JPH1053278A - スラグ系グラウト用組成物の１パック包装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度で耐久性に富み、ゲルタイムが幅広い
範囲で容易に調整可能なスラグ系グラウト剤を１パック
で包装する方法を提供すること。 【解決手段】 粉末状のスラグと粉末状の炭酸ナトリウ
ムとからなるスラグ系グラウト用組成物を、フレキシブ
ルな包装材中に一括又は分割投入して、密封する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粉末状のスラグを主
成分とするグラウト用組成物の包装方法に関する。更に
詳しくは、スラグ、炭酸ナトリウム、及び必要に応じて
添加助剤よりなるグラウト用組成物をフレキシブルな包
装材に一括又は分割して充填し、密封するスラグ系グラ
ウト用組成物の１パック包装方法に関する。本発明の方
法により包装させたグラウト剤用組成物は、注入現場に
おいて水と混合攪拌することのみにより簡便に、再現性
よくグラウト剤を調製することが可能である。

【０００２】

【従来の技術】グラウト剤を使用する薬液注入工法（グ
ラウト工法）は軟弱地盤の強化安定化等の目的で広く用
いられている。これまで、種々のグラウト剤（地盤注入
薬液）とその工法が提案され実用化されている。グラウ
ト剤には一般的に注入現場における作業性、硬化後の強
度、ゲルタイム調整の容易さ、地盤への浸透性、環境へ
の影響等様々な性能が要求される。

【０００３】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であり、その硬化剤としてはセ
メント、石灰、スラグ等のカルシウム含有化合物を始め
として、硫酸、塩酸、燐酸等の無機酸やその塩類、また
はグリオキザール、エチレンカーボネート等の有機系水
ガラスが用いられている。しかし、水ガラス系グラウト
剤固結体の多くは、地下水の流動に伴うアルカリ成分や
珪酸成分の溶出劣化が認められ、固結強度が経時的に低
下するという問題がある。従って、水ガラス系グラウト
剤は短期間の仮設用の地盤注入固結薬剤としての使用が
一般的であり、長期仮設や永久的な地盤改良には向かな
い。

【０００４】この問題の解決のために、シリカゾル系グ
ラウト剤が提案されている。しかし、シリカゾル系グラ
ウト剤は総じて固結強度が低く、一次的または数週間か
ら１ケ月程度の比較的短期間仮設用土質安定化剤として
位置付けられる。一方、固結体が高強度であるとされる
グラウト剤としては、例えば特開平１−１３３９６５号
等のセメント粒子を主成分とする懸濁型グラウト剤があ
る。しかし、汎用セメントの１次粒子径は平均３０〜４
０μと比較的大きいため、改良を必要とする不安定地盤
への浸透性がしばしば不足することが知られている。近
年では超微粒子セメントを主剤として用いる方法が提案
されているが、当該微粒子セメントは生産性が劣り、価
格も高価であり、これまで少量しか生産されておらず、
グラウト剤の主流にはなっていない。

【０００５】また一方、ポリアクリルアマイド、水性尿
素樹脂等で代表される高分子系薬剤を地盤安定化用のグ
ラウト剤とする方法も提案されたが、未硬化成分の地下
水への流出等による人体への影響が懸念され、その使用
は厳しく制限されているのが実態である。近年では平成
７年１月に発生した阪神大震災以後、都市周辺部の軟弱
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
造物の耐震性能向上の目的で、恒久性ないし耐久性に優
れた高強度なグラウト剤とその工法の提供が強く望まれ
ている。

【０００６】高強度で耐久性に富むとされるグラウト剤
としては、高炉水砕スラグ、転炉水砕スラグ等のスラグ
粒子を主剤としたグラウト剤が、例えば特開平７−１１
９１３８号等に開示されている。スラグ系グラウト剤の
これまで開示された技術は、スラグ粒子に対して水ガラ
ス溶液またはアルミン酸ソーダ溶液等のアルカリ溶液を
添加配合した組成物が代表的である。しかし、従来のス
ラグ系グラウト剤は、その固結体の１軸圧縮強度が数十
Ｋｇｆ／ｃｍ²程度に留り、さらなる高強度化が望まれ
ている。また、このような従来の公知技術で得られた一
般的なスラグ系グラウト剤の単独固結体、すなわちホモ
ゲルは、検討の結果、総じて乾湿繰返しによってクラッ
クを生じることが判明し、恒久性の観点からは極めて大
きな問題を抱えている。ゲルタイムについてもより幅広
い範囲で容易に調整可能な新規スラグ系グラウト剤が強
く求められるようになっている。

【０００７】さらに、これまでのスラグ系グラウト剤の
主成分であるスラグ粒子の硬化剤成分は基本的に水溶性
であり、共存させるといずれ硬化してしまうために、別
々に包装して供給する必要があった。すなわち、事前に
スラグ粒子とブレンドして１パック包装・供給すること
が出来ず、注入現場でそれぞれ別個に計量し配合混合分
散させる等の作業が必須であり、繁雑さと計量ミスの危
険性があった。近年では特に前記した課題を同時に解決
できる新規なグラウト剤が求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は高強度
で耐久性に富み、ゲルタイムが幅広い範囲で容易に調整
可能なスラグ系グラウト剤を１パックで包装する方法を
提供することである。特に、施工後恒久的に高強度を維
持し、地震等によっても容易に破壊しないこと、種々の
地盤に対して浸透性に優れ、ゲルタイムを数分から数時
間の範囲で任意に調整可能なこと、人体や周辺環境に悪
影響を及ぼさないこと等の要求を満たすグラウト剤につ
いて、施工現場における作業性が良好で、かつ配合ミス
の危険性や薬剤調製の繁雑さが軽減できるような包装方
法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、スラグを主成分とし、硬化剤として炭酸ナトリウ
ム用いることにより、高強度で耐久性に富み、ゲルタイ
ムが幅広い範囲で容易に調整可能なスラグ系グラウト剤
組成物を提供できることを見出し、特許出願を行った
（特願平７−３４７３３６号）。そして更に検討を続け
た結果、該グラウト剤組成物は、密閉系で保管した場合
に、長期に渡って硬化することとがないことを見出し、
本発明に到達した。すなわち、本発明は粉末状のスラグ
と炭酸ナトリウムとからなるスラグ系グラウト用組成物
を、フレキシブルな包装材中に一括又は分割投入して、
密封することを特徴とするスラグ系グラウト用組成物の
１パック包装方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のスラグとしては、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
スラグ等の金属製錬副産物である非晶質の水砕スラグが
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３５〜４
５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高炉水砕スラグがあげら
れる。

【００１１】それらスラグの好ましい粒子サイズ分布
は、３，０００ｃｍ²／ｇ以上のブレーン値（ｇ当りの
比表面績を表す値）を持ち、最大粒子サイズが２５０μ
ｍ以下であること、好ましくはブレーン値で５，０００
ｃｍ²／ｇ以上、より好ましくはブレーン値で８，００
０ｃｍ²／ｇ以上、特に好ましくは約１０，０００ｃｍ²
／ｇである。ブレーン値の上限に特に制限はないが、製
造上の点から通常は３０，０００ｃｍ²／ｇである。た
だし、ジェットグラウト工法等の浸透注入を目的としな
いグラウト注入剤用スラグとしてはブレーン値が３００
０〜５，０００ｃｍ²／ｇのものでも何等問題なく使用
できる。

【００１２】炭酸ナトリウムとは、ソーダ灰とも呼ば
れ、工業的に大量に生産されているものである。医薬
品、化粧品、ガラス、石鹸等のナトリウム塩や炭酸塩の
製造原料用、有機合成用、写真現像用等に広く使用され
ており、人体への影響は少なく、無公害性であるという
特徴がある。形態としては、通常、粒状又は粉末状で供
給され、見掛け比重によって重質及び軽質に分類される
が、本発明にはいずれも好ましく使用でき、飛散しにく
い特性から重質の炭酸ナトリウムはより好ましい。

【００１３】また炭酸ナトリウムに炭酸カリウムを併用
してもよく、それによって硬化が遅延され、ゲルタイム
が調整可能である。使用量は炭酸ナトリウム量未満であ
ればよい。炭酸ナトリウム量を超えて用いても必要以上
にゲルタイムが長くなるため好ましくない。さらに、重
炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム等の重炭酸アルカリ成
分を少量併用してもよい。ただし、必要以上の重炭酸ア
ルカリを併用した場合、スラグの潜在硬化性が十分引出
せずに十分なゲル化や凝結が完結しない等の弊害が発生
するので注意が必要である。好ましい重炭酸アルカリ量
は、用いる全アルカリ成分中１０重量％以下、より好ま
しくは５重量％以下である。また、さらに第２または第
３アルカリ金属燐酸塩を少量併用してもよい。該燐酸塩
はスラグの水和硬化性を遅延させる硬化助剤として作用
するものと推定され、したがってその含有比率によって
任意のゲルタイムに調整可能となる。その使用量は固形
分換算で、スラグ粒子１００重量部に対して０．０１〜
１重量部が一般的である。

【００１４】一般的にスラグはそれ自身では自硬性は示
さないが、アルカリの共存下の水溶液中や高湿度環境下
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が良く知られている。そ
の際使用するアルカリ量は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、過大の場合にはスラリー
粘度が過大で流動性不良による障害をきたすことがあ
る。本発明の炭酸ナトリウムの場合も例外ではなく、ス
ラグと炭酸ナトリウムの配合比には自ずと最適範囲が存
在する。通常スラグ１００重量部に対して炭酸ナトリウ
ム１０〜５０重量部用いる。

【００１５】また本発明においては、必要に応じて非水
硬性無機微粒子、セメント用凝結促進剤、セメント用凝
結遅延剤、スラグ以外の水硬性無機微粒子、セメント減
水剤、界面活性剤等の添加助剤を固形の状態で、スラグ
粒子１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲で
併用してよい。なかでも非水硬性無機微粒子として懸濁
粒子沈降防止の目的で超微粒子シリカ粉末を添加配合す
ることは好ましく、超微粒子シリカ粉末を添加してなる
固形グラウト剤を水に分散させて製造した注入剤組成物
では、特別な液安定性を確保できる。すなわち、配合時
の混練攪拌後のいわゆる静置状態での系の均一安定性が
著しく向上する。

【００１６】超微粒子シリカ粉末としては、公知の方法
で得た物を使用して良く、それ自身も基本的にゲル化能
力を有しているため、本発明のグラウト剤の添加剤成分
として使用した場合、何等そのグラウト作業性や固結体
物性に悪影響を与えない。その添加量はスラグ粒子１０
０重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲で使用して
よい。１０重量部以上添加しても軟凝集が起こってゲル
タイムが必要以上に短くなり、高価ともなるため好まし
くない。かように、本発明のグラウト剤においては、１
液かつ３０分〜１時間のゲルタイムを有するグラウト剤
の有効成分としてスラグと炭酸ナトリウムと超微粒子シ
リカ粉末を含有させた懸濁型グラウト剤組成物が、低粘
度でかつ静置注入薬液の長時間安定性の点で優位である
ことから好ましい。また、同様の目的で使用される懸濁
粒子沈降防止剤として、メチルセルロースやヒドロキシ
セルロースや可溶性デンプンやポリビニルアルコール等
もあげられる。

【００１７】その他併用できる好ましい非水硬性無機微
粒子には、結晶質微細アルミナ、炭酸カルシウム粉、チ
タンホワイト粉、ベンガラ、タルク粉などがあげられ
る。セメント用凝結促進剤としては、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属の酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩
やその他、アルカリ土類金属炭酸塩やその水酸化物等が
例示できる。セメント用凝結遅延剤としては、燐酸やホ
ウ酸等の無機酸類、クエン酸やグルコン酸などの有機酸
類、庶糖、果糖、ブドウ糖などの糖類等を例示できる。
またスラグ以外の水硬性無機微粒子には、ベントナイト
で代表される粘土、非晶質な微細アルミナ粉、微細なセ
メント粉、半水石膏粉、無水石膏粉、活性白土粉、オル
トケイ酸ガラス粉などがあり、セメント減水剤としては
市販の各種減水剤を濃縮乾燥した固体状のものを使用で
き、さらに界面活性剤としては、アニオン石鹸、カチオ
ン石鹸、ノニオン石鹸、金属石鹸等を例示できる。上記
添加助剤は、本発明のグラウト剤の基本性能に悪影響が
認められないことを事前に確認して使用することが肝要
なことであり、基本性能を妨害しない範囲内で本発明の
グラウト剤に併用して良い。

【００１８】本発明の包装材料としては、気密性を持っ
た袋状の形態が好ましく使用できる。包袋としては紙
袋、ポリオレフィン袋、アルミラミネート袋等があげら
れる。それらを組み合わせた多層包袋はさらに好ましい
が、５層以下であることが望ましい。６層以上の多層包
袋としても防湿性はほとんど向上せず、包袋が重くなり
コストも高くなるため好ましくない。多層包袋とする場
合は、包袋と包袋の間の層に吸湿材を封入しておくこと
が、スラグ粒子の吸湿による劣化を防止する観点から好
ましい。吸湿材として塩化カルシウム、シリカゲル、ア
ルミノシリカゲル等を例示できる。

【００１９】上記包装材のうち、紙袋としては固形建設
資材に通常用いられるクラフト袋、溌水コート紙を製袋
した包袋を、ポリオレフィン袋としてはエチレン、プロ
ピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル等を
原料とする単独重合体又は共重合体を成型した包袋等
を、また、アルミラミネート袋としてはアルミ−ポリエ
チレンラミネート袋、アルミ−ポリプロピレンラミネー
ト袋、アルミ−ポリ塩化ビニルラミネート袋、アルミ−
エチレン酢酸ビニル共重合体ラミネート袋等を例示でき
るが、これらに限定されるものではない。上記包装材料
の内容量は注入剤製造の１ロットに必要な量を予め計量
しておくと作業現場における作業性はさらに向上する。

【００２０】充填、包装形態については種々の方法が適
用可能であるが、図１に示すように内部が分割されてい
ない包装材の単独又は多層包袋にスラグ、炭酸ナトリウ
ム、添加助剤を分割して規定量投入して封する方法が最
も簡便である。投入順序は問わない。

【００２１】図２に示す一括充填の方法は、図１に示し
た方法と同様の包装袋を用い、スラグ、炭酸ナトリウ
ム、添加助剤を予め混合しておき、その混合粉体を充填
する方法である。混合にあたってはＶ型、ダブルコーン
型、球形その他の公知の粉体混合機が使用でき、注入液
調製時の均一分散性の見地からは図１の方法よりも好ま
しい。

【００２２】図３に示す方法は、炭酸ナトリウム及び添
加助剤を水溶性又はアルカリ加水分解性ポリマー等の高
分子フィルム包装袋を用いて小袋状に包装し、その１個
又は２個以上をスラグ粉体とともに、さらに１パック包
装するものであり、内容物が水中に投入されると小袋が
溶解し、各成分が均一に分散される。

【００２３】さらに、図４及び図５に示したように、最
も内層に分割された内袋を使用して各々の区画にスラ
グ、炭酸ナトリウム、添加助剤を充填する方法、もしく
は外袋に予めセットされた別々の内袋に各成分を充填し
て、同一の密封面で封する方法等が適用可能である。分
割する位置、方向については特に制限はなく、各成分の
規定量を含むように分割、充填されていればよい。

【００２４】また、固形グラウト剤を前記の方法で充填
した後は、開口部から水分、不純物等が混入しないよう
封しなければならないが、その密封面は、通常使用時に
は開袋面となり、開袋時に全ての内容物を容易に排出で
きる位置、形状であることが必要であり、図１〜図５に
示される密封位置、形状を例示できる。

【００２５】その密封方法としては、適切な接着剤を用
いて接着する方法、天然繊維、合成繊維、合成高分子、
金属ワイヤー等を素材とする糸状の材料で縫製する方
法、各種の紐又は輪状に成型した天然ゴム、合成ゴム等
の材料で結縛する方法、一般に用いられるヒートシーラ
ーを用いて適切な条件下でヒートシールする方法、及び
それらの併用等を例示できる。中でもヒートシールする
方法が、作業効率等の面から好ましく、縫製する方法と
の併用はさらに好ましい。その際、包袋内の空気を窒素
置換しておくこともより一層望ましい。

【００２６】上記のような方法で包装された１パック包
装の形状については、特に制限はなく、包袋の幅、奥
行、高さの比率も任意である。また、保管、運搬に際し
ては本発明の包装袋をさらに金属製、プラスチック製、
木製等の容器に収めておくことも差支えない。

【００２７】このように、本発明においては、炭酸ナト
リウムおよび必要に応じて併用できる前記各成分を固体
の状態で個々に別々に計量、混合し、スラグおよび必要
に応じて適切な添加助剤とともに所定量を１パック包装
して、グラウト剤用の組成物とする。その混合組成物は
長期間安定した状態が得られ、そのままグラウト注入現
場に供給可能である。地盤注入現場では開封後、攪拌機
を用いて所定量の水に分散混合させて注入剤とする。用
いる水については特に制限はなく、精製水、蒸留水、イ
オン交換水、水道水、工業用水、海水、湖沼水、河川
水、地下水、氷水、雨水、雪解け水等を好ましく使用で
きる。この様にして得られる懸濁スラリー液の硬化時間
は３０分〜１時間程度である。

【００２８】この様にして調整したグラウト剤を用い
て、１液として注入単管から圧入吐出させる地盤安定化
工法が好ましく採用できる。特に、上記１液化グラウト
剤を、グラウト注入管を介して地中の不安定地盤や岩盤
亀裂隙間に圧入して固結させ、地盤や岩盤を強化安定さ
せる工法は注入作業が簡便であることから好ましい工法
である。

【００２９】また本発明のグラウト剤を連続地中杭また
は連続地中壁を構築する方法用のグラウト剤として使用
する事が可能である。具体的には、水を超高圧吐出させ
て出来た地盤内の連続隙間に対しグラウト注入管を介し
て圧入して固結させる、いわゆるジェットグラウト工法
用の注入薬剤として本発明の前記グラウト剤組成物を用
い、固結させ、結果として連続地中杭または連続地中壁
を構築する方法が採用できる。さらにまた、従来の瞬結
型グラウト剤と組み合わせて、いわゆる複相注入工法へ
の適用も可能である。

【００３０】本発明の方法により包装、供給されたグラ
ウト剤成分は長期間保存後においても粒子径分布、水に
対する分散性に変化はなく、開袋し水に均一分散させる
ことで、それ自体では自硬性をもたないスラグ粒子が徐
々に一定時間内でゲル化・固化する。懸濁成分は同程度
のセメントを主成分とする硬化体と比較して何等遜色な
い強固な固結体を形成し、自己崩壊現象も認められな
い。このように、本発明により、グラウト注入メーカー
の要望に完全に一致した形での供給体制が容易に確立で
きると共に、現場に於ける配合ミスが皆無となり、配合
ミスや繁雑さが軽減でき、今までにない高い信頼性を発
揮するグラウト剤を提供できる。その結果としてグラウ
ト剤の凝結信頼性や注入作業安定性も確保される。

【００３１】

【実施例】以下に本発明の実施例、比較例及び施工例を
示すが、本発明は実施例によって限定されない。また、
例中の％、部とは特記する以外はそれぞれ重量％、重量
部を意味する。

【００３２】［使用材料］ １．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。コンクリート協会で指定されたセル通気法
で求めたブレーン測定値は８，１２０ｃｍ²／ｇであっ
た。 ２．炭酸ナトリウム 炭酸ナトリウムは単独および炭酸カリウム（無水）、第
２燐酸ナトリウム（１２水塩）を表−１のように配合し
て用いた。これらはいずれも試薬を用いた。なお、これ
ら表−１の炭酸ナトリウムまたはその配合物を以下アル
カリ刺激剤と称する。

【００３３】

【表１】

【００３４】３．超微粒子シリカ粉末 市販品（商品名：エアロジル）を使用した。該粉末の一
次珪酸粒子サイズは約２０ｍμである。 ４．セメント用凝結促進剤、セメント用凝結遅延剤 試薬である炭酸カルシウム及びクエン酸を使用した。 ５．水ガラス 市販の１号水ガラス溶液を使用した。

【００３５】実施例１ 表−２の配合例１に従い、ポリエチレン内袋付き３層ク
ラフト紙袋にスラグ５００部と、続いてアルカリ刺激剤
（Ｎｏ.１）１２５部を充填し、上部をヒートシールし
た後、木綿糸で縫製した。この１パック包袋を室温下３
カ月間保存した後、開袋して強攪拌下の水道水に加え総
量１Ｌとし、３分間攪拌混合した。粒子間の凝集等は観
察されず、分散性も１パック包装前の混合粉体を使用し
た場合と変わりなかった。この様にして得た懸濁溶液状
のグラウト剤を以下の方法で評価した。

【００３６】ゲルタイムは、水道水に対し固形グラウト
剤成分を添加終了した時点を基点とし、調製された配合
液を静置状態から傾斜させて流動性が失われたと判断さ
れた時点までの経過時間で計測し、表−３に表示した。

【００３７】浸透性は、透明アクリル製円筒容器（直径
５０ｍｍ、長さ１ｍ）に予め充填高さ５０ｃｍとなるよ
うに豊浦標準砂を充填し、攪拌を終了した直後の液５０
０ｍＬを豊浦標準砂層の上部から、穴の直径が１ｍｍ程
度の多孔質遮蔽案内板を介して、浸透圧力１ｋｇｆ／ｃ
ｍ²下の一定加圧状態で浸透させることにより測定し
た。標準砂粒子相互間の間隙に浸透する場合、浸透層が
下部にむかって徐々にスラグ自体の白濁懸濁色で不透明
化する状態が外部からの目視観察で観察されることか
ら、浸透性の可否を判断し、標準砂層充填域全般が前記
状態に目視観察された場合を浸透性良好（合格）との判
断で実施した。結果は表−３に記載した。

【００３８】離漿水、一軸圧縮強度、自己崩壊性の評価
は次のようにして行った。配合液を攪拌終了後直ちにモ
ールド（５０ｍｍφ×１００ｍｍ）に填充し、１日後に
脱型した。このとき生じている離漿水量を測定し硬化体
に対する体積比を算出し４段階評価した。得られたホモ
ゲルは７日間水中養生後、一軸圧縮強度の測定に供し
た。この際のクロスヘッド速度は１ｍｍ／ｍｉｎとし
た。結果は表−３に記載した。自己崩壊性の有無は、モ
ールドから脱型したホモゲルを、１時間水道水中に浸漬
し、表面の水分を拭き取った後、気中に１時間放置し
た。この操作を５回繰り返し、目視による観察を行っ
て、クラックが全く認められないものを自己崩壊性なし
（合格）と判断した。結果は表−３に記載した。

【００３９】恒久性評価は以下の方法により実施した。
表−２に従って調製された配合液と豊浦標準砂とを重量
比１：４で混合し、モールド（５０ｍｍφ×１００ｍ
ｍ）に填充し、１日後に脱型して得られるサンドゲルを
７日、１カ月、３カ月、６カ月、１２カ月間水中養生
後、一軸圧縮強度を測定することにより恒久性の評価と
した。結果は表−４に記載した。

【００４０】実施例２、３ 表−２の配合例２及び３に従い、実施例１と同様の方法
で１パック包装袋を調製し、室温下３カ月保存後、配合
液として、物性評価を行った。粒子間の凝集等は観察さ
れず、分散性も１パック包装前の混合粉体を使用した場
合と変わりなかった。物性評価結果は表−３に記載し
た。恒久性評価については、実施例１と同様の方法で実
施した。結果は表−４に記載した。

【００４１】実施例４〜６ 表−２の配合例５〜７に従い、実施例１と同様の方法で
１パック包装袋を調製し、室温下３カ月保存後、配合液
として、物性評価を行った。粒子間の凝集等は観察され
ず、分散性も１パック包装前の混合粉体を使用した場合
と変わりなかった。物性評価結果は表−３に記載した。

【００４２】実施例７ 表−２の配合例１に従い、ポリ塩化ビニル製の包袋を用
いて、実施例１と同様の方法で１パック包装袋を調製
し、室温下３カ月保存後、配合液として、物性評価を行
った。粒子間の凝集等は観察されず、分散性も１パック
包装前の混合粉体を使用した場合と変わりなかった。物
性評価結果は表−３に記載した。

【００４３】実施例８ 表−２の配合例１に従い、アルミ−ポリエチレンラミネ
ート袋を用いて、実施例１と同様の方法で１パック包装
袋を調製し、室温下３カ月保存後、配合液として、物性
評価を行った。粒子間の凝集等は観察されず、分散性も
１パック包装前の混合粉体を使用した場合と変わりなか
った。物性評価結果は表−３に記載した。

【００４４】実施例９ 表−２の配合例１に従い、スラグとアルカリ刺激剤成分
をＶ型攪拌混合機を用いて３０分間混合し、得られた混
合粉体をポリエチレン内袋付き３層クラフト紙袋に一括
充填し、実施例１と同様の方法で１パック包装袋を調製
し、室温下３カ月保存後、配合液として、物性評価を行
った。粒子間の凝集等は観察されず、分散性も１パック
包装前の混合粉体を使用した場合と変わりなかった。物
性評価結果は表−３に記載した。

【００４５】実施例１０ 表−２の配合例５に従い、アルカリ刺激剤成分と超微粒
子シリカ粉末をヒドロキシプロピルセルロース製の袋２
個に充填し、さらにスラグとともにポリエチレン内袋付
き３層クラフト紙袋に充填し、上部をヒートシールした
後、木綿糸で縫製した。この１パック包袋を室温下３カ
月間保存した後、開袋して強攪拌下の水道水に加え総量
１Ｌとし、３分間攪拌混合した。粒子間の凝集等は観察
されず、分散性も１パック包装前の混合粉体を使用した
場合と変わりなかった。物性評価を行い、結果は表−３
に記載した。

【００４６】実施例１１ 表−２の配合例５に従い、スラグとアルカリ刺激剤成分
と超微粒子シリカ粉末を、最も内層の内袋が３分割され
た図４の如き形状のポリエチレン内袋付き３層クラフト
紙袋に分割充填し、ヒートシール及び木綿糸による縫製
を行って１パック包装袋を調製した。室温下３カ月間保
存後、配合液として、物性評価を行った。粒子間の凝集
等は観察されず、分散性も１パック包装前の混合粉体を
使用した場合と変わりなかった。物性評価結果は表−３
に記載した。

【００４７】実施例１２ 表−２の配合例１に従い、スラグとアルカリ刺激剤成分
を、最も内層の内袋が２分割された図５の如き形状のポ
リエチレン内袋付き３層クラフト紙袋に分割充填し、ヒ
ートシール及び木綿糸による縫製を行って１パック包装
袋を調製した。室温下３カ月間保存後、配合液として、
物性評価を行った。粒子間の凝集等は観察されず、分散
性も１パック包装前の混合粉体を使用した場合と変わり
なかった。物性評価結果は表−３に記載した。

【００４８】実施例１３ 表−２の配合例１に従い、スラグとアルカリ刺激剤成分
をＶ型攪拌混合機を用いて３０分間混合し、得られた混
合粉体を、最内層とその直外層との間に塩化カルシウム
粉末を封入したポリエチレン内袋付き３層クラフト紙袋
に一括充填し、ヒートシール及び木綿糸による縫製を行
って１パック包装袋を調製した。室温下３カ月間保存
後、配合液として、物性評価を行った。粒子間の凝集等
は観察されず、分散性も１パック包装前の混合粉体を使
用した場合と変わりなかった。物性評価結果は表−３に
記載した。

【００４９】比較例１ 表−２の配合例８に従い、規定量の水ガラスを蒸発乾固
させて粉末状とし、規定量のスラグと実施例１と同様の
方法でワンパック包装袋を調製した。室温下３カ月間保
存の後、水と混合攪拌して配合液を調製し、物性評価を
行った。結果は表−３にまとめて記載した。

【００５０】比較例２〜４ 表−２の配合例１〜３に従い、実施例１と同様の１パッ
ク充填を行い、密封処置を行わなかった。室温下３カ月
間保存の後、水と混合攪拌して配合液を調製したが、粒
子が塊状に凝集し、通常の攪拌では均一分散できなかっ
た。

【００５１】比較例５〜７ 表−２の配合例５〜７に従い、実施例１１と同様の方法
で１パック充填を行い、密封処置を行わなかった。室温
下３カ月間保存の後、水と混合攪拌して配合液を調製し
たが、粒子が塊状に凝集し、通常の攪拌では均一分散で
きなかった。

【００５２】参考例 表−２の配合例４に従い、液状のアルカリ刺激剤を用い
てスラグ及び水と混合攪拌して配合液を調製し、物性評
価、恒久性評価を行った。粒子間の凝集等は観察され
ず、分散性も良好であった。物性評価結果は表−３に、
恒久性評価結果は表−４に記載した。

【００５３】施工例１ 上記実施例１及び８について、実際の地盤に対して施工
試験（グラウト適性）を実施した。グラウトマシンを使
用して、配合液を２ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で地盤に注入
を実施し、概ね直径１ｍ、深さ３ｍの範囲に浸透させ
た。７日後に掘り出して、各部を観察したところ、どの
部位においても均一な浸透固結体を形成していた。クラ
ックや著しい体積収縮は観察されず、周辺の土壌に対す
るアルカリ汚染等も認められなかった。

【００５４】施工例２ 上記実施例１及び８について、実際の地盤に対して施工
試験（ジェットグラウト適性）を実施した。水を超高圧
（５００ｋｇｆ／ｃｍ²）吐出させることで、地盤に約
１ｍ間隔でジェットグラウト孔（直径１.５ｍ×深さ３
ｍ）を空け、それによってできた連続間隙に配合液を圧
入した。１０日後に周辺を掘り起こしたところ、圧入範
囲全般にわたって連続壁が構築されていた。各部ともク
ラックや著しい体積収縮は観察されず、周辺の土壌に対
するアルカリ汚染等も認められなかった。

【００５５】

【表２】 ・いずれも上記配合に、懸濁液調製時に水を加えて１Ｌとする。

【００５６】

【表３】 （表３の記号説明） ［浸透性］○：標準砂に浸透可能 ［離漿水］◎：０.１％以下 ×：標準砂に浸透不能 ○：１％以下 ［自己崩壊性］○：肉眼で認められない △：５％以下 ×：肉眼で認められる ×：５％以上

【００５７】

【表４】

【００５８】

【発明の効果】上記の物性評価結果（表−３）より、実
施例１〜１３においては、ゲルタイムが概ね数分〜１時
間、一軸圧縮強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ²以上となる結
果が得られた。いずれも浸透性、安定性等にも問題な
い。実施例１〜３の結果より、本発明の包装材料及び包
装方法を使用することで、スラグ系グラウト剤組成物を
１パックの状態で保存でき、その後水に分散させること
で良好な性質を持つグラウト剤とすることができること
がわかる。その固結体は、参考例と比較すれば明らかな
ように、従来の方法で調製したグラウト剤と何ら変わり
ない高性能を維持している。

【００５９】一方、実施例４〜６においては、各種添加
剤を用いることで、本発明の効果を損なわず、離漿抑
制、凝結時間調節、強度増強等の効果を有することが示
される。すなわち、実施例４においては、超微粒子シリ
カ粉末の添加によって離漿抑制と強度増強とが同時に達
成され、実施例５においては、炭酸カルシウム添加によ
って強度増強とゲルタイム短縮が達成された。また、実
施例６においては、クエン酸添加によるゲルタイム延長
が達成された。

【００６０】さらに、実施例７〜１３においては、本発
明の方法がスラグ系グラウト剤組成物の包装、供給、現
場調製に適した方法であり、固結体の性能を損なわない
ことが示される。すなわち、実施例７のポリ塩化ビニル
を使用する包装、実施例８のアルミ−ポリエチレンラミ
ネート袋を使用する包装、実施例９の固形成分をプレミ
ックスする包装、実施例１０の水溶性ポリマー製小袋を
使用する包装、実施例１１の３分割内袋を使用して分割
充填する包装、実施例１２の２分割内袋を使用して分割
充填する包装、実施例１３の吸湿剤を層間に封入する包
装等によって、スラグ系グラウト剤組成物を、固結体の
性能を損なうことなく包装、供給できることが示され
る。

【００６１】上記実施例と比較して、比較例１に示され
るように、水ガラスを蒸発乾固させて得た固体は本発明
のスラグに対するアルカリ刺激剤としては適当でない。
また、比較例２〜７に示されるように、包装後に開口部
を密封する措置をとらない場合にはスラグが吸湿凝集
し、攪拌下の水に加えても均一な分散液が得られない。
したがって、好ましいグラウト剤として使用することは
できない。

【００６２】一方、上記の恒久性評価結果（表−４）よ
り、いずれの配合においても、経時変化は強度が増強す
る方向へ向っている。これは未水和粒子の水和・凝結が
完全に進むためと推定されるが、自己崩壊現象も見られ
ず、恒久的な強度保持が認められる。従来の方法によっ
て調製された参考例と比較しても、遜色ない固結体強
度、強度保持性が認められる。

【００６３】また、施工例１に示されるように、本発明
のグラウト剤は通常のグラウト機材で施工するに充分な
施工性を有しており、良好な強化地盤または連続地中壁
を形成しうる。さらに、施工例２に示されるように、ジ
ェットグラウト用途においても使用可能である。いずれ
の場合でも周辺に対する汚染は皆無であった。以上の結
果を総合すると、本発明のスラグ系グラウト剤の包装方
法を使用することで以下の点において効果が顕著であ
る。 （１）セメント硬化体と同様の結晶構造を持ち、１００
ｋｇｆ／ｃｍ²以上の圧縮強度を実現でき、かつ恒久性
を有するグラウト剤を供給できる。 （２）土壌への浸透性が良好であり、概ね全ての地盤へ
の浸透注入工法に適用可能で、ゲルタイムの調整も容易
であることから、施工事例によって適切なゲルタイムを
選択できる。 （３）施工現場においては、１パック包袋を開袋し水に
分散させる操作のみでグラウト懸濁液を調製できる。ま
た、その調整された懸濁液は低粘度で、かつ安定であ
る。 （４）施工現場において、複数種の薬剤を計量する必要
がないため、計量ミスの余 地はなく信頼性の高い地盤
注入を実現できる。 （５）危険物、有害物を含まず、地下水等への汚染が皆
無である環境調和型グラウト剤とすることができ、作業
者に対しても無害である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の包装方法で、スラグ、アルカリ刺激
剤、添加助剤を分割充填した包装形態の例を表した図で
ある。

【図２】本発明の包装方法で、スラグ、アルカリ刺激
剤、添加助剤を予め混合して一括充填した包装形態の例
を表した図である。

【図３】本発明の包装方法で、アルカリ刺激剤と添加助
剤を充填した小袋を用いる分割包装形態の例を表した図
である。

【図４】本発明の包装方法で、３分割された内袋を有す
る袋を使用する分割包装形態の例を表した図である。

【図５】本発明の包装方法で、２分割された内袋を有す
る袋を使用する分割包装形態の例を表した図である。

【符号の説明】

１ 袋 ２ 分割された内袋 ３ 密封箇所 ４ スラグ ５ アルカリ刺激剤 ６ 添加助剤 ７ 水溶性小袋

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末状のスラグと炭酸ナトリウムとから
   なるスラグ系グラウト用組成物を、フレキシブルな包装
   材中に一括又は分割投入して、密封することを特徴とす
   るスラグ系グラウト用組成物の１パック包装方法。
2. 【請求項２】 スラグ系グラウト用組成物が、さらに添
   加助剤として（ａ）〜（ｆ）のうち１種又は２種以上を
   粉末状のスラグ粒子１００重量部に対し０．１〜１０重
   量部含有していることを特徴とする請求項１記載の包装
   方法。 （ａ）非水硬性無機微粒子、（ｂ）セメント用凝結促進
   剤、（ｃ）セメント用凝結遅延剤、（ｄ）スラグ以外の
   水硬性無機微粒子、（ｅ）セメント減水剤、（ｆ）界面
   活性剤。
3. 【請求項３】 非水硬性無機微粒子が超微粒子シリカ粉
   末であることを特徴とする請求項２記載の包装方法。
4. 【請求項４】 包装材が、１〜５層の多層構造からなる
   紙袋、ポリオレフィン袋またはアルミラミネート袋であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
   包装方法。
5. 【請求項５】 包装材が、紙袋、ポリオレフィン袋、ア
   ルミラミネート袋から選ばれる２種以上の組み合わせか
   らなる５層以下の多層からなる包装袋であることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれか１項記載の包装方法。
6. 【請求項６】 包装材中に吸湿剤を封入することを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか１項記載の包装方法。
7. 【請求項７】 炭酸ナトリウムおよびまたは添加助剤
   は、水溶性又はアルカリ加水分解性の高分子フィルム包
   装袋に分割または混合後一括して充填されて、包装材に
   密封されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項記載の方法。
8. 【請求項８】 包装材は内部が分割されていることを特
   徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の包装方法。