JPH11181425A - 地盤注入用グラウト材 - Google Patents
地盤注入用グラウト材Info
- Publication number
- JPH11181425A JPH11181425A JP36603297A JP36603297A JPH11181425A JP H11181425 A JPH11181425 A JP H11181425A JP 36603297 A JP36603297 A JP 36603297A JP 36603297 A JP36603297 A JP 36603297A JP H11181425 A JPH11181425 A JP H11181425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- alkali
- sample
- silicic acid
- water glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性珪酸を主材として浸透性、固結強度、耐
久性、液状化防止、アルカリ公害の軽減に優れた地盤注
入用グラウト材を得る。 【構成】水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理してアルカ
リを除去して得られる活性珪酸に次の３種の処理を施
す。 （１）酸性材（無機酸性材、有機酸性材）を添加して可
使時間を長くする。 （２）アルカリ領域に移行するまでアルカリ材を添加し
てさらに可使時間を長くする。 （３）（１）の活性珪酸にアルカリ領域に移行するまで
アルカリ材を添加してさらに可使時間を長くする。 これら３種の活性珪酸または該活性珪酸をベースとして
各種アルカリ材、反応剤を作用させ、ｐＨを上下にコン
トロールしてゲル化に至らしめる。
久性、液状化防止、アルカリ公害の軽減に優れた地盤注
入用グラウト材を得る。 【構成】水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理してアルカ
リを除去して得られる活性珪酸に次の３種の処理を施
す。 （１）酸性材（無機酸性材、有機酸性材）を添加して可
使時間を長くする。 （２）アルカリ領域に移行するまでアルカリ材を添加し
てさらに可使時間を長くする。 （３）（１）の活性珪酸にアルカリ領域に移行するまで
アルカリ材を添加してさらに可使時間を長くする。 これら３種の活性珪酸または該活性珪酸をベースとして
各種アルカリ材、反応剤を作用させ、ｐＨを上下にコン
トロールしてゲル化に至らしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は特に地盤の液状化防
止、都市土木の掘削工事、基礎の補強工事、ダムの止水
工事等に利用される地盤注入用グラウト材に係り、詳細
には浸透性に優れ、耐久性が良好であり、固結強度が大
きく、かつ公害の発生が少ない地盤注入用グラウト材に
関する。
止、都市土木の掘削工事、基礎の補強工事、ダムの止水
工事等に利用される地盤注入用グラウト材に係り、詳細
には浸透性に優れ、耐久性が良好であり、固結強度が大
きく、かつ公害の発生が少ない地盤注入用グラウト材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】水ガラスをイオン交換樹脂で処理して得
られる可使時間が１〜３日程度の活性珪酸は従来、軟弱
地盤の改良を目的として広く利用されている。（特願平
９−１８３２３９号参照）。また、水ガラスと酸を混合
してなる酸性水ガラスが広く使用されている。
られる可使時間が１〜３日程度の活性珪酸は従来、軟弱
地盤の改良を目的として広く利用されている。（特願平
９−１８３２３９号参照）。また、水ガラスと酸を混合
してなる酸性水ガラスが広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、活性珪酸は水ガ
ラスを陽イオン交換樹脂で処理して水ガラスのＮａ+ を
Ｈ+ で置換することにより製造され、ｐＨ２〜４を呈す
る物質である。
ラスを陽イオン交換樹脂で処理して水ガラスのＮａ+ を
Ｈ+ で置換することにより製造され、ｐＨ２〜４を呈す
る物質である。
【０００４】活性珪酸の製造に際し、水ガラスのシリカ
濃度（ＳｉＯ2 濃度）が濃いと、水ガラスは陽イオン交
換樹脂を通過中にゲル化してしまう。このため、ＳｉＯ
2 濃度はせいぜい６％付近までであり、かつゲル化時間
は室温で長くて２〜３日である。
濃度（ＳｉＯ2 濃度）が濃いと、水ガラスは陽イオン交
換樹脂を通過中にゲル化してしまう。このため、ＳｉＯ
2 濃度はせいぜい６％付近までであり、かつゲル化時間
は室温で長くて２〜３日である。
【０００５】このような活性珪酸は耐久性については極
めて優れた特性を呈するものの、２〜３日でゲル化して
しまうため、工場から現場に輸送する間にもゲル化しや
すく、特に、気温が高いときや、ＳｉＯ2 濃度が高いと
きには、ゲル化が急速に促進してしまい、また、現場で
の施工待ちが長いときにもゲル化してしまい、使用不可
能となる。すなわち、活性珪酸はＳｉＯ2 濃度を高くす
ることはできないので、高強度は期待できない。また、
酸性水ガラスは高アルカリの水ガラスを安定領域なゲル
化領域であるｐＨ１付近とし、それにアルカリ材を加え
てゲル化時間を短縮して注入するものであるが、高アル
カリの水ガラスを１付近のｐＨにするには硫酸等の強酸
を多量に使用しなくてはならず、注入液に酸根が多く含
まれる。また、アルカリ材を加えると急激にゲル化時間
が変動するため、ゲル化時間の調整が難しい。すなわ
ち、水質保全作業上の点で問題があった。
めて優れた特性を呈するものの、２〜３日でゲル化して
しまうため、工場から現場に輸送する間にもゲル化しや
すく、特に、気温が高いときや、ＳｉＯ2 濃度が高いと
きには、ゲル化が急速に促進してしまい、また、現場で
の施工待ちが長いときにもゲル化してしまい、使用不可
能となる。すなわち、活性珪酸はＳｉＯ2 濃度を高くす
ることはできないので、高強度は期待できない。また、
酸性水ガラスは高アルカリの水ガラスを安定領域なゲル
化領域であるｐＨ１付近とし、それにアルカリ材を加え
てゲル化時間を短縮して注入するものであるが、高アル
カリの水ガラスを１付近のｐＨにするには硫酸等の強酸
を多量に使用しなくてはならず、注入液に酸根が多く含
まれる。また、アルカリ材を加えると急激にゲル化時間
が変動するため、ゲル化時間の調整が難しい。すなわ
ち、水質保全作業上の点で問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は耐久性が良好であ
るのみならず、固結強度も高く、かつ浸透性に優れ、公
害をも防止し得、上述の公知技術に存する欠点を改良し
た地盤注入用グラウト材を提供することにある。
るのみならず、固結強度も高く、かつ浸透性に優れ、公
害をも防止し得、上述の公知技術に存する欠点を改良し
た地盤注入用グラウト材を提供することにある。
【０００７】
【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、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処
理して得られる活性珪酸に酸性材を含有せしめて可使時
間を長くしたことを特徴とする。
め、本発明によれば、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処
理して得られる活性珪酸に酸性材を含有せしめて可使時
間を長くしたことを特徴とする。
【０００８】さらに、上述の目的を達成するため、本発
明によれば、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理して得
られる活性珪酸にアルカリ材を含有せしめることを特徴
とする。
明によれば、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理して得
られる活性珪酸にアルカリ材を含有せしめることを特徴
とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に詳述す
る。
る。
【００１０】本発明に用いられる活性珪酸は水ガラスを
陽イオン交換樹脂で処理することによって、水ガラス中
のアルカリを除去して得られ、実質的に塩を含まず、分
子量が1,０００以下であり、かつ、ｐＨが２〜４程度で
あり、さらに可使時間が約１〜３日を有するものであ
る。この可使時間はｐＨやＳｉＯ2 濃度によって多少左
右される。
陽イオン交換樹脂で処理することによって、水ガラス中
のアルカリを除去して得られ、実質的に塩を含まず、分
子量が1,０００以下であり、かつ、ｐＨが２〜４程度で
あり、さらに可使時間が約１〜３日を有するものであ
る。この可使時間はｐＨやＳｉＯ2 濃度によって多少左
右される。
【００１１】ここで用いられる水ガラスは任意のモル比
の水ガラスであるが、実用的にはＪＩＳ３号水ガラスが
般用される。なお、本発明では水ガラスの代わりに珪酸
カリ、珪酸アンモニウム等の水溶性珪酸塩を用いて活性
珪酸を製造することもできる。
の水ガラスであるが、実用的にはＪＩＳ３号水ガラスが
般用される。なお、本発明では水ガラスの代わりに珪酸
カリ、珪酸アンモニウム等の水溶性珪酸塩を用いて活性
珪酸を製造することもできる。
【００１２】本発明に用いられる酸性材は塩酸、硫酸、
燐酸等の無機酸、塩化アルミニウム、硫酸水素ナトリウ
ム、酸性燐酸ソーダ等の水に溶解して酸性を呈する無機
系酸性塩、酒石酸、乳酸、酢酸等の有機酸、酒石酸水素
ナトリウム等の有機系酸性塩等である。
燐酸等の無機酸、塩化アルミニウム、硫酸水素ナトリウ
ム、酸性燐酸ソーダ等の水に溶解して酸性を呈する無機
系酸性塩、酒石酸、乳酸、酢酸等の有機酸、酒石酸水素
ナトリウム等の有機系酸性塩等である。
【００１３】酸性材の活性珪酸への含有量は従来の酸性
水ガラスに使用する量と比べると、ごく少量ですみ、し
かも得られるグラウト材の可使時間は大幅に大きくな
る。酸性材を含有せしめて活性珪酸のｐＨ値を低くする
ほど、可使時間が長くなるが、酸性水ガラスに比べて活
性珪酸の場合はｐＨの低下が少ない割には可使時間の延
び方が大きくなる。さらに、酸性材が少量でゲル化時間
が大きく延長されるので酸根が少なくてすみ、地下水の
水質保全に優れている。また、リン酸や有機酸のような
弱酸を用いてもゲル化時間が容易に延長されるので硫酸
のような強酸を使用する必要がないため取扱いが容易
で、かつ添加量がゲル化時間の急激な変化をもたらさな
いのでゲル化時間の調整が容易である。
水ガラスに使用する量と比べると、ごく少量ですみ、し
かも得られるグラウト材の可使時間は大幅に大きくな
る。酸性材を含有せしめて活性珪酸のｐＨ値を低くする
ほど、可使時間が長くなるが、酸性水ガラスに比べて活
性珪酸の場合はｐＨの低下が少ない割には可使時間の延
び方が大きくなる。さらに、酸性材が少量でゲル化時間
が大きく延長されるので酸根が少なくてすみ、地下水の
水質保全に優れている。また、リン酸や有機酸のような
弱酸を用いてもゲル化時間が容易に延長されるので硫酸
のような強酸を使用する必要がないため取扱いが容易
で、かつ添加量がゲル化時間の急激な変化をもたらさな
いのでゲル化時間の調整が容易である。
【００１４】上述のように、活性珪酸に酸性材を含有せ
しめて可使時間を長くした本発明にかかるグラウト材は
さらにアルカリ材を加えてゲル化時間を調整することが
好ましい。ここで用いられるアルカリ材としては、水ガ
ラス、コロイダルシリカ、苛性ソーダ、苛性カリ、アル
ミン酸ソーダ、重曹、炭酸ソーダ、炭酸水素ナトリウ
ム、石灰類、セメントやスラグ類等が挙げられる。アル
カリ剤が粉末の場合には、予め水に溶解または懸濁させ
て使用する。これらアルカリ剤のうち、特に、水ガラス
およびコロイダルシリカはグラウト材のＳｉＯ2 濃度を
高めて固結体の強度を増強させるので好ましい。
しめて可使時間を長くした本発明にかかるグラウト材は
さらにアルカリ材を加えてゲル化時間を調整することが
好ましい。ここで用いられるアルカリ材としては、水ガ
ラス、コロイダルシリカ、苛性ソーダ、苛性カリ、アル
ミン酸ソーダ、重曹、炭酸ソーダ、炭酸水素ナトリウ
ム、石灰類、セメントやスラグ類等が挙げられる。アル
カリ剤が粉末の場合には、予め水に溶解または懸濁させ
て使用する。これらアルカリ剤のうち、特に、水ガラス
およびコロイダルシリカはグラウト材のＳｉＯ2 濃度を
高めて固結体の強度を増強させるので好ましい。
【００１５】本発明に用いられるゲル化調整剤としては
上述のアルカリ材のほかに、各種塩類が挙げられる。例
えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物、リン
酸水素ナトリウム等のリン酸塩、ヘキサメタリン酸ソー
ダ等の金属封鎖剤等である。
上述のアルカリ材のほかに、各種塩類が挙げられる。例
えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物、リン
酸水素ナトリウム等のリン酸塩、ヘキサメタリン酸ソー
ダ等の金属封鎖剤等である。
【００１６】なお、上述の本発明グラウト材において、
硬化剤としてセメント類を使用することもできる。これ
により、本発明グラウトは従来の懸濁型（超微粒子型）
グラウトと同様に、２０〜５０kgf/cm2 の高強度を呈す
るように調整される。
硬化剤としてセメント類を使用することもできる。これ
により、本発明グラウトは従来の懸濁型（超微粒子型）
グラウトと同様に、２０〜５０kgf/cm2 の高強度を呈す
るように調整される。
【００１７】上述アルカリ剤の使用量は得られるグラウ
ト材のゲル化時間にしたがって変化する。グラウト材の
ｐＨ値が６以下を呈するような量では、長結〜中結のゲ
ル化時間が得られ、また、ｐＨ値が６〜8.５付近のほぼ
中性を呈するような量では、短結のゲル化時間が得られ
る。
ト材のゲル化時間にしたがって変化する。グラウト材の
ｐＨ値が６以下を呈するような量では、長結〜中結のゲ
ル化時間が得られ、また、ｐＨ値が６〜8.５付近のほぼ
中性を呈するような量では、短結のゲル化時間が得られ
る。
【００１８】さらに、本発明では、活性珪酸に酸性材を
含有せしめて可使時間を長くしたグラウト材に、アルカ
リ材を加えてほぼ中性領域にまで移行するとゲル化時間
が短縮する。アルカリ材をさらに加え、該グラウトがア
ルカリ領域に移行するまで、例えば、ｐＨ値がおおよそ
8.５以上になるまで含有せしめて可使時間がさらに長く
なって実質的にゲル化しなくなる。この添加量は例え
ば、活性珪酸１００重量部に対してアルカリ材1.０重量
部以上である。ここで使用されるアルカリ材としては上
述と同様であるが、特に溶液型のもの、例えば水ガラス
および／またはコロイダルシリカが固結体の強度が増強
されるので好ましい。
含有せしめて可使時間を長くしたグラウト材に、アルカ
リ材を加えてほぼ中性領域にまで移行するとゲル化時間
が短縮する。アルカリ材をさらに加え、該グラウトがア
ルカリ領域に移行するまで、例えば、ｐＨ値がおおよそ
8.５以上になるまで含有せしめて可使時間がさらに長く
なって実質的にゲル化しなくなる。この添加量は例え
ば、活性珪酸１００重量部に対してアルカリ材1.０重量
部以上である。ここで使用されるアルカリ材としては上
述と同様であるが、特に溶液型のもの、例えば水ガラス
および／またはコロイダルシリカが固結体の強度が増強
されるので好ましい。
【００１９】アルカリ材の活性珪酸への添加方法は活性
珪酸とアルカリ材の液量比によって異なるが、混合しや
すく、ゲル化しない方法であればいかなる方法であって
もよい。例えば、アルカリ材の液量が多い場合には、ア
ルカリ材を攪拌しながらこの中に活性珪酸を添加すれば
よく、アルカリ材の液量が少ない場合には、活性珪酸を
強く攪拌しながら、この中に短時間でアルカリ材を添加
することが好ましい。
珪酸とアルカリ材の液量比によって異なるが、混合しや
すく、ゲル化しない方法であればいかなる方法であって
もよい。例えば、アルカリ材の液量が多い場合には、ア
ルカリ材を攪拌しながらこの中に活性珪酸を添加すれば
よく、アルカリ材の液量が少ない場合には、活性珪酸を
強く攪拌しながら、この中に短時間でアルカリ材を添加
することが好ましい。
【００２０】このようにして得られたアルカリ性の活性
珪酸は次第に安定化して可使時間が延長される。この手
法を採用すれば、工場で製造した活性珪酸、あるいは酸
性材を含んだ活性珪酸を工場において調整し、または現
場に運搬中、あるいは現場で貯溜中にゲル化しないよう
に調整し、作業上のトラブルを防ぐことができる。
珪酸は次第に安定化して可使時間が延長される。この手
法を採用すれば、工場で製造した活性珪酸、あるいは酸
性材を含んだ活性珪酸を工場において調整し、または現
場に運搬中、あるいは現場で貯溜中にゲル化しないよう
に調整し、作業上のトラブルを防ぐことができる。
【００２１】上述のようにして得られた本発明にかかる
グラウト材はさらに、反応剤を含有せしめてゲル化させ
ることができる。この場合、本発明にかかるアルカリ材
を加えて調整した活性珪酸は従来の水ガラスよりもアル
カリ量が少ないので、反応剤の使用量も少なくてすむ。
このため、本発明グラウト材から地下水に溶出する塩が
少なくてすみ、水質保全の面から優れている。
グラウト材はさらに、反応剤を含有せしめてゲル化させ
ることができる。この場合、本発明にかかるアルカリ材
を加えて調整した活性珪酸は従来の水ガラスよりもアル
カリ量が少ないので、反応剤の使用量も少なくてすむ。
このため、本発明グラウト材から地下水に溶出する塩が
少なくてすみ、水質保全の面から優れている。
【００２２】また、セメント類を反応剤として使用すれ
ば、得られる固結体の耐久性が向上するとともに、強度
も高められる。しかし、液状化防止の目的で本発明グラ
ウト材を地盤中に注入する場合には、浸透性ならびに固
結体の耐久性が要求され、このような場合には、アルカ
リ性の本発明グラウト材に酸性材を添加して再び酸性領
域に移行せしめて使用することができる。このように、
活性珪酸を自由に酸性にしたり、アルカリ性にしたり等
が可能なのは活性珪酸中のアルカリ含量が少なく、中和
反応によって生成する塩がほとんど含有しないからであ
る。
ば、得られる固結体の耐久性が向上するとともに、強度
も高められる。しかし、液状化防止の目的で本発明グラ
ウト材を地盤中に注入する場合には、浸透性ならびに固
結体の耐久性が要求され、このような場合には、アルカ
リ性の本発明グラウト材に酸性材を添加して再び酸性領
域に移行せしめて使用することができる。このように、
活性珪酸を自由に酸性にしたり、アルカリ性にしたり等
が可能なのは活性珪酸中のアルカリ含量が少なく、中和
反応によって生成する塩がほとんど含有しないからであ
る。
【００２３】通常の水ガラスを酸性化する場合には、特
殊な装置や混合手段が必要であり、しかも生成される酸
性シリカゾルには中和によって生じた塩が多く含有する
ため、水質保全の面からも好ましくない。しかも、この
場合、ゲル化時間を長くすることができないのみなら
ず、固結体（ゲル化物）は離漿水による収縮が大きい。
殊な装置や混合手段が必要であり、しかも生成される酸
性シリカゾルには中和によって生じた塩が多く含有する
ため、水質保全の面からも好ましくない。しかも、この
場合、ゲル化時間を長くすることができないのみなら
ず、固結体（ゲル化物）は離漿水による収縮が大きい。
【００２４】一方、本発明グラウトは上述の欠点を改良
したものであって、固結強度が増強され、固結体の収縮
もほとんどなく、このため耐久性に優れ、さらに広範囲
にわたってゲル化時間の調整ができ、このため、浸透性
にも優れている。
したものであって、固結強度が増強され、固結体の収縮
もほとんどなく、このため耐久性に優れ、さらに広範囲
にわたってゲル化時間の調整ができ、このため、浸透性
にも優れている。
【００２５】なお、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理
して得られる活性珪酸そのものはゲル化時間が１〜３日
を呈するものの、地盤中に注入すると急速にゲル化時間
が短１して、例えば、液状化防止に適合するような浸透
効果は得られない。これに対して、本発明グラウトはゲ
ル化時間が長く、地盤中でも充分に長いゲル化時間を保
持するものである。しかも、本発明グラウトは、アルカ
リ性の強い従来の水ガラス系グラウトに比べると、弱酸
性〜弱アルカリ性の領域内に調整されたもの、あるいは
塩の含有量が少ないものが注入されるためであって、ア
ルカリ公害や酸公害を起こさず、水質保全性が優れてい
る。
して得られる活性珪酸そのものはゲル化時間が１〜３日
を呈するものの、地盤中に注入すると急速にゲル化時間
が短１して、例えば、液状化防止に適合するような浸透
効果は得られない。これに対して、本発明グラウトはゲ
ル化時間が長く、地盤中でも充分に長いゲル化時間を保
持するものである。しかも、本発明グラウトは、アルカ
リ性の強い従来の水ガラス系グラウトに比べると、弱酸
性〜弱アルカリ性の領域内に調整されたもの、あるいは
塩の含有量が少ないものが注入されるためであって、ア
ルカリ公害や酸公害を起こさず、水質保全性が優れてい
る。
【００２６】
【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。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００２７】（使用材料） １．水ガラス 比重（２０℃）1.３９、ＳｉＯ2 ２9.０％、のＪＩＳ３
号水ガラスを使用。
号水ガラスを使用。
【００２８】２．活性珪酸 １7.５％の水ガラス水溶液を陽イオン交換樹脂に通過処
理して得られる、ｐＨ2.７、比重1.０３、ＳｉＯ2 5.０
％の活性珪酸を使用。ゲル化には室温で1.５〜２日を要
する。
理して得られる、ｐＨ2.７、比重1.０３、ＳｉＯ2 5.０
％の活性珪酸を使用。ゲル化には室温で1.５〜２日を要
する。
【００２９】３．酸性材 無機酸として塩酸、硫酸およびリン酸、無機系酸性塩と
して塩化アルミニウムおよび硫酸水素ナトリウム、有機
酸として酒石酸、有機系酸性塩として酒石酸水素ナトリ
ウムを使用。
して塩化アルミニウムおよび硫酸水素ナトリウム、有機
酸として酒石酸、有機系酸性塩として酒石酸水素ナトリ
ウムを使用。
【００３０】 (1) 塩 酸：試薬一級 ＨＣｌ (2) 硫 酸：７５％工業用硫酸 Ｈ2 ＳＯ4 (3) リン酸：７５％工業用リン酸 Ｈ3 ＰＯ4 (4) 塩化アルミニウム：試薬一級、６水塩ＡｌＣｌ3 ・
６Ｈ2 Ｏ (5) 硫酸水素ナトリウム：試薬一級、ＮａＨＳＯ4 ・Ｈ
2 Ｏ (6) 酒石酸：試薬一級、ＣＯＯＨ・ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ
（ＯＨ）・ＣＯＯＨ (7) 酒石酸水素ナトリウム：試薬一級、ＣＯＯＨ・ＣＨ
（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）・ＣＯＯＮａ・Ｈ2 Ｏ
６Ｈ2 Ｏ (5) 硫酸水素ナトリウム：試薬一級、ＮａＨＳＯ4 ・Ｈ
2 Ｏ (6) 酒石酸：試薬一級、ＣＯＯＨ・ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ
（ＯＨ）・ＣＯＯＨ (7) 酒石酸水素ナトリウム：試薬一級、ＣＯＯＨ・ＣＨ
（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）・ＣＯＯＮａ・Ｈ2 Ｏ
【００３１】４．アルカリ材 コロイダルシリカ、セメント、水ガラス、炭酸ナトリウ
ム、および炭酸水素ナトリウムを使用。
ム、および炭酸水素ナトリウムを使用。
【００３２】(1) コロイダルシリカ 水ガラス水溶液を陽イオン交換樹脂に通過処理した後、
これにアルカリを加えて加熱重合し、濃縮してＳｉ
Ｏ2 ：〜３０〜３１％、Ｎａ2 Ｏ：0.７％以下、比重：
1.２１〜1.２２、ｐＨ：９〜１０の無水珪酸のコロイド
溶液を使用。
これにアルカリを加えて加熱重合し、濃縮してＳｉ
Ｏ2 ：〜３０〜３１％、Ｎａ2 Ｏ：0.７％以下、比重：
1.２１〜1.２２、ｐＨ：９〜１０の無水珪酸のコロイド
溶液を使用。
【００３３】(2) セメント：ポルトランドセメントを使
用。
用。
【００３４】(3) 水ガラス ３号水ガラスを使用。
【００３５】(4) 炭酸ナトリウム 無水炭酸ナトリウム、試薬一級、Ｎａ2 ＣＯ3 を使用。
【００３６】(5) 炭酸水素ナトリウム 試薬一級、ＮａＨＣＯ3 を使用。
【００３７】（実施例） １ 活性珪酸の調製 表１の試料No.1〜１７に示される配合の各試料を調製
し、これら各試料についてｐＨ、２０℃におけるゲル化
時間およびホモゲルの収縮率を測定し、結果を表１に示
した。表１中、試料No.1は活性珪酸だけの試料であり、
試料No.2〜１７は可使時間を長くした本発明にかかるグ
ラウト材（酸性材を含む活性珪酸）である。
し、これら各試料についてｐＨ、２０℃におけるゲル化
時間およびホモゲルの収縮率を測定し、結果を表１に示
した。表１中、試料No.1は活性珪酸だけの試料であり、
試料No.2〜１７は可使時間を長くした本発明にかかるグ
ラウト材（酸性材を含む活性珪酸）である。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１から次のことがわかる。試料No.1は酸
性材を含まない活性珪酸そのものであって、ゲル化時間
は1.５〜２日である。
性材を含まない活性珪酸そのものであって、ゲル化時間
は1.５〜２日である。
【００４０】一方、酸性材を含有した本発明にかかる試
料No.2〜１７はゲル化時間がそれぞれ３〜７日間を呈
し、可使時間が延長されている。
料No.2〜１７はゲル化時間がそれぞれ３〜７日間を呈
し、可使時間が延長されている。
【００４１】このうち、酸性材として無機酸または無機
系酸性塩を用いた試料No.2（硫酸）、試料No.3および４
（リン酸）、試料No.5〜８（塩酸）、試料No.1１（塩化
アルミニウム）、試料No.1３および１４（塩酸と塩化ア
ルミニウム）はゲル化時間おおよそ３〜４日を呈してい
る。特に酸性材としてリン酸を用い、ｐＨを１.4まで低
下させた試料No.4はゲル化時間が４〜５日に延長されて
いる。
系酸性塩を用いた試料No.2（硫酸）、試料No.3および４
（リン酸）、試料No.5〜８（塩酸）、試料No.1１（塩化
アルミニウム）、試料No.1３および１４（塩酸と塩化ア
ルミニウム）はゲル化時間おおよそ３〜４日を呈してい
る。特に酸性材としてリン酸を用い、ｐＨを１.4まで低
下させた試料No.4はゲル化時間が４〜５日に延長されて
いる。
【００４２】また、酸性材として有機酸、有機系酸性塩
または有機酸と無機系酸性塩や有機系酸性塩を用いた試
料No.9および１０（酒石酸）、試料No.1２（酒石酸水素
ナトリウム）、試料No.1５〜１７（塩酸、酒石酸、塩化
アルミニウム、酒石酸水素ナトリウム等の併用）はいず
れもｐＨ値が比較的高いにもかかわらず、ゲル化時間が
５〜７日に延長されている。
または有機酸と無機系酸性塩や有機系酸性塩を用いた試
料No.9および１０（酒石酸）、試料No.1２（酒石酸水素
ナトリウム）、試料No.1５〜１７（塩酸、酒石酸、塩化
アルミニウム、酒石酸水素ナトリウム等の併用）はいず
れもｐＨ値が比較的高いにもかかわらず、ゲル化時間が
５〜７日に延長されている。
【００４３】さらに、表１の試料No.1では、ホモゲルの
収縮率が約２０％であるのに対し、本発明にかかる試料
No.2〜１７では、いずれもゲル化時間が延びているにも
かかわらず、ホモゲルの収縮率が１０〜１３％と小さく
なる。
収縮率が約２０％であるのに対し、本発明にかかる試料
No.2〜１７では、いずれもゲル化時間が延びているにも
かかわらず、ホモゲルの収縮率が１０〜１３％と小さく
なる。
【００４４】なお、表１の試料No.2（活性珪酸と硫酸の
配合物）と、表１には示されない従来公知の酸性水ガラ
ス（通常の水ガラスと硫酸の配合物）について、いずれ
もＳｉＯ2 濃度を５〜5.２％、ｐＨ値を２.1に調整した
上で、硫酸の使用量を比較したところ、試料No.2は0.１
３ｇであったが、酸性水ガラスは3.５〜４ｇであった。
このことから、本発明にかかる試料No.2は従来の酸性水
ガラスと比較して酸根が著しく減少したグラウト材であ
ることがわかる。また、本発明にかかる試料No.2はゲル
化時間が３〜４日に延長されているのに対し、従来の酸
性水ガラスは２０〜４０時間であった。
配合物）と、表１には示されない従来公知の酸性水ガラ
ス（通常の水ガラスと硫酸の配合物）について、いずれ
もＳｉＯ2 濃度を５〜5.２％、ｐＨ値を２.1に調整した
上で、硫酸の使用量を比較したところ、試料No.2は0.１
３ｇであったが、酸性水ガラスは3.５〜４ｇであった。
このことから、本発明にかかる試料No.2は従来の酸性水
ガラスと比較して酸根が著しく減少したグラウト材であ
ることがわかる。また、本発明にかかる試料No.2はゲル
化時間が３〜４日に延長されているのに対し、従来の酸
性水ガラスは２０〜４０時間であった。
【００４５】２ 酸性材を含む活性珪酸にアルカリ材を
添加してなるグラウト材の調製 表１の試料No.6、すなわち、酸性材として塩、酸を含む
活性珪酸、および表１の試料No.1０、すなわち、酸性材
として酒石酸を含む活性珪酸にそれぞれ表２に示す各種
アルカリ材を配合し、試料No.1８〜３３を調製した。こ
れら各試料について、ｐＨ、２０℃におけるゲル化時
間、サンドゲルの一軸圧縮強度（kgf/cm2)、およびホモ
ゲルの収縮率（％）を測定し、結果を表２に示した。サ
ンドゲルの一軸圧縮強度は豊浦標準砂によるサンドゲル
をポリ塩化ビニリデン密封養生し、１日および８日経過
後のサンドゲルの一軸圧縮強度（kgf/cm2)を測定した。
添加してなるグラウト材の調製 表１の試料No.6、すなわち、酸性材として塩、酸を含む
活性珪酸、および表１の試料No.1０、すなわち、酸性材
として酒石酸を含む活性珪酸にそれぞれ表２に示す各種
アルカリ材を配合し、試料No.1８〜３３を調製した。こ
れら各試料について、ｐＨ、２０℃におけるゲル化時
間、サンドゲルの一軸圧縮強度（kgf/cm2)、およびホモ
ゲルの収縮率（％）を測定し、結果を表２に示した。サ
ンドゲルの一軸圧縮強度は豊浦標準砂によるサンドゲル
をポリ塩化ビニリデン密封養生し、１日および８日経過
後のサンドゲルの一軸圧縮強度（kgf/cm2)を測定した。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２から次のことがわかる。活性珪酸とし
て表１の試料No.6を用いた試料No.1８〜２１（アルカリ
材として水ガラスを使用）では、ｐＨの上昇とともにゲ
ル化時間が短縮され、固結強度も上昇している。また、
試料No.2５〜２７（アルカリ材としてコロイダルシリカ
を使用）では、固結強度が一層向上している。さらに、
試料No.2２（アルカリ材として水ガラスとコロイダルシ
リカの両方を使用）も同様に、固結強度が増加してい
る。活性珪酸として表１の試料No.1０を用いた試料No.2
８〜３２（アルカリ材として水ガラス、コロイダルシリ
カ、またはこれらの両方を使用）でも、上述と同様の傾
向が見られる。また、これら試料において、ゲル化時間
も広い範囲にわたって調整が可能である。
て表１の試料No.6を用いた試料No.1８〜２１（アルカリ
材として水ガラスを使用）では、ｐＨの上昇とともにゲ
ル化時間が短縮され、固結強度も上昇している。また、
試料No.2５〜２７（アルカリ材としてコロイダルシリカ
を使用）では、固結強度が一層向上している。さらに、
試料No.2２（アルカリ材として水ガラスとコロイダルシ
リカの両方を使用）も同様に、固結強度が増加してい
る。活性珪酸として表１の試料No.1０を用いた試料No.2
８〜３２（アルカリ材として水ガラス、コロイダルシリ
カ、またはこれらの両方を使用）でも、上述と同様の傾
向が見られる。また、これら試料において、ゲル化時間
も広い範囲にわたって調整が可能である。
【００４８】なお、表２には示さないが、ＳｉＯ2 濃度
を表２の各試料とほぼ同一にし、ゲル化時間を１〜数分
に調整した水ガラス−炭酸水素ナトリウム系試料（対
照）では、養生数日後のサンドゲル固結強度は0.６〜1.
０ kgf/cm2程度である。これに対し、本発明にかかる試
料No.1８〜２２、および２５〜３２、特に、酒石酸によ
り可使時間を長くした試料No.2８〜３２では、上述対照
の試料よりも一段として強度増加が図られている。
を表２の各試料とほぼ同一にし、ゲル化時間を１〜数分
に調整した水ガラス−炭酸水素ナトリウム系試料（対
照）では、養生数日後のサンドゲル固結強度は0.６〜1.
０ kgf/cm2程度である。これに対し、本発明にかかる試
料No.1８〜２２、および２５〜３２、特に、酒石酸によ
り可使時間を長くした試料No.2８〜３２では、上述対照
の試料よりも一段として強度増加が図られている。
【００４９】また、上述対照の試料は表２には示されな
いが、ホモゲルの収縮率が約２５％まで達することが知
られているが、これに対して本発明各試料では、表２に
示されるようにホモゲルの収縮率が１５％以下である。
特に、アルカリ材としてコロイダルシリカを用い、かつ
活性珪酸として表１の試料No.1０を用いた表２の試料N
o.3０〜３１では、収縮率が５％以下であって、非常に
小さい。
いが、ホモゲルの収縮率が約２５％まで達することが知
られているが、これに対して本発明各試料では、表２に
示されるようにホモゲルの収縮率が１５％以下である。
特に、アルカリ材としてコロイダルシリカを用い、かつ
活性珪酸として表１の試料No.1０を用いた表２の試料N
o.3０〜３１では、収縮率が５％以下であって、非常に
小さい。
【００５０】表２において、アルカリ材としてセメント
を用いた試料No.2３、２４および３３では、セメント特
有の高固結強度が充分に発揮されている。特に、養生日
数８日の強度は、初期強度に比べて著しく上昇してお
り、長期強度に優れている。なお、表２に示されない
が、本発明において微粒子化されたセメントを用いれば
強度はさらに著しく増加することが期待される。また、
本発明において、スラグを併用することもできる。
を用いた試料No.2３、２４および３３では、セメント特
有の高固結強度が充分に発揮されている。特に、養生日
数８日の強度は、初期強度に比べて著しく上昇してお
り、長期強度に優れている。なお、表２に示されない
が、本発明において微粒子化されたセメントを用いれば
強度はさらに著しく増加することが期待される。また、
本発明において、スラグを併用することもできる。
【００５１】３ 活性珪酸単独、または酸性材を含む活
性珪酸にアルカリ材を添加してなるグラウト材の調製 表１の試料No.1（活性珪酸単独）、試料No.6（酸性材と
して塩酸を含む活性珪酸）、および試料No.1０（酸性材
として酒石酸を含む活性珪酸）にそれぞれ表３に示すア
ルカリ材を添加して試料No.3４〜４３のグラウト材を調
製した。これら各試料についてｐＨおよび硬化性（ゲル
化時間）を測定し、結果を表３に示した。
性珪酸にアルカリ材を添加してなるグラウト材の調製 表１の試料No.1（活性珪酸単独）、試料No.6（酸性材と
して塩酸を含む活性珪酸）、および試料No.1０（酸性材
として酒石酸を含む活性珪酸）にそれぞれ表３に示すア
ルカリ材を添加して試料No.3４〜４３のグラウト材を調
製した。これら各試料についてｐＨおよび硬化性（ゲル
化時間）を測定し、結果を表３に示した。
【００５２】
【表３】
【００５３】表３から次のことがわかる。すなわち、活
性珪酸にアルカリ材を添加してｐＨ値をアルカリ領域
（ｐＨ8.５以上）に移行せしめると、長期間にわたって
硬化せず、長期間安定したグラウト材を得る。また、試
料No.3４および試料No.3９のように、ｐＨ値を中性ない
しは弱アルカリ性（ｐＨ約8.５以下）にすると、ゲル化
が起こる。
性珪酸にアルカリ材を添加してｐＨ値をアルカリ領域
（ｐＨ8.５以上）に移行せしめると、長期間にわたって
硬化せず、長期間安定したグラウト材を得る。また、試
料No.3４および試料No.3９のように、ｐＨ値を中性ない
しは弱アルカリ性（ｐＨ約8.５以下）にすると、ゲル化
が起こる。
【００５４】４ 可使時間の著しく長い活性珪酸を用い
た地盤注入用グラウト材の調製 表１の試料No.3６、３７、３８、４１、４２、４３（い
ずれも可使時間が著しく長い）に表４に示すようにそれ
ぞれ酸性材として硫酸水素ナトリウムを添加して試料N
o.4４〜５１を調製した。これら試料についし、ｐＨ、
２０℃におけるゲル化時間、サンドゲルの一軸圧縮強
度、およびホモゲルの収縮率を測定し、結果を表４に示
した。
た地盤注入用グラウト材の調製 表１の試料No.3６、３７、３８、４１、４２、４３（い
ずれも可使時間が著しく長い）に表４に示すようにそれ
ぞれ酸性材として硫酸水素ナトリウムを添加して試料N
o.4４〜５１を調製した。これら試料についし、ｐＨ、
２０℃におけるゲル化時間、サンドゲルの一軸圧縮強
度、およびホモゲルの収縮率を測定し、結果を表４に示
した。
【００５５】表４中、サンドゲルの一軸圧縮強度は表２
と同様、豊浦標準砂によるサンドゲルをポリ塩化ビニリ
デン袋中に１日間および８日間密閉養生の後、測定され
た強度（kgf/cm2)である。また、ホモゲルの収縮率は３
日間および３０日間経過後の収縮率（％）である。
と同様、豊浦標準砂によるサンドゲルをポリ塩化ビニリ
デン袋中に１日間および８日間密閉養生の後、測定され
た強度（kgf/cm2)である。また、ホモゲルの収縮率は３
日間および３０日間経過後の収縮率（％）である。
【００５６】
【表４】
【００５７】表４から次のことがわかる。アルカリ領域
に移行せしめて著しく可使時間を長くした活性珪酸（例
えば、表３の試料No.3６、３７、３８、４１、４２、４
３）はこれにそれぞれ反応剤（酸性材）を添加すること
によりゲル化せしめることができる。しかも、これらは
いずれも通常の水ガラス系グラウトよりも高い強度を示
している。さらに、ホモゲルの収縮率もせいぜい１０％
程度であって、通常の水ガラス系グラウトの２０数％と
比べるとはるかに小さい。特に、酸性材として酒石酸を
用いた試料No.4７は強度および収縮率ともに、塩酸を用
いた試料No.4６および５０と比べて若干優れているよう
である。
に移行せしめて著しく可使時間を長くした活性珪酸（例
えば、表３の試料No.3６、３７、３８、４１、４２、４
３）はこれにそれぞれ反応剤（酸性材）を添加すること
によりゲル化せしめることができる。しかも、これらは
いずれも通常の水ガラス系グラウトよりも高い強度を示
している。さらに、ホモゲルの収縮率もせいぜい１０％
程度であって、通常の水ガラス系グラウトの２０数％と
比べるとはるかに小さい。特に、酸性材として酒石酸を
用いた試料No.4７は強度および収縮率ともに、塩酸を用
いた試料No.4６および５０と比べて若干優れているよう
である。
【００５８】なお、表４の各試料において、反応剤（酸
性材）としての硫酸水素ナトリウムの添加量は0.３〜0.
４ｇの範囲であるが、ＳｉＯ2 含有量のほぼ同じ３号水
ガラスを硫酸水素ナトリウムでゲル化せしめるには約２
〜３ｇの添加量を必要とする。すなわち、本発明では、
反応剤の使用量は従来の水ガラス系グラウトと比較して
著しく少なくてすむ。したがって、本発明では、地盤注
入後、ゲル化物からの酸根の溶出あるいはその他の塩の
溶出は極めて少なく、水質保全の点からも好ましい。
性材）としての硫酸水素ナトリウムの添加量は0.３〜0.
４ｇの範囲であるが、ＳｉＯ2 含有量のほぼ同じ３号水
ガラスを硫酸水素ナトリウムでゲル化せしめるには約２
〜３ｇの添加量を必要とする。すなわち、本発明では、
反応剤の使用量は従来の水ガラス系グラウトと比較して
著しく少なくてすむ。したがって、本発明では、地盤注
入後、ゲル化物からの酸根の溶出あるいはその他の塩の
溶出は極めて少なく、水質保全の点からも好ましい。
【００５９】上述実施例の表１〜４において、ｐＨ値は
ガラス電極ｐＨ計、ゲル化時間はカップ倒立法、一軸圧
縮強度は土質工学会規準「土の一軸圧縮試験方法」によ
りそれぞれ測定し、また、ホモゲルの収縮率はホモゲル
をポリプロピレン樹脂製密閉容器中で養生し、遊離した
離漿水の量から算出した。
ガラス電極ｐＨ計、ゲル化時間はカップ倒立法、一軸圧
縮強度は土質工学会規準「土の一軸圧縮試験方法」によ
りそれぞれ測定し、また、ホモゲルの収縮率はホモゲル
をポリプロピレン樹脂製密閉容器中で養生し、遊離した
離漿水の量から算出した。
【００６０】５ 土中におけるゲル化試験 表５に示されるように、表１の試料No.1（活性珪酸単
独）、表２の試料No.6、表１の試料No.1５、表１の試料
No.1６、表２の試料No.1８および表４の試料No.4４をそ
れぞれ試料No５２〜５７として用意した。これら各試料
を２０℃の温度で豊浦標準砂と混合し、静止の後、砂に
竹串を刺して引き抜き、竹串に跡が残ったときの時間を
土中のゲル化時間として測定し、結果を表５に示した。
独）、表２の試料No.6、表１の試料No.1５、表１の試料
No.1６、表２の試料No.1８および表４の試料No.4４をそ
れぞれ試料No５２〜５７として用意した。これら各試料
を２０℃の温度で豊浦標準砂と混合し、静止の後、砂に
竹串を刺して引き抜き、竹串に跡が残ったときの時間を
土中のゲル化時間として測定し、結果を表５に示した。
【００６１】
【表５】
【００６２】表５から次のことがわかる。試料No.5２は
表１の試料No.1であって、砂との混合以前には表１に示
されるように、ｐＨ2.７、ゲル化時間1.５〜２日であっ
たが、砂との混合後には表５に示されるように、土中ゲ
ル化時間は３０分に短縮されている。土の液状化防止の
ためにはさらにゲル化時間を長くして充分な浸透をはか
る必要がある。
表１の試料No.1であって、砂との混合以前には表１に示
されるように、ｐＨ2.７、ゲル化時間1.５〜２日であっ
たが、砂との混合後には表５に示されるように、土中ゲ
ル化時間は３０分に短縮されている。土の液状化防止の
ためにはさらにゲル化時間を長くして充分な浸透をはか
る必要がある。
【００６３】試料No.5３〜５７の場合には、それぞれ、
砂との混合後にはゲル化時間が短縮されてもなお、ほぼ
１時間あるいは数１０時間と長く、しかも完全にゲル化
に至っている。したがって、これら試料は液状化防止用
グラウト材として極めて良好な効果を発揮するものと推
測される。
砂との混合後にはゲル化時間が短縮されてもなお、ほぼ
１時間あるいは数１０時間と長く、しかも完全にゲル化
に至っている。したがって、これら試料は液状化防止用
グラウト材として極めて良好な効果を発揮するものと推
測される。
【００６４】６ 粘性 上述実施例にかかる本発明にかかる試料はいずれも、従
来の水ガラス系グラウトに比べると、粘性が、定性的観
察ではあるが、ゲル化直前まで低いことがわかった。特
に、有機系酸性材を含む試料では、粘性が著しく低い。
来の水ガラス系グラウトに比べると、粘性が、定性的観
察ではあるが、ゲル化直前まで低いことがわかった。特
に、有機系酸性材を含む試料では、粘性が著しく低い。
【００６５】以上から、活性珪酸を主材とした本発明に
かかるグラウト材はグラウト材としての可使時間が長く
でき、土中ゲル化も含めてゲル化時間の調整も比較的容
易である。さらに、従来の水ガラス系グラウトに比べて
ゲル化前の粘性が低く、ゲルは高強度で収縮性が少ない
ため、浸透性、耐久性に優れ、かつ液状化防止に優れる
ことが期待できる。さらに、従来の水ガラス系グラウト
で懸念されるアルカリ公害問題の軽減をはかることもで
きる。
かかるグラウト材はグラウト材としての可使時間が長く
でき、土中ゲル化も含めてゲル化時間の調整も比較的容
易である。さらに、従来の水ガラス系グラウトに比べて
ゲル化前の粘性が低く、ゲルは高強度で収縮性が少ない
ため、浸透性、耐久性に優れ、かつ液状化防止に優れる
ことが期待できる。さらに、従来の水ガラス系グラウト
で懸念されるアルカリ公害問題の軽減をはかることもで
きる。
【００６６】
【発明の効果】活性珪酸を主材とした本発明にかかるグ
ラウト材は次の効果を奏し得るものである。
ラウト材は次の効果を奏し得るものである。
【００６７】１．可使時間を長くしたグラウト用材が調
製できる。
製できる。
【００６８】２．土中ゲル化も含めて広範囲のゲル化時
間のグラウト調製が可能である。
間のグラウト調製が可能である。
【００６９】３．高強度、低収縮の固結体を得、かつグ
ラウト材は低粘性を示す。
ラウト材は低粘性を示す。
【００７０】４．したがって、本発明グラウト材は優れ
た浸透性、耐久性、液状化防止が期待できる。
た浸透性、耐久性、液状化防止が期待できる。
【００７１】５．有機酸性材による活性珪酸は以上の効
果が特に優れている。
果が特に優れている。
【００７２】６．アルカリ公害の軽減に期待がもてる。
【００７３】７．ゲル化物からの塩の溶出が少なく、水
質保全性に優れる。
質保全性に優れる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】このような活性珪酸は耐久性については極
めて優れた特性を呈するものの、２〜３日でゲル化して
しまうため、工場から現場に輸送する間にもゲル化しや
すく、特に、気温が高いときや、ＳｉＯ２濃度が高いと
きには、ゲル化が急速に促進してしまい、また、現場で
の施工待ちが長いときにもゲル化してしまい、使用不可
能となる。すなわち、活性珪酸はＳｉＯ２濃度を高くす
ることはできないので、高強度は期待できない。また、
酸性水ガラスは高アルカリの水ガラスを安定領域なゲル
化領域である強酸性とし、それにアルカリ材を加えてゲ
ル化時間を短縮して注入するものであるが、高アルカリ
の水ガラスを強酸性にするには硫酸等の強酸を多量に使
用しなくてはならず、注入液に酸根が多く含まれる。ま
た、アルカリ材を加えると急激にゲル化時間が変動する
ため、ゲル化時間の調整が難しい。すなわち、水質保全
作業上の点で問題があった。
めて優れた特性を呈するものの、２〜３日でゲル化して
しまうため、工場から現場に輸送する間にもゲル化しや
すく、特に、気温が高いときや、ＳｉＯ２濃度が高いと
きには、ゲル化が急速に促進してしまい、また、現場で
の施工待ちが長いときにもゲル化してしまい、使用不可
能となる。すなわち、活性珪酸はＳｉＯ２濃度を高くす
ることはできないので、高強度は期待できない。また、
酸性水ガラスは高アルカリの水ガラスを安定領域なゲル
化領域である強酸性とし、それにアルカリ材を加えてゲ
ル化時間を短縮して注入するものであるが、高アルカリ
の水ガラスを強酸性にするには硫酸等の強酸を多量に使
用しなくてはならず、注入液に酸根が多く含まれる。ま
た、アルカリ材を加えると急激にゲル化時間が変動する
ため、ゲル化時間の調整が難しい。すなわち、水質保全
作業上の点で問題があった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】なお、水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理
して得られる活性珪酸そのものはゲル化時間が１〜３日
を呈するものの、地盤中に注入すると急速にゲル化時間
が短縮して、例えば、液状化防止に適合するような浸透
効果は得られない。これに対して、本発明グラウトはゲ
ル化時間が長く、地盤中でも充分に長いゲル化時間を保
持するものである。しかも、本発明グラウトは、アルカ
リ性の強い従来の水ガラス系グラウトに比べると、弱酸
性〜弱アルカリ性の領域内に調整されたもの、あるいは
塩の含有量が少ないものが注入されるためであって、ア
ルカリ公害や酸公害を起こさず、水質保全性が優れてい
る。
して得られる活性珪酸そのものはゲル化時間が１〜３日
を呈するものの、地盤中に注入すると急速にゲル化時間
が短縮して、例えば、液状化防止に適合するような浸透
効果は得られない。これに対して、本発明グラウトはゲ
ル化時間が長く、地盤中でも充分に長いゲル化時間を保
持するものである。しかも、本発明グラウトは、アルカ
リ性の強い従来の水ガラス系グラウトに比べると、弱酸
性〜弱アルカリ性の領域内に調整されたもの、あるいは
塩の含有量が少ないものが注入されるためであって、ア
ルカリ公害や酸公害を起こさず、水質保全性が優れてい
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】２ 酸性材を含む活性珪酸にアルカリ材を
添加してなるグラウト材の調製 表１の試料Ｎｏ．６、すなわち、酸性材として塩酸を含
む活性珪酸、および表１の試料Ｎｏ．１０、すなわち、
酸性材として酒石酸を含む活性珪酸にそれぞれ表２に示
す各種アルカリ材を配合し、試料Ｎｏ．１８〜３３を調
製した。これら各試料について、ｐＨ、２０℃における
ゲル化時間、サンドゲルの一軸圧縮強度（ｋｇｆ／ｃｍ
２）、およびホモゲルの収縮率（％）を測定し、結果を
表２に示した。サンドゲルの一軸圧縮強度は豊浦標準砂
によるサンドゲルをポリ塩化ビニリデン密封養生し、１
日および８日経過後のサンドゲルの一軸圧縮強度（ｋｇ
ｆ／ｃｍ２）を測定した。
添加してなるグラウト材の調製 表１の試料Ｎｏ．６、すなわち、酸性材として塩酸を含
む活性珪酸、および表１の試料Ｎｏ．１０、すなわち、
酸性材として酒石酸を含む活性珪酸にそれぞれ表２に示
す各種アルカリ材を配合し、試料Ｎｏ．１８〜３３を調
製した。これら各試料について、ｐＨ、２０℃における
ゲル化時間、サンドゲルの一軸圧縮強度（ｋｇｆ／ｃｍ
２）、およびホモゲルの収縮率（％）を測定し、結果を
表２に示した。サンドゲルの一軸圧縮強度は豊浦標準砂
によるサンドゲルをポリ塩化ビニリデン密封養生し、１
日および８日経過後のサンドゲルの一軸圧縮強度（ｋｇ
ｆ／ｃｍ２）を測定した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】５ 土中におけるゲル化試験 表５に示されるように、表１の試料Ｎｏ．１（活性珪酸
単独）、表１の試料Ｎｏ．６、表１の試料Ｎｏ．１５、
表１の試料Ｎｏ．１６、表２の試料Ｎｏ．１８および表
４の試料Ｎｏ．４４をそれぞれ試料Ｎｏ．５２〜５７と
して用意した。これら各試料を２０℃の温度で豊浦標準
砂と混合し、静止の後、砂に竹串を刺して引き抜き、竹
串に跡が残ったときの時間を土中のゲル化時間として測
定し、結果を表５に示した。
単独）、表１の試料Ｎｏ．６、表１の試料Ｎｏ．１５、
表１の試料Ｎｏ．１６、表２の試料Ｎｏ．１８および表
４の試料Ｎｏ．４４をそれぞれ試料Ｎｏ．５２〜５７と
して用意した。これら各試料を２０℃の温度で豊浦標準
砂と混合し、静止の後、砂に竹串を刺して引き抜き、竹
串に跡が残ったときの時間を土中のゲル化時間として測
定し、結果を表５に示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:08 24:04） Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (4)
- 【請求項１】 水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理して
得られる活性珪酸に酸性材を含有せしめて可使時間を長
くしたことを特徴とする地盤注入用グラウト材。 - 【請求項２】 水ガラスを陽イオン交換樹脂で処理して
得られる活性珪酸にアルカリ材を含有せしめたことを特
徴とする地盤注入用グラウト材。 - 【請求項３】 請求項１の地盤注入用グラウト材に、さ
らにアルカリ剤を含有せしめたことを特徴とする請求項
１に記載される地盤注入用グラウト材。 - 【請求項４】 請求項１または２の地盤注入用グラウト
材に、さらに反応剤を含有せしめてなる請求項１または
２のいずれかに記載される地盤注入用グラウト材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36603297A JP3216878B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 地盤注入用グラウト材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36603297A JP3216878B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 地盤注入用グラウト材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181425A true JPH11181425A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3216878B2 JP3216878B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=18485752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36603297A Expired - Fee Related JP3216878B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 地盤注入用グラウト材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216878B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012012483A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 地盤注入用グラウト材および地盤注入工法 |
| JP2012228685A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-22 | Hazama Corp | ヒ素拡散防止用注入薬液、ヒ素汚染土壌中におけるヒ素の拡散防止方法、及びこの方法に使用される送液装置 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP36603297A patent/JP3216878B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012012483A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 地盤注入用グラウト材および地盤注入工法 |
| JP2012228685A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-22 | Hazama Corp | ヒ素拡散防止用注入薬液、ヒ素汚染土壌中におけるヒ素の拡散防止方法、及びこの方法に使用される送液装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3216878B2 (ja) | 2001-10-09 |
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