JPS6197381A - 注入可能な硬化性微細グラウト - Google Patents

注入可能な硬化性微細グラウト

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JPS6197381A
JPS6197381A JP60224992A JP22499285A JPS6197381A JP S6197381 A JPS6197381 A JP S6197381A JP 60224992 A JP60224992 A JP 60224992A JP 22499285 A JP22499285 A JP 22499285A JP S6197381 A JPS6197381 A JP S6197381A
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鉱物材料に基づく硬化性粒状グラウトと、微
細な粒状土壌；、微細に破砕された土壌をこのグラウト
を用して固化しおよび／または耐水性化する方法に関す
る。
土壌の注入処理は、土壌の粒子間空隙や破砕された土壌
の割れ目を、このような方法で処理された土壌の性質を
変えるよう意図した種々のグラウトを用いて充填するこ
とにある。
上記改良は、同化処理の場合には土壌の機械的性質の改
良を、防水処理の場合には浸透性の減少をもたらす。し
ばしば注入処理は上記両方の性質を変えるた−めに用い
られる。
技術的、歴史的および経済的理由から、処理されるべき
土壌中の最大の空隙は、微細な水性ｉ濁液であり、水硬
性結合剤の性質を有する鉱物であって、任意にコロイド
状物質および／または、就中グラウト中で固形物の量を
増加するための物質と 告組合されたものからなるグラウトによりて充填される
。
〈従来技術〉 水硬性結合剤の性質を有する物質としては、次のものが
掲げられるニ ー第２成分のない、またはあるポルトランドセメントの
ような水硬性セメント 一溶鉱炉スラブに基づくセメント 一アルミナセメント 最もしばしば用いられるコロイド状物質については、以
下のものが掲げられる。
一天然粘土、とくにモンモリロナイトを含み。
通常ベントナイトと呼ばれるもの、 グラウト中で固形物質の量を増加するための物質であり
、しばしば注入法に用いられるものには次のものが掲げ
られる。
一砂 一石炭燃焼の火力発電所に由来するフライアッシュ 一採石場の稼動に由来し、石灰質および／または珪酸質
の充填材 尺 一種々δ猟材料、例えば火山灰、浮石質疑灰石および類
似のもの 種々の基準により粒状物質の粒度を等級化することが可
能であり、それらのなかで、比表面積（Ｂ、Ｅ、Ｔなし
いプレーン）を掲げることができる。
通常、土壌への注入に用いられるセメントは一般に２５
００ｃ＋ｎ”／ｇと４５００ｃｍ２／ｇの間の比表面積
を有する。
しかしながら、高粉末度を有するように特に処理された
ある種のセメントは５０００ｃｍ”／ｇを僅かに超える
比表面積を有する。フライアッシュは通常２５００ない
し４５００ｃｍ”／ｇの間の比表面積を有する。
上記材料から造られたグラウトは、その懸濁作用は粘土
質コロイドを少量加えることにより安定化されるが、し
ばしば沖積土壌の注入による処理のために用いられる。
これらは、グラウトの種類の特徴と考えられるが、少な
くと±５．１０−’ｍ／ｓから１．１０−”ｍ／ｓであ
るものに含浸することができる。
これらのグラウトは、水性結合剤の性質を有し、固化お
よび／または防水処理のために用いられる。
比較的細粒な５．１０−’ｍ／ｓ未満の透水係数を有す
る土壌には、唯一の粒子が粘土粒子であり、解膠された
ベントナイトからなるようなグラウトが浸透する。ベン
トナイトは種々の化学的な添加剤によってその場で硬化
されるが、この種のグラウトによって得られる機械的強
度は非常に小さく、その結果これは唯一防水処理のため
に用いられる。
〈本発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、現在既知のグラウトを用いて処理されうる土
壌のそれよりも小さな透水係数を有する土壌の同化およ
び／または防水のために用いることのできる新規な、注
入可能な、硬化性の微細グラウトを提供せんとするもの
である。
く問題解決の手段〉 本発明のグラウトは以下の特徴を有する。
−粒状、成分は、グラウトの製造に現在用いられている
材料よりも相当に大きな粉末度を有する。
一個々に取上げると、個々の成分は水硬性結合剤の性質
を有していない。
一同一のグラウトとの混合は、ポゾラン性の。
グラウトの同化と硬化を生ずる結合反応を引き起す、−
各成分は鉱物である。
−もし必要なら、グラウトの固化は鉱物である活性化剤
によって促進されうる。
特に、本発明は、注入可能な、硬化性の微細な水性グラ
ウトであって、必須成分として、（ａ）通常フユームド
シリ力と呼ばれ、少なくとも５ｍ”／ｇの比表面積を有
する無定形シリカの微細粒子。
（ｂ）少なくとも８０００ｃｍ＋２／ｇのプレーン比表
面積を有する消石灰の微細粒子。
の混合したものに関する。
また本発明は、硬化性の微細な水性グラウトであって、
本発明に従って特許請求されるものを注入することによ
り、微細な粒状および微細な破砕土壌を固化しおよび／
または防水化する方法に関する。
〈実施態様〉 成分（ａ）は通常１′フユームドシリカ″と呼ばれる工
業製品である。この物質はシリコンおよびフェロシリコ
ン工業の副産物であり、非常に微細な粒子径（平均０．
２μｍ未満）により、かつ無定形シリカの高含有量によ
り特徴づけられる。化学組成の通常の値は以下の範囲に
ある（これは、フユームドシリ力はシリカ単独または種
々のシリカ含量のフェロシリコンの製造に由来すること
を考慮している） Ｓｉ０２８６〜９８％（重量） Ｆｅ、０３０．０２〜５ ＡＱ２０３０．１〜３ Ｃａ０　　　０．０８〜０．５ Ｍｇ０　　　　Ｏ，２〜３．５ Ｎａ、０　　　０．１〜１．８ に２０　　　０．２〜３．５ ３０．１−０．４ 該粒子の粉末度はその比表面積によって好適に特徴づけ
れ、これは５ｍ”／ｇより大きく、好ましくはＬｏ１１
２／ｇより大きい。１８ないし２２ｍ”／ｇの比表面積
を有する市販のフユームドシリ力は特に好適であること
が見出されたが、より高い比表面積のシリカもまた用い
ることができる。
成分（ｂ）は消石灰であり、９０％以上の水酸化カルシ
ウムＣａ　（ＯＨ）ｚ含有量によって特徴づけられる。
この物質は非常に微細な粒子径であり８０００ｃｍ２／
ｇ以上の比表面積のものが得られる。消石灰の製造中あ
るいは製造後のいずれかに適切な処理を施すことにより
、有利に用いることができるであろうより微細な粉末度
のものを得ることが可能である。
これらの処理により、２０，０００ｃｍ２／ｇに及ぶま
たは以上のプレーン粉末度の石灰を得ることが直ちに可
能である。プレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ
より大きい石灰は有利に用いられる。
可能な使用形態は固形物質の濃度の広い範囲に及び、グ
ラウト１１ｍ３当り約１００ｋｇよりも少ない固形分を
混合しており微細な粒状土壌または微細な破砕土壌への
注入を優先的に意図した極端な液状グラウトからグラウ
ト１１ｍ３当り略３５０ｋｇに近い固形分を混合してい
る濃いグラウトに及ぶ。
石灰／シリカ重量比は、例えば０．２と５の間、好まし
くは０．２と２の間で変化しうる。最適な関係は、用い
られている特定の成分のかつ求められている結果の関数
として、試験材料を用いて容易に決定することができる
。以下に与えられる例において、それは０．５の範囲内
にあり、ここでは圧縮強度が関係している。しかしなが
ら、フユームドシリカよりも石灰がかなり安価であると
いう経済的条件しこより、特に防水が最優先の目的であ
るときには最大の機械強度を与える比率よりも高い比率
の石灰を用いることが好ましい。
活性化剤の使用はシリカ−石灰の組合せの凝結反応を進
めるためには不必要であるが、注入された土壌に荷重を
加えるＡの期間を短縮するのを望む場合にはグラウトの
凝結を促進するために活性化剤を用いることは望ましい
、活性化剤として用いられるものは種々の重に比の水酸
化ナトリウム（ＮａＯＨ１これが好ましい）、ケイ酸ナ
トリウム。
力 伏酸ナトリウム、水酸化ナイリウムなどのように塩基性
物質からなる。これらの活性化剤は単独であるいは混合
した形で用いられる。活性化剤の重量比は１石灰の重量
に基づいて１通常０と略５％の間である。
もし要求されるなら、任意に高粉末度の充填材、これは
少なくとも８，０ＯＯｃｎｒ／ｇに等しいプレーン比表
面積の充填材であり、最終的に分離された状態の結果と
して、不活性であるかまたはある固有の反応性を有する
、を本発明のグラウトに混合してもよい。この固有の反
応性はグラウトの凝結時間、時間による強度の変化およ
び経済性に影響を与えるために有利に利用される。この
ような反応性充填材の一例は炭酸カルシウムである。
該グラウトはミキサで慣用的な方法によって製造され、
この中で水および、乾燥した粉状あるいは既に水性濃縮
懸濁液の形のヒユームドシリカ。
および消石灰、任意の活性化剤が混合される。
製造されたグラウトは従来のセメントに基づくグラウト
に類似しており、粘度、沈降（Ｓｅｔｔｌｉｎｇ）、ブ
リージング、密度、凝結時間、機械強度の経時変化など
の慣用的な測定に付される。
これらのグラウトは１粒状懸濁グラウトを用いる注入原
作で普通に用いられるものと同一タイプの物質と一緒に
も用いられる。
懸濁液を造る粒子が高粉末度である結果、この新規な型
のグラウトは粒状の又は破砕された土壌の注入処理にと
って大いに有利であり、事実防水処理や、就中、セメン
トやフライアッシュに基づ〈従来の同化グラウトでは含
浸不可能な微細粒状土壌での固化処理を実施することが
可能である。
理することができない沖積土壌の比率が極めて高いがあ
るいは全部である土壌に適用される。
〈本発明の有利な効果〉 総括すると、この新規なグラウトは以下の特異な効果と
利点を有する。
イ、これは、゛′ヒユームドシリカ”の水性憑濁液と特
定の比率の消石灰とからなる。・これは、従来のグラウ
トの多くがそうであるようなポルトランドセメントやス
ラグセメントやベントナイトのいずれも含有しない。
口０個々には″ヒユームドシリカ″と消石灰とは水硬性
結合剤ではない。驚くべきことに、出願人はこれらのグ
ラウト中での結合により凝結および硬化現象が導かれる
ことを見出した。
ハ、固化および／または防水処理において、従来のグラ
ウトを用いては処理できない微細なあるいは微細に破砕
された粒状土壌に浸透することができる。
二、もし望むなら、１つあるいはそれ以上の活性化剤を
用いることにより凝結を促進することができる。
ホ、全ての成分は鉱物である。いかなる有機物も含まな
いことは、環境保護および生態上、それらを含有しない
ことが強く求められる場所での処理において、顕著な利
点である。
〈実施例〉 本発明を更に説明するために以下の非限定的な実施例が
示される。
グラウトｕｒｎ’当り、１７５ｋｇと２２５ｋｇの固形
分のグラウトが、０．２から５までの石灰／シリカ重量
比と。
用いられている石灰の重量に基づき５重量％のＮａＯＨ
からなり、いくつかのグラウトに添加されている活性化
剤を変えて市販のミキサーで製造された。これらのグラ
ウトは試片の形に注型され、その圧縮強度が（棒状で）
７．１４および２８日後に測定された。
用いられたヒユームドシリカはノルウェイ、オス口のＥ
ｌｋｅｍ　Ａ／Ｓ社が提供しているシリカタイプ１００
である。このシリカは１８〜２２　ｒｒｒ　／　ｇの比
表面積であり、以下の化学分析結果１重量比、を有する
：５ｉ０２９４〜９８％、　　　　Ｆｅ、０．　０．０
２〜０．１５％ＡＱ、０３０．１〜０．４％、　　　Ｃ
ａ０　０．０８〜０．３％Ｍｇ０　０．２〜０．９％、
　　　Ｎａ、０　０．１〜０．４％に２０　０．２〜０
．７％、　　　Ｓ　　　Ｏ，１〜０．３％用いられた消
石灰は、フランス　サンーゴルテＨｍｅ”である。この
石灰は以下の化学分析値（重量比）を有する： Ｃａ（ＯＨ）ｚ　　９３．６％、　　　　ＣａＣ０，３
，６％ＣＯ□　　　１．６％、　　　　ＳＬｎ、　　　
０．３％ＡＱ２０．　　０．１３％、　　　　Ｆｅ、０
．　０．１０％Ｍｇ０　　　０．２８％。
その比表面積は略１０，０００ａ＃／ｇである。
得られた結果は１種々の試験したグラウトについて石灰
／シリカ比の関数として、棒状での圧縮強度を示す図の
１つの曲線に表示されている。これらの曲線から、最適
な石灰／シリカ比は略０．５に位置し、圧縮強度は凝結
時間と同様にグラウト中の固形分につれて増加すること
が判る。同様に。
凝結を促進する活性化剤の存在は、圧縮強度の提示され
た水準により速やかに到達させることを可能にすること
が判る。
最後に本発明のグラウトは、土中に造られる水密な切断
壁の充填物質あるいはこれと同類のものとして用いるこ
とができることが留意されるべきである。これらの壁は
適当な地中−掘削機械により溝を掘り、該溝に上記グラ
ウトを充填することにより、あるいは土中に打込まれた
器具によって地面に連続したパターンを造り、土中から
器具を除去する一方、該パターンに上記グラウトを充填
することのいずれによっても造ることができる。
本グラウトの特異な利点は粘土質物質を含まないことで
ある。それ故、切断壁を通過して浸透しようとする流体
が粘土質物質に対して攻撃的な挙動を有する場合に特に
有利に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
図は実施例におけるグラウトの石灰／シリカ比と圧縮強
度との関係を示すグラフである。 特許出願人　　ソンダージュ・ザンジェクション・フォ
ラ−シュ・″ニス・イー・エフ″・アントルプリーズ・
バシー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、必須成分として、（ａ）通常ヒュームドシリカと呼
    ばれ、少なくとも５ｍ＾２／ｇの比表面を有する無定形
    シリカの微細粒子と、（ｂ）少なくとも８０００ｃｍ＾
    ２／ｇのプレーン比表面積を有する消石灰の微細粒子と
    を有することを特徴とする注入可能な硬化性微細グラウ
    ト。 ２、特許請求の範囲第１項のグラウトであって、石灰／
    シリカ重量比が０．２から５の範囲にあるもの。 ３、特許請求の範囲第２項のグラウトであって、上記石
    灰／シリカ比が０．２から２の範囲にあるもの。 ４、特許請求の範囲第３項のグラウトであって、上記石
    灰／シリカ比が略０．５であるもの。 ５、特許請求の範囲第１項のグラウトであって、グラウ
    ト１ｍ＾３当り３５０ｋｇに及ぶ固定分を含むもの。 ６、特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかの項に
    記載されたグラウトであって、消石灰が少なくとも１０
    ，０００ｃｍ＾２／ｇの比表面を有し、ヒュームドシリ
    カが少なくとも１０ｍ＾２／ｇの比表面積を有するもの
    。 ７、特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかの項に
    記載されたグラウトであって、消石灰の重量に関係して
    、塩基性物質を含む略５重量％に及ぶ凝結活性化剤を付
    加的に含むもの。 ８、特許請求の範囲第７項のグラウトであって、活性化
    剤は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、珪酸ナトリウ
    ム、および炭酸ナトリウムから選ばれるもの。 ９、特許請求の範囲第１項のグラウトであって、不活性
    あるいは反応性充填物を付加的に含むもの。
JP60224992A 1984-10-12 1985-10-11 注入可能な硬化性微細グラウト Granted JPS6197381A (ja)

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FR8415659 1984-10-12

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JPS6197381A true JPS6197381A (ja) 1986-05-15
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JP (1) JPS6197381A (ja)
AR (1) AR244776A1 (ja)
AT (1) ATE33262T1 (ja)
AU (1) AU578741B2 (ja)
DE (1) DE3562015D1 (ja)
FR (1) FR2571734B1 (ja)
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