JPH11349943A - 地盤固結改良剤ならびに懸濁型グラウト剤とそれを用いた地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フミン質有機酸及び／または陽イオン吸着交
換能を有する粘土鉱物を多く含む細砂地盤や礫質地盤に
対し、液状化防止、滑り破壊防止等の地盤改良目的で混
合され、任意な薬液ライフを持つ地盤個結改良剤ならび
に懸濁型グラフト剤、それらを用いた地盤改良方法の提
供。 【解決手段】 下記のａまたはｂであるメタカオリン含
有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消石
灰の１０〜５０重量％と、水溶性硫酸塩の３〜３０重量
％及び炭酸アルカリ金属塩及び／または固形かんすいの
０．１〜１２重量％とを含有させてなる地盤固結改良
剤。ａ．メタカオリン含有水硬性微粒子。ｂ．メタカオ
リン微粒子と、水性スラグ微粒子、フライアッシュ微粒
子、セメント微粒子からなる群から選ばれた１種または
２種以上のポゾラン反応性微粒子を混合使用してなり、
メタカオリン微粒子：ポゾラン反応性微粒子の混和比率
が（１００：１）〜（１：１００）の範囲にあるメタカ
オリン含有水硬性微粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフミン酸で代表され
るフミン質有機酸や陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱
物のいずれかを比較的多く含み、かつ地震の際に液状化
災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の発生が予想され
る細砂地盤及び／または礫質地盤を、確実かつ恒久的に
固結強化安定化する事でその発生防止対策が可能な、メ
タカオリン含有水硬性微粒子と微細な消石灰と重硫酸
塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫
酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩から選ばれ
た１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩及び炭酸ア
ルカリ金属塩及び／または固形かんすいまたは水溶性有
機高分子系の分散助剤とを含有してなる地盤固結改良剤
または懸濁型グラウト剤に関する。またその地盤固結改
良剤または懸濁型グラウト剤を用いた地盤改良工法なら
びに地盤固結改良剤を用いた連続地中杭または連続地中
壁の構築方法に関する。

【０００２】ここでフミン酸とは、若い地層の堆積物に
多く含まれている事が良く知られており、その平均分子
量は数百〜数万と言われ、詳細な分子構造はいまだに明
らかになっていないが、タンパク質の分解生成物、また
更に炭水化物などとの縮合反応によって生成された有機
高分子化合物と言われている物である。

【０００３】細砂地盤中の該フミン質有機酸の含有濃度
を簡便的に知るには、０．５〜１Ｎ（Ｎ：規定）の水酸
化ナトリウム溶液を用い、加熱下に１時間程度抽出する
処理方法で抽出し、砂を除いた該抽出母液をフェノール
フタレン指示薬の存在下に０．５〜１Ｎ塩酸で逆滴定す
る事で細砂中に含有するフミン質有機酸の絶対量を求め
る事ができる。完全に中和された該抽出母液からは茶褐
色の物質が沈殿析出することがあるが、この沈殿物がフ
ミン酸のナトリウム塩であると広く認識されている。

【０００４】

【従来の技術】固結体が比較的高強度となる地盤改良剤
としては、セメントを主成分とする地盤固結改良剤また
は懸濁型グラウト剤がすでに公知であり、例えば特開平
１−１３３９６５号公報等に代表される。しかし、フミ
ン質有機酸及び／または陽イオン吸着交換能を有する粘
土鉱物を多く含んだ地盤では著しく硬化阻害を受け、そ
のままでは固結信頼性を欠く課題がある。

【０００５】ところで、フミン質有機酸による硬化阻害
を受けないとされる土壌固化剤として提案されているも
のに特公平０６−７８５２４号公報がある。該公報技術
によれば、４ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＳＯ₃と１１ＣａＯ
・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＸ₂（Ｘはハロゲン）、ＣａＯ・Ａ
ｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃の１種とが共存するカ
ルシウム・アルミネートを主成分に半水石膏や無水石膏
等で代表される水硬性の無機硫酸塩を添加混合してなる
組成物が高有機質土壌固化剤として好ましく使用出来る
としている。該組成物の基本的な固結反応は土壌中の有
機成分に影響されることなく、水と合うと速やかにエト
リンガイトを形成して固結するとある。しかし、水硬性
微粒子はその取り扱いに注意が必要で、水に濡れるとす
ぐ硬化してしまうか又は２次粒子を形成する為、浸透注
入現場向きでない課題がある。

【０００６】またその他、高炉水砕スラグ、転炉水砕ス
ラグ等の潜在水硬性の性質を示すスラグ粉末を主剤とし
たいわゆるスラグ系地盤改良剤が近年数多く提案されて
おり、例えば特開平６−２１９７９６号公報、特開平６
−２２８５５８号公報、特開平７−１１９１３８号公報
等に代表される。これらの開示技術ではスラグ粉末の潜
在水硬性を顕在化させる為のアルカリ刺激剤として、例
えばアルカリ水ガラス溶液やアルミン酸ソーダや水酸化
ナトリウム等を例示している。しかしそれらのアルカリ
刺激剤を添加してなる既知のスラグ系地盤改良剤のおお
くは、地盤改良硬化速度や固結強度を高めようとすれば
するほどその系自体のゲルタイムは短くなる傾向にあ
り、１液化しても数十時間以上と長い薬液ライフを持つ
急速固結型のスラグ系地盤固結改良剤またはスラグ懸濁
型グラウト剤は得られない課題がある。

【０００７】また既知のスラグ系地盤改良剤の多くは、
実際の細砂地盤と混和されると、地盤中にあるフミン質
有機酸成分がアルカリ刺激剤によって中和かつ水溶化さ
れて溶脱する為、スラグ粒子への硬性阻害が顕著に表
れ、結果として地盤の高強度固結化が未達となる重大な
課題を内在している。また同様に、陽イオン吸着交換能
を有する粘土鉱物に起因するスラグ粒子の水和硬性阻
害、具体的には珪酸カルシウム水和結晶またはカルシウ
ムアルミネート水和結晶等で代表される水和物結晶群の
生成反応に必要カルシウム陽イオンやアルミニウム陽イ
オンが粘土鉱物によって吸着消費される為にスラグ粒子
の水和硬化反応が顕著に阻害され、結果として地盤の高
強度固結化が未達となる重大な課題を内在している。

【０００８】特に河川域周辺の細砂地盤は腐葉土または
フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分を
比較的多く含む地盤と言われる。その為、すでに公知の
セメント系地盤改良剤やスラグ系地盤改良剤のいずれか
を使用した地盤改良現場に於いては、予想以上に著しい
硬化阻害現象を受け、しばしば固化が全く観察されかっ
たり、目標固結強度に達しない等の数多くの問題を抱え
ている実態にある。すなわち実際の砂質土地盤ではその
固結信頼性がまだ極めて不十分な実態にある。

【０００９】特に、水ガラス−スラグ系地盤改良剤や水
酸化ナトリウム−スラグ系地盤改良剤等の公知のスラグ
系地盤改良剤では、砂質土地盤中で著しい硬化阻害を受
けると必然的に地下水の流入と共に環境負荷が大きいと
懸念されるアルカリ刺激剤が広範囲に溶脱し所定領域外
へ広く拡散または流出する事となる。すなわち、フミン
質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分を比較的
多く含む実地盤の固結剤として使用されると環境負荷の
問題ならびに強度発現不良が助長されることが大きな問
題となる。

【００１０】地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤の
抱えている課題のうち、急激な増粘を抑制して地盤との
一体混和性を向上される為に取り得る手段としては、水
／スラグ比または水／セメント比を出来るだけ大きくす
る事が挙げられが、しかし該方法では新たな課題として
ブリージング水発生率が極めて高くなってしまう課題や
強度低下が避けられない課題等を併発する。

【００１１】以上の様に、すでに公知の地盤固結改良剤
または懸濁型グラウト剤に於いては実地盤に好ましく採
用出来、フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘
土成分を比較的多く含む細砂地盤及び／または礫質地盤
等を短時間内に確実にかつ恒久的に固結する事ができる
高度な硬化機能と、また更に、１液化状態で２４時間以
上安定に取り扱え、注入作業中は著しい増粘が見られな
い高固結信頼性機能とを併せ持つ地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤が見当たらない。

【００１２】ところで、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。

【００１３】特に前記した事に鑑みて、主要な都市部の
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
く求められており、安全に取扱え、かつ現場での固結信
頼性とその耐久性に富んだ新規な地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤を市場に早期に提供する事の必要性が
高まっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は前記し
た社会的要請に鑑み、フミン酸で代表されるフミン質有
機酸及び／または陽イオン吸着交換能の強い粘土鉱物を
比較的多く含む固結させずらい細砂地盤及び／または礫
質地盤を主な対象地盤とし、その液状化防止、滑り破壊
防止、不同沈下防止目的の為の地盤改良に際し、現場で
の１次分散安定性と固結信頼性に特に優れ、かつまたフ
ミン質有機酸塩の溶脱による硬化阻害要因ならびに多価
金属陽イオン吸着による硬化阻害要因を少なからず受け
ても、所定の時間内で確実に対象地盤を固結する事が出
来、その固結体は恒久的機能を発揮する環境負荷の小さ
い地盤固結改良剤、懸濁型グラウト剤の両方を安価に安
定的に提供する事にある。

【００１５】より具体的には、以下の（Ａ）〜（Ｃ）に
示す性質を併せ持つ新たな地盤固結改良剤または以下の
（Ｂ）〜（Ｆ）に示す性質を併せ持つ新たな懸濁型グラ
ウト剤の両方を提供する事にある。

【００１６】（Ａ）所定量の水と懸濁すると容易に１次
分散し、その懸濁液単独系では０．１〜３００時間と任
意な非流動化時間特性（薬液ライフ特性）を持ち、かつ
ホモゲル塊生成時のブリージング水発生率が低い地盤固
結改良剤。

【００１７】（Ｂ）１ｋｇの改良対象地盤から抽出され
たフミン質有機酸量として、その全量を中和するのに要
した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で３
００ミリ当量未満の範囲にある細砂地盤及び／または礫
質地盤、及び／または、１００ｇ当たり５００ミリ当量
未満のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤
及び／または礫質地盤を、地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤の懸濁型薬液ライフに何等関係無く、施工後
１〜３日以内には該地盤の固結強度（サンドゲル１軸圧
縮強度）を２５Ｎ／ｃｍ²以上と高強度に急速固結させ
ることが可能な地盤固結改良剤または懸濁型グラウト
剤。

【００１８】（Ｃ）その固結体が長期間安定した強度特
性を示す地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤。

【００１９】（Ｄ）Ｂ型粘度計による６０回転ローシェ
アー粘度が高くとも１００ｍＰａ・ｓ以下であり、サン
ドゲル塊生成時のブリージング水発生率が低い事を特徴
とする懸濁型グラウト剤。

【００２０】（Ｅ）１〜２０リットル／分の高速浸透作
業性を持つ懸濁型グラウト剤。

【００２１】（Ｆ）１ショット〜２ショット工法で地盤
注入が可能な懸濁型グラウト剤。

【００２２】また併せて、液状化防止、滑り防止、不同
沈下防止目的の為の前記した地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤のいずれかを用いた地盤改良方法、ならび
に前記した地盤固結改良剤を用いた連続地中杭または連
続地中壁の構築方法を提供する事にある。

【００２３】

【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、微細なメタカオリン含有水硬性微粒
子と微細な消石灰と、重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸
塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫酸
アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた１種または
２種以上の水溶性硫酸塩、及び炭酸アルカリ金属塩及び
／または固形かんすいと更に必要に応じて分散助剤とを
含有させて成る地盤固結改良剤またはその水懸濁組成物
である懸濁型グラウト剤でもって前記課題を解決出来る
事を見出し本発明を達成した。

【００２４】すなわち、本発明の地盤固結改良剤とは以
下の３つである。

【００２５】その一つは、下記ａまたはｂであるメタカ
オリン含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子
状の消石灰の１０〜５０重量％、重硫酸塩、重亜硫酸
塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金
属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた
１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩の３〜２０重
量％、及び炭酸アルカリ金属塩及び／または固形かんす
いの０．１〜１２重量％とを含有してなる地盤固結改良
剤である。

【００２６】ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメ
タカオリン含有水硬性微粒子ｂ．メタカオリン微粒子
と、水砕スラグ微粒子、フライアッシュ微粒子、セメン
ト微粒子からなる群から選ばれた少なくとも１種または
２種以上のポゾラン反応性微粒子を混合使用してなり、
メタカオリン微粒子：ポゾラン反応性微粒子で表される
混和比率が（１００：１）〜（１：１００）の範囲にあ
るメタカオリン含有水硬性微粒子

【００２７】またその一つは、更に０．００１〜１重量
％の水溶液から求められた分子の慣性二乗半径が低くと
も２００オングストローム以上である水溶性有機高分子
系の分散助剤を０．１〜５重量％の範囲となる様に更に
配合してなる事を特徴とする前記いずれかの地盤固結改
良剤である。

【００２８】本発明のより好ましい地盤固結改良剤とし
ては、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が２５
０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ²/gにあ
るメタカオリン含有水硬性微粒子を用いる事を特徴とす
る前記いずれかの地盤固結改良剤が挙げられる。

【００２９】また更に好ましくは、水溶性硫酸塩が硫酸
アルカリ金属塩の単独からなる態様例が挙げられ、また
好ましくは、炭酸アルカリ金属塩が炭酸ナトリウムであ
る事を特徴とする前記いずれかの地盤固結改良剤が挙げ
られる。

【００３０】より、最も好ましくは、前記記載のいずれ
かの地盤固結改良剤を水で懸濁させてなり、水／（メタ
カオリン含有水硬性微粒子＋消石灰）で表される重量比
で０．５〜５の範囲、消石灰／（メタカオリン含有水硬
性微粒子）で表される重量比で０．１〜１の範囲、分散
助剤の含有濃度が地盤固結改良剤中に０．１〜０．８５
重量％の範囲とし、かつ１液または２液型の懸濁溶液と
する事を特徴とする地盤固結改良剤が挙げられる。

【００３１】本発明の懸濁型グラウト剤とは、粒径加積
曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以下または
比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにある前記ａまたはｂ
のメタカオリン含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％
と、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μ
ｍ以下または比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにある消
石灰微粒子の１０〜５０重量％と、重硫酸塩、重亜硫酸
塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金
属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた
１種または２種以上の水溶性硫酸塩の３〜２０重量％及
び炭酸アルカリ金属塩及び／または固形かんすいまたは
分散助剤の０．１〜１２重量％と、更に必要に応じて分
散助剤とを含有してなる組成物を水に懸濁してなる高速
浸透注入性が十分確保された懸濁型グラウト剤である。

【００３２】また本発明の地盤改良方法とは、そのひと
つには、１ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフミン酸
で代表されるフミン質有機酸量として、その全量を中和
するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含
有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤
及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良
対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸
着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤に対
し、本発明の地盤固結改良剤を水に懸濁させて該地盤を
一体固結させる地盤改良方法である。

【００３３】また別のひとつとして、本発明の懸濁型グ
ラウト剤をグラウト注入管を介して加圧下に浸透注入さ
せて該地盤を一体固結させる地盤改良方法である。

【００３４】また本発明の連続地中杭または連続地中壁
の構築方法とは、１ｋｇの改良対象地盤から抽出された
フミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全
量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で
表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の
シルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／ま
たは、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満の
カルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地盤
及び／またはシルト礫質地盤に対し、本発明の地盤固結
改良剤を、地中深く下ろされたミキシングロッドの先端
部より吐出または流出させ、同ロッドで該地盤と混和さ
せながら徐々に引き上げ、同操作を場所をかえて繰返す
ことにより、ミキシングロッド周辺の土砂と本発明の地
盤固結改良剤とを一体混合させて固結させる方法であ
る。

【００３５】ところで分子の慣性二乗半径とは、一般的
に、無限希薄水溶液中に於いて１分子が占める自由占有
体積または分子の広がり度合いを表すひとつの指標値で
あり、その数値が大きい程嵩高い占有面積または分子の
広がりが高い事を意味する。

【００３６】また本発明に於いては、その慣性二乗半径
の数値は公知の慣性半径測定方法で得た数値で表されて
良く、測定方法によって特に制約は無い。一般的には慣
性半径分子量測定器で容易に求める事が出来る。

【００３７】すなわち、本発明は次の（１）〜（１０）
を提供するものである。

【００３８】（１）下記ａまたはｂであるメタカオリン
含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消
石灰の１０〜５０重量％、重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫
酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫
酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた１種また
は２種以上からなる水溶性硫酸塩の３〜２０重量％、及
び炭酸アルカリ金属塩及び／または固形かんすいの０．
１〜１２重量％とを含有してなる地盤固結改良剤。

【００３９】ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメ
タカオリン含有水硬性微粒子 ｂ．メタカオリン微粒子と以下の、水砕スラグ微粒子、
フライアッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から
選ばれた少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応
性微粒子を混合使用してなり、メタカオリン微粒子：ポ
ゾラン反応性微粒子で表される混和比率が（１００：
１）〜（１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水
硬性微粒子

【００４０】（２）更に０．００１〜１重量％水溶液か
ら求められた分子の慣性二乗半径が低くとも２００オン
グストローム以上である水溶性有機高分子系の分散助剤
を地盤固結改良剤中に０．１〜５重量％の範囲となる様
に更に配合してなる事を特徴とする（１）記載の地盤固
結改良剤。

【００４１】（３）粒径加積曲線上に於ける９５重量％
粒子径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５
０ｍ²/gにあるメタカオリン含有水硬性微粒子を用いる
事を特徴とする（１）〜（２）のいずれかに記載の地盤
固結改良剤。

【００４２】（４）水溶性硫酸塩が硫酸アルカリ金属塩
の単独からなる事を特徴とする（１）〜（３）のいずれ
かに記載の地盤固結改良剤。

【００４３】（５）炭酸アルカリ金属塩が炭酸ナトリウ
ムである事を特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記
載の地盤固結改良剤。

【００４４】（６）、（１）〜（５）のいずれかに記載
の地盤固結改良剤を水で懸濁させてなり、水／（メタカ
オリン含有水硬性微粒子＋消石灰）で表される重量比で
０．５〜５の範囲、消石灰／（メタカオリン含有水硬性
微粒子）で表される重量比で０．１〜１の範囲、分散助
剤の含有濃度が地盤固結改良剤中に０．１〜０．８５重
量％の範囲、分散助剤の含有濃度が０．１〜０．８５重
量％の範囲とし、かつ１液または２液型の懸濁溶液とす
る事を特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の地
盤固結改良剤。

【００４５】（７）粒径加積曲線上に於ける９５重量％
粒子径が３０μｍ以下または比表面積が０．８５〜５０
ｍ²/gにある前記ａまたはｂのメタカオリン含有水硬性
微粒子、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３
０μｍ以下または比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにあ
る消石灰微粒子とする事を特徴とする（１）〜（６）の
いずれかに記載の水に懸濁化してなる地盤固結改良剤組
成物で高速浸透注入性が十分確保された懸濁型グラウト
剤。

【００４６】（８）１ｋｇの改良対象地盤から抽出され
たフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その
全量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量
で表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有
の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１０
０ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム
陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質
地盤に対し、（１）〜（６）のいずれかに記載の地盤固
結改良剤を用いて地盤を一体固結させる地盤改良方法。

【００４７】（９）１ｋｇの改良対象地盤から抽出され
たフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その
全量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量
で表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有
の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１０
０ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム
陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質
地盤に対し、（７）の懸濁型グラウト剤をグラウト注入
管を介して加圧下に浸透注入させて該地盤を固結させる
事を特徴とする地盤改良方法。

【００４８】（１０）１ｋｇの改良対象地盤から抽出さ
れたフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、そ
の全量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当
量で表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含
有のシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び
／または、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未
満のカルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂
地盤及び／またはシルト礫質地盤に対し、（１）〜
（６）のいずれかに記載の地盤固結改良剤を、地中深く
下ろされたミキシングロッドの先端部より吐出または流
出させ、同ロッドで該地盤と混和させながら徐々に引き
上げ、同操作を場所をかえて繰返すことにより、ミキシ
ングロッド周辺の土砂と（１）〜（６）のいずれかに記
載の地盤固結改良剤とを一体混合させて固結させる連続
地中杭または連続地中壁の構築方法。

【００４９】

【発明の実施の形態】本発明の地盤固結改良剤および本
発明の懸濁型グラウト剤では、１ｋｇの地盤改良対象地
盤から抽出されたフミン酸で代表されるフミン質有機酸
量として、その全量を中和するのに要した水酸化ナトリ
ウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ当量未満
の範囲で該有機酸を含有してなる細砂地盤及び／または
礫質地盤が対象範囲として好ましい。

【００５０】また更には、１００ｇの改良対象地盤中５
００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換能を有
する細砂地盤及び／または礫質地盤も好ましい対象であ
る。

【００５１】すなわち、フミン酸で代表されるフミン質
有機酸及び／または陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱
物を含有してなる細砂地盤及び／または礫質地盤が対象
範囲として好ましく示され、その他、硬化阻害を受けに
くい一般的な細砂地盤及び／または礫質地盤であっても
好ましく包含されるものである。

【００５２】なお、前記した対象地盤範囲によって本発
明の地盤固結改良剤および本発明の懸濁型グラウト剤の
両者の適用範囲が特に限定される事は無い。

【００５３】また例えば、前記した値よりも高濃度に有
機酸を含有してなる細砂地盤及び／または礫質地盤に於
いては、本発明の地盤固結改良剤を混和させる前に、ま
たは、本発明の懸濁型グラウト剤を加圧注入させる前
に、希薄な水酸化ナトリウム溶液等で代表される公知の
フミン質有機酸溶脱作用を持つアルカリ希薄溶液を事前
に注入して該有機酸塩を地盤改良対象域外に広く流出拡
散・低濃度化させる方法、またはアルカリ希薄溶液を注
入し適宜くみあげて除去・低濃度化する前処理方法など
で、その対象地盤が前記範囲内の性質に改善されてなる
改質地盤は好ましく包含される。

【００５４】また例えば、前記した値よりも高いカルシ
ウム陽イオン吸着交換能力を持つ細砂地盤及び／または
礫質地盤に際し、予め、事前に消石灰飽和溶液や海水な
どを浸透注入させ、地盤の持つ陽イオン吸着交換能力を
飽和・減少せしめる等の前処理を行う事で前記要件を満
足する改質地盤も好ましく包含するものである。

【００５５】本発明の地盤固結改良剤には具体的に以下
の２つの態様が包含される。

【００５６】その一つは、先に示したように、基本的に
下記の（ａ）または（ｂ）であるメタカオリン含有水硬
性微粒子（イ）［以下の記載では単にメタカオリン含有
水硬性微粒子（イ）と総称する。］の３０〜８５重量
％、微粒子状の消石灰（ロ）の１０〜５０重量％、重硫
酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、
硫酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる
群から選ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸
塩（ハ）の３〜２０重量％、及び炭酸アルカリ金属塩
（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）の０．１〜１２
重量％とを含有してなる地盤固結改良剤−１である。

【００５７】（ａ）メタカオリン微粒子の単独からなる
メタカオリン含有水硬性微粒子 （ｂ）メタカオリン微粒子と、水砕スラグ微粒子、フラ
イアッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から選ば
れた少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応性微
粒子を混合使用してなり、メタカオリン微粒子：ポゾラ
ン反応性微粒子で表される混和比率が（１００：１）〜
（１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微
粒子

【００５８】地盤固結改良剤−１は長い薬液ライフを持
ちその一方で高速地盤固結信頼性の性質を兼備している
本発明の地盤固結改良剤の１種である。

【００５９】なお、以下の記載では重硫酸塩、重亜硫酸
塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金
属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた
１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩（ハ）を単に
一括して水溶性硫酸塩（ハ）と総称する事がある。

【００６０】ところで、前記中、ポゾラン反応性微粒子
と定義した物には、水砕スラグ微粒子、フライアッシュ
微粒子、セメント微粒子が挙げられ、それらを一括総称
する言葉として用いた。以下の記載でも同様である。

【００６１】またその一つは、先に示したように、基本
的にメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の３０〜８５
重量％と、微粒子状の消石灰（ロ）の１０〜５０重量％
と、水溶性硫酸塩（ハ）の３〜２０重量％と、炭酸アル
カリ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）の
０．１〜１２重量％と、更に０．００１〜１重量％水溶
液から求められた分子の慣性二乗半径が低くとも２００
オングストローム以上である水溶性有機高分子系の分散
助剤（ヘ）の０．１〜５重量％とを含有してなる地盤固
結改良剤−２である。地盤固結改良剤−２は地盤固結改
良剤−１に比較してホモゲル塊生成時のブリージング水
発生率をきわめて低くする事が出来る利点を持つ。

【００６２】なお、以下の記載では、地盤固結改良剤−
１、地盤固結改良剤−２とを一括して単に粉体組成物
（θ）または地盤固結改良剤と呼ぶことがある。

【００６３】本発明の地盤固結改良剤では、このましく
は主剤成分の一つであるメタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）のブレーン値としては０．３５ｍ²／ｇ以上が良
く、より好ましくは０．３５〜５０ｍ²／ｇが良い。ま
たメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の粒径加積曲線
上に於ける９５重量％粒子径としては２５０μｍ以下が
良く、より好ましくは３０μｍ以下とする事が良い。

【００６４】また、本発明の地盤固結改良剤は水に懸濁
させてなる組成物も好ましく包含され、水／［（イ）＋
（ロ）］で表される重量比が０．５〜５の範囲、好まし
くは１〜５の範囲となる様に水で事前に懸濁させた地盤
固結改良剤の態様はおおいに好ましいと言える。

【００６５】本発明の懸濁型グラウト剤には具体的に以
下の２つの態様が包含される。

【００６６】すなわち、その一つとして、前記地盤固結
改良剤−１を水に懸濁化されてなり、かつ（イ）成分が
特に以下の（α）であり、（ロ）成分が特に以下の
（β）によって形成されている懸濁型グラウト剤−１で
ある。

【００６７】懸濁型グラウト剤−１はおよそ０．１〜３
００時間の範囲で任意な非流動化時間（以下の記載では
薬液ライフまたは液ライフと呼ぶ事がある。）特性なら
びに低粘度高流動性の性質をあわせ持ち、地盤中への高
速浸透作業性に優れる。また更に地盤中に注入されると
少なくとも数日以内には該地盤が２５Ｎ／ｃｍ²以上に
固結され、１０〜３０日以内にはほぼ最終到達強度とな
る特性を有しており、地盤固結信頼性に極めて優れ、か
つホモゲル塊生成時の耐ブリージング性に富む懸濁型グ
ラウト剤である。

【００６８】またその一つとしては、前記地盤固結改良
剤−２を水に懸濁化されてなり、かつ（イ）成分が特に
以下の（α）であり、（ロ）成分が特に以下の（β）に
よって形成されている懸濁型グラウト剤−２がある。

【００６９】懸濁型グラウト剤−２はおよそ０．１〜
３，０００時間の範囲で任意な薬液ライフ調製が可能と
言う特徴を持つ。また低粘度高流動性の性質を合せ持
ち、従って地盤中への高速浸透作業性に優れる。また更
に地盤中に注入されると少なくとも数日以内には該地盤
が２５Ｎ／ｃｍ²以上に固結され、１０〜３０日以内に
はほぼ最終到達強度となる特性を有しており、急速地盤
固結信頼性に極めて優れ、かつサンドゲル塊形成時なら
びにホモゲル塊生成時の耐ブリージング性に富む懸濁型
グラウト剤である。

【００７０】前記（α）とは粒径加積曲線上に於ける９
５重量％粒子径が３０μｍ以下または比表面積が０．９
〜５０ｍ²/gにある前記（ａ）または（ｂ）のメタカオ
リン含有水硬性微粒子である。

【００７１】また前記（β）とは粒径加積曲線上に於け
る９５重量％粒子径が３０μｍ以下または比表面積が
０．９〜５０ｍ²/gにある消石灰微粒子である。

【００７２】言い換えると、本発明の懸濁型グラウト剤
−１とは、水を除いた構成比率で、（α）の３５〜８５
重量％と（β）の１０〜５０重量％と水溶性硫酸塩
（ハ）の５〜２０重量％及び炭酸アルカリ金属塩（ニ）
及び／または固形かんすい（ホ）の０．１〜１２重量％
とを含有してなる組成物（ｘ）を水で懸濁させてなる懸
濁グラウト組成物と言い換える事が出来る。

【００７３】また前記懸濁型グラウト剤−２とは水を除
いた構成比率で、（α）の３５〜８５重量％と（β）の
１０〜５０重量％と水溶性硫酸塩（ハ）の３〜２０重量
％と炭酸アルカリ金属塩（ニ）及び／または固形かんす
い（ホ）の０．１〜１２重量％及び分散助剤（ヘ）の
０．１〜５重量％とを含有してなる組成物（ｙ）を水で
懸濁させてなる懸濁グラウト組成物と言い換える事が出
来る。

【００７４】以下の記載では懸濁型グラウト剤−１およ
び懸濁型グラウト剤−２を一括して単に懸濁型グラウト
剤と呼ぶことがある。

【００７５】ところで前記した粒径加積曲線上に於ける
９５重量％粒子径が、例えば２５０μｍ以下とは、公知
の粒度分布測定によって作成された粒径加積曲線の９５
重量％加積粒子径値（以下の記載では単に９５重量％粒
子径と呼び、記号はｄ⁹⁵で表わす事がある。）に該当す
る粒子サイズ（μｍ：ミクロン）で表され、一般的に９
５重量％の粒子の全てが２５０μｍを下まわる事を意味
するものである。

【００７６】また、本発明の地盤固結改良剤では粉末組
成物（θ）であったり、またその粉末組成物（θ）を水
で懸濁化させてなる懸濁組成物のいずれかであっても良
いことはすでに述べた。

【００７７】また、一部の構成成分を固体で取り扱い、
現場で他の溶液型の必須成分とを混合し、懸濁状態とし
た地盤固結改良剤であっても良く、任意の形態をとって
良い。

【００７８】すなわち、メタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アル
カリ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）と、
その地盤固結改良剤の機能発現上の必要性に応じて更に
分散助剤（ヘ）を含有させた粉末組成物（θ）や、その
組成物（θ）を水に懸濁させてなるいわゆる水懸濁組成
物であっても本発明の地盤固結改良剤として広く包含さ
れると言うことである。

【００７９】また本発明の地盤固結改良剤や本発明の懸
濁型グラウト剤では、構成成分の要件に関わる粒子サイ
ズやその分布状態ならびに比表面積等に関する記載値
は、光散乱式粒度分布測定器の使用によるものである。

【００８０】また比表面積値を事前に求める方法として
は、例えばコンクリート協会が推奨する空気を用いたセ
ル通気法やその他窒素や他の不活性ガスを用いたセル通
気法等のいずれかの方法で求める方法が例示出来る。

【００８１】次に、本発明の地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤を構成する上で欠かせない成分に関し、よ
り詳しく記述する。

【００８２】まず、メタカオリン含有水硬性微粒子は前
記（ａ）または（ｂ）とする事でよく、特に好ましくは
（ｂ）とする態様が好ましい。

【００８３】その（ｂ）としては、メタカオリン微粒
子：ポゾラン反応性微粒子で表される重量比が（１０
０：１）〜（１：１００）の範囲、より好ましくは（１
００：１）〜（５：１００）の範囲とする事がより好ま
しい。その理由は固結信頼性及び無収縮サンドゲル固結
体形成の点で優れるからである。

【００８４】メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の好
ましい粒子サイズとしては、特に制約は無いが、粒径加
積曲線上に於ける９５重量％粒子径が２５０μｍ以下ま
たは比表面積が０．３５〜５０ｍ²／gの範囲、より好ま
しくは９５重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積
が０．９〜４０ｍ²／gの範囲の物を選定使用すると良
い。特に好ましくはその硬化活性の点から、粒径加積曲
線上に於ける９５重量％粒子径が１５μｍ以下でかつ比
表面積が１〜４０ｍ²／gの範囲とすることが最も良い。

【００８５】また前記ポゾラン反応性粒子の好ましい粒
子サイズとしては、特に制約は無いが、好ましくはメタ
カオリン含有水硬性微粒子の場合と全く同様である。

【００８６】すなわち、ポゾラン反応性粒子として好ま
しくは粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が２５
０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ²／gの範
囲、より好ましくは９５重量％粒子径が３０μｍ以下で
かつ比表面積が０．９〜５０ｍ²／gの範囲、最も好まし
くは９５重量％粒子径が１５μｍ以下でかつ比表面積が
１〜４０ｍ²／gの範囲のものを選定使用することが最も
好ましい。

【００８７】要はメタカオリン微粒子とポゾラン反応性
粒子の両方を含有してなるメタカオリン含有水硬性微粒
子が前記要件を満足している事であれば好ましく採用で
きる。

【００８８】また本発明の懸濁型グラウト剤では、メタ
カオリン含有水硬性微粒子（イ）が前記（α）とする事
が肝要な点として挙げられる。（α）の要件を満たさな
い（イ）の使用では得られる懸濁型グラウト剤が高速浸
透注入作業性に著しくかけるからである。

【００８９】メタカオリン微粒子（ａ）としては、一般
には、天然に産するカオリナイト鉱物（別名：カオリン
ともいう）を６００℃で脱水焼成してなるアモルファス
状のメタ珪酸アルミネートの微粒子粉で代表され、すで
に公知の方法で得たものとして良く、特に制約は無い。
ＳｉＯ₂分として４０〜５５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃分として
３５〜４５重量％の組成比で構成された非晶質メタカオ
リン微粒子が特に好ましいメタカオリン微粒子（ａ）の
具体例として挙げられる。

【００９０】水砕スラグ微粒子としては、例えば鋼炉水
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精練副産物の１種または２種
以上からなる潜在水硬性微粒子が具体例として挙げられ
る。その中でも特に好ましい水砕スラグ微粒子として
は、日本工業規格・ＪＩＳ−Ｒ−５２０２で規定された
「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じた測定結
果で表され、ＳｉＯ₂分として３０〜３５重量％、Ｃａ
Ｏ分として３５〜４５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃分として１３〜
２０重量％、ＭｇＯ分として５〜８重量％、その他の成
分を数重量％含む組成比で構成され、（ＣａＯ＋ＭｇＯ
＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂で表される塩基度が１．７〜
２．１の範囲にある高炉水砕スラグを選定使用する事が
特に好ましい。

【００９１】フライアッシュ微粒子としては、化石燃料
を燃焼させて得られる非晶質な残査成分であれば良く、
特に制約は無い。

【００９２】また、セメント微粒子に関してはすでに公
知の物としてよく、特に制約は無いが、具体例をあげる
と例えばポルトランドセメント、高炉セメント、無収縮
セメントなどが挙げられ、それらの１種または２種以上
とすることで良い。

【００９３】ところで、本発明の地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤中に使用できるメタカオリン含有水硬
性微粒子（イ）の含有割合としては、水を除いた構成割
合で３０〜８５重量％の範囲で用いる事が最も一般的で
ある。より好ましくは３５〜８５重量％の範囲、より最
も好ましくは４０〜８５重量％の範囲とする事が良い。
３０重量％未満の（イ）の使用では凝結性が極めて緩慢
で最終的な固結体の強度が低く実用性にとぼしいからで
ある。また一方、８５重量％を超える（イ）の使用では
その組成物の硬化活性がかえって低下する事からであ
る。

【００９４】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤を構成する上で更に欠かせない一成分には微粒子
状の消石灰（ロ）が挙げられる。

【００９５】消石灰（ロ）はメタカオリン含有水硬性微
粒子の水硬性を発現させる刺激物質として、ならびに地
盤中で急速かつ高強度な固結体を与えることが出来る以
下の、珪酸カルシウム水和結晶、珪酸アルミネート水和
結晶、カルシウムアルミネート水和結晶、モノサルフェ
ート水和結晶、エトリンガイト等の地盤強化安定に有効
な水和結晶体の成長をうながす上で欠かせない。またカ
ルシウムイオンの供給源としても本発明の地盤固結改良
剤または懸濁型グラウト剤の構成成分として必須な成分
の一つである。

【００９６】本発明の地盤固結改良剤では微粒子状の消
石灰（ロ）に関わる要件として、特に制約は無いが、よ
り好ましくは粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径
が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ²
／gの範囲にあることが良い。

【００９７】本発明の懸濁型グラウト剤では微粒子状の
消石灰（ロ）に関わる必須要件として粒径加積曲線上に
於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積
が０．９〜５０ｍ²／gの範囲にあることが肝要な点であ
り、すなわち、（ロ）としては特に（β）を選定使用す
る事が肝要な点として挙げられる。

【００９８】消石灰（ロ）成分はその製造方法や粉砕方
法等によって特に制約は受ける事は無く、広く公知の方
法で製造されたものの中から前記要件に合致する物を選
定使用する事で良い。例えば、一般ゴミの焼却ガス中の
有害塩素系ガス吸着剤用に開発または市販されている超
微粒子の消石灰製品群をそのまま（β）として充てて良
い。また（ロ）としてより好ましくは、９５重量％粒子
径（ｄ⁹⁵）が１０μｍ以下でかつ比表面積が２〜４０ｍ
²／gの範囲にある物とする事はおおいに好ましい。

【００９９】また本発明記載の消石灰（ロ）または消石
灰（β）では、その純度にも特に制約は無く、例えば数
十重量％以内で生石灰成分を含有するものであっても好
ましく包含される。その理由は生石灰は水と合うと直ち
に消石灰が誘導されることが公知である事からであり、
生石灰が不純物として内包するものであってもその本質
的な作用効果に支障が生じないことが明らかであるから
である。

【０１００】すなわち、本発明記載の消石灰（ロ）また
は消石灰（β）としてはその一部または全モル数を微粒
子状の生石灰で代替してなる地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤組成物は、その基本構成要件が何等変らな
いと見なす事が出来ることから好ましく包含されるもの
である。

【０１０１】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤では、消石灰（ロ）の使用量として、水を除いた
構成割合で１０〜５０重量％の範囲、好ましくは１５〜
５０重量％の範囲、より好ましくは２０〜５０重量％の
範囲とする事が良く、消石灰（ロ）／ベントナイト含有
水硬性微粒子（イ）の比が０．１〜５の範囲、好ましく
は０．１〜２の範囲、特に好ましくは０．１〜１の範囲
とする事が良い。１０重量％未満の配合量では地盤の固
結強度が低く耐久性に欠けるからであり、一方、５０重
量％を超えての使用では、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
る。

【０１０２】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤では、特に制約するものでは無いが、水に懸濁さ
せる際の水の使用量は水／［メタカオリン含有水硬性微
粒子（イ）＋消石灰（ロ）］で表される重量比率で０．
５〜５の範囲とする事が好ましい、より好ましくは１〜
５の範囲、より更に好ましくは１〜４の範囲とする事が
良い。

【０１０３】また本発明の地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤ではメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）と
消石灰（ロ）とは事前にドライブレンドされ、地盤改良
現場に供給され、現場で所定量の水溶性硫酸塩（ハ）や
炭酸アルカリ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい
（ホ）や分散助剤（ヘ）を加え、また更に水で懸濁させ
て成る本発明の地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グ
ラウト剤を調製して良く、その調製方法等には制約は無
い。

【０１０４】また、メタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）の微粉末と消石灰（ロ）の微粉末とは事前にドラ
イブレンドされ、地盤改良現場に供給され、現場で所定
量の分散助剤（ヘ）、水溶性硫酸塩（ハ）、炭酸アルカ
リ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）と更に
必要量の水を加えて本発明の地盤固結改良剤や懸濁型グ
ラウト剤を適宜調整して良い。

【０１０５】次に、本発明の地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤を構成する上で必須な成分である重硫酸
塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫
酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群
から選ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩
（ハ）、炭酸アルカリ金属塩（ニ）、固形かんすい
（ホ）について説明する。

【０１０６】本発明の地盤固結改良剤に於いては、水溶
性硫酸塩（ハ）の適性配合量としては、水を除いた構成
割合で、３〜２０重量％の範囲、より好ましくは５〜２
０重量％の範囲、最も好ましくは７．５〜２０重量％の
範囲とすることが良い。３重量％未満では地盤に十分信
頼性に富む急速固結性並びに固結信頼性や耐久性能を引
出しずらいからであり、また２０重量％以上の使用では
その作用効果と総コストとのバランスで不経済であるか
らである。

【０１０７】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、水
溶性硫酸塩（ハ）の適性配合量としては、水を除いた構
成割合で、３〜２０重量％の範囲、より好ましくは５〜
２０重量％の範囲、最も好ましくは７．５〜２０重量％
の範囲とすることが良い。３重量％未満では地盤に十分
信頼性に富む急速固結性並びに固結信頼性や耐久性能を
引出しずらいからであり、また２０重量％以上の使用で
はその作用効果と総コストとのバランスで不経済である
からである。

【０１０８】重硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば重硫酸ナトリウム、重
硫酸カリウム、重硫酸リチウム、重硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい重硫酸塩の例は
重硫酸ナトリウム及び／または重硫酸カリウムである。

【０１０９】重亜硫酸塩としてはすでに公知の化合物と
してよく、特に制約は無い。例えば重亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸リチウム、重亜硫酸ア
ンモニウム等が例として挙げられ、それらの無水物及び
／または含水塩として良い。またそれらの１種または２
種以上を併用使用しても何等問題無い。特に好ましい重
亜硫酸塩の例としては重亜硫酸ナトリウム及び／または
重亜硫酸カリウムである。

【０１１０】亜硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸カリウム、亜硫酸リチウム、亜硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい亜硫酸塩の例と
しては亜硫酸ナトリウム及び／または亜硫酸カリウムで
ある。

【０１１１】チオ硫酸塩としてはすでに公知の化合物と
してよく、特に制約は無い。例えばチオ硫酸ナトリウ
ム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸リチウム、チオ硫酸ア
ンモニウム等が例として挙げられ、それらの無水物及び
／または含水塩として良い。またそれらの１種または２
種以上を併用使用しても何等問題無い。特に好ましいチ
オ硫酸塩の例としてはチオ硫酸ナトリウム及び／または
チオ硫酸カリウムである。

【０１１２】過硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば過硫酸ナトリウム、過
硫酸カリウム、過硫酸リチウム、過硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい過硫酸塩の例と
しては過硫酸ナトリウム及び／または過硫酸カリウムで
ある。

【０１１３】硫酸アルカリ金属塩としてはすでに公知の
化合物としてよく、特に制約は無い。例えば、硫酸ナト
リウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸
リチウム、硫酸リチウムナトリウム、硫酸リチウムカリ
ウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアル
ミニウム、硫酸リチウムアルミニウム、硫酸ナトリウム
マグネシウム、硫酸カリウムマグネシウム、硫酸リチウ
ムマグネシウム等が好ましく挙げられ、それらの無水物
及び／または含水塩であって良い。またそれらの１種ま
たは２種以上からなる混合物であっても良い。より好ま
しい硫酸アルカリ金属塩としては硫酸ナトリウム及び／
または硫酸カリウムが良い。

【０１１４】またその硫酸ナトリウムには、例えば無水
硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムの一水塩、硫酸ナトリ
ウムの１２水塩などがすでに公知であり、そのいずれか
１種または２種以上の混合物であっても何等問題無い。
特に硫酸ナトリウムの１２水塩は別名ボウ硝といわれ、
広く天然に存在していて環境負荷が小さいことから大い
に好ましい例である。

【０１１５】硫酸アルカリ土類金属塩としてはすでに公
知の化合物としてよく、特に制約は無い。例えば、硫酸
カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム等が
例示出来、それらの無水物及び／または含水塩であって
良い。

【０１１６】水溶性硫酸塩（ハ）としては前記中、特に
硫酸アルカリ金属塩の単独を使用する態様例が良い。ま
た更に好ましくはその硫酸アルカリ金属塩としては硫酸
ナトリウム及び／または硫酸カリウムとする事が良く、
より好ましくは硫酸ナトリウムの単独とする事がおおい
に好ましい事である。

【０１１７】本発明の地盤固結改良剤または本発明の懸
濁型グラウト剤では、炭酸アルカリ金属塩（ニ）の適性
配合量としては、水を除いた構成割合で、０．１〜１２
重量％の範囲、より好ましくは０．５〜１２重量％の範
囲、最も好ましくは１〜１０重量％の範囲とすることが
良い。０．１重量％未満ではブリージング率を低くする
事に限界があるからであり、また１２重量％以上の使用
ではあまりにも薬液ライフが短くなりすぎる為である。

【０１１８】炭酸アルカリ金属塩（ニ）としては、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム及
び炭酸リチウム等の無水物またはそれらの含水塩を具体
的に例示出来、それらの１種または２種以上からなる混
合物として良い。より好ましい炭酸アルカリ金属塩
（ニ）として炭酸ナトリウムの単独とする態様例が良
い。

【０１１９】固形かんすい（ホ）はすでに公知の物とす
ることでよく、特に制約は無い。より具体的には前記炭
酸ナトリウムと炭酸カリウムと極少量の第２及び／また
は第３燐酸アルカリ金属塩類との混合物が代表的な例で
あり、なかでも麺類の風味調節剤として認知されている
該組成物や炭酸ナトリウム含有率が富む該組成物群を選
定使用する事が好ましい。

【０１２０】固形かんすい（ホ）の最適使用量は本発明
の地盤固結改良剤中または本発明の懸濁型グラウト剤中
に０．１〜１２重量％の範囲、より好ましくは０．５〜
１２重量％の範囲とする事が好ましい。特に好ましく
は、固形かんすい（ホ）＋炭酸アルカリ金属塩（ニ）の
総和量として、水を除いた構成割合で０．１〜１２重量
％の範囲、より好ましくは０．５〜１２重量％の範囲、
最も好ましくは１〜１２重量％の範囲とすることがより
最も好ましい事である。なお、０．１重量％未満とする
とブリージング率を低くする事に限界があるからであ
り、また１２重量％以上の使用ではあまりにも薬液ライ
フが短くなりすぎる為である。

【０１２１】固形かんすい（ホ）は事前に水に溶解させ
た固形かんすい濃厚水溶液の形で扱ってよく、その際は
固形分換算の使用割合を前記範囲内とする事が肝要であ
る。

【０１２２】次に、本発明の地盤固結改良剤−２や懸濁
型グラウト剤−２を構成する上で必須な成分として分散
助剤（ヘ）成分があげられる。

【０１２３】その分散助剤（ヘ）自体の必須要件として
は、０．００１〜１重量％水溶液から求められた分子の
慣性二乗半径が低くとも２００オングストローム以上と
嵩高い水溶性有機高分子系の分散助剤を使用する事であ
る。より更に好ましくは（ヘ）の慣性二乗半径が２００
〜２，０００オングストロームの範囲、最も好ましくは
５００〜２，０００オングストロームの範囲にある事が
最も好ましい。

【０１２４】前記分散助剤（ヘ）としては、特に制約す
る物では無いが、例えば、希薄な該水溶液中に於いてそ
の自由占有面積（溶液中での嵩高さ）を表すひとつの指
標である分子の慣性二乗半径が低くとも２００オングス
トローム以上ある以下のいわゆるセメント用減水剤が代
表的な具体例として挙げられる。

【０１２５】そのセメント用減水剤には、例えばナフタ
レンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合誘導体やそれら
のアルカリ塩類等で代表されるいわゆるナフタレン系減
水剤、リグニンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合誘導
体等やそれらのアルカリ塩類で代表されるいわゆるリグ
ニン系減水剤、水溶性ポリカルボン酸化合物やそれらの
アルカリ塩類で代表されるいわゆるポリカルボン酸系減
水剤、水溶性メラミンスルファミン酸ホルムアルデヒド
縮合物やそれらのアルカリ塩類等で代表されるいわゆる
メラミンスルファミン酸系減水剤、水溶性メラミンスル
ホン酸ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類
等で代表されるいわゆるメラミン系減水剤、水溶性アル
キレングリコールモノアミン付加変性メラミンスルホン
酸ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類等で
代表されるいわゆる変性メラミン系減水剤等を例示出
来、それらの１種または２種以上を併用使用して良い。

【０１２６】また更に、前記した化合物群の中から、
０．００１〜１重量％水溶液から求められた分子の慣性
二乗半径が２００オングストローム以上、好ましくは２
００〜２，０００オングストロームの範囲にあるセメン
ト用減水剤を選択し本発明記載の分散助剤（ヘ）として
選定使用する事は大いに好ましい。特に最も好ましく
は、前記要件と共にその重量平均分子量が１×１０４乗
（１万）〜１×１０６乗（１００万）の範囲にある
（ヘ）を選定使用する事は特に好ましい。

【０１２７】本発明記載の分散助剤（ヘ）のより更に好
ましい物としては、０．００１〜１重量％の水溶液から
求められた分子の慣性二乗半径が５００〜２，０００オ
ングストロームにある水溶性ポリカルボン酸系高分子化
合物やそれらのアルカリ塩類の１種とする事が特に最も
好ましい。

【０１２８】ところで、本発明記載の分散助剤（ヘ）と
して０．００１〜１重量％水溶液から求められた分子の
慣性二乗半径が２００オングストローム未満の物を選定
使用した場合、得られる地盤固結改良剤−２または懸濁
型グラウト剤−２の溶液流動性及び懸濁粒子の１次分散
安定性等に欠ける傾向にある。

【０１２９】すなわち、０．００１〜１重量％水溶液か
ら求められた分子の慣性二乗半径が２００オングストロ
ーム未満の（ヘ）の使用では、その使用割合を高めて
も、十分な現場１次分散性を確保できないケースがあ
る。

【０１３０】本発明の地盤固結改良剤−２または懸濁型
グラウト剤−２では分散助剤（ヘ）の最適使用量とし
て、水を除いた構成比率で組成物中に０．１〜５重量％
の範囲、より好ましくは０．１〜３重量％の範囲とする
事が好ましい。０．１重量％以下の使用では水懸濁組成
物を調製する際、懸濁化粒子１次分散性を十分確保しず
らいからであり、また５重量％以上使用してもその使用
割合の割に効果が期待されない傾向にあるからである。

【０１３１】分散助剤（ヘ）は室温で固体またはあらか
じめ水に溶解してなる濃厚溶液等であって良く、それ自
体の取扱形態等の違いや使用割合で本発明は何等制約は
受けない。

【０１３２】本発明の地盤固結改良剤を事前に水で懸濁
させる際には、水／（メタカオリン含有水硬性微粒子＋
消石灰）で表される重量比で０．５〜５の範囲、消石灰
／（メタカオリン含有水硬性微粒子）で表される重量比
で０．１〜１の範囲、分散助剤の含有濃度が地盤固結改
良剤中に０．１〜０．８５重量％の範囲と成る様にし、
１液または２液型の懸濁溶液とする事が好ましい態様で
ある。

【０１３３】また本発明の地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤では、メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）
と消石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アルカリ金
属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）とを事前に
一括ドライブレンドした固体組成物を１パック包装して
現場供給されて良い。長期間保管する場合などに適す
る。

【０１３４】またその際、固形粉末状の分散助剤（ヘ）
を更に含めることも何ら問題無いことである。

【０１３５】１パック包装の際に使用される包装材料に
は特に制約は無く、例えば紙袋、ポリ袋、アルミラミネ
ート袋、金属製容器などその材種や形は任意であって良
い。好ましくはポリ袋内袋型の紙袋またはアルミラミネ
ート袋のいずれかとする事がおおいに好ましい。

【０１３６】１パック包装体で供給された該組成物は、
作業現場で開封後、所定量の水で溶解／懸濁分散作業を
行なうのみで本発明の水に懸濁化されてなる地盤固結改
良剤または懸濁型グラウト剤が簡便かつ容易に調整でき
る。

【０１３７】事前に１パック包装供給する利点として
は、地盤注入現場での計量配合添加ミスを完全に回避で
きる事があげられる。

【０１３８】ここで、本発明の地盤固結改良剤または懸
濁型グラウト剤の提供意義が地震発生に伴い液状化や滑
り破壊や不同沈下等の要因によって重大災害の発生が予
想される脆弱な細砂地盤及び／または礫質地盤を高強度
に一体固結させる、いわゆる液状化防止、滑り破壊防
止、不同沈下防止等の地盤改良目的にある事から、その
観点に立てば事前に１パック包装形態で供給できれば地
盤改良現場に於ける配合ミスの回避がはかれる事は明ら
かである。

【０１３９】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤が本来持っている性質、すなわち砂質土地盤中で
表れる急速反応固結性を再現よく発揮させる上でも、前
記１パック包装での供給方法は有益である。

【０１４０】本発明の地盤固結改良剤ではその有効成分
を地盤と一体混和し高強度に一体固結させる上で欠かせ
ない成分に水がある。ただし水は対象地盤中に地下水と
して大量に包含されている時は、あえて地上で水を加え
なくともよく、粉状からなる本発明の地盤固結改良剤組
成物をそのまま粉体で地盤中に注入・混合させる方法で
達成して良い。

【０１４１】水は注入現場近辺で手に入る物であれば特
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。

【０１４２】本発明の懸濁型グラウト剤に使用される水
成分に関しても特に制約は無く、前記したと同様であれ
ば良い。

【０１４３】本発明の地盤固結改良剤−１ではメタカオ
リン含有水硬性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫
酸塩（ハ）及び炭酸アルカリ金属塩（ニ）及び／または
固形かんすい（ホ）の各必須成分を必ず含有している組
成物とする事が必須要件である。

【０１４４】本発明の地盤固結改良剤−２ではメタカオ
リン含有水硬性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫
酸塩（ハ）と炭酸アルカリ金属塩（ニ）及び／または固
形かんすい（ホ）及び分散助剤（ヘ）の各必須成分を必
ず含有している組成物とする事が必須要件である。

【０１４５】以下にその理由を簡単に記す。

【０１４６】まず消石灰を含有せず、メタカオリン含有
水硬性微粒子と水の２成分からなる組成物ではスラグの
水和硬化反応がほとんど観察されない事による。

【０１４７】次にメタカオリン含有水硬性微粒子を含有
せず、消石灰と水の２成分からなる組成物では水和硬化
反応が全く観察されないことによる。

【０１４８】また水溶性硫酸塩を全く含まず、メタカオ
リン含有水硬性微粒子と消石灰と水の３成分またはメタ
カオリン含有水硬性微粒子と消石灰と炭酸アルカリ金属
塩及び／または固形かんすいと水の４〜５成分で構成さ
れた組成物等は、本発明の地盤固結改良剤−１と同様
に、基本的なメタカオリン含有水硬性微粒子の水和硬化
反応が少なからず観察されるが、川砂や海砂と混和され
た時の硬化活性が極めて緩慢であり、急速固結性と液ラ
イフのバランスに欠けるからである。しかも本発明の解
決すべき課題、（Ａ）〜（Ｃ）の課題を同時に達成でき
ないからである。

【０１４９】また炭酸アルカリ金属塩類及び／または固
形かんすいを全く含まず、メタカオリン含有水硬性微粒
子と消石灰と水溶性硫酸塩と水の４成分で構成された組
成物は、本発明の地盤固結改良剤と同様に、基本的なメ
タカオリン含有水硬性微粒子の水和硬化反応が観察され
るが、ホモゲル塊形成時のブリージング水発生率が比較
的高い課題が解決されない。

【０１５０】本発明の地盤固結改良剤−１または本発明
の懸濁型グラウト剤−１らは、水に懸濁化されるとその
懸濁液の液ライフは０．１時間から３００時間の範囲で
調製出来る。特に０．１〜３００時間と長い薬液ライフ
を持っている本発明の地盤固結改良剤のケースにおいて
も一旦地盤中に供給され地盤と一体混和されるとその液
ライフに関係無くすばやく固結反応が開始される特徴を
持つ。

【０１５１】また地盤固結改良剤−２または本発明の懸
濁型グラウト剤−２らは、それ自体の懸濁液ライフが
０．１〜３，０００時間と任意に設定出来る。その一
方、液ライフの大小にあまり左右される事無く砂質土な
どで代表される細砂と混和されると直ちに高速固結反応
する性質を発揮する特徴を持つ。

【０１５２】本発明の地盤固結改良剤または本発明の懸
濁型グラウト剤では必要に応じて以下の（カ）〜（シ）
に示した各種の添加助剤が、より好ましくは（カ）〜
（シ）の１種または２種以上からなる添加助剤をその公
知の作用効果を期待し、かつ本発明の目的を達成できる
範囲内に於いて、適宜併用使用して良い。

【０１５３】（カ）は、以下に示された燐酸塩類（カ）
である。

【０１５４】その燐酸塩類（カ）の例には、第２及び／
または第３アルカリ金属燐酸塩、第２及び／または第３
アルカリ土類金属燐酸塩から選ばれた１種または２種以
上からなる物が挙げられる。

【０１５５】第２燐酸アルカリ金属塩には燐酸水素２ナ
トリウム、燐酸水素２カリウム、燐酸水素２リチウム等
の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。また第３燐
酸アルカリ金属塩には燐酸３ナトリウム、燐酸３カリウ
ム、燐酸３リチウム等の無水物やそれらの含水塩類を例
示出来る。

【０１５６】第２アルカリ土類金属燐酸塩には燐酸水素
カルシウム、燐酸水素マグネシウム等の無水物やそれら
の含水塩類を例示出来る。また第３アルカリ土類金属燐
酸塩には燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の無水物
やそれらの含水塩類を例示出来る。

【０１５７】本発明の地盤固結改良剤ではその燐酸塩類
（カ）を水に懸濁してなる地盤固結改良剤中または懸濁
型グラウト剤中に水を除いた割合で０．０１〜１重量％
の範囲で併用使用して良い。

【０１５８】（キ）としては有機カルシウム塩類（キ）
である。例えば、乳酸カルシウム、酒石酸カルシウムな
どの公知の水溶性モノカルボン酸及び／または水溶性ジ
カルボン酸のカルシウム塩類、カルシウムサッカラート
で代表される糖のカルシウム錯体等が好ましく例示され
る。

【０１５９】本発明の地盤固結改良剤ではその有機カル
シウム塩類（キ）を地盤固結改良剤または懸濁型グラウ
ト剤中に水を除いた割合で０．００１〜０．１重量％の
範囲で併用使用して良い。

【０１６０】また（ク）は１次粒子径が０．０１〜８μ
ｍの範囲にある非水硬性の無機微粒子（ク）があげられ
る。その非水硬性の無機微粒子（ク）としては例えば、
炭酸カルシウム粉末、炭酸マグネシウム粉末、チタンホ
ワイト粉末、水酸化亜鉛粉末、水酸化アルミニウム粉
末、水酸化マグネシウム粉末等が挙げられる。非水硬性
の無機微粒子（ク）を地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤中に水を除いた割合で０．０１〜１０重量％の範
囲で併用使用して良い。

【０１６１】（ケ）は水自硬性を示す無機微粒子（ケ）
である。１次粒子径が０．０１〜８μｍの範囲にある例
えば半水石膏、無水石膏等が例示される。それらの水自
硬性の無機微粒子（ケ）を地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤中に水を除いた割合で０．０１〜１０重量％
の範囲で併用使用して良い。

【０１６２】（コ）としては有機質なセメント用硬化遅
延剤（コ）である。すでに公知の有機質なセメント用硬
化遅延剤が挙げられ、特に制約する物では無いが、例え
ば庶糖やグラニュー糖やブドウ糖などの単糖類、同二糖
類、同多糖類、があり、また例えば、乳酸、リンゴ酸、
グリコール酸、イタコン酸、マレイン酸、琥珀酸等の有
機酸化合物、また例えば、尿素やシクロデキストリンな
どで代表される包接化合物形成剤などがそれぞれ挙げら
れる。

【０１６３】水で懸濁化してなる地盤固結改良剤または
水を含む懸濁型グラウト剤中に０．００１〜３重量％の
範囲で併用使用して良い。

【０１６４】また（サ）は界面活性剤である。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出来る。また更には水性シリコン
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系消泡
剤も好ましい前記（サ）に含まれる。

【０１６５】水で懸濁化してなる地盤固結改良剤または
水を含む懸濁型グラウト剤中に０．００１〜０．０３重
量％の範囲で併用使用して良い。

【０１６６】また（シ）としては公知の粒子沈降分離軽
減剤（シ）があげられ、例えば、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
コール等があげられる。水で懸濁化してなる地盤固結改
良剤または水を含む懸濁型グラウト剤中に０．００１〜
０．０３重量％の範囲で併用使用して良い。

【０１６７】本発明の地盤固結改良剤に於いては、基本
的に粉体組成物（θ）またはその粉体組成物（θ）を水
に懸濁させて１液型または２液型の懸濁組成物として良
く、特に制約は無い。水に懸濁させて１液型または２液
型の懸濁組成物とする場合は、注入管先端混合（いわゆ
る２ショット方式）または注入管直前混合（いわゆる
１．５ショット方式）または１液注入（いわゆる１ショ
ット工法）などの方法で当該懸濁型組成物を調製と同時
に地盤に注入する方法を採る方法が採用出来る。

【０１６８】その２液の形態には特に制約は無いが、一
般的には主剤液として、必要に応じて分散助剤（へ）の
存在下に、メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）と消石
灰（ロ）を水に懸濁させてなる懸濁水溶液をあて、もう
一方の硬化剤液として水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アルカ
リ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）を水に
溶解させてなる硬化剤溶液とする態様が一般的に好まし
い。

【０１６９】本発明の地盤固結改良剤では、例えばその
懸濁液の液ライフ（非流動化時間またはゲルタイム）を
最大３，０００時間程度と極めて長くすることは容易に
可能であり、かつ、その様に極めて長い液ライフを持つ
組成物でありながら豊浦標準砂や１〜５号珪砂等で代表
される高品質珪砂をはじめとし、本発明記載の対象地盤
が混和されるとその時点から直ちに硬化反応が進行し、
１〜３日以内には該砂などと一体固結する活性を兼備し
ていることが挙げられる。

【０１７０】そのゆえ、水で１液に懸濁化してなる長い
液ライフを持つ本発明の地盤固結改良剤溶液組成物を、
地盤投入（注入）現場以外の遠い場所で予め調整し、工
事現場にその１液のまま搬送してそのまま供する事がで
きる点は従来に無い本発明の地盤固結改良剤の性質であ
る。

【０１７１】すなわち、本発明の地盤固結改良剤の特徴
とは［発明が解決しようとする課題］の項で示した
（Ａ）〜（Ｃ）のすべての性質を兼備（満足）する地盤
固結改良剤である事が挙げられる。

【０１７２】本発明の懸濁型グラウト剤では、例えばそ
の懸濁液の液ライフ（非流動化時間またはゲルタイム）
をおよそ０．１時間〜１０日と任意に設定可能な事が特
徴であり、かつ、その液ライフにあまり左右されること
なく豊浦標準砂や本発明記載の対象地盤が混和されると
その直後から硬化反応が進行し、混和後１〜３日以内に
は該砂などと一体固結する活性を兼備していることが挙
げられる。

【０１７３】そのゆえ、本発明の懸濁型グラウト剤を注
入現場以外の遠い場所で予め調整し、工事現場にその１
液化してなる懸濁型グラウト剤を搬送して、そのまま現
場注入作業に供する事ができる点は、従来に無い本発明
の懸濁型グラウト剤の性質である。

【０１７４】すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤の特
徴とは［発明が解決しようとする課題］の項で示した
（Ｂ）〜（Ｆ）のすべての性質を兼備（満足）する懸濁
型グラウト剤である事が挙げられる。

【０１７５】本発明の地盤固結改良剤または本発明の懸
濁型グラウト剤を使用または調製する際、前記した各構
成成分の配合手順や調製方法等には特に制約はない。

【０１７６】例えば、メタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アル
カリ金属塩（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）なら
びに更に固形の分散助剤（ヘ）等とを、ドライブレンド
して調製されてよい。また例えばメタカオリン含有水硬
性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と必要に応じて更に固形
の分散助剤（ヘ）とを必要量の水で懸濁させた液に、更
に所定量の水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アルカリ金属塩
（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）とを追添加し
て、懸濁１液型地盤固結改良剤としたり、またその逆で
あったりして良い。

【０１７７】また前記した様に、メタカオリン含有水硬
性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と固形の分散助剤（ヘ）
と固体の水溶性硫酸塩（ハ）と炭酸アルカリ金属塩
（ニ）及び／または固形かんすい（ホ）とをそれぞれ所
定量ドライブレンド・１パック包装して貯蔵・搬送・供
給された物を、注入または機械混合現場にて開封後、所
定量の水にて分散溶解混合させるなどの１液化現地調製
法などの態様例が好ましく採用できる。

【０１７８】本発明の地盤改良工法について以下記述す
る。

【０１７９】本発明の地盤改良方法とは、１ｋｇの改良
対象地盤から抽出されたフミン酸で代表されるフミン質
有機酸量として、その全量を中和するのに要した水酸化
ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ当
量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地
盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５００ミ
リ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細
砂地盤及び／または礫質地盤に対し、本発明の地盤固結
改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤のいずれかを選
定使用し、水に懸濁混和させて該地盤を一体固結させる
地盤改良方法である。地盤中の混和攪拌浸透方法として
は、すでに公知の機械的混和方法ないし物理的浸透混和
方法等、公知の方法を適宜採用して良く、特に制約は無
い。

【０１８０】特に限定制約する物では無いが、一般的に
は本発明の地盤固結改良剤また本発明の懸濁型グラウト
剤のいずれかを大気圧以上１００ＫＮ／ｃｍ²（ゲージ
圧力）以下の範囲、より好ましくは２．５Ｎ〜５０ＫＮ
／ｃｍ²（ゲージ圧力）の範囲の攪拌応力または吐出圧
でもって、地盤と一体混合操作を行って固結させる方法
であれば発明の目的に合致した安定した高速固結性が確
保された地盤改良工事（作業）が可能である。

【０１８１】特に好ましい地盤改良方法としては、本発
明の懸濁型グラウト剤を１ショット方式または１．５シ
ョット方式または２ショット方式のいずれかの方式で、
グラウト注入管を介して地盤中に加圧浸透させ、地盤を
一体固結させる方法を挙げることが出来る。

【０１８２】次に本発明の地盤固結改良剤を使用した連
続地中杭または連続地中壁の構築方法とは、１ｋｇの改
良対象地盤から抽出されたフミン酸で代表されるフミン
質有機酸量として、その全量を中和するのに要した水酸
化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ
当量未満の高有機酸含有のシルト細砂地盤及び／または
シルト礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地
盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換
能を有するシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤
に対し、本発明の地盤固結改良剤を、地中深く下ろされ
たミキシングロッドの先端部より吐出または流出させ、
同ロッドで該地盤と混和させながら徐々に引き上げ、同
操作を場所をかえて繰返すことにより、ミキシングロッ
ド周辺の土砂と本発明の地盤固結改良剤とを一体混合さ
せて固結させる事を特徴とする連続地中杭または連続地
中壁の構築方法である。

【０１８３】本発明の地盤固結改良剤を用いた地盤改良
用途には前記した以外に、止水を主な目的とする地盤改
良用途、岩盤亀裂注入用途に供されて良い。

【０１８４】本発明の懸濁型グラウト剤を用いた地盤改
良用途には前記した以外に、止水を主な目的とする地盤
改良用途、岩盤亀裂注入用途に供されて良い。

【０１８５】

【実施例】以下に本発明の実施例、比較例を示すが、本
発明は実施例によって何等制約や限定はされない。ま
た、例中の％、部とはそれぞれ重量％、重量部を意味
し、Ｌ、ｍＬとはリットル、ミリリットルをそれぞれ意
味する。

【０１８６】本発明の実施例、比較例として使用するた
めに調整された地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤
の配合は表５に示した。表６には有効成分構成比率表を
示した。また表７には実施例、比較例の各懸濁組成物を
用いた物性評価結果を示した。

【０１８７】ところで、本発明の実施例および比較例に
於いて使用した原材料は以下の物を用いた。

【０１８８】１．メタカオリン微粒子 表１に示した微粒子状のメタカオリン１を使用した。た
だし、表１記載の９５％最大粒子径（ｄ⁹⁵）とは光学式
粒度分布測定器やゼータ電位粒度分布測定器のいずれか
で求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子径を意味する。
またブレーン値とはコンクリート協会で指定されたセル
通気法で求めた比表面積値である。また焼成温度とはカ
オリナイト鉱物を脱水焼成しメタカオリンに改質した時
の焼成温度条件を表す。

【０１８９】

【表１】

【０１９０】２．フライアッシュ微粒子（略記号Ｆ） 光学式粒度分布測定器から求めた９５％最大粒子径（ｄ
⁹⁵）が５μｍのフライアッシュ微粒子を用いた。

【０１９１】３．セメント微粒子（略記号Ｐ） ポルトランドセメントであり、光学式粒度分布測定器か
ら求めた９５％最大粒子径（ｄ⁹⁵）が７μｍ、かつブレ
ーン値として０．９ｍ²／ｇである超微粒子セメントを
選定使用した。

【０１９２】４．水砕スラグ微粒子 表２に示した微粒子状の高炉水砕スラグを使用した。た
だし、表２記載の９５％最大粒子径（ｄ⁹⁵）とは光学式
粒度分布測定器で求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子
径を意味する。またブレーン値とはコンクリート協会で
指定されたセル通気法で求めた比表面積値である。また
塩基度とは日本工業規格（ＪＩＳ−Ｒ−５２０２；ポル
トランドセメントの化学分析法）に準じた元素分析法に
よってＣａＯ，ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂で表される
各成分の含有重量％を測定した後、その値から（ＣａＯ
＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂の重量比を算出し、そ
の算出値を塩基度として表示。

【０１９３】

【表２】

【０１９４】５．消石灰微粒子 表３に示した微粒子状の消石灰を使用した。

【０１９５】この内、消石灰２及び消石灰３は一般ゴミ
の焼却ガス中の有害塩素系ガス吸着剤用に開発された超
微粒子消石灰製品群の中から選ばれたものであり、消石
灰１は汎用の市販微粒子消石灰である。

【０１９６】また表３中に記載の９５％最大粒子径（ｄ
⁹⁵）とは光学式粒度分布測定器で求めた粒径加積曲線の
９５重量％粒子径を意味する。またブレーン値とはコン
クリート協会で指定されたセル通気法で求めた比表面積
値である。

【０１９７】

【表３】

【０１９８】６．分散助剤 表４に示した２種類の分散助剤を使用した。

【０１９９】ただし、表４中に記載の固形分とは、試料
を１１０℃×３０分間強熱乾燥した後、残分の重量％を
求めた値であり、重量平均分子量及び慣性二乗半径は試
料を０．０１％、０．１％、０．２％の３水準に希釈し
ＧＰＣ（サイズ排除クロマトグラフ）と多角度散乱検出
器を接続した計測システムによって導かれた値である。

【０２００】

【表４】

【０２０１】７．水溶性硫酸塩 重硫酸塩の代表例として重硫酸ナトリウム１水塩（試薬
品）を、また重亜硫酸塩の代表例として重亜硫酸ナトリ
ウム無水物（試薬品）を用意した。

【０２０２】亜硫酸塩の代表例として亜硫酸ナトリウム
７水塩（試薬品）を、またチオ硫酸塩の代表例としてチ
オ硫酸ナトリウム複水塩（試薬品）をそれぞれ用意し
た。

【０２０３】過硫酸塩としては過硫酸カリウム複水塩
（試薬品）と過硫酸ナトリウム複水塩（試薬品）を用意
した。

【０２０４】硫酸アルカリ金属塩としては硫酸ナトリウ
ム無水物［略記号で（硫酸Ｎａ）と称する］（試薬品）
と硫酸ナトリウムカリウム無水物（試薬品）をそれぞれ
用意した。また硫酸アルカリ土類金属塩としては硫酸マ
グネシウム１２水塩（試薬品）を用意した。

【０２０５】８．炭酸アルカリ金属塩 炭酸アルカリ金属塩としては炭酸ナトリウム［略記号で
（炭酸Ｎａ）と称する］（試薬品の炭酸ナトリウム無水
物）を代表使用した。

【０２０６】９．固形かんすい 試薬特級の無水炭酸ナトリウムの１３．８５％と試薬特
級の無水炭酸カルシウムの８５．８７％と試薬特級の燐
酸水素２ナトリウム・１２水塩の０．２８％とからなる
混合物固体粉末を使用。

【０２０７】１０．砂質土 本発明の実施例または比較例に於いて、サンドゲル強度
特性の試験、耐久性試験、大規模注入試験等に供したモ
デル地盤としては、千葉県鎌滝産の礫質交じりの砂質土
［以下砂質土（Ｉ）単に称する］及び茨城県利根川流域
産の川砂［以下砂質土（ＩＩ）と単に称する］のいずれ
かを用いた。

【０２０８】砂質土（Ｉ）については、最大粒子径（ｄ
^99.9）；約５ｍｍ、平均粒子径（ｄ ⁵⁰）が約４００μ
ｍ、フミン質有機酸量：１０〜１５ミリ当量ＮａＯＨ／
ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３０〜３５ミリ
当量／１００ｇであった。

【０２０９】砂質土（ＩＩ）については、最大粒子径
（ｄ^99.9）；約２ｍｍ、平均粒子径（ｄ⁵⁰）が約２００
μｍ、フミン質有機酸量：６０〜６５ミリ当量ＮａＯＨ
／ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３〜５ミリ当
量／１００ｇであった。

【０２１０】なお、上記フミン質有機酸量とは砂質土と
１０倍量の１規定水酸化ナトリウム溶液を混合し、１時
間加熱下にフミン質有機酸の抽出中和処理を行って後、
抽出母液を得て、その母液をフェノールフタレイン指示
薬の存在下に１規定塩酸溶液で逆滴定して求めた水酸化
ナトリウム消費量のミリ当量数で表した値である。

【０２１１】いずれの砂質土モデル地盤も本発明の対象
地盤として好ましい範囲のものであり、特に砂質土（Ｉ
Ｉ）自体はその粒度分布が豊浦標準砂にほぼ匹敵するも
のであった。

【０２１２】また本発明の実施例及び比較例に於いて実
施した試験方法については以下の通である。

【０２１３】初期ローシェアー粘度（以下の記載では単
に初期粘度とも言う） ２液を混和した調製直後の懸濁組成物を２０℃に保ち、
Ｂ型粘度計６０ｒｐｍにて測定した値をローシェアー粘
度（初期粘度）とした。

【０２１４】流動性消失時間 ２液を混和した時点を基点に、調製直後の懸濁組成物を
静置状態で放置し、ときどき傾斜させて懸濁液の流動性
が失われた時点までに要した時間または日数を計測して
表示。

【０２１５】高速浸透作業性試験 ３００φ×２，０００ｍｍの２次元に排水可能な試験容
器に砂質土−ＩＩを圧密充填して満たし、その中心部に
グラウト注入管（単管）を差込み、先端吐出孔が底面か
ら１００ｍｍの高さの位置に於いて各例の基本的に主剤
液と硬化剤液の２液を混和してなる懸濁組成物を１．５
ショット方式で５Ｌ／分の注入速度で２０秒間注入し
た。１０分放置後に、該注入管を更に上に１００ｍｍ引
き上げて後、調製少なくとも１０分以上経過した２液か
らなる懸濁組成物を１．５ショット方式で１０Ｌ／分注
入速度で１０秒間注入した。さらに１０分経過後注入管
を更に上に１００ｍｍ引き上げ、調製少なくとも３０分
以上経過してなる２液混和型の懸濁組成物を１．５ショ
ット方式で２０Ｌ／分注入速度で５秒間注入した。

【０２１６】３日養生後に試験容器を解体し、内部の薬
液注入分布ならびに注入状況を詳しく観察した。この観
察の結果、いわゆる脈状注入・固結部分が無く均一浸透
・固結している場合を高速浸透注入作業性があるとして
○の記号で、表中に記載した。また前記観察の結果で、
脈状注入やグラウト管近傍のみの極めてせまい浸透固結
状態が観察された場合は、高速浸透注入作業性が無いと
判断し記号×で表中に記載した。

【０２１７】サンドゲル固結特性 砂質土（Ｉ）または砂質土（ＩＩ）と表５に記載の各懸
濁組成物を、砂：懸濁組成物で表される重量比率で２８
５：９０の割合で混和し、成型用円筒モールド容器（５
０ｍｍφ×１００ｍｍ高さ）に充填放置し、経日の固結
挙動を測定した。３日、７日及び２８日の養生条件を経
て後、脱型し、得られたサンドゲル体を１軸圧縮強度試
験に供した。そして単位面積当たりの降伏破壊強度の値
を求め、砂質土（Ｉ）サンドゲルの圧縮破壊強度値をサ
ンドゲル（Ｉ）強度または砂質土（ＩＩ）サンドゲルの
圧縮破壊強度値をサンドゲル（ＩＩ）強度とした。

【０２１８】サンドゲル耐久性試験 上記サンドゲル強度と同様な方法で得たサンドゲル
（Ｉ）を、１ケ月、３ケ月、６ケ月、１２ケ月間大過剰
の５０℃温水中に浸漬させて後、取り出して２０℃の時
のサンドゲル（Ｉ）の１軸圧縮強度試験を実施し、調整
１０日後のサンドゲル（Ｉ）強度値を１００とし、測定
値を元の基準値で割って１００を掛けた値を強度保持率
％とし、その値を耐久性の指標とし、表８に示した。

【０２１９】ブリージング水発生率測定試験 懸濁組成物からそのホモゲル塊を生成させる際に発生し
たブリージング水体積を元の懸濁組成物の体積で割った
値に更に１００をかけた値をもってブリージング率
（％）とした。

【０２２０】以下の表５〜表７に示した実施例１〜実施
例２０は本発明の地盤固結改良剤に関わる例であるが、
実施例３〜実施例６と実施例９と更に実施例１１〜実施
例１２の水に懸濁化してなる組成物は本発明の懸濁グラ
ウト組成物の実施例を兼ねるものである。

【０２２１】実施例１ 表５に示す様に、メタカオリン微粒子（Ｍ１）の１００
部と水砕スラグ微粒子（Ｓ２）の２００部と消石灰微粒
子（Ｃ１）の１００部と水道水の４９２部とから組成物
を主剤液とし、一方、硫酸ナトリウムの５０部と炭酸ナ
トリウムの２０部とを水道水の２２３部に完全に溶解し
てなる硬化剤溶液を調整後、主剤液：硬化剤液の容量比
率で３：１の割合で混和してなる２液混合型の懸濁組成
物（ＫＧ１）を調整した。ＫＧ１のローシェアー粘度特
性、流動消失時間、高速浸透作業性試験、サンドゲル固
結特性試験を行って、その結果を表７に示した。なお、
表６には水を除いた各有効成分の構成割合を示した。

【０２２２】実施例１の懸濁組成物（ＫＧ１）の１日室
温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は５０Ｎ／ｃｍ²の
圧縮負荷では破壊がみとめられず、１１１Ｎ／ｃｍ²と
高い１軸圧縮強度を示した。ＫＧ１の３日室温養生後の
サンドゲル（Ｉ）固結体は２００Ｎ／ｃｍ²の圧縮負荷
では破壊がみとめられず、２６０Ｎ／ｃｍ²と高い１軸
圧縮強度を示した。最高到達強度は平均４８０〜５００
Ｎ／ｃｍ²と高く、その値は非液状化防止目的の改良地
盤強度として十分高い高品質な地盤固結強度となってい
た。

【０２２３】実施例２〜８ 表５に記載の実施例２〜実施例８の配合表に従い、実施
例１と同様な手順で、主剤液：硬化剤液の容量比率で
１：１または３：１の割合で混和してなる２液混合型の
懸濁組成物「（実施例２；ＫＧ２）〜（実施例８；ＫＧ
８）］を調整した。そしてローシェアー粘度特性、流動
消失時間、高速浸透作業性試験、サンドゲル固結特性試
験をそれぞれ行って、その結果を表７に示した。

【０２２４】実施例２〜実施例８の各懸濁組成物［（Ｋ
Ｇ２）〜（ＫＧ８）］の各３日室温養生後のサンドゲル
固結体はそのいずれの例に於いても３０Ｎ／ｃｍ²以上
の圧縮強度を示す事が判明した。

【０２２５】また（ＫＧ２）〜（ＫＧ８）の各懸濁組成
物の非流動化時間は０．２〜４５時間の範囲にあり単独
で緩結〜長結性の性質を示した。

【０２２６】また（ＫＧ２）〜（ＫＧ８）の各懸濁組成
物のホモゲル塊生成時のブリージング水発生率は０〜３
１％の範囲にあり耐ブリージング性に富む性質を示し
た。

【０２２７】なお、実施例１〜実施例８の各懸濁組成物
群はいずれも地盤固結改良剤としてすぐれており、広く
当業界に通用することが明らかであった。

【０２２８】実施例９ 表５に示す様に、メタカオリン微粒子（Ｍ１）の１００
部と水砕スラグ微粒子（Ｓ２）の２００部と消石灰微粒
子（Ｃ１）の１００部と分散助剤２の１０部及び水道水
の４８２部とから組成物を主剤液とし、一方、硫酸ナト
リウムの５０部と炭酸ナトリウムの２０部とを水道水の
２２３部に完全に溶解してなる硬化剤溶液を調整後、主
剤液：硬化剤液の容量比率で３：１の割合で混和してな
る２液混合型の懸濁組成物（ＫＧ９）を調整した。ＫＧ
９のローシェアー粘度特性、流動消失時間、高速浸透作
業性試験、サンドゲル固結特性試験を行って、その結果
を表７に示した。なお、表６には水を除いた各有効成分
の構成割合を示した。

【０２２９】実施例９の懸濁組成物（ＫＧ９）の１日室
温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は５０Ｎ／ｃｍ²の
圧縮負荷では破壊がみとめられず、９７Ｎ／ｃｍ²と高
い１軸圧縮強度を示した。ＫＧ９の３日室温養生後のサ
ンドゲル（Ｉ）固結体は２００Ｎ／ｃｍ²の圧縮負荷で
は破壊がみとめられず、２６５Ｎ／ｃｍ²と高い１軸圧
縮強度を示した。最高到達強度は平均４８０〜５００Ｎ
／ｃｍ²と高く、その値は非液状化防止目的の改良地盤
強度として十分高い高品質な地盤固結強度となってい
た。

【０２３０】実施例１０〜１４ 表５に記載の実施例１０〜実施例１４の配合表に従い、
実施例１と同様な手順で、主剤液：硬化剤液の容量比率
で１：１または３：１の割合で混和してなる２液混合型
の懸濁組成物「（実施例１０；ＫＧ１０）〜（実施例１
４；ＫＧ１４）］を調整した。そしてローシェアー粘度
特性、流動消失時間、高速浸透作業性試験、サンドゲル
固結特性試験をそれぞれ行って、その結果を表７に示し
た。

【０２３１】実施例１０〜実施例１４の各懸濁組成物
［（ＫＧ１０）〜（ＫＧ１４）］の各３日室温養生後の
サンドゲル固結体はそのいずれの例に於いても３０Ｎ／
ｃｍ²以上の圧縮強度を示す事が判明した。

【０２３２】また（ＫＧ１０）〜（ＫＧ１４）の各懸濁
組成物は砂と混和させるとその液ライフに比較し急結に
硬化する活性を持ちあわせている事が判明した。

【０２３３】また（ＫＧ１０）〜（ＫＧ１４）の各懸濁
組成物の非流動化時間は０．２〜０．４時間の範囲にあ
り緩結性の性質を示した。

【０２３４】なお、実施例９〜実施例１４の各懸濁組成
物群はいずれも高速浸透作業性にすぐれており、ほぼ標
準砂グレードの川砂地盤に対して浸透注入工法が適用で
きる１液型ないし２液型の懸濁型グラウト剤組成物とし
て広く当業界に通用することが明らかであった。

【０２３５】比較例１〜４ 表５に記載の比較例１〜４の配合表に従い、実施例１と
同様な手順でそれぞれ２液混和型の懸濁組成物［（比較
例１；ＫＦ１）〜（比較例４；ＫＦ４）］を調整した。
そしてローシェアー粘度特性、流動消失時間、高速浸透
作業性試験、サンドゲル固結特性試験をそれぞれ行っ
て、その結果を表７に示した。

【０２３６】なお、比較例１とはメタカオリン微粒子
（Ｍ２）とフライアッシュ微粒子とを主成分とし、硬化
剤として硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムを含有させて
なる比較懸濁組成物であるが、１０日養生しても何等硬
化発現性が無かった。

【０２３７】また、比較例２とは分散助剤２を含むフラ
イアッシュ微粒子を主成分とし、硬化剤成分として炭酸
ナトリウムとアルカリ水ガラスとを含有させて成る比較
懸濁組成物であるが、その硬化性は弱く貧弱であった。

【０２３８】また比較例３とはメタカオリン微粒子（Ｍ
２）と水砕スラグ（Ｓ２）微粒子とを主成分とし、硬化
剤液は水酸化ナトリウム溶液とした比較懸濁組成物であ
るが、比較例２と同様、硬化性ならびにその強度は低く
脆弱で固結信頼性に欠けた。また比較例４とはメタカオ
リン微粒子と消石灰と炭酸ナトリウムとを含有してなる
懸濁組成物であるが、比較例１と同様、硬化性を示さな
い組成物であった。

【０２３９】比較例５〜６ 表５に記載の比較例５〜６の配合表に従い、実施例１と
同様な手順でそれぞれ２液性の懸濁組成物［（比較例
５；ＫＦ５）〜（比較例６；ＫＦ６）］を調整した。そ
してローシェアー粘度特性、流動消失時間、高速浸透作
業性試験、サンドゲル固結特性試験をそれぞれ行って、
その結果を表７に示した。

【０２４０】なお、比較例５とは実施例１１組成物に於
いてスラグ２の２９０部の内その５０部をセメントＰ１
に代替させて併用し、かつまた、硫酸ナトリウムと炭酸
ナトリウム及び分散助剤を一切使用しないで代わりにア
ルカリ水ガラス溶液を用いた比較懸濁組成物ＫＦ５であ
る。比較例５のＫＦ５懸濁組成物は瞬結性を示し、ホモ
ゲル塊生成時のブリージング率が０％、高速浸透作業性
試験結果は×であった。また３〜７日養生後のサンドゲ
ル１軸圧縮強度値はいずれも２０Ｎ／ｃｍ²以下と低
く、固結信頼性に欠けるものであった。

【０２４１】また比較例６とは実施例７組成物に於いて
スラグ２の２９０部の内その５０部をセメントＰ１に代
替させて併用し、かつまた、硫酸ナトリウムと炭酸ナト
リウム及び分散助剤を一切使用しないで代わりにアルカ
リ水ガラス溶液を用いた比較懸濁組成物である。比較例
６のＫＦ６懸濁組成物は瞬結であり、ホモゲル塊形成時
のブリージング率は０％、高速浸透作業性試験結果は×
であった。また３日養生後のサンドゲル１軸圧縮強度値
はいずれも５Ｎ／ｃｍ²程度と低く、急速固結信頼性に
欠けた。

【０２４２】

【表５】

【０２４３】表中記載の記号の説明 スラグのＳ１とは水砕スラグ１を、同Ｓ２とは水砕スラ
グ２をそれぞれ意味する。

【０２４４】また、消石灰のＣ１とは消石灰１を、Ｃ２
とは消石灰２を、Ｃ３とは消石灰３を意味する。また更
に分散助剤のＥ１とは分散助剤１を、Ｅ２とは分散助剤
２を意味する。

【０２４５】また硫酸Ｎａとは無水硫酸ナトリウムであ
り、炭酸Ｎａとは無水炭酸ナトリウムの事である。硬Ｘ
とは２号水ガラス溶液を硬Ｙは水酸化ナトリウムをそれ
ぞれ意味味する。

【０２４６】

【表６】

【０２４７】表中記載の記号の説明 ポゾラン反応性粒子とは［水砕スラグ＋フライアッシュ
＋セメント］の意味である。

【０２４８】また硫酸Ｎａとは無水硫酸ナトリウムであ
り、ソーダ灰とは無水炭酸ナトリウムの事であり、Ｅ１
とは分散助剤１の事である。

【０２４９】硬Ｘとは２号水ガラス溶液を意味し、硬Ｙ
とは水酸化ナトリウムをそれぞれ意味する。

【０２５０】

【表７】

【０２５１】記号の説明 表７中の未硬化との表示は成型固化物が極めて脆弱であ
る事から脱型採取する事が困難であった事を意味する。

【０２５２】浸透作業性とは高速浸透作業性測定結果で
ある。

【０２５３】

【表８】

【０２５４】実施例１５ アルミ−ポリエチレンラミネート袋にベントナイト微粒
子（Ｂ２）の１００部と水砕スラグ微粒子（Ｓ２）の２
００部と消石灰微粒子（Ｃ２）の１００部と無水硫酸ナ
トリウム粉末の７５部からなるドライミックス包装袋を
作成し、温度４０℃、湿度９０％の雰囲気下に１ケ月間
保存した後、水道水の７９６部を加えて強攪拌し、実質
表５の実施例１と同組成からなる懸濁組成物；ＫＧ１５
を調整した。

【０２５５】得られたＫＧ−１５懸濁組成物の諸物性お
よび耐久性に関してはＫＧ１の諸物性および耐久性とほ
とんど同じ結果を得た。

【０２５６】実施例１６ 無水硫酸ナトリウムの２０部に代えて過硫酸カリウム複
水塩の２．５部と過硫酸ナトリウム複水塩の２．５部と
更に無水硫酸ナトリウムカリウムの１５部とした以外は
実施例１１と同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ
１６を調製した。

【０２５７】その結果、ＫＧ１６の初期スラリー粘度は
２５ｍＰａ・ｓと低粘度であった。またその薬液の流動
消失時間はおよそ０．３時間でかつ浸透作業性は○であ
った。また養生３日後のサンドゲル（Ｉ）強度は２９５
Ｎ／ｃｍ²、養生２８日後のサンドゲル強度（Ｉ）強度
は４７９Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と混和される
と急速固結性がいかんなく発揮された。この懸濁型組成
物；ＫＧ１６のホモゲル塊形成時のブリージング率はお
よそ１０％未満と低い値であった。またサンドゲル形成
時のブリージング率は高くとも１％以内と極めて小さか
った。すなわちＫＧ１６組成物は細砂地盤を対象とする
浸透注入可能な高強度で固結信頼性に富む地盤固結改良
剤または懸濁型グラウト剤組成物であった。

【０２５８】実施例１７ 無水硫酸ナトリウムの２０部に代えて重硫酸ナトリウム
１水塩の５部と重亜硫酸ナトリウム無水物の５部と更に
無水硫酸ナトリウムの１０部とした以外は実施例１１と
同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ１７を調製し
た。その結果、ＫＧ１７の初期スラリー粘度は２３ｍＰ
ａ・ｓと低粘度であった。またその薬液の流動消失時間
はおよそ０．３時間でかつ浸透作業性は○であった。ま
た養生３日後のサンドゲル（Ｉ）強度は２８０Ｎ／ｃｍ
²、養生２８日後のサンドゲル強度（Ｉ）強度は４５０
〜４７０Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と混和される
と急速固結性がいかんなく発揮された。この懸濁型組成
物；ＫＧ１７のホモゲル塊形成時のブリージング率はお
よそ１０％程度であり、またサンドゲル形成時のブリー
ジング率は高くとも１％以内と極めて小さかった。すな
わちＫＧ１７組成物は細砂地盤を対象とする浸透注入可
能な高強度で固結信頼性に富む地盤固結改良剤または懸
濁型グラウト剤組成物であった。

【０２５９】実施例１８ 無水硫酸ナトリウムの５０部に代えて亜硫酸カリウム７
水塩の４５部とチオ硫酸ナトリウム複水塩の５部とした
以外は実施例６と同様な組成物からなる懸濁型組成物；
ＫＧ１８を調製した。その結果、ＫＧ１８の初期スラリ
ー粘度は４８ｍＰａ・ｓであった。またその薬液の流動
消失時間はおよそ７日と長い液ライフを持ち、かつ浸透
作業性は○であった。また養生３日後のサンドゲル
（Ｉ）強度は１７５Ｎ／ｃｍ²、養生２８日後のサンド
ゲル強度（Ｉ）強度はおよそ４０６Ｎ／ｃｍ²の値を示
し、細砂地盤と混和されると急速固結性がいかんなく発
揮された。またサンドゲル形成時のブリージング率は高
くとも２％以内と極めて小さかった。すなわちＫＧ１８
組成物は細砂地盤を対象とする粉体混合方式や懸濁撹拌
方式等による地盤改良工法に際して利用可能な、高強度
で固結信頼性に富む地盤固結改良剤または地盤固結改良
剤組成物であった。

【０２６０】実施例１９ 無水硫酸ナトリウムの５０部に代えて硫酸ナトリウム無
水物の３３部と硫酸マグネシウム１２水塩の２部と更に
過硫酸ナトリウム複水塩の１５部とした以外は実施例６
と同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ１９を調製
した。その結果、ＫＧ１９の初期スラリー粘度は５４ｍ
Ｐａ・ｓと低粘度であった。またその薬液の流動消失時
間はおよそ８日と長い液ライフを持ち、かつ浸透作業性
は○であった。また養生３日後のサンドゲル（Ｉ）強度
は１８２Ｎ／ｃｍ²、養生２８日後のサンドゲル強度
（Ｉ）強度は４１７Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と
混和されると急速固結性がいかんなく発揮された。この
懸濁型組成物；ＫＧ１９を用いたサンドゲル形成時のブ
リージング率は高くとも２％以内と極めて小さかった。
すなわちＫＧ１９組成物は細砂地盤を対象とする浸透注
入可能な高強度で固結信頼性に富む地盤固結改良剤また
は懸濁型グラウト剤組成物であった。

【０２６１】実施例２０ 表５の実施例１１の懸濁組成物に於いて、無水炭酸ナト
リウムの２０部に替えて固形かんすいの２０部とした以
外は全く同様にして調製された懸濁組成物をＫＧ２０と
した。ＫＧ２０の懸濁組成物はスラリー粘度が２５ｍＰ
ａ・ｓを呈し、流動消失時間は０．３時間と判明した。
またホモゲル塊生成時のブリージング水発生率は８〜１
１％と低かった。ＫＧ２０の高速浸透作業性試験結果は
○であり、懸濁型グラウト剤としての適性を持つもので
あった。

【０２６２】またサンドゲル（Ｉ）強度はそれぞれ１日
養生後：１３３Ｎ／ｃｍ²、３日養生後：３９７Ｎ／ｃ
ｍ²、１０日養生後：５６９Ｎ／ｃｍ²の値を得たことか
ら、細砂地盤に対し高速固結信頼性に富む地盤固結改良
剤または懸濁型グラウト剤組成物であった。

【０２６３】以下の実施例２１〜実施例２３は、それぞ
れ大型モデル地盤を用いての地盤改良工法適性試験の結
果である。

【０２６４】実施例２１ 実施例５のＫＧ１で表される２液型の懸濁組成物を総量
で約６００Ｌを新たに調整し、以下の模擬地盤−１に対
して２ショット注入試験を実施した。

【０２６５】まず砂質土（Ｉ）を２ｍ四方、高さ４ｍの
試験槽に充填し水締めして後２４時間放置して模擬地盤
−１とした。一般に用いられているグラウトマシンを使
用し、グラウト注入管をその先端吐出口から容器底面ま
での距離を１００ｍｍとした位置まで差込んで固定さ
せ、その位置で３０Ｌ／分の注入速度で２液から成るＫ
Ｇ１を１０分間注入した。その後３０分放置後、注入管
を２９０ｍｍ程度引き上げた位置でＫＧ１懸濁組成物を
２５Ｌ／分の速度で１０分間注入した。また更に注入管
を２９０ｍｍ引き上げてその位置で２液調整後３０分以
上経過後のＫＧ１組成物を２０Ｌ／分の注入速度で１０
分間注入作業を実施した。合計５ステップにわたる注入
操作を実施し、ＫＧ１の懸濁組成物は調整から注入作業
終了まで一貫して１時間以内で完了した。また５ステッ
プ注入作業中に於いて、注入圧力の急上昇などの現象は
一切観察されなかった。

【０２６６】３日後に、模擬地盤−１上面の注入管の位
置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点から試験
槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於
いても深さ約２．５ｍの地点で固結体と思われる塊に当
たった。

【０２６７】注入から７日後に試験槽を解体し、未固結
部分を水で洗い流して固結体を露出させた。その結果、
浸透固結塊は概ね直径１ｍ、高さ１．４５ｍであった。

【０２６８】また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点
採取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほ
とんど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土
（Ｉ）サンドゲルが形成されている事が判明した。そし
て該サンドゲル（Ｉ）強度は最低値でも４００Ｎ／ｃｍ
²を超える高い圧縮破壊強度を持つものであった。

【０２６９】また更に、砂質土（ＩＩ）を用いて構成さ
れ、前記模擬地盤−１と全く同様に調整された模擬地盤
−２に対しても、ＫＧ１懸濁組成物を用いて前記したと
同様に行った浸透固結試験の結果は、模擬地盤−１の結
果と同じ内容の固結体を形成していた。

【０２７０】実施例２２ 表５の実施例６の配合表で示したと同様なＫＧ６懸濁組
成物を総量で約１，０００Ｌを新たに調整し、実施例２
１と同様な模擬地盤−１に対して小型ミキシングロッド
を挿入して混合固結実験を実施した。

【０２７１】まず小型ミキシングロッドを挿入しつつ、
その先端吐出口から容器底面までの距離を１００ｍｍと
した位置まで模擬地盤−１に差込んで固定させ、その位
置で２５Ｌ／分の注入速度でゆっくりと深さ２００ｃｍ
の位置まで引き上げながらＫＧ６懸濁組成物を３０分間
注入攪拌混合した。

【０２７２】２日後に、模擬地盤−１上面の小型ミキシ
ングロッド挿入位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上
の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた
所、どの部位に於いても深さ約２ｍの地点で固結体と思
われる塊に当たった。

【０２７３】注入から７日後に試験槽を解体し、未固結
部分を水で洗い流して固結体を露出させた。その結果、
浸透固結塊は概ね直径１ｍ、高さ１．９ｍの地中杭が形
成されていた。

【０２７４】また該固結体を鉛直方向及び水平方向の数
箇所に切断し内部のサンドゲル構成状況を詳細に観察し
た結果、砂質土と混和してなる固結体であることが判
明。

【０２７５】また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点
採取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほ
とんど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土
（Ｉ）サンドゲルが形成されている事が判明した。

【０２７６】また更に、砂質土（ＩＩ）を用いて構成さ
れた前記模擬地盤−１と全く同様な模擬地盤−２に対し
ても前記同様に行った小型ミキシングロッドを介した固
結試験の結果は、模擬地盤−１の結果とほとんど同じで
あった。

【０２７７】実施例２３ 表５の実施例９の２液型からなるＫＧ９懸濁組成物を総
量約６００Ｌを新たに調整し、以下の模擬地盤−１に対
して２ショット方式の超高圧混合工法で地盤固結実験を
実施した。

【０２７８】その模擬地盤−１としては、砂質土（Ｉ）
を２ｍ×５ｍ、高さ４ｍの試験槽に充填し、水締めして
後２４時間以上放置してなる模擬地盤である。

【０２７９】その模擬地盤−１にグラウト用の注入ミキ
シング管を底面から１００ｍｍの位置まで差込み、該注
入ミキシング管の先端附近に設けられた管側面の複数個
の吐出孔からＫＧ９懸濁組成物を圧力３ｋＮ／ｃｍ²の
超高圧下に、２ショット方式でかつ３０Ｌ／分の吐出速
度にて吐出させた。

【０２８０】なお、吐出応力で吐出孔部が自由回転する
構造となっており、管周辺の円直方向３６０゜に均一に
地盤固結改良剤を吐出させた。

【０２８１】更に、吐出開始後ゆっくりと該注入ミキシ
ング管を引上げて深さ２ｍの位置まで引き上げて同注入
操作を停止させた。

【０２８２】施工数日後に、模擬地盤−１上面の注入点
の真中を中心とした半径１００ｃｍの円周上の各４点か
ら試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部
位に於いても深さ約１．８ｍの地点で固結体と思われる
塊に当たった。

【０２８３】７日後に試験槽を解体し、未固結部分を水
で洗い流して固結体を露出させたところ、浸透固結塊は
半径１２５〜１５０ｃｍと長く、砂質土（Ｉ）とＫＧ９
懸濁組成物がよく混合一体固結化された高強度サンドゲ
ル塊からなる地中杭を形成している事が観察された。

【０２８４】ところで、表５に示された実施例１〜実施
例１４の各懸濁組成物は本発明の地盤固結改良剤の実施
例であるが、水に懸濁させてなるＫＧ２〜ＫＧ１４、Ｋ
Ｇ１６〜ＫＧ２０の各懸濁組成物そのものは本発明の懸
濁型グラウト剤を兼ねているものである。

【０２８５】

【発明の効果】本発明の地盤固結改良剤は実施例１〜１
４（表５〜表７）及び実施例１５〜２０で明らかな様
に、その流動消失時間が実施例１０の０．２時間から実
施例２の４５時間といった具合いに任意に調整可能であ
り、一旦細砂と混和されると、直ちに固結反応が進行し
短時間内に目的以上の地盤改良強度に達する作用効果を
持つ事が明らかである。

【０２８６】本発明の懸濁型グラウト剤に於いても前記
同様の作用効果を有するのみならず、豊浦標準砂に匹敵
する細砂地盤に対して高速浸透注入性が発揮されている
事があわせて明らかである。

【０２８７】上記特性を持つ地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤はこれまでに全く知られていない。

【０２８８】また実施例２１〜実施例２３で明らかな様
に、本発明の地盤固結改良剤や懸濁型グラウト剤に於い
ては公知の安価な地盤改良工法の採用で地盤の確実な固
結改良が容易である事が明らかである。すなわち、標準
砂並みの細砂質モデル地盤に対し、薬液注入工法または
ミキシングロッド工法、高圧混合工法等で代表される公
知工法で、なんら問題無く改良工事が出来、理想的な浸
透固結塊や機械混合固結塊等を任意に地中に形成できる
作用効果を持つことがあきらかである。

【０２８９】特に、高フミン質有機酸を含有する砂質土
地盤及び／またはカルシウムイオン吸着交換能が大きい
硬化させずらい砂質土地盤を、本発明の地盤固結改良剤
または本発明の懸濁型グラウト剤では施工後（砂質土中
に投入混合施工後）１〜３日以内と短時間内に確実に低
くとも２５Ｎ／ｃｍ²以上と高いサンドゲル強度特性を
発現できる新規な地盤改良剤であると言える。

【０２９０】また表８の耐久性評価結果に示す様に、本
発明の地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤
を用いた、一般的に固結させずらい細砂地盤のサンドゲ
ル固結体は１２ケ月間の温水浸漬劣化試験で問題となる
様な著しい強度低下は認められない事から、本発明の地
盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤は耐久性
に極めて優れる事が明らかである。

【０２９１】また一方、比較例１〜比較例６の懸濁組成
物ではそのいずれも発明の目的を達成できていない。

【０２９２】本発明の地盤固結改良剤は解決すべき課題
に挙げた（Ａ）〜（Ｃ）の全てを満たす点でその効果が
特に顕著である。

【０２９３】また本発明の懸濁型グラウト剤は解決すべ
き課題に挙げた（Ｂ）〜（Ｆ）の全てを満たす点でその
効果が特に顕著である。

【０２９４】すなわち、本発明の効果を総論すると、フ
ミン酸で代表されるフミン質有機酸及び／または陽イオ
ン吸着交換能を有する粘土鉱物を多く含有し、地震時に
液状化災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の重大災害
の発生が予想される砂質土地盤及び／または礫質地盤へ
の浸透注入工法による地盤改良現場に於いて、本発明の
地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤では高
速高浸透作業性が確保できる上に短時間固結性を示す事
から、環境負荷が極限まで抑制出来、改良総コストが安
くかつ高信頼性の地盤改良を可能にする組成物を提供で
きる効果を奏するものである。

【０２９５】併せて、耐久性に優れた地盤固結改良方法
ならびに連続地中杭または連続地中壁の構築方法等を安
価に提供出来る効果を持つ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記ａまたはｂであるメタカオリン含有
   水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消石灰
   の１０〜５０重量％、重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸
   塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫酸
   アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた１種または
   ２種以上の水溶性硫酸塩の３〜２０重量％、及び炭酸ア
   ルカリ金属塩及び／または固形かんすいの０．１〜１２
   重量％とを含有してなる地盤固結改良剤。 ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメタカオリン含
   有水硬性微粒子。 ｂ．メタカオリン微粒子と、水砕スラグ微粒子、フライ
   アッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から選ばれ
   た少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応性微粒
   子との混合物からなり、メタカオリン微粒子：ポゾラン
   反応性微粒子で表される混和比率で（１００：１）〜
   （１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微
   粒子。
2. 【請求項２】 更に０．００１〜１重量％の水溶液から
   求められた分子の慣性二乗半径が２００オングストロー
   ム以上である水溶性有機高分子系の分散助剤を０．１〜
   ５重量％の範囲となる様に更に配合してなる事を特徴と
   する請求項１に記載の地盤固結改良剤。
3. 【請求項３】 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
   径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ
   ²/gにあるメタカオリン含有水硬性微粒子を選定使用す
   る事を特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の地盤
   固結改良剤。
4. 【請求項４】 水溶性硫酸塩が硫酸アルカリ金属塩の単
   独からなる事を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の地盤固結改良剤。
5. 【請求項５】 炭酸アルカリ金属塩が炭酸ナトリウムで
   ある事を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の地
   盤固結改良剤。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の地盤固
   結改良剤を水で懸濁させてなり、水／（メタカオリン含
   有水硬性微粒子＋消石灰）で表される重量比で０．５〜
   ５の範囲、消石灰／（メタカオリン含有水硬性微粒子）
   で表される重量比で０．１〜１の範囲、分散助剤の含有
   濃度が地盤固結改良剤中に０．１〜０．８５重量％の範
   囲とし、かつ１液または２液型の懸濁溶液とする事を特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の地盤固結改良
   剤。
7. 【請求項７】 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
   径が３０μｍ以下または比表面積が０．８５〜５０ｍ²/
   gにある前記ａまたはｂのメタカオリン含有水硬性微粒
   子、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μ
   ｍ以下または比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにある消
   石灰微粒子とする事を特徴とする請求項１〜６のいずれ
   かに記載の水に懸濁化してなる地盤固結改良剤組成物で
   高速浸透注入性が十分確保された懸濁型グラウト剤。
8. 【請求項８】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフ
   ミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全量
   を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表
   した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細
   砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇ
   の改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イ
   オン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤
   に対し、請求項１〜６のいずれかに記載の地盤固結改良
   剤を用いて地盤を一体固結させる地盤改良方法。
9. 【請求項９】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフ
   ミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全量
   を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表
   した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細
   砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇ
   の改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イ
   オン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤
   に対し、請求項７に記載の懸濁型グラウト剤をグラウト
   注入管を介して加圧下に浸透注入させて該地盤を固結さ
   せる事を特徴とする地盤改良方法。
10. 【請求項１０】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出された
    フミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全
    量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で
    表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の
    シルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／ま
    たは、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満の
    カルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地盤
    及び／またはシルト礫質地盤に対し、請求項１〜６のい
    ずれかに記載の地盤固結改良剤を、地中深く下ろされた
    ミキシングロッドの先端部より吐出または流出させ、同
    ロッドで該地盤と混和させながら徐々に引き上げ、同操
    作を場所をかえて繰返すことにより、ミキシングロッド
    周辺の土砂と請求項１〜６のいずれかに記載の地盤固結
    改良剤とを一体混合させて固結させる連続地中杭または
    連続地中壁の構築方法。