JPS63273689A - グラウト注入方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、構造物の基礎岩盤あるいはコンクリート構造
物と地山の間隙等を填充する、グラウト注入方法に関す
るものである。

〈従来の技術〉 グラウト注入材を注入する際において、注入材が硬化す
る時間、すなわちゲルタイムを正確に得ることが望まし
い。

そこで現在のセメント系超速硬性注入材の注入方法は次
のようになる。

まずカルシウムやアルミネート系鉱物を主成分とする急
結剤に、石膏および重炭酸塩、炭酸塩等の凝結遅延剤を
加えたものをＢ液とする。

次に、地盤に注入する前に、Ｂ液とセメント（Ａ液）と
を撹拌あるいは混合させる。

その後、地盤に注入し、エトリンガイト（カルシウム、
サルフォ・アルミネート）を生成し、急結させるという
ものである。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 前記した従来のグラウト注入技術には、次のような問題
点が存在する。

Ｂ液のカルシウム、アルミネート系急結剤は、カルシウ
ム塩を含有しており、またそれらは容易にイオン化しや
すい。

そのため、地盤に注入する前に、Ｂ液を撹拌、混練（ミ
キシング、アジチーティング）してお（と、カルシウム
塩と凝結遅延剤とが反応して、凝結遅延剤としての量が
減少してしまう。

その結果、Ａ、Ｂ二液混合時に、当初計画通りの遅延剤
の量が確保されないため、ゲルタイムが混練時間によっ
て変動してしまう。

しかし、カルシウム、アルミネート系急結剤は、カルシ
ウム系鉱物とアルミニウム系鉱物とを溶融させて製造す
る溶融生成物等が用いられているから、これをカルシウ
ム塩とその他のものとに分離することは、不可能である
。

したがって、セメント系超速硬性注入材において、今ま
では、ゲルタイムの変動は避けられなかった。

く本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するため、次のよう
なグラウト注入方法を提供することを目的とする。

Ｂ液側に含有されているカルシウム塩と凝結遅延剤との
反応による凝結遅延剤の減少を防止し、ゲルタイムにほ
とんど変動を与えないで地盤に注入することができる、
グラウト注入方法。

く本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

（イ）Ａ液組成 Ａ液は、カルシウム塩を主成分とした材料、たとえば、
セメント、石灰、石膏の混合物から成る。

（ロ）Ｂ液組成 り液は、活性アルミナ塩系急結剤と凝結遅延剤から成る
。

（１）活性アルミナ塩系急結剤 注入材のように非常に水分が多い材料（一般に、Ｗ／Ｃ
≧１００％、Ｗ＝水、Ｃ＝セメント、急結材等の固形分
）を混合して、数分以内にゲル化させる方法としては、
セメントを主剤とする場合には、水和生成物としてエト
リンガイト（３ＣａＯ１ＡＩ　Ｏ・３ＣａＳＯ４、ｎ　
Ｈ，Ｏ）を作る必要がある。

このエトリンガイトを作るためには、カルシウムアルミ
ネートと石膏、あるいは消石灰、または石膏と活性アル
ミナ塩が必要である。

本発明では、急結剤に含有されるカルシウム塩と凝結遅
延剤とが、混線時間と共に反応して、凝結遅延剤の量が
減少し、ゲルタイムに影響を及ぼすことを防止するため
、カルシウム塩とアルミナ塩を分散する目的で、活性ア
ルミナ塩を用いる。

活性アルミナ塩系急結剤としては、例えば、仮焼みょう
ばん、アルサイト（非晶質アルミナ）および、これらの
混合物、またはこれに微量のカリみょうばん、アルミン
酸ソーダを添加したものを使用する。

一例として１．仮焼みょうばんと、アルサイト（非晶質
アルミナ）の成分を第１図の表に示す。

仮焼みょうばんは、加里みょうばんを６５０℃で焼成し
たもので、次の化学式で与えられる。

加里みょうばん　　　　仮焼みょうばんに、０・３Ａ１
２０３・４Ｓ０３・６■２０→Ａｌ２（ＳＯ４）、に２
ＳＯ４＋２ＡＩ、、０３＋Ｈ２０６５０℃　　　（無定
形） （２）凝結遅延剤 凝結遅延剤としては、例えば、炭酸ソーダ−、炭酸カリ
、重炭酸ソーダ−、および２ケトグルコン酸、クエン酸
等を混合した、カルシウム塩、マグネシウム塩等の２価
金属塩を含まないものを使用する。

仮焼みょうばんやアルサイトなどは、カルシウム塩、マ
グネシウム塩が非常に少なく、上記遅延剤を混合、撹拌
しても、ゲルタイムにはほとんど影響を与えない。

（ハ）その他の実施例 （１）Ｂ液にシリカの純度が非常に高い超微粒子のシリ
カヒユーム等の、活性シリカ粉末を加えると、無添加の
ものに比較して、ゲル化特性の改善（ゲル開始から固化
反応までの、粘度上昇が急になる）がみられる。

また、これらを加えても、２価金属塩を含んでいないた
め、混練時間によるゲル化タイムの変動に対して、はと
んど影響がない。

（２）Ｂ液側の材料のＰＨがほぼ中性であるとき、高炉
スラグ、フライアッシュ等のポゾラン材をＢ液側に加え
ることにより、両液の粘性調整、凝固後の長期安定性向
上を計ることができる。

°　　２まり、たとえば高炉スラグは、その中にカルシ
ウム塩が含まれており、アルカリ溶液中では自硬性があ
りカルシウム塩のイオン化が激しいが、中性域では遅い
。

したがって、Ｂ液側に高炉スラグを添加すると、多少の
ゲルタイムの変動があるものの、色の反応速度が遅いこ
とにより、ゲルタイムの変動を多少許容するような場合
では、Ｂ液側に添加することができる。

なお、Ｗ／Ｃ，が大きい場合、高炉スラグを添加すると
、１〜４週強度は著しく改善できることから、多少のゲ
ルタイムの変動が許容できるところへの適用には、重要
な意義をもっている。

（ホ）比較例 （１）従来技術 ポルランドセメント３００　ｇ　ｚ水４００ｃｃを混合
、撹拌したスラリーをＡ液とし、カルシウム、アルミニ
ウムシリケート系急結剤７５ｇ１水４７５ｃｃを混入し
たスラリーをＢ液とする。

そして、Ｂ液側に炭酸カリとクエン酸系遅延剤１．２５
ｇ５あるいは１ｇ添加した材料を多液とも１０〜６０分
混練し、各１時間毎にＡ、Ｂ両液を混合し、ゲル化タイ
ムを回転粘度計を用いて測定した。

第２図は、横軸に混練時間を、縦軸にゲル化タイムを示
し、・印は遅延剤が１．２５ｇの場合を、Ｘ印は遅延剤
が１ｇの場合を示している。

この図から、各遅延剤量の場合とも混練時間が長（なる
にしたがって、ゲル化タイムは短（なることがわかる。

このことから、カルシウム、アルミネート系急結剤と遅
延剤とが徐々に反応し、ゲル化時間は遅延材料だけでな
く、混練時間にも影響を受けるこ七が分かる。

（２）本発明の技術 ポルトランド２４６ｇ、消石灰２１．４ｇ、無水石膏４
９．２ｇ、水３９３．４ｇを混合、撹拌したスラリーを
Ａ液とし、仮焼みょうばん、アルサイト混合急結剤を１
８．５ｇ、２ケトグルコン酸および炭酸カリ混合遅延剤
を４４．５ｇｓ水を４７６．３ｇを混合、撹拌したスラ
リーをＢ液とする。

多液を１０〜８０分混練し、各時間毎にＡ、Ｂ両液を混
合し、ゲル化タイムを回転粘度計を用いて測定した。

第３図は、回転粘度計の粘度一時間の曲線記録を、各時
間毎に重ね合わせたものである。

この図の縦軸は、粘度１を表し、単位は、Ｃ１Ｐ（セン
チボアーズ）である。

また、横軸、は、混合からの経過時間を示している。

この図から、いずれの混合時間のスラリーとも混合後３
分でゲル化が始まっており、カルシウム塩、マグネシウ
ム塩等の２価金属塩を含まない急結剤と遅延剤は、混練
時間によるゲル価時間の影響は非常に小さいことを示し
ている。

本発明は、この現象を見出し、注入工法に応用したもの
である。

−く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。

凝結遅延剤とカルシウム・アルミネート系急結剤を混練
した場合、その混練時間によって、凝結遅延剤と急結剤
に含有されるカルシウム塩が反応し、凝結遅延剤が減少
して、ゲルタイムに変動を与える。

しかし、急結剤にカルシウム塩を含まない活性アルミナ
塩系急結剤を用いることにより、上記のようなゲルタイ
ムの変動を防止することができる。

したがって、注入材を地盤に注入する際に、正確なゲル
タイムを作り出すことができるので、より良好なグラウ
ト注入方法が可能となった。

【図面の簡単な説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エトリンガイドを生成することによりゲルタイム
   を調整するＡＢ２液混合注入工法において、 セメント、消石灰、石膏などの反応性２価金属塩を主成
   分とするＡ液と、 Ｃａ、Ｍｇなどの２価金属塩を含まない活性アルミナ塩
   系急結剤と炭酸カリ、炭酸ソーダ有機酸塩等の凝結遅延
   剤とからなるＢ液を用いることを特徴とする、 グラウト注入方法
2. （２）Ｂ液には、さらにシリカヒュームなどの活性シリ
   カを加えることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載の発明。
3. （３）Ｂ液がほぼ中性であるときに高炉スラグ、フライ
   アッシュなどのポゾラン材を、 Ｂ液に添加することを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載の発明。