JPS60124686A - Pouring of grout into ground - Google Patents

Pouring of grout into ground

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JPS60124686A
JPS60124686A JP23313483A JP23313483A JPS60124686A JP S60124686 A JPS60124686 A JP S60124686A JP 23313483 A JP23313483 A JP 23313483A JP 23313483 A JP23313483 A JP 23313483A JP S60124686 A JPS60124686 A JP S60124686A
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JP
Japan
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liquid
ground
injection
alkali metal
soln
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Gubuano Danieru
ダニエル グヴアノ
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Raito Kogyo Co Ltd
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Raito Kogyo Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To solidify ground to have high strength, excellent water stopping property and excellent durability comparable to that of cement, by pouring a first soln. obtained by ionizing silicic acid for activation and a specified second soln. into ground separately for confluence in the ground. CONSTITUTION:First soln. (A) which is an aqueous soln. of a compd. of formula, M2O.nSiO2 (where M is a univalent alkali metal) having a viscosity of 5-50cps and second soln. (B) which is an aqueous soln. of a metal (M') compd. (e.g. CaCl2) are poured into ground through separate pouring pipes for confluence and solidification in the ground. The compd. M2O.nSiO2 is obtained by adding a univalent alkali metal hydroxide to silicic acid for ionization and activation and has an SiO2/M2O molar ratio of 1.5-2.5 and a non-colloidal silica content of 60% or higher. The metal (M') compd. forms crystals of formula, xM'2O.ySiO2. 2H2O through interaction with alkali metal.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の技術分野J 本発明は、地盤改良のために特別のケイ酸アルカリ系薬
液を用いる薬液注入工法に関する。 [発明の技術的背景とその問題点1 地盤に薬液を注入することによって、地盤の強度向上や
止水性を改善することが汎く用いられている。この場合
の薬液としては、公害防止や価格等の点で水ガラス系の
ものを用いるのが一般的である。 水ガラスは、ケイ砂と炭酸ソーダとを反応させる乾式法
か、ケイ砂と水酸化ナトリウムとを反応させる湿式法に
よって製造されるが、現在の主流は乾式法である。いず
れの方法によっても、得られる水ガラスはコロイド状(
またガラス質でもある)である、そして、水ガラス中の
SiまたはSiOの0の結合手は他の原子と結合してお
り、フリーなものではないし、イオン化もしていない、
湿式法においてすら、ケイ砂と水酸化ナトリウムとが反
応した後、工場におけるストック時間、運搬時間、およ
び現場での施工待時間を合計すると、その時間は最低で
も1力月である。 他方、氷カラスは安価で土粒子中によく浸透し、しかも
公害の面で安全である利点があるものの、他の材料や硬
化剤と組合せても強度および止水性に限界がある。水ガ
ラスと硬化剤とを反応させる古い手法として、ヨーステ
ン(Joosten)工法がある。同工法は、氷カラス
に対して塩化カルシウムCaCl2 を反応させるもの
で、硅酸ゲルを瞬時に生成させるものである。しかし、
この工法は瞬結性であり、かつあくまでもゲル化によっ
て地盤の止水性を改良しようとするもので、本発明のよ
うに結晶を生成させるものではない。また、現在ではあ
まり使用されていないのは、止水性の点で優れているも
のの、地盤の強度向上に然程効果がないためであると思
料される。 ともあれ、現在までに、氷カラスと他の材料とを反応さ
せて、土粒子間に結晶を生成させて地盤の改良を図ると
いう試みは全くなされていない。 [発明の目的] 本発明の目的は、水ガラス自体の経済性、良浸透性等の
利点を生かしつつ、その難点であるところの必ずしも強
度増大効果および止水性が高くないことを解決し、セメ
ントと同様の恒久性を確保しようとするものである。 [発明の基礎的知見j 本発明者は、第1に、ケイ砂またはケイ砂化合物、たと
えば水ガラスとアルカリ金属の水酸化物または炭酸塩と
を反応させると、一般式M20・n5io□(Mは一価
アルカリ金属)であられされる水溶液であり、−価のア
ルカリ金属の水酸化物を加えることによって、ケイ酸を
イオン化し活性化を付与した活性液が得られるが、その
反応後1日以上経過すると、ケイ酸化合物が所々で分断
され、イオン化する。また反応後14日以上経過すると
、イオン化したケイ酸が重合してしまうこと、第2に前
述のようにイオン化された状態の間にM 20・n5i
Oz水溶液を地盤中に注入し、その地盤中゛の土粒子間
でカルシウム等と反応させると、xsio□ ・yM’
o・ZH20(M ’は金属、カルシウムを用いれば阿
°はC’a)なる結晶が生成し、かつこの結晶生成に伴
って従来一般に用いられている水ガラス系薬液を用いる
方法に決してない優れた恒久性、著しい強度向上および
高透水係数を示すことを知見した。 この反応過程は必らずしも明らかではないけれども1次
の通りではないかと考えられる。たとえば、水ガラスと
水酸化ナトリウムとを反応させて得た活性溶液と、塩化
カルシウム溶液とを地盤中で反応させる場合を考えてみ
ると次の通りである。 (I)水ガラスと水酸化ナトリウムとの接触・・(1) (II)上記(I)による接触に伴う活性化イオン化 すなわち水ガラスがNa0)1と反応し、水ガラスの結
合が所々で分断され、(A)またはCB)のイオン状態
になる。従来一般の水ガラスがコロイド性かつ非イオン
性であるのに対して、本発明に係る活性液は、非コロイ
ド性でかつイオン性であるという特別の挙動状態にある
。しかも分子が分断されているので1分子鎖が短い、こ
の大きさは、 0.1mμ〜lル程度である。 かくして得られた活性液が地盤中において塩化カルシウ
ムと接触すると、xcaO+、 * ysio2争2H
20(たとえば3CaO* 2Si02 e 3H20
)なる結晶を生成させる。この過程を模式的に第1図お
よび第2図によって説明すると、注入管を用いてB液(
cac12 )を柱入すると、土粒子lの周囲にB液が
吸着される。その後、A液を注入すると、各土粒子に吸
着したB液と活性水ガラスが接触し、そのHa分とB液
のCa分とが置換反応し、各土粒子l。 l ・・間において結晶が生成し、これが成長し、各土
粒子1.1 ・・間を密に埋める。これによって、薬液
の恒久性が得られ、さらに地盤全体の強度向上と止水性
の改善効果があられれる。 [発明の概要J 前記目的を達成するための本発明は、一般式M20・n
5io2(ここで翼は一価のアルカリ金属)の水溶液で
あり、−価のアルカリ金属水酸化物を加えることによっ
て、ケイ酸をイオン化し活性を付与した第1液と、前記
アルカリ金属と置換してxH’Qa ysi02 争2
H20なる結晶を作る金属(M′)化合物の水溶液から
なる第2液とを、注入管内において合流させることなく
地盤内において合流させるように注入することを特徴と
するものである。 前述の活性化ケイ酸アルカリはたとえばカルシウム塩な
どと反応して結晶を作る。しかし、この場合、実験室で
両液をビーカ内で混合させるとゲルとなり、目的の結晶
を生成しない、あるいは一部生成しても十分でないこと
が判明している。これに対して、現場施工に当って、注
入管内あるいはその手前で合流させることなく、地盤内
で始めて合流するようにすると、目的の結晶の生成が十
分側められることが明らかとなった。この理由は、前述
の結晶生成過程の説明で明らかなように、土粒子間にお
いて比較的ゆっくり反応させることによってのみ結晶が
生成するためである。したがって、一方の液をまず注入
し、他方の液を後に注入するとか、両液の注入位置を異
らせることが必要である。
[Technical Field of the Invention J] The present invention relates to a chemical injection method using a special alkaline silicate chemical for soil improvement. [Technical background of the invention and its problems 1 It is widely used to improve the strength and water-stopping properties of the ground by injecting a chemical solution into the ground. In this case, a water glass-based chemical is generally used from the viewpoint of pollution prevention and cost. Water glass is produced by a dry method in which silica sand and soda carbonate are reacted, or a wet method in which silica sand and sodium hydroxide are reacted, but the current mainstream method is the dry method. Regardless of the method, the water glass obtained is colloidal (
It is also glassy), and the 0 bonds of Si or SiO in water glass are bonded to other atoms and are not free or ionized.
Even in the wet method, after the silica sand and sodium hydroxide react, the total time required for stocking at the factory, transportation time, and waiting time for construction at the site is at least 1 month. On the other hand, although ice crows have the advantage of being inexpensive, penetrating well into soil particles, and being safe from the standpoint of pollution, there are limits to their strength and water-stopping properties even when combined with other materials or hardeners. An old method of reacting water glass with a hardening agent is the Joosten method. This method involves reacting calcium chloride (CaCl2) with ice crow, which instantly produces silicic acid gel. but,
This construction method is instant setting, and is intended to improve the water-stopping properties of the ground through gelation, and does not generate crystals as in the present invention. Furthermore, it is thought that the reason why it is not used much at present is that although it has excellent water-stop properties, it is not very effective in improving the strength of the ground. In any case, to date, no attempt has been made to improve the ground by reacting ice crow with other materials to generate crystals between soil particles. [Objective of the Invention] The object of the present invention is to take advantage of the advantages of water glass itself, such as its economic efficiency and good permeability, while solving its drawbacks that it does not necessarily have a high strength-increasing effect and water-stopping property. The aim is to ensure the same permanence as [Basic Findings of the Invention j The present inventor first discovered that when silica sand or a silica sand compound, such as water glass, is reacted with an alkali metal hydroxide or carbonate, the general formula M20·n5io□(M is an aqueous solution containing a monovalent alkali metal (monovalent alkali metal), and by adding a hydroxide of a -valent alkali metal, an activated liquid in which silicic acid is ionized and activated can be obtained, but after one day of the reaction, When the above period of time elapses, the silicic acid compound is divided in places and ionized. Furthermore, if 14 days or more pass after the reaction, the ionized silicic acid will polymerize, and secondly, as mentioned above, during the ionized state, M20・n5i
When an Oz aqueous solution is injected into the ground and reacted with calcium etc. between the soil particles in the ground, xsio□ yM'
o.ZH20 (M' is a metal, and if calcium is used, A° is C'a) crystals are formed, and with this crystal formation, there is an advantage never found in the conventional method of using a water glass-based chemical solution. It was found that the steel exhibits excellent durability, significantly improved strength, and high hydraulic conductivity. Although this reaction process is not necessarily clear, it is thought to be first-order. For example, consider the following case where an active solution obtained by reacting water glass and sodium hydroxide is reacted with a calcium chloride solution in the ground. (I) Contact between water glass and sodium hydroxide... (1) (II) Activated ionization accompanying contact according to (I) above, that is, water glass reacts with Na0)1, and the bonds of water glass are broken in places. and becomes the ionic state (A) or CB). While conventional general water glass is colloidal and nonionic, the active liquid according to the present invention has a special behavioral state of being noncolloidal and ionic. Moreover, since the molecules are fragmented, each molecular chain is short, with a size of about 0.1 μm to 1 μm. When the thus obtained active liquid comes into contact with calcium chloride in the ground, xcaO+, *ysio2 conflict 2H
20 (e.g. 3CaO* 2Si02 e 3H20
) to produce crystals. To schematically explain this process with reference to FIGS. 1 and 2, liquid B (
When cac12) is placed in the column, liquid B is adsorbed around the soil particles l. After that, when the A liquid is injected, the B liquid adsorbed on each soil particle comes into contact with the activated water glass, and the Ha content and the Ca content of the B liquid undergo a substitution reaction, and each soil particle l. Crystals are generated between the soil particles 1.1 and 1.1, and these crystals grow and densely fill the spaces between each soil particle. This makes it possible to maintain the permanence of the chemical solution, and also to improve the overall strength of the ground and its water-stopping properties. [Summary of the Invention J The present invention to achieve the above object is based on the general formula M20.n
5io2 (here, the wing is a monovalent alkali metal), and by adding a -valent alkali metal hydroxide, silicic acid is ionized and activated, and the first liquid is substituted with the alkali metal. TexH'Qa ysi02 War 2
This method is characterized by injecting a second liquid consisting of an aqueous solution of a metal (M') compound that forms crystals called H20 so that they do not merge in the injection pipe but in the ground. The above-mentioned activated alkali silicate reacts with, for example, a calcium salt to form crystals. However, in this case, it has been found that when both liquids are mixed in a beaker in a laboratory, they form a gel and the desired crystals are not produced, or even if some of them are produced, it is not sufficient. On the other hand, it has become clear that during on-site construction, if the injection tubes are not merged in or before the injection pipe, but are first merged in the ground, the formation of the desired crystals can be sufficiently prevented. The reason for this is that, as is clear from the above explanation of the crystal formation process, crystals are formed only by a relatively slow reaction between soil particles. Therefore, it is necessary to inject one liquid first and the other liquid later, or to inject the two liquids at different positions.

【発明の具体例】[Specific examples of the invention]

以下本発明をさらに詳説する。 本発明によれば、まず一般式M zO・n5iOz (
ここで阿は一価のアルカリ金属)の水溶液であり、−価
のアルカリ金属水酸化物を加えることによって、ケイ酸
をイオン化し活性化を付加した活性化ケイ酸アルカリ(
以下活性液ともいう)が基本となる。ここで、アルカリ
金属としてはカリウム、ナトリウム、リチウム等が用い
られる。他の高位のアルカリを用いることもできるけれ
ども、高価であることや、放射線を発するなどの点から
適当でない。 活性液を得る場合、シリカをそのまま水酸化アルカリた
とえばNaOH−KOH−LiOHに溶解するか、市販
の活性化ケイ酸アルカリ、たとえば水ガラスと水酸化ア
ルカリとを反応させればよい。シリカとしては、熱分解
法シリカ、珪藻土、ゲーゾまたはシリカエアロゲルを用
いることができる。水酸化アルカリとして現実的なもの
は水酸化ナトリウムである。シリカを単に水酸化ナトリ
ウムに溶解するのであれば、単に湿式法による水ガラス
と同一であるとも一見考えられるかもしれないが、従来
の水ガラスは安定状態にあるのに対して、本発明に係る
水ガラスは活性化状態にある点で明確な差異がある。現
実的に、水ガラスは地盤改良用等に多く用いられ、かつ
安価で市販されているので、この市販品と水酸化アルカ
リと反応させて活性液を作るのが好適である。市販水ガ
ラスとしては、3号程度のものを用いて所望の5iOz
 / Na2Qのモル比に調整すればよい。 かくして得られる活性液は、その製造後1〜14日の間
に使用する必要がある。第3図にモル比3.4の3号水
ガラスと30%の水酸化ナトリウムとを反応させて得た
液と、塩化カルシウム水溶液と反応させた場合の一軸圧
縮強度の時間変化を得た。同図から、目標の10kg/
cm″以上の強度を得るためには、可使時間を1−14
日の間とする必要があることが判る。特に好ましいのは
1〜7日である。この可使時間が規定されるのは1分子
鎖の切断に最低24時間要し、また14日を超えると、
再結合が起るためであると考えられる。同様のことは、
水ガラスをKOHおよびLiOHに反応させてもみられ
る。 結晶を確実に生成させるためには、活性液中に非コロイ
ド性のシリカが6oz、特に80%以上含まれているの
が望ましい、活性液の粘度は、これが土粒子間に好適に
浸透するために、5〜50cp s、特に20〜30c
p sが望ましい、必要ならば、粘度調整に水を用いて
もよい。 活性液cy) 5iOz / NazOモル比は、1.
5〜2.5が好ましい。モル比が小さいほどケイ酸分子
の分断性に優れ、結晶化効果が大きいが、あまり小さい
とNaOH使用量が多くなるため、高価となるし、かつ
アルカリがCa塩と完全に反応せず土中に残存しアルカ
リ公害をひき起す懸念も残されている。もし、初期物性
の向上を図り、材料費を安くする目的においては、その
モル比は2.0〜2.5とすべきである0モル比変化に
伴う、強度の経時変化を第4図に示した。 このような活性液と反応する反応液としては、代表的な
ものはカルシウム塩溶液である。このカルシウム塩とし
ては、塩化カルシウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウ
ムまたはプロピオン酸カルシウム等を挙げることができ
る。薬液全体としてノeah/ 5i(h比は、0.3
〜1.5が望ましい、塩化カルシウムはその中でも溶解
性に優れ、安価であるなどの点で最適である。 しかしながら、Mg、 Zn、 AIおよび3価のFe
の群から選ばれた塩化物、水酸化物または炭酸化物も用
いることができる。 実験室的に活性液と反応液とをビーカ内で反応させても
結晶は生成しないか十分でない、注入管の手前で、ある
いは注入管内で合流させても、両液の反応性が高いので
ゲル化物が生成し、これを地盤中に注入することになる
ので、結晶が生成せず、通常の水ガラス系薬液を注入す
る場合と同様で、恒久性のある強度の高い固結体を造成
することはできない、これに対して、両液を分離的に注
入し、地盤内において始めて接触させると、目的の良好
な結晶を生成させることができる。 かかる分離注入法の具体例としては、第5図のように、
反応液(B液)をあるステップで注入し、次いで同一ス
テップで好ましくは30分以内に活性液(A液)を注入
することにより行う、また必要ならば、さらに同一ステ
ップでB液→A液(→)の注入を繰返してもよい、かか
る同一ステップの施工が終ったならば、ステップアップ
してB液→A液の注入を行う、第6図のように、2木の
注入管を並設して両液を合流させるようにしてもよい。 第7図のように、同一注入管を用いて、異った注入位置
の注入口から各液を注入してもよい。Pはパッカーであ
る。 活性液と反応液とを時間差をもって注入する場合、活性
液を先行させてもよいが、一般に反応液の粘性が低いの
で、続く粘度の高い活性液に押されて土粒子間から逸失
してしまうことがある。これに対して、活性液を先行さ
せると、これは粘度が高いので土粒子間に好適に残存し
、後行の反応液によって押し出されることはない。その
結果、強度が高く、止水性に優れた改良体を造成できる
。 また、この種の地盤改良に当って、先に地盤になんらか
の処理をしておくことが多い、その代表例が、セメント
による処理である。この場合、セメント中にはフリーの
カルシウムが残存しているので、活性液を注入すると、
セメント中のフリーのカルシウム分と反応し結晶を生成
させることができる。また、元来、地盤そのものが石灰
質地盤の場合にも活性液と反応させることができる。し
かしながら、その種のカルシウム分の残存量は少いので
、補充的に反応液の注入を行うことが必要となることが
多い。周知のツレタンシュ注入工法では、セメントベン
トナイトで注入管周囲をパックしておくが、活性液はこ
れに好適に反応する。 反応液を先行注入する場合の変形例として、始めに塩化
カルシウム溶液を注入した後、水酸化ナトリウムを注入
して、土粒子間に水酸化カルシウムの沈澱を生成させ、
しかる後に活性液を注入することも有効な方法である。 反応式は(3)、(4)式であられされる。 CaG12 +NaOH+Ca(OR’)z ↓+2N
aCl −・(3)Ga(OH)z +NazO’i 
n5iOz −+xCaO* ysiOz e 2H2
0−−(4) (3)式の反応はCa(OH)zの沈澱を生じさせる反
応であるから、活性液により土粒子間から押し出される
ことはない、この方法は、注入口のごく近傍にのみCa
(OH)zの沈澱を予め生成させておくことにより、未
反応の活性液を残さない目的で、活性液とCa(E12
等の反応液との主反応の補助的方法として有効である。 また、活性液と反応液との注入の順序は、荒い層では活
性液、中砂層は反応液、地下水の多くある地盤では活性
液をそれぞれ先行させるのが好ましい。 ところで、活性液は、常温のものを使用する場合のほか
、40℃以上に加温し、塩化カルシウム等の反応剤の溶
解量を増し、これを注入すると、地中に注入された時点
で液温か下がるので過飽和な状態が生じ、これを利用し
て活性液と反応し易い状態を作り出すことも有効な方法
である。 なお、本発明に係る活性液を用いて、コンクリート構造
物の亀裂補修に用いることもできる。 [実施例J 次に実施例によって本発明の詳細な説明する。 (実施例1) Maze/5if2(1)%ル比3.4ノ水ガラX (
Si02 :24.8’X 、HzO:87.7X、 
NazOニア、5$)(7)市販品80Jl ト48%
のNaOHを30%としたもの22文とを反応させ、3
6時間放置した。その後、これを粘度調整のために、1
/4倍量の水で希釈して活性液を得た。 他方、2水塩化カルシウム75kgを1071の水に溶
解し反応液を得た。その後、モールドに両液を100:
110の割合の量で、かつ注入の順序を決めて、他方の
液を先の液の注入後15分後に注入し。 −軸圧縮強度および透水係数の経時変化を調べた。その
結果を第1表に示す。 第゛1表 なお、従来例の配合を第2表に示す。 第2表 第1表の結果から、本発明法によれば、従来法に比して
、圧縮強度が高く、止水性に優れ、しかも恒久性のある
改良体を造成できることが明らかである。また、活性液
先行の方が一般的に強度が高いことも判る。さらに、本
発明例では、電子顕微鏡下の観察で結晶の生成が認めら
れた。 (実施例2) 実施例1と同じ水ガラスを、KOHおよびLiOHと反
応させて活性液を得て、塩化カルシウム先行で注入を行
った結果を第3表に示す。 第 3 表 強度の結果を第4表に示す。 第 4 表 (実施例4) 活性化保持時間に伴うu(使時間と液温との関係を調べ
たところ、第8図の結果が得られた。 を発明の効果] 以上の通り、本発明は、活性化ケイ酸アルカリを用いる
ので、結晶生成による恒久性のある改良体を造成できる
とともに、強度および止水性に優れた改良を行うことが
できる。
The present invention will be explained in more detail below. According to the present invention, first, the general formula M zO・n5iOz (
Here, a is an aqueous solution of a monovalent alkali metal), and by adding a -valent alkali metal hydroxide, silicic acid is ionized and activated.
(hereinafter also referred to as active liquid) is the basis. Here, potassium, sodium, lithium, etc. are used as the alkali metal. Although other high-level alkalis can be used, they are not suitable because they are expensive and emit radiation. In order to obtain an active liquid, silica may be directly dissolved in an alkali hydroxide such as NaOH-KOH-LiOH, or a commercially available activated alkali silicate such as water glass may be reacted with an alkali hydroxide. As the silica, pyrogenic silica, diatomaceous earth, Geso or silica aerogel can be used. A practical alkali hydroxide is sodium hydroxide. If silica is simply dissolved in sodium hydroxide, it may be thought at first glance that it is the same as water glass produced by a wet method, but while conventional water glass is in a stable state, the present invention Water glass has a distinct difference in its activated state. In reality, water glass is often used for soil improvement and the like, and is commercially available at low cost. Therefore, it is preferable to react this commercially available product with alkali hydroxide to produce an active liquid. As commercially available water glass, use a size 3 or so to obtain the desired 5iOz
/Na2Q molar ratio may be adjusted. The active solution thus obtained must be used within 1 to 14 days after its production. Figure 3 shows the time change in uniaxial compressive strength when a liquid obtained by reacting No. 3 water glass with a molar ratio of 3.4 and 30% sodium hydroxide was reacted with an aqueous calcium chloride solution. From the same figure, the target of 10kg/
In order to obtain a strength of 1-14 cm or more, the pot life must be 1-14 cm
It turns out that it is necessary to do it during the day. Particularly preferred is 1 to 7 days. This pot life is stipulated by the fact that it takes at least 24 hours to break one molecular chain, and if it exceeds 14 days,
This is thought to be due to recombination occurring. The same thing is
It is also seen when water glass is reacted with KOH and LiOH. In order to ensure the formation of crystals, it is desirable that the active liquid contains 6 oz, especially 80% or more, of non-colloidal silica.The viscosity of the active liquid is such that it can penetrate between soil particles. 5-50cps, especially 20-30c
p s is preferred; water may be used to adjust the viscosity if necessary. Active liquid cy) 5iOz/NazO molar ratio is 1.
5 to 2.5 is preferred. The smaller the molar ratio, the better the separation of silicic acid molecules and the greater the crystallization effect; however, if the molar ratio is too small, the amount of NaOH used will be large, resulting in high costs, and the alkali will not completely react with the Ca salt, causing water to fall into the soil. There are also concerns that they may remain in the water and cause alkali pollution. If the purpose is to improve initial physical properties and reduce material costs, the molar ratio should be between 2.0 and 2.5. Figure 4 shows the change in strength over time as the molar ratio changes. Indicated. A typical reaction solution that reacts with such an active solution is a calcium salt solution. Examples of the calcium salt include calcium chloride, calcium formate, calcium acetate, and calcium propionate. The chemical solution as a whole has no eah/5i (h ratio is 0.3
-1.5 is desirable, and among these, calcium chloride is optimal because it has excellent solubility and is inexpensive. However, Mg, Zn, AI and trivalent Fe
Chlorides, hydroxides or carbonates selected from the group of can also be used. Even if the active solution and the reaction solution are reacted in a beaker in the laboratory, crystals will not be formed or not enough. Even if they are combined before the injection tube or inside the injection tube, the reactivity of both solutions is high, so a gel will not form. Since a compound is generated and this is injected into the ground, no crystals are generated, and it is similar to injecting ordinary water glass-based chemicals, creating a permanent and strong solid. On the other hand, if both liquids are injected separately and brought into contact for the first time in the ground, it is possible to produce the desired crystals. As a specific example of such a separation injection method, as shown in FIG.
This is done by injecting the reaction solution (solution B) in one step, and then injecting the active solution (solution A) in the same step, preferably within 30 minutes, and if necessary, injecting the reaction solution (solution B → solution A) in the same step. You may repeat the injection of (→). Once the construction of the same step is completed, step up and inject liquid B → liquid A. As shown in Figure 6, connect the two wooden injection pipes in parallel. Alternatively, the two liquids may be combined. As shown in FIG. 7, each liquid may be injected from injection ports at different injection positions using the same injection tube. P is packer. When injecting the active liquid and the reaction liquid with a time difference, the active liquid may be injected first, but since the viscosity of the reaction liquid is generally low, it will be pushed by the following highly viscous active liquid and escape from between the soil particles. Sometimes. On the other hand, if the active liquid is used first, it has a high viscosity, so it remains suitably between the soil particles and is not pushed out by the subsequent reaction liquid. As a result, an improved body with high strength and excellent water-stopping properties can be created. In addition, when performing this type of ground improvement, the ground is often treated in some way first, a typical example of which is treatment with cement. In this case, free calcium remains in the cement, so when the active liquid is injected,
It can react with free calcium in cement to form crystals. Furthermore, even if the ground itself is originally calcareous ground, it can be reacted with the active liquid. However, since the remaining amount of such calcium content is small, it is often necessary to supplementally inject the reaction solution. In the well-known tretanche injection method, the area around the injection pipe is packed with cement bentonite, and the active liquid reacts favorably to this. As a modification of the case where the reaction solution is injected in advance, a calcium chloride solution is first injected, and then sodium hydroxide is injected to form precipitates of calcium hydroxide between soil particles.
It is also an effective method to inject the active liquid after a certain period of time. The reaction formulas are expressed by formulas (3) and (4). CaG12 +NaOH+Ca(OR')z ↓+2N
aCl −・(3)Ga(OH)z +NazO'i
n5iOz −+xCaO* ysiOz e 2H2
0--(4) Since the reaction in equation (3) is a reaction that causes Ca(OH)z to precipitate, it will not be pushed out from between the soil particles by the active liquid. Only Ca
By pre-forming a precipitate of (OH)z, the active liquid and Ca(E12
It is effective as an auxiliary method for the main reaction with reaction liquids such as In addition, the order of injection of the active liquid and the reaction liquid is preferably that the active liquid precedes the rough layer, the reaction liquid precedes the medium sand layer, and the active liquid precedes the active liquid in the ground where there is a lot of groundwater. By the way, in addition to using the activated liquid at room temperature, if you heat it to 40°C or higher to increase the amount of dissolved reactants such as calcium chloride, and then inject it, the liquid will become liquid at the time it is poured into the ground. As the temperature decreases, a supersaturated state occurs, and it is an effective method to utilize this to create a state where it is easy to react with the active liquid. Note that the active liquid according to the present invention can also be used for repairing cracks in concrete structures. [Example J] Next, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. (Example 1) Maze/5if2(1)% Le ratio 3.4 no water gara
Si02: 24.8'X, HzO: 87.7X,
NazO Near, 5$) (7) Commercial product 80Jl 48%
30% NaOH was reacted with 22 sentences, 3
It was left for 6 hours. Then, to adjust the viscosity, add 1
An active solution was obtained by diluting with 4 times the amount of water. On the other hand, 75 kg of calcium chloride dihydrate was dissolved in 1071 g of water to obtain a reaction solution. After that, add both liquids to the mold at 100%
The other solution was injected 15 minutes after the previous solution in an amount of 110% and the order of injection was determined. - Changes in axial compressive strength and hydraulic conductivity over time were investigated. The results are shown in Table 1. Table 1 The formulations of conventional examples are shown in Table 2. From the results shown in Table 2 and Table 1, it is clear that the method of the present invention can produce improved bodies that have higher compressive strength, better water-stopping properties, and are more permanent than the conventional method. It can also be seen that the strength is generally higher when the activation liquid is used first. Furthermore, in the present invention example, formation of crystals was observed when observed under an electron microscope. (Example 2) The same water glass as in Example 1 was reacted with KOH and LiOH to obtain an active liquid, which was then injected with calcium chloride in advance. Table 3 shows the results. Table 3 The strength results are shown in Table 4. Table 4 (Example 4) U associated with activation retention time (When the relationship between usage time and liquid temperature was investigated, the results shown in Figure 8 were obtained. Effects of the invention) As described above, the present invention Because activated alkali silicate is used, it is possible to create a permanent improved product through crystal formation, and it is also possible to improve the strength and water-stopping properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明に係る結晶生成過程の説明
図、第3図は活性化維持の時間変化を示す相関図、第4
図はNazO/5i02モル比を変えた場合の強度−経
時相関図、第5図(a)〜(C)、第6図および第7図
は分離注入法(地盤中での合流法)を示す概略図、第8
図は液温の差異に基く活性化度の相関図である。 第1図 qa3図 第4図 第5図 (0) (b) (C)
FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of the crystal formation process according to the present invention, FIG. 3 is a correlation diagram showing time changes in activation maintenance, and FIG.
The figure shows the intensity-time correlation diagram when the NazO/5i02 molar ratio is changed, and Figures 5 (a) to (C), Figures 6 and 7 show the separate injection method (merging method in the ground). Schematic diagram, No. 8
The figure is a correlation diagram of the degree of activation based on the difference in liquid temperature. Figure 1 qa3 Figure 4 Figure 5 (0) (b) (C)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式M2011nsr02 (ここでNは一価
のアルカリ金属)の水溶液であり、−価のアルカリ金属
の水酸化物を加えることによって、ケイ酸をイオ 。 ン化し活性を付与した第1液と、前記アルカリ金属と置
換して!に°0・2S io□・zHzoなる結晶を作
る金属(Mo)化合物の水溶液からなる第2液とを、注
入管内において合流させることなく地盤内において合流
させるように注入することを特徴とする薬液注入工法。
(1) It is an aqueous solution of the general formula M2011nsr02 (where N is a monovalent alkali metal), and by adding a hydroxide of a -valent alkali metal, silicic acid is ionized. Replace the alkali metal with the first liquid which has been converted into a phosphor and has been activated. and a second liquid consisting of an aqueous solution of a metal (Mo) compound that forms crystals of °0.2S io□.zHzo. Injection method.
(2)第2液を40℃以上に加温して用いる特許請求の
範囲第1項記載の薬液注入工法。
(2) The chemical liquid injection method according to claim 1, in which the second liquid is heated to 40° C. or higher.
(3)第1液と第2液との注入時をずらす特許請求の範
囲第1項記載の薬液注入工法。
(3) The chemical liquid injection method according to claim 1, wherein the times of injection of the first liquid and the second liquid are staggered.
(4)第1液と第2液との注入管の注入位置を離隔する
特許請求の範囲第1項記載の薬液注入工法。
(4) The chemical liquid injection method according to claim 1, wherein the injection positions of the first liquid and the second liquid are separated from each other in the injection pipe.
(5)同一注入ゾーン内において、第1液と第2液との
注入時をずらしながら、これを繰返す特許請求の範囲第
1項記載の薬液注入工法。
(5) The chemical liquid injection method according to claim 1, in which the injection of the first liquid and the second liquid is repeated in the same injection zone while shifting the timing of injection.
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