JPH10306280A - 珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法 - Google Patents
珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法Info
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- JPH10306280A JPH10306280A JP13056097A JP13056097A JPH10306280A JP H10306280 A JPH10306280 A JP H10306280A JP 13056097 A JP13056097 A JP 13056097A JP 13056097 A JP13056097 A JP 13056097A JP H10306280 A JPH10306280 A JP H10306280A
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- 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
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】得られるゲル化体が充分な弾力性と強度を有
し、かつ、施工時の作業性や安全性が良好な珪酸塩系土
質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法を提供
する。 【解決手段】アルカリ珪酸塩水溶液よりなる主剤液とそ
の硬化剤液とからなる珪酸塩系土質安定用薬液であっ
て、該硬化剤液に合成ゴムラテックスおよび合成樹脂エ
マルジョンの群から選ばれた少なくとも１種のポリマー
を主成分としたポリマー乳剤が配合されていることを特
徴とする珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地
盤安定化工法。
し、かつ、施工時の作業性や安全性が良好な珪酸塩系土
質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法を提供
する。 【解決手段】アルカリ珪酸塩水溶液よりなる主剤液とそ
の硬化剤液とからなる珪酸塩系土質安定用薬液であっ
て、該硬化剤液に合成ゴムラテックスおよび合成樹脂エ
マルジョンの群から選ばれた少なくとも１種のポリマー
を主成分としたポリマー乳剤が配合されていることを特
徴とする珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地
盤安定化工法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は土質の安定化方法、
更に詳しくは珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用い
た地盤安定化工法に関する。
更に詳しくは珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用い
た地盤安定化工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軟弱地盤を強化したり、漏水地盤
を止水するために、種々の薬液を地盤内に注入し、地盤
中でゲル化させる地盤安定化工法が知られている。特
に、アルカリ珪酸塩水溶液を主剤液とし、これとアルカ
リ珪酸塩の硬化剤水溶液（以下、硬化剤液と略す）とを
組み合わせた薬液からなる、いわゆる珪酸塩系グラウト
は、安価である、他のグラウト類と比較して環境汚染を
起こす恐れが小さい等の特徴を持つため、現在広く実用
化されている。
を止水するために、種々の薬液を地盤内に注入し、地盤
中でゲル化させる地盤安定化工法が知られている。特
に、アルカリ珪酸塩水溶液を主剤液とし、これとアルカ
リ珪酸塩の硬化剤水溶液（以下、硬化剤液と略す）とを
組み合わせた薬液からなる、いわゆる珪酸塩系グラウト
は、安価である、他のグラウト類と比較して環境汚染を
起こす恐れが小さい等の特徴を持つため、現在広く実用
化されている。
【０００３】一方、特開平２−２９８５８１号公報に
は、硬化可能な水ガラス系注入材とアスファルト乳剤、
あるいはアスファルト乳剤とゴムラテックスを配合して
なる、主としてトンネル等の裏込め注入材に使用される
止水材料が開示されている。そして、使用するアスファ
ルト乳剤は、天然アスファルト、石油アスファルトのよ
うなアスファルトを溶融しこれを乳化剤によって水に分
散させたものであり、その固形分は４０〜６０重量％の
範囲のものが適していることが記載されている。
は、硬化可能な水ガラス系注入材とアスファルト乳剤、
あるいはアスファルト乳剤とゴムラテックスを配合して
なる、主としてトンネル等の裏込め注入材に使用される
止水材料が開示されている。そして、使用するアスファ
ルト乳剤は、天然アスファルト、石油アスファルトのよ
うなアスファルトを溶融しこれを乳化剤によって水に分
散させたものであり、その固形分は４０〜６０重量％の
範囲のものが適していることが記載されている。
【０００４】また、作業を効率的に行うためのこれら配
合成分の混合順序として、配合成分をそのまま順次に混
合する方法、あるいは、まず水ガラス系注入材の主剤で
ある水ガラスにアスファルト乳剤とゴムラテックスとを
添加して均一に混合してから最後に反応硬化剤を加える
ようにする方法の記載もある。
合成分の混合順序として、配合成分をそのまま順次に混
合する方法、あるいは、まず水ガラス系注入材の主剤で
ある水ガラスにアスファルト乳剤とゴムラテックスとを
添加して均一に混合してから最後に反応硬化剤を加える
ようにする方法の記載もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ珪酸塩水溶液
を主剤液とし、これと硬化剤とを組み合わせた薬液から
なる珪酸塩系グラウトによるゲル化体は、弾力性に乏し
いため、二次的なクラックが生じやすいほか、周囲に発
生した微振動がゲル化体中を伝わりやすく、変形や破壊
が生じやすいという問題点があった。
を主剤液とし、これと硬化剤とを組み合わせた薬液から
なる珪酸塩系グラウトによるゲル化体は、弾力性に乏し
いため、二次的なクラックが生じやすいほか、周囲に発
生した微振動がゲル化体中を伝わりやすく、変形や破壊
が生じやすいという問題点があった。
【０００６】一方、前記特開平２−２９８５８１号公報
に記載されている止水材料は、その記載内容から明らか
な如く、従来公知の珪酸塩系土質安定用薬液にアスファ
ルト乳剤を配合することにより、得られるゲル化体によ
り高い弾力性を付与し、更に必要によりゴムラテックス
を併用することでより高い強度を付与するというもので
ある。しかし、この止水材料を地盤安定化工法に適用し
ようとした場合には、以下のような問題点がある。
に記載されている止水材料は、その記載内容から明らか
な如く、従来公知の珪酸塩系土質安定用薬液にアスファ
ルト乳剤を配合することにより、得られるゲル化体によ
り高い弾力性を付与し、更に必要によりゴムラテックス
を併用することでより高い強度を付与するというもので
ある。しかし、この止水材料を地盤安定化工法に適用し
ようとした場合には、以下のような問題点がある。
【０００７】配合されるアスファルト乳剤中のアスファ
ルトは、その一般的性質として、付着性が高いので、実
施工の場面では、アスファルト乳剤を配合した薬液を送
液するホースや注入管内等にアスファルトが付着し、こ
れにより、施工時間が経過するとともにホースや注入管
の内径が減じてしまい、薬液送液圧力損失や送液ポンプ
への付加の増大といった問題が生じ、施工効率が著しく
低下してしまう。最悪の場合には、薬液中のアスファル
トにより、ホースや注入管が管内閉塞を起こし、施工を
中断せねばならなくなる。一度付着したアスファルトは
水では容易に除去・洗浄できず、そのためには灯油等の
危険物に該当する有機溶剤を必要とするが、日々施工位
置が移動していく地盤改良等の工事場面においては有機
溶剤に対する安全対策をとることが事実上困難であり、
安全面で大きな問題がある。
ルトは、その一般的性質として、付着性が高いので、実
施工の場面では、アスファルト乳剤を配合した薬液を送
液するホースや注入管内等にアスファルトが付着し、こ
れにより、施工時間が経過するとともにホースや注入管
の内径が減じてしまい、薬液送液圧力損失や送液ポンプ
への付加の増大といった問題が生じ、施工効率が著しく
低下してしまう。最悪の場合には、薬液中のアスファル
トにより、ホースや注入管が管内閉塞を起こし、施工を
中断せねばならなくなる。一度付着したアスファルトは
水では容易に除去・洗浄できず、そのためには灯油等の
危険物に該当する有機溶剤を必要とするが、日々施工位
置が移動していく地盤改良等の工事場面においては有機
溶剤に対する安全対策をとることが事実上困難であり、
安全面で大きな問題がある。
【０００８】上記問題点に加え、アスファルト乳剤は、
主剤であるアルカリ珪酸塩水溶液と混合されると、混合
比率にもよるが、長くとも１時間以内にアスファルトが
乳化状態を維持できずに分離を起こしてしまうという問
題点もある。そのため、特開平２−２９８５８１号公報
に記載されている方法で土質安定用薬液を調製し、地盤
安定化の施工を行おうとした場合、地盤内への注入作業
中に薬液調製槽内でアスファルトが分離を起こし、作業
を継続することができなくなる恐れがある。
主剤であるアルカリ珪酸塩水溶液と混合されると、混合
比率にもよるが、長くとも１時間以内にアスファルトが
乳化状態を維持できずに分離を起こしてしまうという問
題点もある。そのため、特開平２−２９８５８１号公報
に記載されている方法で土質安定用薬液を調製し、地盤
安定化の施工を行おうとした場合、地盤内への注入作業
中に薬液調製槽内でアスファルトが分離を起こし、作業
を継続することができなくなる恐れがある。
【０００９】以上のように、特開平２−２９８５８１号
公報に記載されている止水材料を地盤安定化工法に適用
しようとした場合には、施工作業性や安全面に関し多く
の問題点がある。
公報に記載されている止水材料を地盤安定化工法に適用
しようとした場合には、施工作業性や安全面に関し多く
の問題点がある。
【００１０】本発明の目的は、従来の方法における上記
問題点を改善し、得られるゲル化体が充分な弾力性と強
度を有し、かつ、施工時の作業性や安全性が良好な珪酸
塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法
を提供することにある。
問題点を改善し、得られるゲル化体が充分な弾力性と強
度を有し、かつ、施工時の作業性や安全性が良好な珪酸
塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、珪酸塩系土質安定用
薬液において、ポリマー乳剤として特定のものを選定
し、薬液の調製の際、この特定のポリマー乳剤を硬化剤
液に予め配合することで、施工作業性に関する問題点が
著しく改善され、かつ、主剤液と硬化剤液の混合時に
は、混合液中のＳｉＯ2 成分に対し特定のポリマー乳剤
中のポリマー成分が特定の範囲の量比となるように混合
して用いると、意外にもアスファルト乳剤を使用しなく
とも、得られるゲル化体に充分な弾力性と高い強度を同
時に付与できるということを見いだし本発明に到達し
た。
点を解決すべく鋭意検討した結果、珪酸塩系土質安定用
薬液において、ポリマー乳剤として特定のものを選定
し、薬液の調製の際、この特定のポリマー乳剤を硬化剤
液に予め配合することで、施工作業性に関する問題点が
著しく改善され、かつ、主剤液と硬化剤液の混合時に
は、混合液中のＳｉＯ2 成分に対し特定のポリマー乳剤
中のポリマー成分が特定の範囲の量比となるように混合
して用いると、意外にもアスファルト乳剤を使用しなく
とも、得られるゲル化体に充分な弾力性と高い強度を同
時に付与できるということを見いだし本発明に到達し
た。
【００１２】本発明の第一の発明は、アルカリ珪酸塩水
溶液よりなる主剤液とアルカリ珪酸塩の硬化剤液とから
なる珪酸塩系土質安定用薬液であって、該硬化剤液に合
成ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョンの群から
選ばれた少なくとも１種のポリマー乳剤が配合されてい
ることを特徴とする珪酸塩系土質安定用薬液を要旨とす
る。
溶液よりなる主剤液とアルカリ珪酸塩の硬化剤液とから
なる珪酸塩系土質安定用薬液であって、該硬化剤液に合
成ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョンの群から
選ばれた少なくとも１種のポリマー乳剤が配合されてい
ることを特徴とする珪酸塩系土質安定用薬液を要旨とす
る。
【００１３】第二の発明は、珪酸塩系土質安定用薬液を
地盤内に注入し、地盤内でゲル化させて地盤を安定化さ
せるにあたり、薬液として第一の発明の珪酸塩系土質安
定用薬液を用いることを特徴とする地盤安定化工法を要
旨とする。
地盤内に注入し、地盤内でゲル化させて地盤を安定化さ
せるにあたり、薬液として第一の発明の珪酸塩系土質安
定用薬液を用いることを特徴とする地盤安定化工法を要
旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の珪酸塩系土質安定用薬液の主剤としてのアルカ
リ珪酸塩は、従来から珪酸塩系グラウトに用いられてい
るもの、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ−１４０
８）に規定されている１〜３号珪酸ソーダ、またはＳｉ
Ｏ2 ／Ｎａ2Ｏ（モル比）が４〜１００の範囲であるシ
リカゾル等を用いることができる。また、「ニトロッ
ク」（商品名、日東化学工業社製）を用いることもでき
る。
本発明の珪酸塩系土質安定用薬液の主剤としてのアルカ
リ珪酸塩は、従来から珪酸塩系グラウトに用いられてい
るもの、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ−１４０
８）に規定されている１〜３号珪酸ソーダ、またはＳｉ
Ｏ2 ／Ｎａ2Ｏ（モル比）が４〜１００の範囲であるシ
リカゾル等を用いることができる。また、「ニトロッ
ク」（商品名、日東化学工業社製）を用いることもでき
る。
【００１５】これらの珪酸ソーダは一般に水溶液状とな
っているが、施工時に更に水で希釈して地盤安定化に適
した適宜の濃度の水溶液にする。例えば、珪酸ソーダ水
溶液（以下、Ａ液と略す）と硬化剤液（以下、Ｂ液と略
す）を等容量ずつ混合しながら地盤中に注入する通常の
施工法において、珪酸ソーダ源としてＪＩＳ３号水ガラ
スが用いられた場合は、該珪酸ソーダ源を２０〜９０容
量％含むように水で希釈したものをＡ液として使用する
のが好ましい。Ａ液中の珪酸ソーダ濃度は高くするほど
処理地盤の強度を大きくすることができる。
っているが、施工時に更に水で希釈して地盤安定化に適
した適宜の濃度の水溶液にする。例えば、珪酸ソーダ水
溶液（以下、Ａ液と略す）と硬化剤液（以下、Ｂ液と略
す）を等容量ずつ混合しながら地盤中に注入する通常の
施工法において、珪酸ソーダ源としてＪＩＳ３号水ガラ
スが用いられた場合は、該珪酸ソーダ源を２０〜９０容
量％含むように水で希釈したものをＡ液として使用する
のが好ましい。Ａ液中の珪酸ソーダ濃度は高くするほど
処理地盤の強度を大きくすることができる。
【００１６】本発明の珪酸塩系土質安定用薬液のＢ液
は、通常の珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤
の水溶液に後記のポリマー乳剤を配合した溶液である。
通常の珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤とし
ては、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウム等で代表
される炭酸水素塩系硬化剤、硫酸水素ナトリウムや硫酸
水素カリウム等で代表される硫酸水素塩系硬化剤、塩化
カルシウムや塩化マグネシウム等で代表される金属塩系
硬化剤、グリオキザールやエチレンカーボネート等で代
表される有機系硬化剤、硫酸やリン酸等で代表される無
機酸系硬化剤、酢酸やクエン酸等で代表される有機酸系
硬化剤等の単独あるいはこれらの混合物をその一例とし
て挙げることができ、本発明の珪酸塩系土質安定用薬液
のＢ液には、上記硬化剤のいずれも用いることができ
る。硬化剤の使用量は施工条件や設定硬化時間などによ
り任意に選ぶことができ、使用量を多く用いると薬液の
硬化時間を短く、一方少なく用いると硬化時間を長く調
節することができる。
は、通常の珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤
の水溶液に後記のポリマー乳剤を配合した溶液である。
通常の珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤とし
ては、炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウム等で代表
される炭酸水素塩系硬化剤、硫酸水素ナトリウムや硫酸
水素カリウム等で代表される硫酸水素塩系硬化剤、塩化
カルシウムや塩化マグネシウム等で代表される金属塩系
硬化剤、グリオキザールやエチレンカーボネート等で代
表される有機系硬化剤、硫酸やリン酸等で代表される無
機酸系硬化剤、酢酸やクエン酸等で代表される有機酸系
硬化剤等の単独あるいはこれらの混合物をその一例とし
て挙げることができ、本発明の珪酸塩系土質安定用薬液
のＢ液には、上記硬化剤のいずれも用いることができ
る。硬化剤の使用量は施工条件や設定硬化時間などによ
り任意に選ぶことができ、使用量を多く用いると薬液の
硬化時間を短く、一方少なく用いると硬化時間を長く調
節することができる。
【００１７】一方、本発明のＢ液に配合できるポリマー
乳剤は、合成ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョ
ンの群から選ばれる。これらのポリマー乳剤は、合成ゴ
ムおよび合成樹脂から選ばれた少なくとも１種のポリマ
ー成分を界面活性剤により水に乳化させたものである。
特に、これを構成するポリマー成分がスチレン−ブタジ
エン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ウレタ
ン重合体、アクリル酸エステル重合体および共重合体、
クロロプレン重合体、およびアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体の群から選ばれた少なくとも１種を主成分
とするものがポリマーの付着性およびゲル体の強度の面
から好ましい。ポリマー乳剤を構成するこれらの（共）
重合体は、５０重量％以下の割合、且つ乳剤の安定性に
悪影響を与えない範囲で、名称に標示された以外の非イ
オン性のモノマー（または構造）ユニットを含んだ共重
合体であっても良い。これらの本発明で使用できるポリ
マー乳剤は相当する市販品をそのまま使用したり、相当
するモノマーの乳化重合により生成するエマルジョンを
そのまま使用することができ、製造法および市販品の例
としては化学工業日報社刊「１３１９７の化学商品」Ｐ
１０３９〜１０６１およびＰ１２１３〜１２１４（１９
９７年発行）記載の相当する商品、あるいは大成社刊
「エマルジョン・ラテックスハンドブック」Ｐ１１６〜
１２１、Ｐ１５０〜１５３、Ｐ１６４〜１６９、Ｐ２１
０〜２１７、Ｐ２３１〜２３７およびＰ２６８〜２７１
など（昭和５０年発行）に記載された製造法や相当する
商品を挙げることができる。ポリマー乳剤中のポリマー
成分の含量には特に制限はないが、通常４０〜７０重量
％の範囲が好適である。
乳剤は、合成ゴムラテックスおよび合成樹脂エマルジョ
ンの群から選ばれる。これらのポリマー乳剤は、合成ゴ
ムおよび合成樹脂から選ばれた少なくとも１種のポリマ
ー成分を界面活性剤により水に乳化させたものである。
特に、これを構成するポリマー成分がスチレン−ブタジ
エン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ウレタ
ン重合体、アクリル酸エステル重合体および共重合体、
クロロプレン重合体、およびアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体の群から選ばれた少なくとも１種を主成分
とするものがポリマーの付着性およびゲル体の強度の面
から好ましい。ポリマー乳剤を構成するこれらの（共）
重合体は、５０重量％以下の割合、且つ乳剤の安定性に
悪影響を与えない範囲で、名称に標示された以外の非イ
オン性のモノマー（または構造）ユニットを含んだ共重
合体であっても良い。これらの本発明で使用できるポリ
マー乳剤は相当する市販品をそのまま使用したり、相当
するモノマーの乳化重合により生成するエマルジョンを
そのまま使用することができ、製造法および市販品の例
としては化学工業日報社刊「１３１９７の化学商品」Ｐ
１０３９〜１０６１およびＰ１２１３〜１２１４（１９
９７年発行）記載の相当する商品、あるいは大成社刊
「エマルジョン・ラテックスハンドブック」Ｐ１１６〜
１２１、Ｐ１５０〜１５３、Ｐ１６４〜１６９、Ｐ２１
０〜２１７、Ｐ２３１〜２３７およびＰ２６８〜２７１
など（昭和５０年発行）に記載された製造法や相当する
商品を挙げることができる。ポリマー乳剤中のポリマー
成分の含量には特に制限はないが、通常４０〜７０重量
％の範囲が好適である。
【００１８】界面活性剤としては、脂肪酸塩、高級アル
コール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、ロジン酸塩等のアニオン性界面活性剤や、ポリオキ
シエチレングリコール型、ポリオキシプロピレングリコ
ール型、多価アルコール型等のノニオン性界面活性剤、
あるいはアルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩のよ
うなカチオン性界面活性剤があり、本発明においてはい
ずれの種類の界面活性剤で乳化されたものでも使用可能
である。ポリマー乳剤中の界面活性剤の含量に特に制限
はないが、通常ポリマー成分の０．１〜１０重量％の範
囲が好適である。
コール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、ロジン酸塩等のアニオン性界面活性剤や、ポリオキ
シエチレングリコール型、ポリオキシプロピレングリコ
ール型、多価アルコール型等のノニオン性界面活性剤、
あるいはアルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩のよ
うなカチオン性界面活性剤があり、本発明においてはい
ずれの種類の界面活性剤で乳化されたものでも使用可能
である。ポリマー乳剤中の界面活性剤の含量に特に制限
はないが、通常ポリマー成分の０．１〜１０重量％の範
囲が好適である。
【００１９】本発明のＢ液に配合するポリマー乳剤の配
合量は、Ａ液とＢ液とを混合した薬液中におけるＳｉＯ
2 分の総量１００重量部あたりポリマー乳剤中のポリマ
ー成分が１０〜４００重量部の範囲が好ましい。ポリマ
ー乳剤の配合量が、この範囲にあるときには、薬液中で
のポリマー乳剤の安定性と形成されたゲル化体の強度お
よび弾力性が特に向上し、均一で強度と弾力性に優れた
ゲル化体が得られる。また、Ａ液とＢ液の混合比は特に
制限されず、ＳｉＯ2 とポリマーの量比が前記条件を満
たすように、Ａ液の水ガラス濃度とＢ液のポリマー濃度
によって適宜決めることが可能であるが、実施工におい
ては等容量混合がよく用いられる。
合量は、Ａ液とＢ液とを混合した薬液中におけるＳｉＯ
2 分の総量１００重量部あたりポリマー乳剤中のポリマ
ー成分が１０〜４００重量部の範囲が好ましい。ポリマ
ー乳剤の配合量が、この範囲にあるときには、薬液中で
のポリマー乳剤の安定性と形成されたゲル化体の強度お
よび弾力性が特に向上し、均一で強度と弾力性に優れた
ゲル化体が得られる。また、Ａ液とＢ液の混合比は特に
制限されず、ＳｉＯ2 とポリマーの量比が前記条件を満
たすように、Ａ液の水ガラス濃度とＢ液のポリマー濃度
によって適宜決めることが可能であるが、実施工におい
ては等容量混合がよく用いられる。
【００２０】本発明の珪酸塩系土質安定用薬液では、ポ
リマー乳剤の配合先はＢ液とする。ポリマー乳剤の配合
先を本発明の規定とは逆のＡ液とした場合、ポリマー乳
剤中のポリマー成分が乳化状態を維持できずに分離を起
こしてしまい、施工作業性、安全性に関する本発明の目
的を達成することができない。
リマー乳剤の配合先はＢ液とする。ポリマー乳剤の配合
先を本発明の規定とは逆のＡ液とした場合、ポリマー乳
剤中のポリマー成分が乳化状態を維持できずに分離を起
こしてしまい、施工作業性、安全性に関する本発明の目
的を達成することができない。
【００２１】本発明の地盤安定化工法は、主剤としての
アルカリ珪酸塩と水とを混合してＡ液を、また、通常の
珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤と本発明で
規定したポリマー乳剤と水とを混合してＢ液を、それぞ
れ調製し、調製されたＡ液とＢ液とを、混合液中におけ
るＳｉＯ2 分に対するポリマー乳剤中のポリマー成分
が、本発明で規定した量比となるように混合して得られ
た薬液を地盤内に注入して硬化させ、地盤を安定化させ
る方法を例示することができる。薬液の地盤内注入に際
しては、単管式、二重管式、多重管式等の各種注入管を
用いることができ、また、Ａ液とＢ液とを予め混合して
注入管に導く方法、Ａ液とＢ液とを注入管の基部に設け
た混合部、例えば、Ｙ字管において混合して注入管に導
く方法、Ａ液とＢ液とをそれぞれ独立に注入管に導い
て、注入管から地盤内に注入しながら地盤内において合
流・混合させる等、適宜の方法を、薬液の硬化時間や施
工性に応じて採用することができる。
アルカリ珪酸塩と水とを混合してＡ液を、また、通常の
珪酸塩系土質安定用薬液に用いられる硬化剤と本発明で
規定したポリマー乳剤と水とを混合してＢ液を、それぞ
れ調製し、調製されたＡ液とＢ液とを、混合液中におけ
るＳｉＯ2 分に対するポリマー乳剤中のポリマー成分
が、本発明で規定した量比となるように混合して得られ
た薬液を地盤内に注入して硬化させ、地盤を安定化させ
る方法を例示することができる。薬液の地盤内注入に際
しては、単管式、二重管式、多重管式等の各種注入管を
用いることができ、また、Ａ液とＢ液とを予め混合して
注入管に導く方法、Ａ液とＢ液とを注入管の基部に設け
た混合部、例えば、Ｙ字管において混合して注入管に導
く方法、Ａ液とＢ液とをそれぞれ独立に注入管に導い
て、注入管から地盤内に注入しながら地盤内において合
流・混合させる等、適宜の方法を、薬液の硬化時間や施
工性に応じて採用することができる。
【００２２】以上のような本発明の珪酸塩系土質安定用
薬液およびそれを用いた地盤安定化工法により、得られ
るゲル化体に充分な弾力性と高い強度を付与できるほ
か、ポリマーの付着性の大幅な減少により施工時の作業
性や安全性が極めて向上する。
薬液およびそれを用いた地盤安定化工法により、得られ
るゲル化体に充分な弾力性と高い強度を付与できるほ
か、ポリマーの付着性の大幅な減少により施工時の作業
性や安全性が極めて向上する。
【００２３】
【実施例】以下、実施例および比較例によって、本発明
を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定
されるものではない。
を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定
されるものではない。
【００２４】実施例１〜１０ 表１に記載の成分を表１に記載の量用いて、下記のよう
にして調製したＡ液とＢ液の各５０リットルずつを、温
度２０℃において混合し、ゲル化させてホモゲル体を得
た。 Ａ液 ；ＪＩＳ３号珪酸ソーダ８０リットルに水を加
え、容量を２００リットルに調整したもの。 Ｂ液 ；硬化剤としての炭酸水素カリウム、硫酸水素ナ
トリウム、または８０％硫酸（各試薬１級）の所定量
に、ポリマー乳剤と水を、それぞれ配合し、容量が２０
０リットルとなるように水量を調整したもの。 各試験における試験条件（ポリマー乳剤の種類ならびに
ポリマー成分含量［重量％］、Ａ液、Ｂ液各２００リッ
トルの配合割合、Ａ＋Ｂ液中のＳｉＯ2 分１００重量部
あたりのポリマー成分の重量部）、および、各評価項目
（ポリマー乳剤配合液の安定性、ポリマーの付着性、薬
液の硬化時間、ゲル化体の圧縮強度および破壊歪み）
の、それぞれについての評価と測定結果を、表１に示し
た。
にして調製したＡ液とＢ液の各５０リットルずつを、温
度２０℃において混合し、ゲル化させてホモゲル体を得
た。 Ａ液 ；ＪＩＳ３号珪酸ソーダ８０リットルに水を加
え、容量を２００リットルに調整したもの。 Ｂ液 ；硬化剤としての炭酸水素カリウム、硫酸水素ナ
トリウム、または８０％硫酸（各試薬１級）の所定量
に、ポリマー乳剤と水を、それぞれ配合し、容量が２０
０リットルとなるように水量を調整したもの。 各試験における試験条件（ポリマー乳剤の種類ならびに
ポリマー成分含量［重量％］、Ａ液、Ｂ液各２００リッ
トルの配合割合、Ａ＋Ｂ液中のＳｉＯ2 分１００重量部
あたりのポリマー成分の重量部）、および、各評価項目
（ポリマー乳剤配合液の安定性、ポリマーの付着性、薬
液の硬化時間、ゲル化体の圧縮強度および破壊歪み）
の、それぞれについての評価と測定結果を、表１に示し
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】各評価項目の試験方法は、次の通りであ
る。 ポリマー乳剤配合液の安定性 ；ポリマー乳剤を配合し
て調製したＢ液を、調製後１時間静置し、ポリマーの分
離の有無を目視判定した。 評価 ；○ ： ポリマーの分離が無かった。 × ： ポリマー層と水溶液層に分離していた。 ポリマーの付着性 ；ポリマー乳剤を配合したＢ液を、
内径１５ｍｍのホースを用い、毎分１０リットルの流量
で２０分間送液後、直ちに、Ｂ液を水道水に切り替え、
毎分１０リットルの流量で３分間送液して、ホース内を
洗浄した。水道水送液後、ホース内のポリマーの付着の
有無を目視判定した。 評価 ；○ ： ホース内面にポリマーの付着が無かった。 × ： ホース内面にポリマーの付着があった。 硬化時間 ；液温２０℃において、等容量のＡ液とＢ液
とをよく混合して容器内に静置し、混合液の流動性がな
くなるまでの所要時間を硬化時間とした。 硬化体の圧縮強度、破壊歪み ；液温２０℃において、
Ａ液とＢ液の等容量の混合液を円柱型の型枠（径５ｃｍ
×高さ１０ｃｍ）内に流し込み、形成されたゲル化体を
一軸圧縮して測定し、下記の式により求めた。 圧縮強度（Ｋｇｆ／ｃｍ2 ）＝Ｐ／Ａ Ｐ：破壊直前に供試体に加えられた荷重（Ｋｇｆ） Ａ：圧縮前の供試体の断面積（ｃｍ2 ） 破壊歪み（％）＝ΔＬ／Ｌ0×１００ Ｌ0 ：圧縮前の供試体高さ（ｍｍ） ΔＬ：破壊直前の圧縮量（ｍｍ）
る。 ポリマー乳剤配合液の安定性 ；ポリマー乳剤を配合し
て調製したＢ液を、調製後１時間静置し、ポリマーの分
離の有無を目視判定した。 評価 ；○ ： ポリマーの分離が無かった。 × ： ポリマー層と水溶液層に分離していた。 ポリマーの付着性 ；ポリマー乳剤を配合したＢ液を、
内径１５ｍｍのホースを用い、毎分１０リットルの流量
で２０分間送液後、直ちに、Ｂ液を水道水に切り替え、
毎分１０リットルの流量で３分間送液して、ホース内を
洗浄した。水道水送液後、ホース内のポリマーの付着の
有無を目視判定した。 評価 ；○ ： ホース内面にポリマーの付着が無かった。 × ： ホース内面にポリマーの付着があった。 硬化時間 ；液温２０℃において、等容量のＡ液とＢ液
とをよく混合して容器内に静置し、混合液の流動性がな
くなるまでの所要時間を硬化時間とした。 硬化体の圧縮強度、破壊歪み ；液温２０℃において、
Ａ液とＢ液の等容量の混合液を円柱型の型枠（径５ｃｍ
×高さ１０ｃｍ）内に流し込み、形成されたゲル化体を
一軸圧縮して測定し、下記の式により求めた。 圧縮強度（Ｋｇｆ／ｃｍ2 ）＝Ｐ／Ａ Ｐ：破壊直前に供試体に加えられた荷重（Ｋｇｆ） Ａ：圧縮前の供試体の断面積（ｃｍ2 ） 破壊歪み（％）＝ΔＬ／Ｌ0×１００ Ｌ0 ：圧縮前の供試体高さ（ｍｍ） ΔＬ：破壊直前の圧縮量（ｍｍ）
【００２７】表１において、硬化剤種類及び、ポリマー
乳剤種類として記載された符号は以下の意味を示す。 硬化剤種類 ＰＣ：炭酸水素カリウム ＳＳ：硫酸水素ナトリウム ＳＡ：８０％硫酸 ポリマー乳剤種類（全て市販品を濃度調整して用いた） Ｕ ：ウレタン重合体を６５重量％含有する乳剤（大日
本インキ社製、商品名「インプラニール」使用） ＳＢ：スチレン−ブタジエン共重合体を４８重量％含有
する乳剤（大日本インキ社製、商品名「ＬＢ８０５」使
用） ＥＶ：エチレン−酢酸ビニル共重合体を４０重量％含有
する乳剤（日本化成社製、商品名「ハイフレックス」使
用） ＰＡ：アクリル酸エステル重合体を４３重量％含有する
乳剤（旭化成社製、商品名「ペトロック」使用） ＣＲ：クロロプレン重合体を５０重量％含有する乳剤
（電気化学社製、商品名「デンカクロロプレンラテック
ス」使用） ＮＢ：アクリロニトリル−ブタジエン共重合体を６０重
量％含有する乳剤（日本ゼオン社製、商品名「Ｎｉｐｏ
ｌ」使用） Ａ ：アスファルト乳剤（アスファルト分７０重量％含
有）（日東化学工業社製、商品名「ダイヤエースアルフ
ァ乳剤」使用） ＡＳ：アスファルト乳剤とスチレン−ブタジエン共重合
体を７０重量％含有する乳剤の重量比１：１混合物（日
東化学工業社製、商品名「ＵＤコート」使用）
乳剤種類として記載された符号は以下の意味を示す。 硬化剤種類 ＰＣ：炭酸水素カリウム ＳＳ：硫酸水素ナトリウム ＳＡ：８０％硫酸 ポリマー乳剤種類（全て市販品を濃度調整して用いた） Ｕ ：ウレタン重合体を６５重量％含有する乳剤（大日
本インキ社製、商品名「インプラニール」使用） ＳＢ：スチレン−ブタジエン共重合体を４８重量％含有
する乳剤（大日本インキ社製、商品名「ＬＢ８０５」使
用） ＥＶ：エチレン−酢酸ビニル共重合体を４０重量％含有
する乳剤（日本化成社製、商品名「ハイフレックス」使
用） ＰＡ：アクリル酸エステル重合体を４３重量％含有する
乳剤（旭化成社製、商品名「ペトロック」使用） ＣＲ：クロロプレン重合体を５０重量％含有する乳剤
（電気化学社製、商品名「デンカクロロプレンラテック
ス」使用） ＮＢ：アクリロニトリル−ブタジエン共重合体を６０重
量％含有する乳剤（日本ゼオン社製、商品名「Ｎｉｐｏ
ｌ」使用） Ａ ：アスファルト乳剤（アスファルト分７０重量％含
有）（日東化学工業社製、商品名「ダイヤエースアルフ
ァ乳剤」使用） ＡＳ：アスファルト乳剤とスチレン−ブタジエン共重合
体を７０重量％含有する乳剤の重量比１：１混合物（日
東化学工業社製、商品名「ＵＤコート」使用）
【００２８】比較例１〜４ ポリマー乳剤の使用量、配合先あるいはポリマー種を本
発明の範囲外に変えた以外は、実施例と同様な操作を行
った結果を表１に示した。ただし、比較例４ではスチレ
ン−ブタジエン共重合体を４８重量％含有する乳剤（Ｓ
Ｂ）１３３．３ＫｇをＡ液に配合した。
発明の範囲外に変えた以外は、実施例と同様な操作を行
った結果を表１に示した。ただし、比較例４ではスチレ
ン−ブタジエン共重合体を４８重量％含有する乳剤（Ｓ
Ｂ）１３３．３ＫｇをＡ液に配合した。
【００２９】比較例１はポリマー乳剤を配合しない場合
であり、圧縮強度、破壊歪みとも低い。比較例２はポリ
マー乳剤の配合先を、本発明とは逆のＡ液にした場合で
あり、ポリマー乳剤配合液の安定性が得られなかった。
比較例３〜４は本発明が規定する以外の種類のポリマー
乳剤を用いた場合であり、ポリマーの付着性が認めら
れ、本発明の効果が得られなかった。
であり、圧縮強度、破壊歪みとも低い。比較例２はポリ
マー乳剤の配合先を、本発明とは逆のＡ液にした場合で
あり、ポリマー乳剤配合液の安定性が得られなかった。
比較例３〜４は本発明が規定する以外の種類のポリマー
乳剤を用いた場合であり、ポリマーの付着性が認めら
れ、本発明の効果が得られなかった。
【００３０】これに対して、本発明の要件を全て満たし
た場合（実施例１〜１０）は、ポリマー乳剤配合液に充
分な安定性が得られ、ポリマーの付着性も認められず、
ゲル化体は破壊歪みが著しく向上して充分な弾力性を有
し、本発明の目的とする効果を得ることができた。
た場合（実施例１〜１０）は、ポリマー乳剤配合液に充
分な安定性が得られ、ポリマーの付着性も認められず、
ゲル化体は破壊歪みが著しく向上して充分な弾力性を有
し、本発明の目的とする効果を得ることができた。
【００３１】
【発明の効果】本発明の珪酸塩系土質安定用薬液および
それを用いた地盤安定化工法により、得られるゲル化体
が充分な弾力性を有し、施工時の作業性や安全性が極め
て向上する。これにより、ゲル化物の二次的なクラック
の生成や周囲に発生した微振動による変形や破壊の恐れ
が無くなり、より安全、確実に地盤を安定化させること
ができる。本発明は、このほかに下記の効果も示す。 （１）ポリマー乳剤配合液の安定性の向上。 （２）ゲル化体の破壊歪の著しい向上。 （３）地盤の止水性の向上。
それを用いた地盤安定化工法により、得られるゲル化体
が充分な弾力性を有し、施工時の作業性や安全性が極め
て向上する。これにより、ゲル化物の二次的なクラック
の生成や周囲に発生した微振動による変形や破壊の恐れ
が無くなり、より安全、確実に地盤を安定化させること
ができる。本発明は、このほかに下記の効果も示す。 （１）ポリマー乳剤配合液の安定性の向上。 （２）ゲル化体の破壊歪の著しい向上。 （３）地盤の止水性の向上。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 官野 直也 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番１号 日 東化学工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 中村 雅 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番１号 日 東化学工業株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 アルカリ珪酸塩水溶液よりなる主剤液と
アルカリ珪酸塩の硬化剤液とからなる珪酸塩系土質安定
用薬液であって、該硬化剤液に合成ゴムラテックスおよ
び合成樹脂エマルジョンの群から選ばれた少なくとも１
種のポリマー乳剤が配合されていることを特徴とする珪
酸塩系土質安定用薬液。 - 【請求項２】 ポリマー乳剤中のポリマー成分がスチレ
ン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ウレタン重合体、アクリル酸エステル重合体および
共重合体、クロロプレン重合体、およびアクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体の群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記載の珪酸塩系土質
安定用薬液。 - 【請求項３】 ポリマー乳剤中のポリマー成分が、主剤
液と硬化剤液との混合液中におけるＳｉＯ2 分の総量１
００重量部あたり１０〜４００重量部の範囲で配合され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
珪酸塩系土質安定用薬液。 - 【請求項４】 珪酸塩系土質安定用薬液を地盤内に注入
し、地盤内でゲル化させて地盤を安定化させるにあた
り、請求項１〜３のいずれか１項に記載の珪酸塩系土質
安定用薬液を用いることを特徴とする地盤安定化工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13056097A JP3497697B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13056097A JP3497697B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306280A true JPH10306280A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3497697B2 JP3497697B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=15037183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13056097A Expired - Fee Related JP3497697B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 珪酸塩系土質安定用薬液およびそれを用いた地盤安定化工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3497697B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015525314A (ja) * | 2012-05-23 | 2015-09-03 | リボーガン ピーティワイ リミテッドＲｅｌｂｏｒｇｎ Ｐｔｙ Ｌｔｄ | 液体及び気体の流入を制限するためマトリックスの透過性を制限する方法 |
-
1997
- 1997-05-06 JP JP13056097A patent/JP3497697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015525314A (ja) * | 2012-05-23 | 2015-09-03 | リボーガン ピーティワイ リミテッドＲｅｌｂｏｒｇｎ Ｐｔｙ Ｌｔｄ | 液体及び気体の流入を制限するためマトリックスの透過性を制限する方法 |
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| JP3497697B2 (ja) | 2004-02-16 |
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