JPS59172583A - 地盤注入用薬液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は珪酸のコロイド溶液を用いた地盤注入用薬液で
あって、特にゲル化時間の調整が容易であるのみならず
、固結強度が大であシ、かつ固結物の恒久性に優れた地
盤注入用薬液に関する。

〔従来技術とその問題点〕

本発明者の実験によれば、珪酸のコロイド溶液に酸（反
応剤）の種々の比率で混合しても短いゲル化時間をうる
事は出来ず、ゲル化時間は４時間以上呈する。すなわち
、珪酸コロイドをＡ液とし、セメントをＢ液としてこれ
らを合流した場合、ただちに豆腐をつぶしたような不均
質なゲル化物を生ずるが、珪酸コロイドと酸を混合して
ｐＨを４〜７の範囲に調整した場合に、そのようなゲル
化物はただちには生ぜず、非常に長い時間をかけて均質
にゲル化せしめる事が出来る。

しかるに、ゲル化時間を４時間以内に短縮せしめる事は
困難である。珪酸コロイドと酸を混合して注入した注入
工法が未だなされた例がない理由は注入にとって必要な
ゲル化時間の短縮（約２時間以内に均質にゲル化せしめ
る事）が困難であるためと考えられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的はゲル化時間の調整が容易であり、かつ固
結強度に優れ、さらに固結物の恒久性にも優れた地盤注
入用薬液を提供することにある。

〔発明の要点〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、水ガラス
と、反応剤と、珪酸のコロイド溶液との三成分系配合液
からなることを特徴とする。

〔発明の詳細な説明〕

本発明における珪酸のコロイド溶液（シリカゾル）とは
液状のアルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）からアル
カリ金属イオンの殆んどを除去して得られるものであっ
て、例えばゼオライト系陽イオン交換体、アンモニウム
系イオン交換体などのイオン交換樹脂に水ガラスを通過
させ、生成したシリカゾルを８０℃〜９０℃の温度でさ
らに水ガラスに加え、再び前記イオン交換樹脂に通過し
てイオン交換を行なって得られるものであシ、比較的細
すいな（稀薄な）シリカゾルを得られる。さらに純すい
な７リカゾルを得るには前述の稀薄なシリカゾルを微ア
ルカリ性に調整し、これにさらに前述のシリカゾルを加
えながら蒸発し、安定化と濃縮を同時に行なう方法、あ
るいは、イオン交換後の活性シリカゾルを適当なアルカ
リの下に加熱し、これにさらに活性シリカゾルを加えて
安定化する方法が用いられる。

このような珪酸のコロイド溶液は金属イオン、例えばＮ
ａイオンが殆んど分離除去されており、かつモル比が１
０以上であり、好ましくは通常、ｐＨが８〜１００弱ア
ルカ１ノ性に調整され、５ＩＯ２分が１０〜６０重量％
、モル比が５０以上である。モル比が１０よりも低くな
ると珪酸コロイドが溶けて珪酸水溶液になってしまう。

前述の珪酸コロイド溶液はもちろん、酸や、アルミニウ
ムや、アンモニウム等で安定化された酸性〜中性のもの
であってもよい。また、前記珪酸コロイドの粒径はほぼ
６〜５Ｑｆ１ｍが主体となる。

この粒径が５０μｍ以上になると沈澱しやすくなる。

以上のとおり、本発明にかかる珪酸コロイド溶液はモル
比（５ｉｎ２／　Ｎａ２Ｏ）が１０００〜１０、ｐＨ値
が８〜１０であることがコロイドの安定上望ましい。

このようにして調整された珪酸コロイドは半永久的に安
定しており、これを注入液として用いる場合、工場から
現場への搬入ならびに注入操作の際にゲル化する必要が
ない。

本発明にかかる地盤注入用薬液は前述の珪酸コロイド溶
液と、水ガラスと、反応剤との三成分系配合液からなり
、ゲル化時間の調整が容易であるとともに固結強度が大
であシ、かっ固結物の恒久性に優れたものである。

以下、本発明に関する実験例を示す。

実験−１ 本実験においては表−１に示す珪酸コロイドを用いた。

又、この珪酸コロイドと９７％Ｈ２Ｓｏ、を混合した場
合のｐＨとゲル化時間の関係を表−２に示す。

表−１ 実験に用いた珪酸のコロイド液 実験−２ 表−１に示す珪酸コロイドと水ガラスとセメントを混合
した場合のゲル化時間と固結強度と、５１０２の溶脱量
を表−３に示す。

表−３ ここで５１０２　の溶脱量は１００ｃｆ／ｉのゲルをつ
くったのち、１０倍量の水道水に養生し、１週間後の養
生水中の５ｉｎ２の量を測定したものである。

３号水ガラス中の８１０．の量と上記珪酸コロイド中の
８１０２の量はほぼ同量である事を考慮すれば、表−３
よシ珪酸コロイドを加える事によシ、強度が大巾に増大
すると共に、５ｉｎ２の溶脱量がきわめて減少し、恒久
性が大巾に改善される事が判る。

表−４に３号水ガラスと、重炭酸ソーダと、珪酸コロイ
ドを混合した場合の例を示す。

この場合も表−３の場合と同様の傾向を示し、なから大
巾な強度の増加を期待出来る事が判る。

実験−３ ３号水力ラスと９７％Ｈ，Ｓｏ、を混合して、１００　
ＣＣ当り３若水ガラスａｃＣＸｐＨ値が７．０の中性水
ガラス水溶液を作り、この中性水ガラス水溶液と表−１
の珪酸コロイドを混合して実験を行った結果を表−５に
示す。

これより試料は中性のｐＨ値を保持し、かつゲル化時間
もは＼同程度の時間を保持しながら、強度を大巾に増大
せしめると共に、恒久性を改善せしめることがわかる。

実験−４ ３号水ガラスと、反応剤と、珪酸コロイドを混合して、
強度とｐＨ値との関係を調べた。試験結果を表−６に示
す。

これより、配合液のｐＨ値が１０以下の場合は珪酸コロ
イドによる強度増加が大巾に増加する事が判る。

本発明における水ガラスはモル比が１．５〜５．０まで
の任意の液状水ガラスを用いる事が出来る。

又、反応剤としては、酸、塩、セメント、石灰、金属酸
化物、エステル、グリオキザール、その他の電解質物質
等を用いることができる。特にアルカリ金属Ｎ　０８％
　Ｍｇ　％　ＡＡ％セメント等の多価金属の電解質物質
は水ガラスの反応剤になると共に、珪酸コロイドのゲル
化促進剤として効果的である。

実際の注入においては、水ガラスと反応剤と珪酸コロイ
ドを同時に混合してもよいし、水ガラスと反応剤の混合
液に珪酸コロイドを混合してもよいし、水ガラスと反応
剤の混合液と、珪酸コロイドと反応剤の混合液を合流混
合してもよい。

以下、本発明の実施例を示す。

Ｂ液　　　　　３号水ガラス　　９０ＣＣＡ液とＢ液を
１：１で混合すると、１０秒でゲル化する。

前述の薬液を用いて養魚場の用水池付近の砂レキ地盤で
地盤注入を行った。

二重管を用いて、外管よｊ９Ａ液を、内骨よりＢ液を送
液し、注入管先端部で瞬結グラウトを形成しながら注入
して０．５　ｍ各に１００７．注入しながら引き上げた
。注入後掘削したところ、はＹｌｍの円柱状の固結体を
得た。又Ｈａの１軸圧縮強度は５．５　Ｋｙｌ　ｃｒｄ
を得た。

又用水池付近の調整井戸にて毎日地下水のｐＨ値を測定
したが、注入前、注入中、および注入後ゆ、、１カ、つ
ぇ。　　　　　　　　　　′〔発明の効果〕　　　　　
　　　　　　　　　　　　３゜以上のとおシ、本発明地
盤注入用薬液は水ガラスと、反応剤と、珪酸のコロイド
溶液との三成分系配合液からなるものであるから、ゲル
化時間の調整が容易であるとともに、固結強度が犬であ
り、　４゜かつ固結物の恒久性に優れたものである。

特許出願人　　　強化土エンジニャリング株式会社昭和
！３年に一月／２日 特許庁長官　　んオ／）　相欠　　殿 事件の表示 昭和り♂年特許願第３？ｌ／〆号 、簀 本 事件との関係　　特許出願人 イヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水ガラスと、反応剤と、珪酸のコロイド溶液との
   三成分系配合液からなる地盤注入用薬液。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の地盤注入用薬液に
   おいて、前記配合液のｐＨ値が１０以下に調整されてな
   る薬液。