JPH10168452A - 水ガラス系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
とピロ燐酸アルカリ金属塩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】 本発明の新規な水ガラス系懸濁型グラウト剤
は、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、低粘度で浸透注入固結または噴射加圧注入固結等が
可能で、ゲル化後の固結強度立上がり特性に優れる。

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水ガラス系懸濁
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水
ガラス系懸濁型グラウト剤が開示・提案されている。

【０００５】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。

【０００６】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
する水ガラス系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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】

【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。

【００１０】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１ｋｇｆ／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懸濁型グラウト剤を提供する
ことにある。

【００１１】

【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
リカとピロ燐酸アルカリ金属塩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液を混合してなる水ガラス系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。

【００１２】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、ピロ燐酸アルカリ金属
塩の１０〜２００ｋｇと、セメント用流動化剤の０．１
〜５ｋｇと、残りの水とからなる水ガラス系懸濁型グラ
ウト剤である。

【００１３】好ましくは該水ガラス系懸濁型グラウト剤
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。

【００１４】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Ｓ
ｉＯ 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ピロ燐酸アルカリ金属塩とを含
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。

【００１５】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、本発明の水ガラス系懸濁型グラウト
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
本発明の水ガラス系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
水ガラス系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。

【００１６】またより好ましくは、本発明の水ガラス系
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
と本発明の水ガラス系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。

【００１７】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、ピロ燐酸アルカリ金属塩の１０〜２００ｋｇと、セ
メント用流動化剤の０．１〜５ｋｇと、残りの水とから
なる水ガラス系懸濁型グラウト剤。

【００１８】（２） 水ガラス系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）記載の水ガラス系懸濁型グ
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Ｓ
ｉＯ₂／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ピロ燐酸アルカリ金属塩とを含
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。

【００１９】（３） 水ガラス系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）記載の水ガラス系懸濁型グ
ラウト剤。

【００２０】（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水ガラス系懸
濁型グラウト剤。

【００２１】（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水ガラス系懸濁型グラウト
剤。

【００２２】（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水ガ
ラス系懸濁型グラウト剤。

【００２３】（７） ピロ燐酸アルカリ金属塩が、ピロ
燐酸ナトリウム及び／またはピロ燐酸カリウムであり、
グラウト総量１ｍ³当り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
記載の水ガラス系懸濁型グラウト剤。

【００２４】（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又はポリエー
テルカルボン酸系高分子化合物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
に記載の水ガラス系懸濁型グラウト剤。

【００２５】（９） 地中の不安定地盤に対し、（１）
〜（８）のいずれかに記載の水ガラス系懸濁型グラウト
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。

【００２６】（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分未満の急結性の水ガラス系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
水ガラス系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。

【００２７】（１１） （１）〜（８）のいずれかに記
載の水ガラス系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
管周辺の土砂と該水ガラス系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。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の水ガラス系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）
ピロ燐酸アルカリ金属塩、（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のグラウト用組
成物である。

【００２９】本発明の水ガラス系懸濁型グラウト剤（以
下の記載では水ガラス系懸濁型グラウト剤を単に懸濁型
グラウト剤または薬液と呼ぶこととする。）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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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）
ピロ燐酸アルカリ金属塩や（３）水ガラス等を用いた場
合も例外ではない。

【００３３】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，
０００ｃｍ²／ｇ以上、かつ最大粒子サイズが大きくて
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。

【００３４】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８０〜４００Ｋｇ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を超える場合に於いては、本発明の水ガラ
ス系該懸濁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。

【００３５】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、それらの（２）微粒子カルシウム化合物の存在によ
って、はじめて本発明の懸濁型グラウト剤の急結固結強
度の立上がり性が確保できることが挙げられる。

【００３６】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ても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。

【００３７】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。

【００３８】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。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、（１）微粒子水砕スラグと一
緒に配合された懸濁水溶液の粘度が高くなりすぎて薬液
送液作業性に欠ける傾向にあるからである。

【００３９】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必須であるからであり、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）ピロ燐酸アルカリ金属塩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した水硬
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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】本発明の懸濁型グラウト剤の１ｍ³中に
は、（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩を１０〜２００ｋｇ
の範囲、好ましくは２０〜１５０ｋｇの範囲で含有させ
る。その（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩の具体的な例と
しては、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウム、ピロ
燐酸リチウム等が挙げられ、それらの１種または２種以
上の混合物であって良い。その（４）ピロ燐酸アルカリ
金属塩を得る為の製造方法等には特に制約は無く、例え
ば燐酸水素２ナトリウム塩結晶を加熱脱水するとピロ燐
酸ナトリウム塩が、また燐酸水素２カリウム塩結晶を加
熱脱水することでピロ燐酸カリウム塩がそれぞれ容易に
得られることが知られている。

【００４５】（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩は基本的に
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）ピロ燐酸アル
カリ金属塩としては無水物、水和物のいずれかであって
良く、特に制約は無い。前記した（４）ピロ燐酸アルカ
リ金属塩中、ピロ燐酸カリウムとピロ燐酸ナトリウムが
特に安価で市場で入手しやすいことから好ましい例とし
て挙げられ、中でもピロ燐酸カリウムが水への飽和溶解
度が高いことからより一層好ましい例である。

【００４６】本発明のグラウト剤組成物では、（４）ピ
ロ燐酸アルカリ金属塩の含有割合はグラウト剤総量１ｍ
³当り１０〜２００ｋｇの範囲、好ましくは２０〜１５
０Ｋｇの範囲、より好ましくは５０〜１００Ｋｇ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。

【００４７】（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩の中でもピ
ロ燐酸ナトリウムは室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
場合が有り得る。したがってその場合には、その未溶解
重量分を他の溶解性に富む例えばピロ燐酸カリウムと併
用させる形で実現することで良い。該（４）ピロ燐酸ア
ルカリ金属塩は基本的に水溶液とした時のＰＨ値がアル
カリ性を示すことが重要な点として挙げられ、水溶液が
酸性を呈するいわゆる酸性ピロ燐酸アルカリ金属塩は本
発明の（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩からは除外され
る。

【００４８】特に制約されるものでは無いが、好ましく
は該（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩を水で溶解後、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。

【００４９】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。

【００５０】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０．５〜３ｋ
ｇ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。

【００５１】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）ピロ燐酸アルカリ金
属塩含有の（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。

【００５２】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。

【００５３】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（２：１）〜
（１：２）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。

【００５４】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）ピ
ロ燐酸アルカリ金属塩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。

【００５５】前記Ａ液とＢ液が混和された結果、その混
和液１ｍ³中には、ガラス質な（１）微粒子水砕スラグ
粉が５０〜５００ｋｇの範囲、（２）微粒子カルシウム
化合物が３００〜１０ｋｇ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１５０〜５ｋ
ｇの範囲、（４）ピロ燐酸アルカリ金属塩が１０〜２０
０ｋｇの範囲、（５）セメント用流動化剤が０．１〜５
ｋｇ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。

【００５６】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）ピ
ロ燐酸アルカリ金属塩を含有する水溶液。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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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、炭酸ナ
トリウム及び／または炭酸カリウムまたは炭酸リチウム
を含有させることができる。その炭酸ナトリウム及び／
または炭酸カリウムまたは炭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１００ｋｇを超えての使用は
経済性に欠けるため、好ましくない。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】（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。

【００６４】（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。

【００６５】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ゲ
ル化抑制剤の併用等による方法でその目的が達成でき
る。

【００６６】なお本発明の主旨にそぐわないが、本発明
の懸濁型グラウト剤のゲルタイムを３０分以上と出来る
だけ長時間のゲルタイム（ロング型）でかつゆっくりと
した強度発現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。

【００６７】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特徴と
する方法である。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】（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。

【００７３】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。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。

【００７４】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軸圧縮強度を
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３００ｋｇｆ／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。上記したゲル化後約２〜３時間後で１〜２０
ｋｇｆ／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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】

【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。

【００７８】［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。

【００７９】

【表１】

【００８０】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。

【００８１】３．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。

【００８２】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、試薬ピロ燐酸カリウム、試薬ピ
ロ燐酸ナトリウム、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１５
０ｍｌ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ピロ燐酸塩を水道
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。

【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２の１
軸圧縮強度特性として記載した。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】

【表２】

【００８７】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２２ｋｇｆ／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。

【００８８】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、試薬ピロ燐酸カリウム、試薬ピロ燐酸ナトリウ
ム、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、VI
Iではそれぞれ主剤液Ａ５００ｍｌと硬化剤液Ｂ５００
ｍｌ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VIII〜Ｘ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試
薬ピロ燐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３中にゲルタイム特性として
一括表示した。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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２５ｋｇｆ／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。

【００９３】

【表３】

【００９４】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、試薬ピロ燐酸カリウ
ム、水道水を用意し、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Ａ５００
ｍｌ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１００ｍ
ｌ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試
薬ピロ燐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４中にゲルタイム特性として
一括表示した。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。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）ピロ燐酸アルカリ金属塩を
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、２４時間では全くゲル化せず５日経過後に
ようやく４ｋｇｆ／ｃｍ²程度の弱いゲル特性を示し
た。従って懸濁型薬液（ロ）は緊急時対応型の薬液組成
物としては極めて不適格なものであった。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）ピロ燐酸アル
カリ金属塩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。

【００９８】

【表４】

【００９９】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。

【０１００】一方、表５で示したように、試薬ピロ燐酸
カリウムと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１００ｍｌと表５のＡ−１またはＡ−２またはＡ
−３の１００ｍｌ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。

【０１０１】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。

【０１０２】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１１の薬液で１８０ｃ
ｐｓ、実施例１２の薬液で２００ｃｐｓ、実施例１３の
薬液で２３０ｃｐｓ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８１．５ｋｇｆ／ｃｍ²、
実施例１２の薬液で１５７ｋｇｆ／ｃｍ²、実施例１３
の薬液で１８８ｋｇｆ／ｃｍ²の値を示し、非常に高強
度な特性を示した。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】また該薬液は混合攪拌後直ちに直径５０ｍ
ｍφ、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。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。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】ピロ燐酸アルカリ金属塩を含んで成る実施
例１１〜１３記載の薬液組成物と、ピロ燐酸アルカリ金
属塩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。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、ピロ燐酸アルカリ金属塩の含
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ピロ燐酸アルカリ金属塩が欠
かせない成分であることが良く判る。

【０１０８】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。

【０１０９】そこで、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。

【０１１０】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、８５〜１１０ｋｇ
ｆ／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１３５〜１５５ｋｇｆ／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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。

【０１１３】

【発明の効果】前記した実施例と比較例とから明らかな
ように本発明の水ガラス系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
短時間の固結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１ｍ³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、ピロ燐酸
アルカリ金属塩の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。

【０１１４】また本発明の水ガラス系懸濁型グラウト剤
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。それゆえ、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
る新規な水ガラス系懸濁型グラウト剤と言える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０１ // Ｃ０４Ｂ 111:70 Ｃ０９Ｋ 103:00

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、ピロ燐酸アルカリ金属塩の１０〜２００ｋ
   ｇと、セメント用流動化剤の０．１〜５ｋｇと、残りの
   水とからなる水ガラス系懸濁型グラウト剤。
2. 【請求項２】 水ガラス系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記載の水ガラス系懸濁型グラウ
   ト剤。主剤液Ａが、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ及び／またはＳｉ
   Ｏ₂／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ピロ燐酸アルカリ金属塩とを含有し
   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】 水ガラス系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１ｍ ³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記載の水ガラス系懸濁型グラウト
   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水ガラス系懸濁型グラ
   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水ガラス系懸濁型グラウト剤。
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水ガラス系懸
   濁型グラウト剤。
7. 【請求項７】 ピロ燐酸アルカリ金属塩が、ピロ燐酸ナ
   トリウム及び／またはピロ燐酸カリウムであり、グラウ
   ト総量１ｍ³当り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水
   ガラス系懸濁型グラウト剤。
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又はポリエーテルカ
   ルボン酸系高分子化合物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
   水ガラス系懸濁型グラウト剤。
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水ガラス系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
    の急結性の水ガラス系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分以下の緩結性の水ガラス系懸濁型
    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水ガ
    ラス系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
    土砂と該水ガラス系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。