JPH10338876A - 地盤注入用薬液 - Google Patents
地盤注入用薬液Info
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- JPH10338876A JPH10338876A JP16670297A JP16670297A JPH10338876A JP H10338876 A JPH10338876 A JP H10338876A JP 16670297 A JP16670297 A JP 16670297A JP 16670297 A JP16670297 A JP 16670297A JP H10338876 A JPH10338876 A JP H10338876A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
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- C04B2103/0021—Compounds of elements having a valency of 3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 純無機系で懸濁型の水ガラス系グラウトであ
って、低粘性で、浸透性を有し、かつ、広範囲にわたっ
てゲル化時間の調整が容易であり、さらに、均質で高強
度の固結体を得ることができる。 【構成】 水ガラスおよびリン酸に加えてさらに、硫酸
アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミ
ニウムの群から選択された一種または複数種を含有して
構成される。
って、低粘性で、浸透性を有し、かつ、広範囲にわたっ
てゲル化時間の調整が容易であり、さらに、均質で高強
度の固結体を得ることができる。 【構成】 水ガラスおよびリン酸に加えてさらに、硫酸
アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミ
ニウムの群から選択された一種または複数種を含有して
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は懸濁型の水ガラス系
地盤注入用薬液（グラウト）に係り、特に、低粘性を有
し、広範囲にわたってゲル化時間の調整が容易であり、
かつ、均質で高強度の固結体を得る純無機系地盤注入用
薬液に関する。
地盤注入用薬液（グラウト）に係り、特に、低粘性を有
し、広範囲にわたってゲル化時間の調整が容易であり、
かつ、均質で高強度の固結体を得る純無機系地盤注入用
薬液に関する。
【０００２】
【従来の技術】懸濁型の水ガラス系グラウトとして、従
来、水ガラスに加えて、セメントやスラグを含有するも
のが実用に供されている。また、上述の懸濁型水ガラス
系グラウトの浸透性を向上せしめるために微粉化された
セメントやスラグを用いたグラウトも開発され、実用化
されつつある。
来、水ガラスに加えて、セメントやスラグを含有するも
のが実用に供されている。また、上述の懸濁型水ガラス
系グラウトの浸透性を向上せしめるために微粉化された
セメントやスラグを用いたグラウトも開発され、実用化
されつつある。
【０００３】しかし、前者は高い固結強度を呈するもの
の、浸透性に欠ける。また、後者は微粉化されたセメン
トやスラグを用いるため、浸透性はかなり向上するもの
の、必ずしも充分とは言えず、しかも微粉化にかなりの
経費がかさむ。
の、浸透性に欠ける。また、後者は微粉化されたセメン
トやスラグを用いるため、浸透性はかなり向上するもの
の、必ずしも充分とは言えず、しかも微粉化にかなりの
経費がかさむ。
【０００４】さらに、浸透性の向上されたグラウトとし
て、溶液型で、かつゲル化時間の長い水ガラス系グラウ
トが開発されている。
て、溶液型で、かつゲル化時間の長い水ガラス系グラウ
トが開発されている。
【０００５】しかし、この溶液型水ガラスグラウトは確
かに浸透性に優れているが、ゲル化時間の調整が難し
く、かつ固結強度が低い。
かに浸透性に優れているが、ゲル化時間の調整が難し
く、かつ固結強度が低い。
【０００６】さらにまた、水ガラスと、石灰系硬化剤、
例えば消石灰、塩化カルシウム等とからなる懸濁型グラ
ウト、または水ガラスと、アルミニウム系硬化剤、例え
ばアルミン酸ソーダ、硫酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、明ばん等とからなる懸濁型グラウトも知られてい
る。
例えば消石灰、塩化カルシウム等とからなる懸濁型グラ
ウト、または水ガラスと、アルミニウム系硬化剤、例え
ばアルミン酸ソーダ、硫酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウム、明ばん等とからなる懸濁型グラウトも知られてい
る。
【０００７】しかし、これらのグラウトは沈降性を呈し
たり、かつ、糊状を呈して高い粘性を有するものであ
り、このため、均質な固結体を得ることが難しく、強度
的にも低く、かつ浸透性にも劣る。
たり、かつ、糊状を呈して高い粘性を有するものであ
り、このため、均質な固結体を得ることが難しく、強度
的にも低く、かつ浸透性にも劣る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は低粘性で浸透性を有し、かつ、広範囲にわたってゲル
化時間の調整が容易であり、さらに、均質で高強度の固
結体を得ることができ、上述の公知技術に存する欠点を
改良した純無機系で懸濁型の水ガラス系地盤注入用薬液
（グラウト）を提供することにある。
は低粘性で浸透性を有し、かつ、広範囲にわたってゲル
化時間の調整が容易であり、さらに、均質で高強度の固
結体を得ることができ、上述の公知技術に存する欠点を
改良した純無機系で懸濁型の水ガラス系地盤注入用薬液
（グラウト）を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によれば、水ガラスおよびリン酸に加えて、
さらに、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポ
リ塩化アルミニウムの群から選択された一種または複数
種を含有してなることを特徴とする。
め、本発明によれば、水ガラスおよびリン酸に加えて、
さらに、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポ
リ塩化アルミニウムの群から選択された一種または複数
種を含有してなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に詳述す
る。
る。
【００１１】一般に、純溶液型の水ガラス系グラウトは
低粘性を呈するものの、ゲル化時間の調整が困難であ
り、このため、浸透性に劣り、かつ固結強度も低い。ま
た、セメントやスラグを用いた懸濁型の水ガラス系グラ
ウトは一般に、ゲル化が不明瞭であって、部分ゲル化を
起こしたり、粘性が極度に増加したり等の問題を起こ
す。また、この浸透性を向上せしめるためには、上述の
とおり、セメントやスラグを微粉化しなければならず、
手間がかかる。
低粘性を呈するものの、ゲル化時間の調整が困難であ
り、このため、浸透性に劣り、かつ固結強度も低い。ま
た、セメントやスラグを用いた懸濁型の水ガラス系グラ
ウトは一般に、ゲル化が不明瞭であって、部分ゲル化を
起こしたり、粘性が極度に増加したり等の問題を起こ
す。また、この浸透性を向上せしめるためには、上述の
とおり、セメントやスラグを微粉化しなければならず、
手間がかかる。
【００１２】本発明グラウトは懸濁型の水ガラス系グラ
ウトであるにもかかわらず、水ガラスの硬化剤としてセ
メントやスラグを使用せず、この代わりにリン酸と、硫
酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アル
ミニウムの一種または複数種との組み合わせを用いるこ
とにより、短時間から長時間にわたり広範囲でゲル化時
間の調整が容易であり、かつ低粘性で浸透性に優れ、し
かも均質で高強度の固結体を得るものである。
ウトであるにもかかわらず、水ガラスの硬化剤としてセ
メントやスラグを使用せず、この代わりにリン酸と、硫
酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アル
ミニウムの一種または複数種との組み合わせを用いるこ
とにより、短時間から長時間にわたり広範囲でゲル化時
間の調整が容易であり、かつ低粘性で浸透性に優れ、し
かも均質で高強度の固結体を得るものである。
【００１３】水ガラスとリン酸のみの系では、比較的低
粘性で高固結強度を示すものの、ゲル化時間の調整が困
難であり、かつ高価なリン酸を多量に必要とする。
粘性で高固結強度を示すものの、ゲル化時間の調整が困
難であり、かつ高価なリン酸を多量に必要とする。
【００１４】また、水ガラスと、硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの一種また
は複数種との組み合わせの系では、水酸化アルミニウム
の糊状沈澱物が生じて粘性が上昇し、かつ部分ゲルを生
じてゲル化時間が不明確となり、しかも、不均質な固結
体を生じ、固結強度も低い。
化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの一種また
は複数種との組み合わせの系では、水酸化アルミニウム
の糊状沈澱物が生じて粘性が上昇し、かつ部分ゲルを生
じてゲル化時間が不明確となり、しかも、不均質な固結
体を生じ、固結強度も低い。
【００１５】これに対して、リン酸と、硫酸アルミニウ
ム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの一
種または複数種とを組み合わせ、これらの混合液として
水ガラスと反応せしめると、部分ゲルを起こさず、もち
ろん沈澱は生じるものの乳白濁のコロイドの沈降は生ぜ
ず、ゲル化時間の調整が容易であり、かつ、ゲル化直前
まで比較的低粘性を維持し、しかも、有機系水ガラスグ
ラウトに匹敵ないしはそれ以上の高固結強度を呈し、ま
た、使用するリン酸量も少量ですむ。
ム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの一
種または複数種とを組み合わせ、これらの混合液として
水ガラスと反応せしめると、部分ゲルを起こさず、もち
ろん沈澱は生じるものの乳白濁のコロイドの沈降は生ぜ
ず、ゲル化時間の調整が容易であり、かつ、ゲル化直前
まで比較的低粘性を維持し、しかも、有機系水ガラスグ
ラウトに匹敵ないしはそれ以上の高固結強度を呈し、ま
た、使用するリン酸量も少量ですむ。
【００１６】リン酸、硫酸アルミニウム、塩化アルミニ
ウムおよびポリ塩化アルミニウムはそれぞれ相互に反応
することは殆どなく、一緒に組み合わされても混合液の
型を維持する。
ウムおよびポリ塩化アルミニウムはそれぞれ相互に反応
することは殆どなく、一緒に組み合わされても混合液の
型を維持する。
【００１７】この混合液と水ガラスとの間では、まずリ
ン酸が水ガラスと反応し、次いで硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウムまたはポリ塩化アルミニウムが水ガラス
と反応し、この結果、水ガラスをゲル化に至らしめる。
ン酸が水ガラスと反応し、次いで硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウムまたはポリ塩化アルミニウムが水ガラス
と反応し、この結果、水ガラスをゲル化に至らしめる。
【００１８】この場合、前者の水ガラス−リン酸系反応
の優れた特性はそのまま維持される。そして、後者の水
ガラス−硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムまたはポ
リ塩化アルミニウム系で生成する沈澱物は前者との複合
的な相互作用で超微粒子状に変態して低粘性の完全な乳
濁コロイド状を形成する。
の優れた特性はそのまま維持される。そして、後者の水
ガラス−硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムまたはポ
リ塩化アルミニウム系で生成する沈澱物は前者との複合
的な相互作用で超微粒子状に変態して低粘性の完全な乳
濁コロイド状を形成する。
【００１９】本発明では、このようなコロイド粒子が核
となって水ガラスのシリカゾルを生成し、水ガラス−リ
ン酸系の骨組みはさらに助成されて強固な固結体を形成
するものと推察される。
となって水ガラスのシリカゾルを生成し、水ガラス−リ
ン酸系の骨組みはさらに助成されて強固な固結体を形成
するものと推察される。
【００２０】本発明に用いられる水ガラスとしては、Ｊ
ＩＳ１、２、３号、その他各種モル比のものが挙げられ
る。
ＩＳ１、２、３号、その他各種モル比のものが挙げられ
る。
【００２１】リン酸としては試薬リン酸、工業用精製リ
ン酸、精製処理前の粗リン酸等リン酸分を多量含有した
ものが使用される。硫酸アルミニウムとしては硫酸バン
ドと称せられるものであって、アルミナ分として、約14
〜17％以上を含有した無水物の固形品、アルミナ分が約
８％前後の液体状のもの、および16〜18水化物の結晶性
のもの等が使用される。さらに、塩化アルミニウムとし
ては無水物および６水塩が用いられる。また、ポリ塩化
アルミニウムとしては、アルミナ約10〜11％、硫酸イオ
ン約3.５％、塩基度約45〜65％であって、一般に〔Ａｌ
2(ＯＨ) n Ｃｌ6]m （ただし、１＜ｎ＜５、ｍ＜10) で
示される液状のポリ塩化アルミニウム液が用いられる。
ン酸、精製処理前の粗リン酸等リン酸分を多量含有した
ものが使用される。硫酸アルミニウムとしては硫酸バン
ドと称せられるものであって、アルミナ分として、約14
〜17％以上を含有した無水物の固形品、アルミナ分が約
８％前後の液体状のもの、および16〜18水化物の結晶性
のもの等が使用される。さらに、塩化アルミニウムとし
ては無水物および６水塩が用いられる。また、ポリ塩化
アルミニウムとしては、アルミナ約10〜11％、硫酸イオ
ン約3.５％、塩基度約45〜65％であって、一般に〔Ａｌ
2(ＯＨ) n Ｃｌ6]m （ただし、１＜ｎ＜５、ｍ＜10) で
示される液状のポリ塩化アルミニウム液が用いられる。
【００２２】本発明において、実際の注入にあたって
は、如何なる方法でもよいが、一般の水ガラス系グラウ
トに準じて水ガラス水溶液をＡ液、リン酸と、硫酸アル
ミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウ
ムの一種または複数種との混合水溶液をＢ液とし、これ
らＡ液とＢ液をゲル化時間の長短に応じて、１、1.５、
２ショット方式により合流して地盤に注入する。
は、如何なる方法でもよいが、一般の水ガラス系グラウ
トに準じて水ガラス水溶液をＡ液、リン酸と、硫酸アル
ミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウ
ムの一種または複数種との混合水溶液をＢ液とし、これ
らＡ液とＢ液をゲル化時間の長短に応じて、１、1.５、
２ショット方式により合流して地盤に注入する。
【００２３】
【発明の実施例】以下、本発明を実施例によって詳述す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００２４】１．使用材料 （１）水ガラス ＪＩＳ３号水ガラスを使用した。
【００２５】（２）リン酸 75％工業用精製リン酸を使用した。
【００２６】（３）硫酸アルミニウム アルミナ分８％の液体硫酸バンド（Ａｌ2(ＳＯ4)3)を使
用した。
用した。
【００２７】（４）塩化アルミニウム ６水塩の試薬一級（ＡｌＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ）を使用し
た。
た。
【００２８】（５）ポリ塩化アルミニウム Ａｌ2 Ｏ3 １0.３％の液体ポリ塩化アルミニウムを使用
した。
した。
【００２９】２．水ガラス−リン酸系の配合とその物性 水ガラス水溶液をＡ液、リン酸水溶液をＢ液として、Ａ
液とＢ液を合流し、混合して比較例とした。
液とＢ液を合流し、混合して比較例とした。
【００３０】（１）配合 Ａ液、Ｂ液の配合を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】（２）ゲル化時間 表１の配合において、リン酸量とゲル化時間との関係を
図１に示す。ゲル化時間はカップ倒立法により測定し
た。
図１に示す。ゲル化時間はカップ倒立法により測定し
た。
【００３３】（３）一軸圧縮強度 表１の配合において、Ｂ液中のリン酸量21mlのときの固
結標準砂のポリ塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧
縮強度を経過日数を追って測定し、結果を図２のａ線で
示す。一軸圧縮強度は土質工学会基準「土の一軸圧縮試
験方法」により測定した。
結標準砂のポリ塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧
縮強度を経過日数を追って測定し、結果を図２のａ線で
示す。一軸圧縮強度は土質工学会基準「土の一軸圧縮試
験方法」により測定した。
【００３４】（４）粘性 表１の配合において、Ｂ液中のリン酸量20mlのときの、
配合後ゲル化に至るまでの粘性と、経過時間（ゲル化時
間に対する割合）との関係を図３のｆ線で示した。粘性
はＢ型粘度計を用いて20℃で測定した。
配合後ゲル化に至るまでの粘性と、経過時間（ゲル化時
間に対する割合）との関係を図３のｆ線で示した。粘性
はＢ型粘度計を用いて20℃で測定した。
【００３５】３．水ガラス−硫酸アルミニウム系、水ガ
ラス−塩化アルミニウム系、水ガラス−ポリ塩化アルミ
ニウム系の配合とその物性 水ガラス水溶液をＡ液、硫酸アルミニウム水溶液をＢ１
液、塩化アルミニウム水溶液をＢ２液、ポリ塩化アルミ
ニウム水溶液をＢ３液としてＡ液とＢ１液、Ｂ２液、Ｂ
３液をそれぞれ合流し、混合して比較例とした。
ラス−塩化アルミニウム系、水ガラス−ポリ塩化アルミ
ニウム系の配合とその物性 水ガラス水溶液をＡ液、硫酸アルミニウム水溶液をＢ１
液、塩化アルミニウム水溶液をＢ２液、ポリ塩化アルミ
ニウム水溶液をＢ３液としてＡ液とＢ１液、Ｂ２液、Ｂ
３液をそれぞれ合流し、混合して比較例とした。
【００３６】（１）配合 Ａ液、Ｂ１液、Ｂ２液、Ｂ３液の配合をそれぞれ表２に
示す。
示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】（２）ゲル化時間 表２におけるＡ−Ｂ１液、Ａ−Ｂ２液、Ａ−Ｂ３液はそ
れぞれ合流と同時に糊状の沈澱を発生して部分的にゲル
化を起こす。したがって、これらの明確なゲル化時間は
不明瞭であるが、ある時間経過後には不均一な状態で全
体がゲル化する。
れぞれ合流と同時に糊状の沈澱を発生して部分的にゲル
化を起こす。したがって、これらの明確なゲル化時間は
不明瞭であるが、ある時間経過後には不均一な状態で全
体がゲル化する。
【００３９】（３）一軸圧縮強度 表２において、それぞれ、Ｂ１液中の硫酸アルミニウム
30ml、Ｂ２液中の塩化アルミニウム12ｇ、Ｂ３液中のポ
リ塩化アルミニウム25mlのときの、固結標準砂のポリ塩
化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度と、養生経
過日数との関係を三者の平均値で測定し、結果を図２の
ｂ線として表した。
30ml、Ｂ２液中の塩化アルミニウム12ｇ、Ｂ３液中のポ
リ塩化アルミニウム25mlのときの、固結標準砂のポリ塩
化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度と、養生経
過日数との関係を三者の平均値で測定し、結果を図２の
ｂ線として表した。
【００４０】（４）粘性 表２におけるＡ−Ｂ１、Ａ−Ｂ２、Ａ−Ｂ３の合流液は
それぞれ合流と同時に糊状の沈澱を発生し、粘性は著し
く増加した。
それぞれ合流と同時に糊状の沈澱を発生し、粘性は著し
く増加した。
【００４１】４．水ガラス−リン酸−硫酸アルミニウム
系、水ガラス−リン酸−塩化アルミニウム系、水ガラス
−リン酸−ポリ塩化アルミニウム系および水ガラス−リ
ン酸−硫酸アルミニウム−塩化アルミニウム系の配合と
その物性 水ガラス水溶液をＡ液、リン酸と硫酸アルミニウムの混
合水溶液をＢ４液、リン酸と塩化アルミニウムの混合水
溶液をＢ５液、リン酸とポリ塩化アルミニウムの混合水
溶液をＢ６液、リン酸と、硫酸アルミニウムと、塩化ア
ルミニウムの混合水溶液をＢ７液として、Ａ液と、Ｂ４
液、Ｂ５液、Ｂ６液、Ｂ７液とをそれぞれ合流し混合し
て本発明の実施例とした。
系、水ガラス−リン酸−塩化アルミニウム系、水ガラス
−リン酸−ポリ塩化アルミニウム系および水ガラス−リ
ン酸−硫酸アルミニウム−塩化アルミニウム系の配合と
その物性 水ガラス水溶液をＡ液、リン酸と硫酸アルミニウムの混
合水溶液をＢ４液、リン酸と塩化アルミニウムの混合水
溶液をＢ５液、リン酸とポリ塩化アルミニウムの混合水
溶液をＢ６液、リン酸と、硫酸アルミニウムと、塩化ア
ルミニウムの混合水溶液をＢ７液として、Ａ液と、Ｂ４
液、Ｂ５液、Ｂ６液、Ｂ７液とをそれぞれ合流し混合し
て本発明の実施例とした。
【００４２】（１）配合 Ａ液、Ｂ４液、Ｂ５液、Ｂ６液、Ｂ７液の配合をそれぞ
れ表３に示す。
れ表３に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】（２）ゲル化時間 表３の配合において、Ａ液はＢ４液、Ｂ５液、Ｂ６液、
Ｂ７液とをそれぞれ合流すると直ちに沈澱を生成する。
しかし、殆どについて沈降性はなく、白濁であって、ミ
ルクコロイド状を呈し、ゲル化は明瞭である。
Ｂ７液とをそれぞれ合流すると直ちに沈澱を生成する。
しかし、殆どについて沈降性はなく、白濁であって、ミ
ルクコロイド状を呈し、ゲル化は明瞭である。
【００４５】また、Ｂ４液、Ｂ５液、Ｂ６液、Ｂ７液中
のリン酸量を一定（15ml) とし、硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム量をそれぞれ変
化させたときの20℃におけるゲル化時間を測定し、結果
をそれぞれ図４、図５、図６に示した。さらにＢ７液中
のリン酸量、塩化アルミニウム量を一定（リン酸：15m
l、塩化アルミニウム：３ｇ）とし、硫酸アルミニウム
量を変化させたときの20℃におけるゲル化時間を測定
し、結果を図７に示した。なお、ゲル化時間の測定は前
回に準ずる。
のリン酸量を一定（15ml) とし、硫酸アルミニウム、塩
化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム量をそれぞれ変
化させたときの20℃におけるゲル化時間を測定し、結果
をそれぞれ図４、図５、図６に示した。さらにＢ７液中
のリン酸量、塩化アルミニウム量を一定（リン酸：15m
l、塩化アルミニウム：３ｇ）とし、硫酸アルミニウム
量を変化させたときの20℃におけるゲル化時間を測定
し、結果を図７に示した。なお、ゲル化時間の測定は前
回に準ずる。
【００４６】図４、図５、図６および図７の結果を図１
の水ガラス−リン酸系と比較すると、前者の曲線の傾斜
はゆるやかであり、したがって、本発明では、ゲル化時
間の調整が容易になることが明らかである。
の水ガラス−リン酸系と比較すると、前者の曲線の傾斜
はゆるやかであり、したがって、本発明では、ゲル化時
間の調整が容易になることが明らかである。
【００４７】（３）一軸圧縮強度 図１において、水ガラス−リン酸系のリン酸量21mlのと
きのゲル化時間（約1.６分）と略同一のゲル化時間にお
ける図４のリン酸量は15ml、硫酸アルミニウム量は16ml
であり、図５のリン酸量は15ml、塩化アルミニウム量は
７ｇであり、図６のリン酸量は15ml、ポリ塩化アルミニ
ウム量は11mlであり、図７のリン酸量は15ml、塩化アル
ミニウム量は３ｇ、硫酸アルミニウム量は８ｇである。
これらの配合による経過日数に対する固結標準砂のポリ
塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度の平均値
を測定し、結果を図２において、Ｃ線として表した。な
お、一軸圧縮強度の測定は前回に準じて行った。
きのゲル化時間（約1.６分）と略同一のゲル化時間にお
ける図４のリン酸量は15ml、硫酸アルミニウム量は16ml
であり、図５のリン酸量は15ml、塩化アルミニウム量は
７ｇであり、図６のリン酸量は15ml、ポリ塩化アルミニ
ウム量は11mlであり、図７のリン酸量は15ml、塩化アル
ミニウム量は３ｇ、硫酸アルミニウム量は８ｇである。
これらの配合による経過日数に対する固結標準砂のポリ
塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度の平均値
を測定し、結果を図２において、Ｃ線として表した。な
お、一軸圧縮強度の測定は前回に準じて行った。
【００４８】図２から本発明のＣ線にかかる一軸圧縮強
度は比較例の水ガラス−硫酸アルミニウム系、水ガラス
−塩化アルミニウム系、水ガラス−ポリ塩化アルミニウ
ム系（ｂ線）よりは格段に優れていることがわかる。ま
た、水ガラス−リン酸系（ａ線）に比べても１日目の強
度は劣るものの２日経過後は早くも高強度を維持し続け
ている。
度は比較例の水ガラス−硫酸アルミニウム系、水ガラス
−塩化アルミニウム系、水ガラス−ポリ塩化アルミニウ
ム系（ｂ線）よりは格段に優れていることがわかる。ま
た、水ガラス−リン酸系（ａ線）に比べても１日目の強
度は劣るものの２日経過後は早くも高強度を維持し続け
ている。
【００４９】（４）粘性 表３におけるＡ−Ｂ４、Ａ−Ｂ５、Ａ−Ｂ６、Ａ−Ｂ７
の配合では沈澱を生成するものの、沈降性はなく、白濁
でミルクコロイド状を呈している。これらの配合後、ゲ
ル化に至るまでの粘性を経過時間を追って測定し、ゲル
化時間に対する割合と、粘度（ｃｐｓ）との関係を測定
し、結果を図３に示した。
の配合では沈澱を生成するものの、沈降性はなく、白濁
でミルクコロイド状を呈している。これらの配合後、ゲ
ル化に至るまでの粘性を経過時間を追って測定し、ゲル
化時間に対する割合と、粘度（ｃｐｓ）との関係を測定
し、結果を図３に示した。
【００５０】図３中、ｄ線は水ガラス−リン酸−硫酸ア
ルミニウム系または水ガラス−リン酸−硫酸アルミニウ
ム−塩化アルミニウム系、ｅ線は水ガラス−リン酸−塩
化アルミニウムまたはポリ塩化アルミニウム系を示す。
粘性の測定は前回に準ずる。
ルミニウム系または水ガラス−リン酸−硫酸アルミニウ
ム−塩化アルミニウム系、ｅ線は水ガラス−リン酸−塩
化アルミニウムまたはポリ塩化アルミニウム系を示す。
粘性の測定は前回に準ずる。
【００５１】図３より本発明の系では、白濁状であるた
め、比較例の水ガラス−リン酸系に比べて初期粘性は若
干高めに経過するものの、ゲル化直前まで低粘性を維持
し続けていることがわかる。特に、水ガラス−リン酸−
硫酸アルミニウム系（ｄ線）では低粘性の持続が著し
い。
め、比較例の水ガラス−リン酸系に比べて初期粘性は若
干高めに経過するものの、ゲル化直前まで低粘性を維持
し続けていることがわかる。特に、水ガラス−リン酸−
硫酸アルミニウム系（ｄ線）では低粘性の持続が著し
い。
【００５２】５．浸透試験 上記試験結果から明白なように、本発明はゲル化時間の
調整が容易で、ゲル化の直前まで低粘性を維持し続ける
ことから、優れた浸透性が期待されるが、念のため図８
に示す実験室での浸透注入試験装置を用いて浸透試験を
行った。
調整が容易で、ゲル化の直前まで低粘性を維持し続ける
ことから、優れた浸透性が期待されるが、念のため図８
に示す実験室での浸透注入試験装置を用いて浸透試験を
行った。
【００５３】図８において、圧力計２、３を介して、コ
ンプレッサー１に連結された攪拌器４を備えた水槽５の
中に注入材６を充填する。７は内径50mm、高さ１ｍのア
クリル製パイプであって、この中に標準砂８を九層に分
けて詰め、各層ごとに水平打撃により60％の相対密度に
なるように締め固める。
ンプレッサー１に連結された攪拌器４を備えた水槽５の
中に注入材６を充填する。７は内径50mm、高さ１ｍのア
クリル製パイプであって、この中に標準砂８を九層に分
けて詰め、各層ごとに水平打撃により60％の相対密度に
なるように締め固める。
【００５４】次いで、水槽５の中に充填された注入材６
はコンプレッサー１の注入圧0.５kgf/cm2 でパイプ７中
の標準砂８に圧入される。注入材は標準砂８中に浸透さ
れ、浸透距離を観察した。図８中、９、10は切換コッ
ク、11、12は金網、13はメスシリンダーである。
はコンプレッサー１の注入圧0.５kgf/cm2 でパイプ７中
の標準砂８に圧入される。注入材は標準砂８中に浸透さ
れ、浸透距離を観察した。図８中、９、10は切換コッ
ク、11、12は金網、13はメスシリンダーである。
【００５５】試験に使用した注入材および試験結果を表
４に示す。表４において、浸透試験No.1および２の注入
材は比較例の系であり、浸透試験No.3〜６の注入材は本
発明の系である。
４に示す。表４において、浸透試験No.1および２の注入
材は比較例の系であり、浸透試験No.3〜６の注入材は本
発明の系である。
【００５６】
【表４】
【００５７】表４に示される浸透試験において、Ｂ液と
して硫酸アルミニウムを用いた浸透試験No.2以外はすべ
てゲル化時間が４〜５分程度になるように配合を選ん
だ。
して硫酸アルミニウムを用いた浸透試験No.2以外はすべ
てゲル化時間が４〜５分程度になるように配合を選ん
だ。
【００５８】浸透試験No.1およびNo.3、No.4、No.5、N
o.6はアクリル製パイプ７の標準砂８の全長によく浸透
した。特に、No.3の水ガラス−リン酸−硫酸アルミニウ
ム系およびNo.6の水ガラス−リン酸−塩化アルミニウム
−硫酸アルミニウム系では完全に浸透した。浸透試験N
o.2は浸透が不均一で、しかも、せいぜい30〜40cmの高
さまでしか浸透しなかった。
o.6はアクリル製パイプ７の標準砂８の全長によく浸透
した。特に、No.3の水ガラス−リン酸−硫酸アルミニウ
ム系およびNo.6の水ガラス−リン酸−塩化アルミニウム
−硫酸アルミニウム系では完全に浸透した。浸透試験N
o.2は浸透が不均一で、しかも、せいぜい30〜40cmの高
さまでしか浸透しなかった。
【００５９】以上の結果から、本発明は懸濁状である
が、全くの白濁コロイド状で無機系の純溶液型としては
優れている水ガラス−リン酸系に比べて短時間から長時
間にわたるゲル化時間の調整が一段と容易で、ゲル化直
前まで低粘性であるため、浸透性に優れ、しかも強度的
にも略同等、もしくは上廻る強さをもつことが明らかに
なった。さらに、高価なリン酸の使用量が軽減できる。
が、全くの白濁コロイド状で無機系の純溶液型としては
優れている水ガラス−リン酸系に比べて短時間から長時
間にわたるゲル化時間の調整が一段と容易で、ゲル化直
前まで低粘性であるため、浸透性に優れ、しかも強度的
にも略同等、もしくは上廻る強さをもつことが明らかに
なった。さらに、高価なリン酸の使用量が軽減できる。
【００６０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明にかかる地盤注入
用薬液は次の効果を奏し得るものである。
用薬液は次の効果を奏し得るものである。
【００６１】１．発生する沈澱物は沈降性に乏しく、白
濁でミルクコロイド状を呈し、しかもゲル化直前まで低
粘性を持続する。
濁でミルクコロイド状を呈し、しかもゲル化直前まで低
粘性を持続する。
【００６２】２．ゲル化時間の調整が容易である。
【００６３】３．以上から優れた浸透性を示す。
【００６４】４．懸濁型であるため溶液型以上の固結強
度が得られる。
度が得られる。
【００６５】５．リン酸の使用量が軽減できるので、材
料費の節減につながる。
料費の節減につながる。
【図１】水ガラス−リン酸系におけるゲル化時間曲線を
示したグラフである。
示したグラフである。
【図２】各種水ガラス系グラウトについての養生経過日
数（日）と、一軸圧縮強度（kgf/cm2)との関係を表した
グラフである。
数（日）と、一軸圧縮強度（kgf/cm2)との関係を表した
グラフである。
【図３】各種水ガラス系グラウトについての経過時間
（ゲル化時間に対する割合）と、粘度（ｃｐｓ）との関
係を表したグラフである。
（ゲル化時間に対する割合）と、粘度（ｃｐｓ）との関
係を表したグラフである。
【図４】本発明の系において、一定のリン酸量に対して
硫酸アルミニウムの添加量（ml) を変化せしめたときの
ゲル化時間（分）の変化を表したグラフである。
硫酸アルミニウムの添加量（ml) を変化せしめたときの
ゲル化時間（分）の変化を表したグラフである。
【図５】本発明の系において、一定のリン酸量に対して
塩化アルミニウムの添加量（ｇ）を変化させたときのゲ
ル化時間（分）の変化を表したグラフである。
塩化アルミニウムの添加量（ｇ）を変化させたときのゲ
ル化時間（分）の変化を表したグラフである。
【図６】本発明の系において、一定のリン酸量に対して
ポリ塩化アルミニウムの添加量（ml) を変化せしめたと
きのゲル化時間（分）の変化を表したグラフである。
ポリ塩化アルミニウムの添加量（ml) を変化せしめたと
きのゲル化時間（分）の変化を表したグラフである。
【図７】本発明の系において、一定のリン酸量および塩
化アルミニウム量に対して、硫酸アルミニウムの添加量
（ml) を変化せしめたときのゲル化時間（分）の変化を
表したグラフである。
化アルミニウム量に対して、硫酸アルミニウムの添加量
（ml) を変化せしめたときのゲル化時間（分）の変化を
表したグラフである。
【図８】実験室用注入試験装置の略図である。
１ コンプレッサー ５ 水槽 ６ 注入材 ７ アクリル製パイプ ８ 豊浦標準砂 13 メスシリンダー
【手続補正書】
【提出日】平成９年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 一般に、純溶液型の水ガラス系グラウト
は低粘性を呈するものの、ゲル化時間の調整が困難であ
り、このため、浸透性を期待することは難しく、かつ固
結強度も低い。また、水ガラスとの反応で沈澱を発生す
るような懸濁型の系では一般に、ゲル化が不明瞭であっ
て、部分ゲル化を起こしたり、粘性が極度に増加したり
等の問題を起こす。また、セメントやスラグによって浸
透性を向上せしめるためには、上述のとおり、セメント
やスラグを微粉化しなければならず、手間がかかる。
は低粘性を呈するものの、ゲル化時間の調整が困難であ
り、このため、浸透性を期待することは難しく、かつ固
結強度も低い。また、水ガラスとの反応で沈澱を発生す
るような懸濁型の系では一般に、ゲル化が不明瞭であっ
て、部分ゲル化を起こしたり、粘性が極度に増加したり
等の問題を起こす。また、セメントやスラグによって浸
透性を向上せしめるためには、上述のとおり、セメント
やスラグを微粉化しなければならず、手間がかかる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 これに対して、リン酸と、硫酸アルミニ
ウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの
一種または複数種とを組み合わせ、これらの混合液とし
て水ガラスと反応せしめると、もちろん沈澱は生じるも
のの部分ゲル化を起こすことなく乳白濁のコロイド状と
なって沈降することなく、ゲル化時間の調整が容易であ
り、かつ、ゲル化直前まで比較的低粘性を維持し、しか
も、有機系水ガラスグラウトに匹敵ないしはそれ以上の
高固結強度を呈し、また、使用するリン酸量も少量です
む。
ウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムの
一種または複数種とを組み合わせ、これらの混合液とし
て水ガラスと反応せしめると、もちろん沈澱は生じるも
のの部分ゲル化を起こすことなく乳白濁のコロイド状と
なって沈降することなく、ゲル化時間の調整が容易であ
り、かつ、ゲル化直前まで比較的低粘性を維持し、しか
も、有機系水ガラスグラウトに匹敵ないしはそれ以上の
高固結強度を呈し、また、使用するリン酸量も少量です
む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】 リン酸としては試薬リン酸、工業用精製
リン酸、精製処理前の粗リン酸等リン酸分を多量含有し
たものが使用される。硫酸アルミニウムとしては硫酸バ
ンドと称せられるものであって、アルミナ分として、約
１４〜１７％以上を含有した無水物の固形品、アルミナ
分が約８％前後の液体状のもの、および１６〜１８水化
物の結晶性のもの等が使用される。さらに、塩化アルミ
ニウムとしては無水物および６水塩が用いられる。ま
た、ポリ塩化アルミニウムとしては、アルミナ約１０〜
１１％、硫酸イオン３．５％以下、塩基度約４５〜６５
％であって、一般に〔Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６］ｍ（た
だし、１＜ｎ＜５、ｍ＜１０）で示される液状のポリ塩
化アルミニウム液が用いられる。
リン酸、精製処理前の粗リン酸等リン酸分を多量含有し
たものが使用される。硫酸アルミニウムとしては硫酸バ
ンドと称せられるものであって、アルミナ分として、約
１４〜１７％以上を含有した無水物の固形品、アルミナ
分が約８％前後の液体状のもの、および１６〜１８水化
物の結晶性のもの等が使用される。さらに、塩化アルミ
ニウムとしては無水物および６水塩が用いられる。ま
た、ポリ塩化アルミニウムとしては、アルミナ約１０〜
１１％、硫酸イオン３．５％以下、塩基度約４５〜６５
％であって、一般に〔Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６］ｍ（た
だし、１＜ｎ＜５、ｍ＜１０）で示される液状のポリ塩
化アルミニウム液が用いられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】 （３）一軸圧縮強度 表２において、それぞれ、Ｂ１液中の硫酸アルミニウム
３０ｍｌ、Ｂ２液中の塩化アルミニウム１２ｇ、Ｂ３液
中のポリ塩化アルミニウム２５ｍｌのときの、固結標準
砂のポリ塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度
を養生経過日数を追って測定した。何れもほぼ同程度の
低い強度しか得られなかった。三者の平均的な結果を図
２のｂ線として表した。
３０ｍｌ、Ｂ２液中の塩化アルミニウム１２ｇ、Ｂ３液
中のポリ塩化アルミニウム２５ｍｌのときの、固結標準
砂のポリ塩化ビニリデン密閉養生における一軸圧縮強度
を養生経過日数を追って測定した。何れもほぼ同程度の
低い強度しか得られなかった。三者の平均的な結果を図
２のｂ線として表した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】 （２）ゲル化時間 表３の配合において、Ａ液とＢ４液、Ｂ５液、Ｂ６液、
Ｂ７液とをそれぞれ合流すると直ちに沈澱を生成する。
しかし、殆どについて沈降性はなく、白濁であって、ミ
ルクコロイド状を呈し、ゲル化は明瞭である。
Ｂ７液とをそれぞれ合流すると直ちに沈澱を生成する。
しかし、殆どについて沈降性はなく、白濁であって、ミ
ルクコロイド状を呈し、ゲル化は明瞭である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】 （３）一軸圧縮強度 図１において、水ガラス−リン酸系のリン酸量２１ｍｌ
のときのゲル化時間（約１．６分）と略同一のゲル化時
間における図４のリン酸量は１５ｍｌ、硫酸アルミニウ
ム量は１６ｍｌであり、図５のリン酸量は１５ｍｌ、塩
化アルミニウム量は７ｇであり、図６のリン酸量は１５
ｍｌ、ポリ塩化アルミニウム量は１１ｍｌであり、図７
のリン酸量は１５ｍｌ、塩化アルミニウム量は３ｇ、硫
酸アルミニウム量は８ｇである。これらの配合による経
過日数に対する固結標準砂のポリ塩化ビニリデン密閉養
生における一軸圧縮強度の測定値は四者とも略同程度で
平均的な値を図２において、Ｃ線として表した。なお、
一軸圧縮強度の測定は前回に準じて行った。
のときのゲル化時間（約１．６分）と略同一のゲル化時
間における図４のリン酸量は１５ｍｌ、硫酸アルミニウ
ム量は１６ｍｌであり、図５のリン酸量は１５ｍｌ、塩
化アルミニウム量は７ｇであり、図６のリン酸量は１５
ｍｌ、ポリ塩化アルミニウム量は１１ｍｌであり、図７
のリン酸量は１５ｍｌ、塩化アルミニウム量は３ｇ、硫
酸アルミニウム量は８ｇである。これらの配合による経
過日数に対する固結標準砂のポリ塩化ビニリデン密閉養
生における一軸圧縮強度の測定値は四者とも略同程度で
平均的な値を図２において、Ｃ線として表した。なお、
一軸圧縮強度の測定は前回に準じて行った。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:12 22:14 28:26 Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (1)
- 【請求項１】 水ガラスおよびリン酸に加えてさらに、
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよびポリ塩化ア
ルミニウムの群から選択された一種または複数種を含有
してなる地盤注入用薬液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16670297A JPH10338876A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 地盤注入用薬液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16670297A JPH10338876A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 地盤注入用薬液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338876A true JPH10338876A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15836180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16670297A Pending JPH10338876A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 地盤注入用薬液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10338876A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001115159A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-04-24 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| KR100487825B1 (ko) * | 2000-03-27 | 2005-05-09 | 시모다 가즈오 | 그라우트 주입 공법 및 그라우트 주입재 |
| WO2010140663A1 (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 株式会社Hi-Van | 耐熱性構造体の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP16670297A patent/JPH10338876A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001115159A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-04-24 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| KR100487825B1 (ko) * | 2000-03-27 | 2005-05-09 | 시모다 가즈오 | 그라우트 주입 공법 및 그라우트 주입재 |
| WO2010140663A1 (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 株式会社Hi-Van | 耐熱性構造体の製造方法 |
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