め水に溶解してなる水溶液
であっても何等問題ない。水溶液である場合にはその有
効成分、すなわち固形分換算量で前記割合となるように
配合されれば良い。また特に（４）かんすい化合物を炭
酸ナトリウム単独とする場合には、該成分はいわゆるソ
ーダ灰との名称で安価に市場で入手しやすいことから特
に好ましい例である。

【００４４】本発明のグラウト剤組成物では、（４）か
んすい化合物の含有割合はグラウト剤総量１ｍ³当り１
０〜２００ｋｇの範囲、好ましくは２０〜１５０Ｋｇの
範囲、より好ましくは５０〜１５０Ｋｇの範囲である。
１０Ｋｇ未満の配合量では最終的な本発明の懸濁型グラ
ウト剤のゲル強度が十分にあがらず当然水硬性微粒子の
固結速度も十分促進させることが出来ない傾向にあるか
らであり、好ましくない。一方、２００Ｋｇを超える
と、それ以上増量しても特に顕著な効果が見出せないば
かりか高コストとなるからであり、やはり好ましくな
い。

【００４５】（４）の有効成分を炭酸ナトリウム及び／
または炭酸カリウムとする際に肝要なこととして、炭酸
ナトリウムは低温下の水への溶解度に大きな制約があ
り、単独では目的の使用量範囲を成すことが困難な場合
が公知の溶解度値より予想される。したがってその場合
は、その未溶解重量分を他の溶解性に富む、例えば炭酸
カリウムと併用させる形で実現することで良い。

【００４６】なお（４）に示される有効成分中には、許
容できる不純物含有成分として、水溶液とした時のＰＨ
値が１０以下と成らない範囲で、重炭酸アルカリ金属塩
を含むことができる。重炭酸塩を多く含む固形かんす
い、炭酸ナトリウム又は炭酸カリウムを用いた場合に
は、水ガラスとの混合液を主剤液とする際にはその溶液
安定性が著しく疎外されて使用出来なくなる等の弊害が
発生する可能性があるからであり、また（１）微粒子水
砕スラグの高活性刺激剤とはならないからである。した
がって、（４）の１％以上飽和溶液以下の濃度での該溶
液のｐＨ値が１０以下と弱アルカリ性を呈する場合に
は、その（４）そのものとしては本発明の（４）からは
除外されて良い。特に制約されるものでは無いが、前記
した如く、前記（４）成分をあらかじめ水で溶解後、更
に（３）水ガラス及び／またはコロイダルシリカ溶液と
混和して微粒子水砕スラグ懸濁溶液の硬化剤液として調
製することが好ましい調製方法として挙げられる。

【００４７】また本発明の懸濁型グラウト剤中には
（５）セメント用流動化剤が必須成分である。（５）セ
メント用流動化剤とはセメント用減水剤としても公知で
あり、以下に記載された化合物から選ばれた１種または
２種以上から成るものが好ましく挙げられる。具体的に
は、例えばナフタリンスルホン酸塩及びその誘導体、リ
グニンスルホン酸塩及びその誘導体、ナフタリンスルホ
ン酸リグニンスルホン酸ホルマリン共縮合物、アルキル
アリルスルホン酸塩のホルマリン縮合物、メラミンスル
ホン酸塩のホルマリン縮合物、ポリカルボン酸系高分子
化合物、ポリエーテルカルボン酸系高分子化合物等を例
示できる。前記した（５）セメント用流動化剤を本発明
の懸濁型グラウト剤の主要な構成成分のひとつとするこ
とで懸濁微粒子を１次粒子レベルで分散安定化させると
同時に懸濁液の粘性を低粘度化する上で欠かせない。な
お、（５）セメント用流動化剤の使用前の形態について
は特に制約は無く、粉末状であっても水溶液であっても
良く、有効成分の固形分換算で、グラウト総量１ｍ³当
り、０．１〜５ｋｇの範囲、好ましくは０．５〜３ｋｇ
の範囲の使用量とする。０．１ｋｇ未満では微粒子の１
次分散安定性の確保がほとんど不十分な為であり、また
後述する本発明の２液型グラウト剤の硬化剤液である下
記Ｂ液で示される微粒子水砕スラグ含有懸濁液調製時の
低粘度流動性を長時間確保する上でも欠かせない成分で
ある。

【００４８】本発明の懸濁型グラウト剤組成物の硬化時
間が、２０分以内と短い場合は、基本的に２液型とする
ことが良く、注入管先端混合または注入管直前混合など
の方法（所謂１．５ショット方式または２ショット方
式）で当該グラウト剤組成物を形成させる調整方法が好
ましい。その２液の形態には特に制約は無いが、一般的
には硬化剤液として（１）微粒子水砕スラグと（２）微
粒子カルシウム化合物および（６）水とからなる懸濁液
を、もう一方の主剤液として（４）かんすい化合物含有
の（３）水ガラス及び／またはコロイダルシリカ溶液等
を当てることが最も一般的である。

【００４９】必要に応じて加えることが出来る下記の
（７）〜（１３）で示した成分等は、そのいずれか一方
または両方の液に適宜含有させる方法が好ましく採用で
きる。なお、前記２液調製態様例に於いては、硬化剤を
粉体とする態様や事前に更に水媒体懸濁液とする例であ
っても良く、要は主剤、硬化剤が瞬時に均一化できる形
態をなしていれば特に制約は無い。

【００５０】特に好ましくは以下に示すＡとＢの２つの
液を調製してのち、そのＡとＢとを容量比率で（４：
１）〜（１：４）の範囲、好ましくは（３：１）〜
（１：３）の範囲、より好ましくは１：１に限りなく近
ずけた配合比率で混和させて調製されることがより好ま
しいこととして挙げられる。

【００５１】Ａ液として前記（３）であるＳｉＯ₂／Ｎ
ａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表されるモル比が
２〜５の範囲にある水ガラス及び／またはＳｉＯ₂／Ｎ
ａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表されるモル比が
２０〜２５０の範囲にあるコロイダルシリカと（４）固
形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸ナ
トリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少なくと
も１種とを含んでなる水溶液。Ｂ液として（１）微粒子
水砕スラグと（２）微粒子カルシウム化合物および
（５）セメント用流動化剤とを含む水分散液。前記Ａ液
とＢ液が混和された結果、その混和液中１ｍ³中には、
ガラス質な（１）微粒子水砕スラグ粉が５０〜５００ｋ
ｇの範囲、（２）微粒子カルシウム化合物が３００〜１
０ｋｇの範囲、（３）水ガラス及び／またはコロイダル
シリカが固形分換算で１５０〜５ｋｇの範囲、（４）固
形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸ナ
トリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少なくと
も１種が１０〜２００ｋｇの範囲、（５）セメント用流
動化剤が０．１〜５ｋｇの範囲、残り（６）水となるよ
うにすることは必須な要件である。

【００５２】また本発明の懸濁型グラウト剤は事前に下
記Ｃ〜Ｇからなる２液以上からなる溶液または懸濁液と
を一括混合して該グラウト剤薬液を得る方法であっても
何等問題無い。Ｃとして（１）微粒子水砕スラグと必要
に応じて（５）セメント用流動化剤を含む懸濁液。Ｄと
して（２）セメント、消石灰、生石灰、無水石膏、半水
石膏又は２水石膏から選ばれた少なくとも１種の微粒子
カルシウム化合物と必要に応じて（５）セメント用流動
化剤とを含む懸濁液。Ｅとして（３）水ガラス及び／ま
たはコロイダルシリカを含む水溶液。Ｆとして（４）固
形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸ナ
トリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少なくと
も１種を含有する水溶液。Ｇとして（５）セメント用流
動化剤の水溶液。更に、前記ＣとＤとＧとをさらに事前
に混合したものを前記Ｂ液の一つとし、また前記ＥとＦ
とを更に事前に混合したものを前記Ａ液の一つとする方
法も採用できる。

【００５３】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、
（７）ゲル化抑制剤として更に、第２及び／又は第３ア
ルカリ金属燐酸塩、第２及び／又は第３アルカリ土類金
属燐酸塩、糖及び／または糖アルコール類、水溶性有機
酸、重炭酸塩、重硫酸塩または尿素及びその水溶性誘導
体から選ばれた１種または２種以上を、グラウト総量１
ｍ³当り固形分換算で０．０１〜５ｋｇの範囲で含有さ
せることが好ましい。なぜならば該（７）ゲル化抑制剤
の使用によって任意なゲルタイムの調製が可能となり、
基本的に未添加系よりも遅いゲルタイムを容易に設定可
能であるからである。前記した範囲内の使用量であれば
最終到達固結強度特性への影響はきわめて軽微であり、
何等問題がない。また５ｋｇを超えての使用では経済性
に欠ける等の問題があり、好ましくない。

【００５４】第２アルカリ金属燐酸塩としては、例えば
第２燐酸ナトリウムとその水和物や第２燐酸カリウムと
その水和物などが例示できる。また第３アルカリ金属燐
酸塩としては、第３燐酸ナトリウムとその水和物や第３
燐酸カリウムとその水和物などが例示できる。第２アル
カリ土類金属燐酸塩としては、例えば燐酸水素カルシウ
ム、燐酸水素マグネシウム等の例が挙げられ、また第３
アルカリ土類金属燐酸塩としては、燐酸カルシウム、燐
酸マグネシウムの例が挙げられる。また糖には公知の単
糖類、２糖類、その他の多糖類や天然糖類が好ましく例
示できる。単糖類としてはグルコース、ソルビトール等
を例示できる。また２糖類では例えばラクトース、マル
トース、スクロースなどが例示できる。また多糖類では
デキストリン、シクロデキストリンが例示できる。ま
た、天然の糖としては、例えばブドウ糖、砂糖、果実
糖、蜜糖等を例示できる。

【００５５】水溶性有機酸としては、例えば乳酸、リン
ゴ酸、グリコール酸、イタコン酸、マレイン酸、琥珀
酸、それらのナトリウム塩またはカリウム塩が例示でき
る。また重炭酸塩としては例えば炭酸水素ナトリウムや
炭酸水素カリウムなどの例が、また重硫酸塩としては例
えば重硫酸ナトリウムや重硫酸カリウムなどが例示でき
る。また尿素の水溶性誘導体としては例えばメチロール
化尿素、ジメチロール化尿素、チオ尿素、メチロール化
チオ尿素、ジメチルメチロール化尿素、ジエチルメチロ
ール化尿素などを例示できる。

【００５６】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、前
記した成分と共に、更に、潜在性水硬微粒子である水砕
スラグの（８）水和硬化反応促進剤として更に、ピロ燐
酸ナトリウム及び／またはピロ燐酸カリウムまたはピロ
燐酸リチウムを含有させることができる。そのピロ燐酸
ナトリウム及び／またはピロ燐酸カリウムまたはピロ燐
酸リチウムの使用量は、グラウト総量１ｍ³当り０．１
〜１００ｋｇの範囲とすることができる。なぜならば該
（８）水和硬化反応促進剤の併用使用によってゲルタイ
ムの一層の促進及び最終到達固結強度の増減などの設定
が任意に可能であることが挙げられる。また、その際１
００ｋｇを超えての使用は経済性に欠けるため、好まし
くない。

【００５７】本発明の懸濁型グラウト剤では、（１）微
粒子水砕スラグの水和硬化性を発現する、また懸濁溶液
としての溶質媒体液の働きを確保する上で欠かせないも
のに（６）水成分がある。（６）水は注入現場近辺で手
に入るものであれば特に制約は無く、例えば河川水、
雪、氷、湖水、地下水、湧き水、雨水、水道水、工業用
水、海水含有水、イオン交換水、純水などであってよ
い。好ましくは水道水や地下水や河川の水があげられ
る。

【００５８】また、本発明の懸濁型グラウト剤では、更
に固結反応には直接関与することはなく単に薬液のゲル
化前の粘性調製剤として、または固結ゲルの強度軽減剤
として、また薬液拡散抑制剤等として、前記の作用効果
の一つまたは全部を共有させる等の目的のために、以下
の（９）非水硬性無機微粒子や（１０）有機微粒子を配
合しても良い。（９）非水硬性無機微粒子としては、１
次粒子径が５〜３００μｍの範囲にあるものが好まし
く、例えば、炭酸カルシウム微粉末、炭酸マグネシウム
微粉末、チタンホワイト微粉末、水酸化亜鉛微粉末、水
酸化アルミニウム微粉末、水酸化マグネシウム微粉末等
が挙げられる。（１０）有機微粒子の例としてはアミノ
プラスト樹脂縮合微粒子、フェノール樹脂縮合微粒子等
が例示できる。前記した非水硬性無機微粒子や有機微粒
子は特に制約されるものでは無いが、本発明の懸濁型グ
ラウト剤の総量１ｍ³当り０．１〜５０ｋｇの範囲で含
有させるのが好ましい。

【００５９】本発明の懸濁型グラウト剤のゲルタイムが
数秒程度である、いわゆる瞬結性の組成物としたい場合
には、（１）微粒子水砕スラグ含有濃度、（２）微粒子
カルシウム化合物含有濃度、（３）水ガラス及び／また
はコロイダルシリカ濃度などを総体的に高めるなどの手
段を選択することで容易に達成できる。またゲルタイム
が数十秒〜数十分の間である、いわゆる緩結性としたい
場合には、逆に各成分濃度を低くする手段や前記した硬
化抑制剤の併用等による方法でその目的が達成できる。

【００６０】尚、本発明の課題解決目的に添わないが、
本発明の懸濁型グラウト剤のゲルタイムを６０分以上と
出来るだけ長時間のゲルタイム特性（ロング型）とした
い場合には、本発明の懸濁型グラウト剤を更に水で希釈
する方法、または（３）水ガラス及び／またはコロイダ
ルシリカに限定し、かつその含有濃度を規定量以下の低
濃度とする方法、または（１）微粒子水砕スラグ及び／
または（２）微粒子カルシウム化合物に限定し、かつそ
の含有濃度を規定量以下の低濃度とする方法などで容易
に実現できることも併せてここで述べておく。

【００６１】次に本発明の懸濁型グラウト剤を用いた地
盤注入固結法について記述する。本発明の地盤注入固結
法とは、地中の不安定地盤に対し本発明の懸濁型グラウ
ト剤を事前に前記した態様例等に従って２液型とし、か
つ１．５ショット方式または２ショット方式にて、グラ
ウト注入管を介して圧入または噴射させて地盤中の土粒
子間に浸透または流動させて一体固結させることを特徴
とする方法である。

【００６２】特に好ましい本発明の地盤注入固結法とし
ては、地中の不安定地盤に対し、本発明のゲルタイムが
１分未満である急結性の懸濁型グラウト剤を１次注入し
た後、更に本発明のゲルタイムが１分以上６０分以下の
緩結性の懸濁型グラウト剤を２次注入するいわゆる複相
注入方式で地盤改良する方法がより好ましい方法であ
る。

【００６３】またさらに、地中深く下ろされたグラウト
注入ミキシング管を介して、本発明の懸濁型グラウト剤
を超高圧吐出（噴射）させ、該注入管周囲の全方向に吐
出（噴射）させると共に、該注入ミキシング管を引上げ
または引き下ろす等の操作を行なうことにより、注入管
周辺の土砂と本発明の懸濁型グラウト剤とを効率良く一
体混合させて固結させることにより連続地中杭または連
続地中壁を構築することを特徴とする地盤注入固結法が
もっとも優れた方法として例示できる。

【００６４】また前記注入固結法に際し、従来公知のパ
ッカー工法、攪拌翼と薬液注入吐出口を持つ深層混合攪
拌機を介する方法等もまた採用可能である。

【００６５】本発明の懸濁型グラウト剤にはまた更に公
知の（１１）界面活性剤、（１２）消泡剤、（１３）顔
料等の１種以上の添加剤を配合して成るものであって、
当然その添加剤により発現する効果が公知であるものは
本発明に好ましく包含される。

【００６６】（１１）界面活性剤としては、すでに公知
の各種の、カチオン石鹸、アニオン石鹸、両性石鹸、ノ
ニオン石鹸等が例示できる。また（１２）消泡剤の例と
しては水性シリコン化合物、エチレングリコールやグリ
セリンなどの多価水溶性グリコール類、３，６−ジメチ
ル−４−オクチン−３，６−ジオールや３，５−ジメチ
ル−１−ヘキシン−３−オールで代表されるアセチレン
アルコール類が例示される。（１３）顔料としては公知
の無機顔料や水溶性の有機顔料や染料であってよい。

【００６７】以下に本発明の懸濁型グラウト剤の特徴を
まとめて記載するが、本発明を特に限定したり制約する
ものでは無く、従来技術との差をより明確にする為の記
述である。

【００６８】本発明の懸濁型グラウト剤の最も特徴とす
る所は、その一つとしてゲル化前の懸濁水溶液が低粘度
であり、瞬結から緩結で１次ゲル化ができる点にある。
その１次ゲル化機構は包含する水ガラス及び／またはコ
ロイダルシリカに起因する水和してなる珪酸質コロイド
の凝結によると推定される。またその特徴のひとつとし
ては、前記１次ゲル化の挙動を経た後、微粒子水砕スラ
グの水和硬化性が急速に進行することである。すなわ
ち、１次ゲル化後以降の固結強度の立上がりが極めて早
く、例えば１次ゲル化後約２〜３時間経過の時点で、そ
のホモゲル強度特性として１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ²程度
の１軸圧縮強度は容易に実現できる特性を持つことがあ
げられる。また数日後の到達強度はおおよそ最大３００
ｋｇｆ／ｃｍ²程度まで高めることも容易であることが
主要な特徴の一つと言える。

【００６９】上記したゲル化後約２〜３時間後で１〜２
０ｋｇｆ／ｃｍ²と言う値は、従来公知の水ガラス−ス
ラグ−消石灰からなる懸濁型グラウト剤組成物ではほと
んどまたは全く実現出来なかった値である。また更に本
発明の懸濁型グラウト剤の特徴のひとつとしては、十分
に養生固結されたホモゲル固結体は、乾燥空気にさらさ
れたり、水で湿らされるなど、わずかな乾−湿繰返し試
験の結果では、ミクロクラックの発生が著しく緩和抑制
されると言う点である。従来公知の水ガラス−スラグ−
消石灰からなる懸濁型グラウト剤組成物では、同一環境
下での比較で、前記した乾−湿繰返し試験の静的な応力
付加試験で早期にミクロクラックが発生し、さらにその
クラックが成長し最終的には自己崩壊する現象が顕著に
観察され、耐久性に欠ける課題を有していたのであり、
上記した本発明の特徴はその点を著しく改良したものと
いうことができる。

【００７０】本発明の懸濁型グラウト剤は、崩落する危
険性が常に潜んでいる堤防や岸壁などが災害等により当
該崩落危険性が高まったときに使用可能な緊急崩壊防止
用グラウト剤の用途はもちろんのこと、その他、軟弱地
盤の止水や高強度改良の用途、トンネル内部の隙間充填
の用途、トンネル内部の亀裂補修の用途、亀裂岩盤の恒
久的止水や充填補強の用途、下水道管の地下水緊急止水
の用途、地下室壁面やコンクリートの亀裂補修下地剤の
用途、地下構造物周辺の地盤補強用途等の用途などにも
好ましく使用できる。

【００７１】

【実施例】以下に本発明の実施例および比較例を示す
が、本発明は実施例によって何等限定されるものではな
い。また、例中の％、部とはそれぞれ重量％、重量部を
意味する。

【００７２】［使用材料］ １．微粒子水砕スラグ 市販の高炉水砕スラグ（商品名：ファインセラメント）
を使用した。ただしブレーン値はコンクリート協会で指
定されたセル透気法で求めたブレーン測定値であり、ス
ラグの種類とブレーン値の結果を下記表−１に記す。

【００７３】

【表１】

【００７４】２．コロイダルシリカ溶液としては市販品
（商品名：カタロイド）を使用した。該溶液はＳｉＯ₂
の有効成分濃度３０％であり、ＰＨ値が９．５、一次珪
酸ゲル粒子サイズが２０ｍμである。

【００７５】３．固形かんすいとしては、炭酸ナトリウ
ムの４９．５％、炭酸カリウムの４９．５％、第２燐酸
ナトリウム６水塩の１％との混合物を固形かんすいＡと
した。また炭酸ナトリウムの２８．４４％、炭酸カリウ
ムの７１．２９％、第２燐酸ナトリウム６水塩の０．２
６％との混合物を固形かんすいＢとした。また固形かん
すいＡの３０部を水７０部で溶解したかんすい含有水溶
液をかんすいＡ水溶液として使用した。

【００７６】４．セメント用流動化剤の１種であるメラ
ミンスルホン酸塩のホルマリン縮合物には三井東圧化学
（株）製品：メルフロー４０を使用、またナフタリンス
ルホン酸塩のホルマリン縮合物には花王（株）製品：マ
イティーＦＤを、またリグニンスルホン酸塩及びその誘
導体にはサンフロー（株）製品：サンフローＨＳを、ナ
フタリンスルホン酸リグニンスルホン酸ホルマリン共縮
合物にはサンフロー（株）製品：サンフローＦＢを、ア
ルキルアリルスルホン酸塩のホルマリン縮合物には竹本
油脂（株）製品：ハイフルードを、ポリカルボン酸系高
分子化合物には日本ゼオン（株）製品：ワーク５００
を、ポリエーテルカルボン酸系高分子化合物には藤沢薬
品（株）製品：パリック１００Ｓを用意した。

【００７７】実施例１〜実施例５ 表１記載の水砕スラグＮｏ．１〜Ｎｏ．３、セル透気法
で求めたブレーン値がおおよそ２８，０００ｃｍ²／ｇ
の超微粒子消石灰、セル透気法で求めたブレーン値がお
およそ６，５００ｃｍ²／ｇの微粒子セメント、メルフ
ロー４０、マイティーＦＤ、サンフローＨＳ、サンフロ
ーＦＢ、ハイフルード、ワーク５００、パリック１００
Ｓ、３号水ガラス溶液、試薬炭酸カリウム、試薬炭酸ナ
トリウム、水道水を用意し、表２記載の懸濁型薬液番号
Ｉ〜Ｖを表２に示す配合割合で調製し、それぞれ主剤液
Ａ２５０ｍｌと硬化剤液Ｂ７５０ｍｌを用意した。液温
を約２０℃とし、そのＡの５０ｍｌとＢの１５０ｍｌと
を使用して２液の容量比率１：３で混合攪拌した。な
お、Ａ液の調製に際しては試薬炭酸塩を水道水で溶解し
た液に水ガラス溶液を加える方法で調製した。またＢ液
はセメント用流動化剤を含有する水の攪拌下に微粒子状
の成分を添加してスラリー懸濁液を調製する方法とし
た。混合液の２００ｍｌ薬液を用いてゲルタイム測定試
験を行なった。そのゲルタイム試験では、混合時点を基
準とし流動性が無くなった時点をゲルタイムとし、表２
中にゲルタイム特性として一括表示した。

【００７８】前記操作に従って混合攪拌後直ちに直径５
０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの鋼製モールド成形容器に注
ぎ、その操作を７回繰返して直径５０ｍｍφ、高さ１０
０ｍｍの円柱状のホモゲル固結体を７ケ調製した。その
内の５本を用いて、ゲル化した時点を基点として１時間
後、３時間後、２４時間後、５日までそれぞれ密閉養生
した後脱型し、１軸圧縮強度を測定した結果を表２の１
軸圧縮強度特性として記載した。

【００７９】また残り２ケの固結体サンプルは１０日以
上密閉養生後脱型し、３０℃／湿度８０％の恒温恒湿槽
に３０分、１０℃水浸漬を３０分を１サイクルとする乾
−湿繰返し試験を５回行なってその外観変化を観察し、
自己崩壊して元の形が崩れた場合を×の記号で、自己崩
壊はないが多数のミクロクラックが発生している場合を
△の記号で、また特に外観変化が見られない場合を○の
記号で表２中に記載した。また懸濁液であるＢ液の粘度
をＢ型粘度計で測定した結果を表２の粘度特性として表
示した。実施例１とは表２記載の懸濁型薬液番号Ｉが、
実施例２とは表２記載の懸濁型薬液番号IIが、実施例３
とは表２記載の懸濁型薬液番号IIIが、実施例４とは表
２記載の懸濁型薬液番号IVが、実施例５とは表２記載の
懸濁型薬液番号Ｖがそれぞれ相当する。

【００８０】

【表２】

【００８１】実施例１〜５では、明らかに本発明に係る
薬液組成物では、短時間での高強度固結性が確認され
た。また、５日養生後では４０ｋｇｆ／ｃｍ²以上の値
をすべての薬液で達成した。また自己崩壊性の性質が緩
和されていることが判明した。

【００８２】実施例６〜実施例１０ 表１記載の水砕スラグＮｏ．３、セル透気法で求めたブ
レーン値がおおよそ２８，０００ｃｍ²／ｇの超微粒子
消石灰、セル透気法で求めたブレーン値がおおよそ２
６，８００ｃｍ²／ｇの超微粒子生石灰、セル透気法で
求めたブレーン値がおおよそ９，７６０ｃｍ²／ｇの超
微粒子セメント、平均粒子径が７μｍの半水石膏粉、平
均粒子径が１２μｍの２水石膏粉、平均粒子径が８μｍ
の無水石膏粉、メルフロー４０、ハイフルード、１〜４
号水ガラス溶液、コロイダルシリカ溶液として前記カタ
ロイド、かんすいＡ、かんすいＢ、水道水を用意し、表
３記載の懸濁型薬液番号VI〜Ｘを表３に示す配合割合で
調製し、懸濁型薬液番号VI、VIIではそれぞれ主剤液Ａ
５００ｍｌと硬化剤液Ｂ５００ｍｌを用意し、懸濁型薬
液番号VIII〜Ｘではそれぞれ主剤液Ａ２００ｍｌと硬化
剤液Ｂ８００ｍｌを用意した。液温を約２０℃とし、懸
濁型薬液番号VI、VIIではＡの１００ｍｌとＢの１００
ｍｌとを使って２液の容量比率１：１で混合攪拌した。
懸濁型薬液番号VIII〜ＸではＡの４０ｍｌとＢの１６０
ｍｌとを使って２液の容量比率１：４で混合攪拌した。
なお、Ａ液の調製に際してはかんすい類を水道水で溶解
した液に水ガラス溶液を加える方法で調製した。またＢ
液はセメント用流動化剤を含有する水の攪拌下に微粒子
状の成分を添加してスラリー懸濁液を調製する方法とし
た。混合液の２００ｍｌ薬液を用いてゲルタイム測定試
験を行なった。そのゲルタイム試験では、混合時点を基
準とし流動性が無くなった時点をゲルタイムとし、表３
中にゲルタイム特性として一括表示した。

【００８３】前記操作に従って混合攪拌後直ちに直径５
０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの鋼製モールド成形容器に注
ぎ、その操作を７回繰返して直径５０ｍｍφ、高さ１０
０ｍｍの円柱状のホモゲル固結体を７ケ調製した。その
内の５本を用いて、ゲル化した時点を基点として１時間
後、３時間後、２４時間後、５日までそれぞれ密閉養生
した後脱型し、１軸圧縮強度を測定した結果を表３の１
軸圧縮強度特性として記載した。また残り２ケの固結体
サンプルは１０日以上密閉養生後脱型し、３０℃／湿度
８０％の恒温恒湿槽に３０分、１０℃水浸漬を３０分を
１サイクルとする乾−湿繰返し試験を３回行なってその
外観変化を観察し、自己崩壊して元の形が崩れた場合を
×の記号で、自己崩壊はないが多数のミクロクラックが
発生している場合を△の記号で、また特に外観変化が見
られない場合を○の記号で表３中に記載した。また懸濁
液であるＢ液の粘度をＢ型粘度計で測定した結果を表３
の粘度特性として表示した。

【００８４】実施例６〜１０では、明らかに本発明に係
る薬液組成物では、短時間での高強度固結性が確認され
るのと同時に、実施例６〜１０で示した薬液は総じて５
日養生後の固結強度が低くとも１９ｋｇｆ／ｃｍ²以上
の値を得ており、本発明に係る懸濁型薬液は極めて高強
度な固結体を容易に生成することが判明した。また薬液
番号VI〜Ｘ（実施例６〜実施例１０）のホモゲル固結体
の主要な特徴として前記実施例１〜５等と同様に非自己
崩壊性の性質が明確である。

【００８５】

【表３】

【００８６】比較例１〜比較例５ 表１記載の水砕スラグＮｏ．３、セル透気法で求めたブ
レーン値がおおよそ２８，０００ｃｍ²／ｇの超微粒子
消石灰、セル透気法で求めたブレーン値がおおよそ３，
４６０ｃｍ²／ｇの微粒子状ポルトランドセメント、メ
ルフロー４０、３号水ガラス溶液、かんすいＡ、炭酸カ
リウム、水道水を用いて表４記載の懸濁型薬液番号
（イ）〜（ホ）を表４に示す配合割合で調製し、懸濁型
薬液番号（イ）、（ロ）、（ホ）ではそれぞれ主剤液Ａ
５００ｍｌと硬化剤液Ｂ５００ｍｌを用意し、懸濁型薬
液番号（ハ）、（ニ）ではそれぞれ主剤液Ａ２００ｍｌ
と硬化剤液Ｂ８００ｍｌを用意した。液温を約２０℃と
し、懸濁型薬液番号（イ）、（ロ）、（ホ）ではＡの１
００ｍｌとＢの１００ｍｌとを使って２液の容量比率
１：１で混合攪拌した。懸濁型薬液番号（ハ）、（ニ）
ではＡの４０ｍｌとＢの１６０ｍｌとを使って２液の容
量比率１：４で混合攪拌した。なお、Ａ液の調製に際し
てはかんすいＡ又は炭酸カリウムを水道水で溶解した液
に水ガラス溶液を加える方法で調製した。またＢ液はセ
メント用流動化剤を含有する水の攪拌下に微粒子状の成
分を添加してスラリー懸濁液を調製する方法とした。混
合液の２００ｍｌ薬液を用いてゲルタイム測定試験を行
なった。そのゲルタイム試験では、混合時点を基準とし
流動性が無くなった時点をゲルタイムとし、表４中にゲ
ルタイム特性として一括表示した。

【００８７】前記操作に従って混合攪拌後直ちに直径５
０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの鋼製モールド成形容器に注
ぎ、その操作を７回繰返して直径５０ｍｍφ、高さ１０
０ｍｍの円柱状のホモゲル固結体を７ケ調製した。その
内の５本を用いて、ゲル化した時点を基点として１時間
後、３時間後、２４時間後、５日までそれぞれ密閉養生
した後脱型し、１軸圧縮強度を測定した結果を表４の１
軸圧縮強度特性として記載した。

【００８８】また残り２ケの固結体サンプルは１０日以
上密閉養生後脱型し、３０℃／湿度８０％の恒温恒湿槽
に３０分、１０℃水浸漬を３０分を１サイクルとする乾
−湿繰返し試験を３回行なってその外観変化を観察し、
自己崩壊して元の形が崩れた場合を×の記号で、自己崩
壊はないが多数のミクロクラックが発生している場合を
△の記号で、また特に外観変化が見られない場合を○の
記号で表４中に記載した。

【００８９】また懸濁液であるＢ液の粘度をＢ型粘度計
で測定した結果を表４の粘度特性として表示した。

【００９０】ところで、比較例１の（イ）は本発明の懸
濁型グラウト剤の構成成分の一つである（４）かんすい
化合物を除いた系、すなわち公知の水ガラス−スラグ−
消石灰から成る懸濁型薬液処方の一例であるが、３時間
後で０．２ｋｇｆ／ｃｍ²と低く、２４時間経過後の固
結強度も３．９ｋｇｆ／ｃｍ²と強度立上がり性が低い
結果であった。また比較例２の（ロ）は本発明の懸濁型
グラウト剤の構成成分の一つである（３）水ガラス成分
を除いた系であるが、５時間後では０．１ｋｇｆ／ｃｍ
²程度と低く、５日経過後にようやく３４ｋｇｆ／ｃｍ²
の高強度固結体を形成しかつ非自己崩壊性の性質を有し
ていることが判明した。しかし懸濁型薬液組成物（ロ）
は緊急時対応型の薬液組成物としては不適格なものであ
った。

【００９１】また比較例３の（ハ）は本発明の懸濁型グ
ラウト剤の構成成分の一つである（１）微粒子水砕スラ
グ及び（４）かんすい化合物とを除いた系であるが、５
日後の固結体強度が０．２ｋｇｆ／ｃｍ²と高強度が全
く得られていない結果であった。また比較例４の（ニ）
は本発明の懸濁型グラウト剤の構成成分の一つである
（３）水ガラス成分を除いた系の別の例であるが、比較
例２の（ロ）と同様、固結速度が遅いということが判明
した。比較例５の（ホ）は本発明の懸濁型グラウト剤の
構成成分の一つである（５）セメント用流動化剤を除い
た例であるが、潜在水硬性微粒子を主成分とする懸濁液
であるＢ液の流動性が確保できないという結果であり、
したがって２液配合作業が困難であるか、又は全く不可
能であった。したがって比較例５の（ホ）の強度立上が
り性試験と乾−湿繰返し試験はおこなっていない。

【００９２】

【表４】

【００９３】実施例１１〜実施例１３ 表１記載の水砕スラグＮｏ．３の３５０部、セル透気法
で求めたブレーン値がおおよそ２８，０００ｃｍ²／ｇ
の超微粒子消石灰の５０部、メルフロー４０の２．５部
を２％程度の海水が混ざった地下水の３６２部とからな
る硬化剤である懸濁スラリー溶液Ｂ液の５００ｍｌを調
製した。一方、表５で示したように、かんすいＡ溶液と
ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏのモル比が３．１２でかつＮａ₂Ｏ分
としての含有量が９．４重量％のＪＩＳ−３号水ガラス
溶液及び水道水とから、表５のＡ−１〜Ａ−３に記載の
配合割合である主剤Ａ液の各２００ｍｌ液をそれぞれ調
製した。それぞれ液温を約２０℃とし、前記Ｂ液の１０
０ｍｌと表５のＡ−１またはＡ−２またはＡ−３の１０
０ｍｌを採取し、その全量を混和させて、表５の実施例
１１〜１３の薬液とした。なお、表５記載の懸濁型薬液
番号XI〜XIIIの薬液２００ｍｌを用いてゲルタイム測定
と同時に以下の試験を行なった。まずゲルタイム試験で
は、混合時点を基準とし流動性が無くなった時点をゲル
タイムとし、表５中にゲルタイム特性として一括表示し
た。また該薬液は混合攪拌後直ちに直径５０ｍｍφ、高
さ１００ｍｍの鋼製モールド成形容器に注ぎ、２４時間
または１５０時間該モールド中で密閉養生したのち脱型
し、１軸圧縮強度を測定し、その結果を表５のホモゲル
強度として記載した。

【００９４】なお、実施例１１〜１３の各薬液のＢ型粘
度計測定による室温粘度は実施例１の１薬液で２３０ｃ
ｐｓ、実施例１２の薬液で２６０ｃｐｓ、実施例１３の
薬液で４６０ｃｐｓ程度であり、すべて低粘度懸濁型薬
液であった。また５号珪砂１００容量部と懸濁薬液４０
容量部とを配合してなる７日室温密閉養生後のサンドゲ
ル強度は実施例１１の薬液で１２０ｋｇｆ／ｃｍ²、実
施例１２の薬液で１６２ｋｇｆ／ｃｍ²、実施例１３の
薬液で１９２ｋｇｆ／ｃｍ²の値を示し、非常に高強度
な特性を示した。

【００９５】比較例６ 硬化剤Ｂ液としては実施例１１〜同１３で用いたＢ液と
同一組成からなる液を用意した。一方、表５で示したよ
うにＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏのモル比が３．１２でかつＮａ₂
Ｏ分としての含有量が９．４重量％のＪＩＳ−３号水ガ
ラス溶液及び水道水とからなる、表５に記載のＡ−４の
配合割合である主剤Ａ液の２００ｍｌ液を調製した。そ
れぞれ液温を約２０℃とし、前記Ｂ液の１００ｍｌと表
５のＡ−４の１００ｍｌとを採取してその全量を混和さ
せて表５の比較例６の薬液とした。なお、表５記載の懸
濁型薬液番号（ヘ）の薬液２００ｍｌを用いてゲルタイ
ム測定と同時に以下の試験を行なった。まずゲルタイム
試験では、混合時点を基準とし流動性が無くなった時点
をゲルタイムとし、表５中にゲルタイム特性として一括
表示した。また該薬液は混合攪拌後直ちに直径５０ｍｍ
φ、高さ１００ｍｍの鋼製モールド成形容器に注ぎ、２
４時間または１５０時間該モールド中で密閉養生したの
ち脱型し、１軸圧縮強度を測定し、その結果を表５のホ
モゲル強度として記載した。また５号珪砂１００容量部
と懸濁薬液４０容量部とを配合してなる７日室温密閉養
生後のサンドゲル強度は４７ｋｇｆ／ｃｍ²の値を示し
た。

【００９６】

【表５】

【００９７】かんすいＡを含んで成る実施例１１〜１３
記載の薬液組成物と、かんすいＡを全く含まない比較例
６との比較では、明らかに前者の懸濁型グラウト剤がゲ
ル化後の短時間での固結強度発現性が高い薬液であると
言え、同時に前者の薬液の方が比較例組成物よりはるか
に高強度ホモゲル体を生成する特徴を持っていると言え
る。

【００９８】また実施例１１〜１３からはスラグ、水ガ
ラス、消石灰、セメント用流動化剤等の各濃度を一定に
した時、かんすい含有濃度を高めるとよりゲル化時間は
短縮されると共に早期強度立上がり性が向上し、特にそ
の１日経過後のホモゲル強度が向上することを示してい
る。すなわち本発明の懸濁型グラウト剤中にはかんすい
成分すなわち炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリウム
が欠かせない成分であることが良く判る。

【００９９】実施例１４ 後述するモデル地盤の中心部かつその容器低部から１０
ｃｍ上がった位置にグラウト吐出口が配置され、２ショ
ット方式対応の先端部混合型高圧噴射式グラウト注入管
（３重管構造のグラウト液噴射式注入管ともいう）を設
置してなる１辺の幅が１００ｃｍの四角、高さ１５０ｃ
ｍの鋼鉄製枠容器を地表面に置き、その中に４号珪砂を
いっぱいに充填し、水で締め固めをし、２日放置し砂質
土モデル地盤を用意した。

【０１００】ところで前記実施例１１〜１３の項で示し
たＢ液と全く同一組成の硬化剤懸濁液Ｂ液の１０リット
ルと、表５のＡ液番号Ａ−２で示したものと同一組成か
らなる主剤液Ａ液の１０リットルとを別々のポリバケツ
容器に用意した。各液内部を攪拌下に液温が２０℃前後
になるように調製した後、その主剤液Ａと硬化剤液Ｂと
を容量比で１：１となるように送液ポンプで送液し、二
重管からなるグラウト注入管に該２液（実施例１２に記
載の薬液番号XIIに相当する２液混合型薬液組成物）を
別々に供給させ、吐出圧力２００〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ
²でグラウト管周辺の全方向に吐出させながら少しずつ
該注入管を引上げて、３０ｃｍ引上げた所で全ての作業
を停止すると共にグラウト管を引き抜いて放置した。

【０１０１】５時間経過後に該モデル地盤構築用容器を
解体して後該モデル地盤に水道水を勢いよく吹き付けて
非固結部分を洗い流した結果、約高さ２８ｃｍ、半径約
４８〜５０ｃｍ大のほぼ円柱状の一体化された固結地盤
が表れた。その固結体から３ケのサンドゲルコアを採取
し１軸圧縮強度特性を測定した結果、１０７〜１３３ｋ
ｇｆ／ｃｍ²と測定値にはバラツキはあるもののその値
は高強度であった。なお、そのまま１ケ月以上外気にさ
らしたが固結体の外観は特に変化が全く見られず、最終
的には１５０〜１７０ｋｇｆ／ｃｍ²のサンドゲル強度
となっており、耐久性に富むものであった。以上の結
果、実施例１４で用いた薬液番号XIIの薬液組成物は緊
急対策地盤改良用として十分に通用すると思料される水
ガラス系懸濁型グラウト組成物であった。

【０１０２】比較例７ 実施例１４に於いて使用する２液型懸濁薬液を、比較例
１［薬液番号（イ）］とした以外は同様にして注入固結
試験を実施したところ、４時間経過後の固結状況の観察
では全く一体固結地盤は形成されず洗浄用水道水の水圧
で容易に崩壊する程度の固結強度しか発揮されていなか
った。したがって比較例１の薬液では薬液適性は良かっ
たが、緊急対策地盤改良用の薬液としては全く不適当と
判断された。

【０１０３】比較例８ 実施例１４に於いて使用する２液型懸濁薬液を、比較例
６［薬液番号（ヘ）］とした以外は同様にして注入固結
試験を実施したところ、４時間経過後の固結状況の観察
では全く一体固結地盤は形成されず洗浄用水道水の水圧
で容易に崩壊する程度の固結強度しか発揮されていなか
った。したがって比較例６の薬液に於いても薬液注入作
業適性は問題無かったが緊急対策地盤改良用の薬液とし
ては全くもって不適当と判断された。

【０１０４】

【発明の効果】前記した実施例と比較例とから明らかな
ように本発明の懸濁型グラウト剤は優れた瞬結から緩結
の１次ゲル化特性を持つと同時にゲル化後の短時間の強
度発現性に極めて優れる特徴を有することが明白であ
る。前記特徴はグラウト総量１ｍ ³中に、ガラス質な微
粒子水砕スラグの５０〜５００ｋｇ、微粒子カルシウム
化合物の３００〜１０ｋｇ、水ガラス及び／またはコロ
イダルシリカの１５０〜５ｋｇ、かんすい化合物の１０
〜２００ｋｇ、セメント用流動化剤の０．１〜５ｋｇ、
残り水とからなる懸濁型グラウト剤とすることではじめ
て達成されるものである。また本発明の懸濁型グラウト
剤は実施例１４で明らかなように、軟弱地盤中に短時間
内に強固な固結柱状構造体を形成できるなど、すでに公
知の注入方式を種々利用する使用形態等でも容易に軟弱
地盤を短時間内に改善できる。それ故に緊急的な地盤改
良補強を要する例えば、堤防、岸壁、崖、土手、埋立て
地等の軟弱崩壊性地盤等に対して特に好ましく使用でき
る新規な懸濁型グラウト剤と言える。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラウト総量１ｍ³中に、微粒子水砕ス
   ラグの５０〜５００ｋｇと、セメント、消石灰、生石
   灰、無水石膏、半水石膏又は２水石膏から選ばれた少な
   くとも１種の微粒子カルシウム化合物の３００〜１０ｋ
   ｇと、水ガラス及び／またはコロイダルシリカの１５０
   〜５ｋｇと、固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
   ウム又は炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選
   ばれた少なくとも１種の１０〜２００ｋｇと、セメント
   用流動化剤の０．１〜５ｋｇ、残りの水とからなる懸濁
   型グラウト剤。
2. 【請求項２】 懸濁型グラウト剤が、下記の主剤液Ａと
   硬化剤液Ｂの２液からなり、その２液を容量比率で
   （４：１）〜（１：４）の範囲で混合してなることを特
   徴とする請求項１記載の懸濁型グラウト剤。主剤液Ａ
   が、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表
   されるモル比が２〜５の範囲にある水ガラス及び／また
   はＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏで表さ
   れるモル比が２０〜２５０の範囲にあるコロイダルシリ
   カと固形かんすい、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は
   炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合物から選ばれた少
   なくとも１種とを含有してなる水溶液、 硬化剤液Ｂが、微粒子水砕スラグと、セメント、消石
   灰、生石灰、無水石膏、半水石膏又は２水石膏から選ば
   れた少なくとも１種の微粒子カルシウム化合物とセメン
   ト用流動化剤とを含有する水懸濁液。
3. 【請求項３】 懸濁型グラウト剤に、更に、第２及び／
   又は第３アルカリ金属燐酸塩、第２及び／又は第３アル
   カリ土類金属燐酸塩、糖及び／又は糖アルコール類、水
   溶性有機酸、重炭酸塩、重硫酸塩または尿素及びその誘
   導体から選ばれた１種または２種以上からなるゲル化抑
   制剤を、グラウト総量１ｍ³当り固形分換算で０．０１
   〜５ｋｇの範囲で含有させることを特徴とする請求項１
   または２記載の懸濁型グラウト剤。
4. 【請求項４】 微粒子水砕スラグが、ブレーン値８，０
   ００〜３０，０００ｃｍ²／ｇ であることを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
5. 【請求項５】 微粒子水砕スラグが、微粒子高炉水砕ス
   ラグであり、グラウト総量１ｍ³当り１００〜３５０ｋ
   ｇの範囲で含有していることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
6. 【請求項６】 微粒子カルシウム化合物が、ブレーン値
   ８，０００〜３０，０００ｃｍ²／ｇ の微粒子消石灰ま
   たは微粒子生石灰または微粒子セメントであることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の懸濁型グラウ
   ト剤。
7. 【請求項７】 固形かんすいが、炭酸ナトリウムと炭酸
   カリウムの重量配合比率で９９：１〜１：９９の範囲、
   かつ第２燐酸塩を０．０１〜５重量％の範囲で含有して
   なる組成物であり、その固形かんすいをグラウト総量１
   ｍ³当り固形分換算で２０〜１５０ｋｇの範囲で含有し
   ていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
   の懸濁型グラウト剤。
8. 【請求項８】 セメント用流動化剤がナフタリンスルホ
   ン酸塩及びその誘導体、リグニンスルホン酸塩及びその
   誘導体、ナフタリンスルホン酸リグニンスルホン酸ホル
   マリン共縮合物、アルキルアリルスルホン酸塩のホルマ
   リン縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン縮合
   物、ポリカルボン酸系高分子化合物、ポリエーテルカル
   ボン酸系高分子化合物等から選ばれた少なくとも１種で
   あることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
   懸濁型グラウト剤。
9. 【請求項９】 地中の不安定地盤に対し、請求項１〜８
   のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を２液型とし、か
   つ１．５ショット方式または２ショット方式にて、グラ
   ウト注入管を介して圧入または噴射させて地盤中の土粒
   子間に浸透または流動混合させて一体固結させることを
   特徴とする地盤注入固結法。
10. 【請求項１０】 地中の不安定地盤に対し、請求項１〜
    ８のいずれかに記載され、かつ、ゲルタイムが１分未満
    の急結性の懸濁型グラウト剤を１次注入後、更に請求項
    １〜８のいずれかに記載され、かつ、ゲルタイムが１分
    以上６０分以下の緩結性の懸濁型グラウト剤を２次注入
    するいわゆる複相注入方式で行なうことを特徴とする請
    求項９記載の地盤注入固結法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜８のいずれかに記載の懸濁
    型グラウト剤を、地中深く下ろされたグラウト注入ミキ
    シング管を介し、超高圧吐出させ、該注入管周囲の全方
    向に吐出させると共に、該注入ミキシング管を引上げま
    たは引き下ろす操作を行ない、注入管周辺の土砂と該懸
    濁型グラウト剤とを一体混合させて、固結せしめること
    により、連続地中杭または連続地中壁を構築することを
    特徴とする請求項９記載の地盤注入固結法。