JPS648677B2 - - Google Patents
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- JPS648677B2 JPS648677B2 JP20391382A JP20391382A JPS648677B2 JP S648677 B2 JPS648677 B2 JP S648677B2 JP 20391382 A JP20391382 A JP 20391382A JP 20391382 A JP20391382 A JP 20391382A JP S648677 B2 JPS648677 B2 JP S648677B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
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Description
本発明は珪酸のコロイド溶液を用いた地盤注入
工法に関するものである。 従来、地盤注入のために水ガラスグラウトが用
いられて来た。水ガラスグラウトは液状の珪酸の
アルカリ金属塩であり、これに塩や酸を加えて珪
酸ゲルを析出する事によつて地盤を固結するもの
である。 しかるに、珪酸のアルカリ金属塩は高アルカリ
性を呈しそのゲル化もアルカリ領域で行なわれる
ため地下水が長期にわたつてアルカリ性を呈する
という問題があつた。この問題を解決するために
酸性液中に水ガラスを加えて水ガラス中のアルカ
リを除去して得られる酸性珪酸水溶液とアルカリ
を合流して中性領域でゲル化させる地盤注入工法
が開発されている。 このグラウトは固結物が中性を示し、地下水の
PHも変動せずきわめてすぐれた特性を有する注入
材であるが、強度が弱い事、ゲル化が非常に短い
という欠点があつた。 即ち、通常、水ガラスグラウトにおける注入液
中のSiO2の濃度は10重量％以上である事が強度
の点から（固結砂の一軸圧縮強度で１Kg／cm2以
上）必要であるが、SiO2の濃度が10重量％以上
ではゲル化時間が中性領域付近（PHが４〜８）で
１分以内、通常数秒になつてしまう。浸透性がよ
く、かつ地盤中で分散せずに固結するのに適した
ゲル化時間は30〜120分である事が経験的に判つ
ているが、もしゲル化時間を中性領域付近で30〜
120分程度を得ようとしたならSiO2の濃度は５重
量％以下にしなくてはならずこの濃度では固結砂
強度は0.5Kg／cm2にも達せず、注入工法には実用
上利用出来ない。また、中性領域の水ガラスグラ
ウトは酸性液中に水ガラスを加えて水ガラス中の
アルカリを中和して注入液を得るものであるか
ら、その注入液中には当然の事ながら中和によつ
て生成した中和生成物、即ち、Naイオンや酸根
等が多く残留するが水質保全の点からこれらの
Naイオンや酸根も残存しない注入工法が確立出
来ればこれにすぐれるものはない。 又、酸性液中に水ガラスを加えてうる酸性水ガ
ラス液を地盤注入工法に用いる方法も知られてい
るが、これは酸の中に水ガラスを加えて単分子か
らなる珪酸からコロイド状の珪酸を経てゲル化に
到る現象を利用したものであり、SiO2を10wt％
以上にしてかつゲル化時間を30分以上の長いゲル
化時間の配合をうるにはPHが４付近の酸性領域に
調整して注入する必要がある。 本発明は以上の問題を解決するために更に発展
した技術を提供するものである。 即ち、本発明は珪酸のコロイド溶液を用いて酸
と塩によつて地盤注入液に適した配合液を調整し
て地盤に注入する事によつて前記問題を解決した
ものである。 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つて、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
ン交換を行なつて得られるものであり、比較的純
すいな（稀薄な）シリカゾルが得られる。さらに
純すいなシ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。 本発明における珪酸コロイド溶液はNaイオン
が殆んど分離除去して通常PHが８〜10以下の弱ア
ルカリ性に調整し、SiO2は10〜60wt％、Na2Oは
4wt％〜0.01wt％の範囲に調整したものを用い
る。Na2Oが４％以上になると珪酸コロイドは溶
けてしまい珪酸塩の水溶液となつてしまう。一方
Na2Oが0.01％以下になると珪酸コロイドは安定
して存在しえず凝集してしまう。即ちNa2Oが
4wt％〜0.01wt％の範囲でNaイオンが珪酸コロ
イドの表面に分布して安定したコロイド状に保ち
うる。この場合、珪酸コロイドの粒径はほぼ６〜
50μmが主となる。珪酸コロイドの粒径が50μm以
上になると沈澱してしまう。又、以上の珪酸コロ
イドはモル比（SiO2／Na2O）でほぼ1000〜10と
し、PHは８〜10がコロイドの安定上望ましい。 又、SiO2の濃度は60〜10重量％である事が注
入液として固結強度の点から望ましい。 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並びに注入操作の際
にゲル化する心配がない。この珪酸のコロイド溶
液をそのまま地盤中に注入してもそれ自体実用時
間内にゲル化する事はないので実用上の固結効果
は得られない。 本発明者の実験によれば、上記の珪酸コロイド
に酸を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時間以上を呈す
る。 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
場合はそのようなゲル化物は生ぜず、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
は注入にとつ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。 しかるに本発明者は珪酸コロイドと酸を混合し
てPHを４〜７に調整してゲル化せしめた場合非常
に均質な配合液と均質なゲル化物をうる事が出来
るためこれを注入に用いた場合、浸透性が非常に
すぐれかつ水質保全性にもすぐれた効果をうる事
が可能である点に着目して、更に研究した結果配
合時の注入液そのものを４時間以内にゲル化せし
める事は出来ないが配合時にPHが４〜７の範囲内
でかつゲル化時間が20時間以内の領域に調整せし
めた場合、それを土粒子中に浸透させると注入過
程中において不安定化しゲル化時間が加速され、
注入液として望ましいゲル化時間が60〜120分の
領域内或はそれに近くなる事が見出し、かつそれ
によつて固結した固結物の恒久性が著しく優れて
いる事を見出すと共に更に塩を加えると容易にし
かも均質にゲル化せしめる事を見出し、本発明を
完成した。 即ち、酸の他に塩を併用する事により配合液の
PH領域を４〜８のほぼ中性領域に保持したまま数
秒に到るまで効果的に短縮せしめ、しかも均質な
ゲル化物を得る事が出来る事が判つた。このよう
なゲル化時間を大巾に短縮出来るグラウトは透水
係数の大きな地盤或いは特に地下水が流動してい
る地盤において流失する事なく固結せしめるのに
特に有用である。 第１図は本発明者の実験によるPHとゲル化時間
の関係を示したものである。 曲線１は表−１に示す30wt％を含有する珪酸
コロイドの場合を示し、曲線２はモル比が3.4の
水ガラスと硫酸水溶液を混合してSiO2濃度を
30wt％になるようにして得たものである。 これから判るように、通常の液状水ガラスのPH
値を調整する場合、PHとゲル化時間の関係はPHが
８付近で最も短いため中性付近では固結強度をう
るに充分なSiO2濃度を保持したまゝ土粒子への
浸透に充分な長いゲル化時間を得る事が出来ない
のに対し、珪酸コロイドのPH値を調整する場合は
PHが５〜６付近でゲル化時間が最も短かくなり、
しかも中性領域でSiO2濃度を充分に保持しなが
ら、長いゲル化時間を得る事が判る。
工法に関するものである。 従来、地盤注入のために水ガラスグラウトが用
いられて来た。水ガラスグラウトは液状の珪酸の
アルカリ金属塩であり、これに塩や酸を加えて珪
酸ゲルを析出する事によつて地盤を固結するもの
である。 しかるに、珪酸のアルカリ金属塩は高アルカリ
性を呈しそのゲル化もアルカリ領域で行なわれる
ため地下水が長期にわたつてアルカリ性を呈する
という問題があつた。この問題を解決するために
酸性液中に水ガラスを加えて水ガラス中のアルカ
リを除去して得られる酸性珪酸水溶液とアルカリ
を合流して中性領域でゲル化させる地盤注入工法
が開発されている。 このグラウトは固結物が中性を示し、地下水の
PHも変動せずきわめてすぐれた特性を有する注入
材であるが、強度が弱い事、ゲル化が非常に短い
という欠点があつた。 即ち、通常、水ガラスグラウトにおける注入液
中のSiO2の濃度は10重量％以上である事が強度
の点から（固結砂の一軸圧縮強度で１Kg／cm2以
上）必要であるが、SiO2の濃度が10重量％以上
ではゲル化時間が中性領域付近（PHが４〜８）で
１分以内、通常数秒になつてしまう。浸透性がよ
く、かつ地盤中で分散せずに固結するのに適した
ゲル化時間は30〜120分である事が経験的に判つ
ているが、もしゲル化時間を中性領域付近で30〜
120分程度を得ようとしたならSiO2の濃度は５重
量％以下にしなくてはならずこの濃度では固結砂
強度は0.5Kg／cm2にも達せず、注入工法には実用
上利用出来ない。また、中性領域の水ガラスグラ
ウトは酸性液中に水ガラスを加えて水ガラス中の
アルカリを中和して注入液を得るものであるか
ら、その注入液中には当然の事ながら中和によつ
て生成した中和生成物、即ち、Naイオンや酸根
等が多く残留するが水質保全の点からこれらの
Naイオンや酸根も残存しない注入工法が確立出
来ればこれにすぐれるものはない。 又、酸性液中に水ガラスを加えてうる酸性水ガ
ラス液を地盤注入工法に用いる方法も知られてい
るが、これは酸の中に水ガラスを加えて単分子か
らなる珪酸からコロイド状の珪酸を経てゲル化に
到る現象を利用したものであり、SiO2を10wt％
以上にしてかつゲル化時間を30分以上の長いゲル
化時間の配合をうるにはPHが４付近の酸性領域に
調整して注入する必要がある。 本発明は以上の問題を解決するために更に発展
した技術を提供するものである。 即ち、本発明は珪酸のコロイド溶液を用いて酸
と塩によつて地盤注入液に適した配合液を調整し
て地盤に注入する事によつて前記問題を解決した
ものである。 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つて、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
ン交換を行なつて得られるものであり、比較的純
すいな（稀薄な）シリカゾルが得られる。さらに
純すいなシ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。 本発明における珪酸コロイド溶液はNaイオン
が殆んど分離除去して通常PHが８〜10以下の弱ア
ルカリ性に調整し、SiO2は10〜60wt％、Na2Oは
4wt％〜0.01wt％の範囲に調整したものを用い
る。Na2Oが４％以上になると珪酸コロイドは溶
けてしまい珪酸塩の水溶液となつてしまう。一方
Na2Oが0.01％以下になると珪酸コロイドは安定
して存在しえず凝集してしまう。即ちNa2Oが
4wt％〜0.01wt％の範囲でNaイオンが珪酸コロ
イドの表面に分布して安定したコロイド状に保ち
うる。この場合、珪酸コロイドの粒径はほぼ６〜
50μmが主となる。珪酸コロイドの粒径が50μm以
上になると沈澱してしまう。又、以上の珪酸コロ
イドはモル比（SiO2／Na2O）でほぼ1000〜10と
し、PHは８〜10がコロイドの安定上望ましい。 又、SiO2の濃度は60〜10重量％である事が注
入液として固結強度の点から望ましい。 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並びに注入操作の際
にゲル化する心配がない。この珪酸のコロイド溶
液をそのまま地盤中に注入してもそれ自体実用時
間内にゲル化する事はないので実用上の固結効果
は得られない。 本発明者の実験によれば、上記の珪酸コロイド
に酸を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時間以上を呈す
る。 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
場合はそのようなゲル化物は生ぜず、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
は注入にとつ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。 しかるに本発明者は珪酸コロイドと酸を混合し
てPHを４〜７に調整してゲル化せしめた場合非常
に均質な配合液と均質なゲル化物をうる事が出来
るためこれを注入に用いた場合、浸透性が非常に
すぐれかつ水質保全性にもすぐれた効果をうる事
が可能である点に着目して、更に研究した結果配
合時の注入液そのものを４時間以内にゲル化せし
める事は出来ないが配合時にPHが４〜７の範囲内
でかつゲル化時間が20時間以内の領域に調整せし
めた場合、それを土粒子中に浸透させると注入過
程中において不安定化しゲル化時間が加速され、
注入液として望ましいゲル化時間が60〜120分の
領域内或はそれに近くなる事が見出し、かつそれ
によつて固結した固結物の恒久性が著しく優れて
いる事を見出すと共に更に塩を加えると容易にし
かも均質にゲル化せしめる事を見出し、本発明を
完成した。 即ち、酸の他に塩を併用する事により配合液の
PH領域を４〜８のほぼ中性領域に保持したまま数
秒に到るまで効果的に短縮せしめ、しかも均質な
ゲル化物を得る事が出来る事が判つた。このよう
なゲル化時間を大巾に短縮出来るグラウトは透水
係数の大きな地盤或いは特に地下水が流動してい
る地盤において流失する事なく固結せしめるのに
特に有用である。 第１図は本発明者の実験によるPHとゲル化時間
の関係を示したものである。 曲線１は表−１に示す30wt％を含有する珪酸
コロイドの場合を示し、曲線２はモル比が3.4の
水ガラスと硫酸水溶液を混合してSiO2濃度を
30wt％になるようにして得たものである。 これから判るように、通常の液状水ガラスのPH
値を調整する場合、PHとゲル化時間の関係はPHが
８付近で最も短いため中性付近では固結強度をう
るに充分なSiO2濃度を保持したまゝ土粒子への
浸透に充分な長いゲル化時間を得る事が出来ない
のに対し、珪酸コロイドのPH値を調整する場合は
PHが５〜６付近でゲル化時間が最も短かくなり、
しかも中性領域でSiO2濃度を充分に保持しなが
ら、長いゲル化時間を得る事が判る。
【表】
本発明における酸は硫酸、塩酸、硝酸、リン
酸、炭酸等の無機酸、酢酸、クエン酸等の有機酸
をいう。なお、本発明は、PHが８〜10を呈する珪
酸コロイドに酸を混合してPHを４〜７の範囲に調
整するのが普通である。PHが４よりも酸性側の珪
酸コロイドを用いて、これにアルカリを加えてPH
を４〜７に調整してもよい。 以下に本発明の実験結果の一例を示す。 （実験 １） 表―１に示す珪酸のコロイド液と97％H2SO4
を混合してPHとゲル化時間の関係を表―２に示
す。
酸、炭酸等の無機酸、酢酸、クエン酸等の有機酸
をいう。なお、本発明は、PHが８〜10を呈する珪
酸コロイドに酸を混合してPHを４〜７の範囲に調
整するのが普通である。PHが４よりも酸性側の珪
酸コロイドを用いて、これにアルカリを加えてPH
を４〜７に調整してもよい。 以下に本発明の実験結果の一例を示す。 （実験 １） 表―１に示す珪酸のコロイド液と97％H2SO4
を混合してPHとゲル化時間の関係を表―２に示
す。
【表】
【表】
【表】
【表】
表―３に珪酸コロイドと塩、珪酸コロイドと酸
と塩を混合してゲル化させた場合のPHとゲル化時
間並びにゲルの状態を示す。 本発明において塩のうちアルカリ金属中性塩を
用いた場合非常にスムースにゲル化時間を調整出
来かつ均質なゲル化をうる事が出来る。 アルカリ土金属の場合は一部沈澱或いは部分ゲ
ルを生じやすい。アルミニウム塩は沈澱して、均
質なゲルをつくる事が困難であるが酸と微量のア
ルミニウム塩を併用するとゲル化時間の調整が可
能でかつ均質なゲル化をうる事が出来るが、アル
ミニウムの微量な変化でゲル化時間が大幅に変化
してしまうので実用上調整がむづかしい。 酸性塩以外の塩を用いてPH値を中性領域にまで
大巾に移向する事は困難であるが酸と塩を併用す
る事によつて弱酸性〜中性領域（PH４〜８付近）
でゲル化時間を自由に調整出来る事が判る。 以下の記述において地盤中に注入した注入液の
ゲル化時間が通常２時間以内である事が望ましい
という根拠は以下の通りである。 注入管先端部から地盤中に注入し、注入孔より
直径1mの範囲を固結すると、固結土量は４／３×π ×１≒４m3である。 １m3の砂の間隙率を0.4とし、経験的に間隙の
80％が注入液で填充されて砂が固結するとすれば
４m3当りに必要な注入量は ４×0.4×0.8＝1.28m3＝1280となり、 毎分、注入量を10とすると半径１ｍの球状に
注入液を浸透させるための注入時間は1280÷10＝
128分となる。 従つて、最初に注入された注入液がほぼ２時間
以内に流動性を失えば注入液が分散、逸散する事
なく直径ほぼ２ｍの一定範囲を均質に固結する事
になる。 以上は、通常の注入対象となる地盤における例
であつてそこで直径２ｍが固結出来れば充分満足
しうる効果を上げる事が出来るから以上の条件は
注入工事一般において注入効果をみたすに充分な
条件とみてよい。 このような考え方に基づいて以下の実験を行つ
た。 （実験 ２） 断面積が10cm2のビニール管の最下端を栓でつ
め、下部１ｍ長に千葉県内の砂を填充した。砂の
間隙率を40％、注入液の間隙填充率を80％として
320c.c.（10×100×0.4×0.8＝320cm3、間隙率＝0.4、
間隙填充率0.8）の配合液を注ぎ込んだ。 配合液は表―３に基づき以下のゲル化時間の配
合液を調整した。
と塩を混合してゲル化させた場合のPHとゲル化時
間並びにゲルの状態を示す。 本発明において塩のうちアルカリ金属中性塩を
用いた場合非常にスムースにゲル化時間を調整出
来かつ均質なゲル化をうる事が出来る。 アルカリ土金属の場合は一部沈澱或いは部分ゲ
ルを生じやすい。アルミニウム塩は沈澱して、均
質なゲルをつくる事が困難であるが酸と微量のア
ルミニウム塩を併用するとゲル化時間の調整が可
能でかつ均質なゲル化をうる事が出来るが、アル
ミニウムの微量な変化でゲル化時間が大幅に変化
してしまうので実用上調整がむづかしい。 酸性塩以外の塩を用いてPH値を中性領域にまで
大巾に移向する事は困難であるが酸と塩を併用す
る事によつて弱酸性〜中性領域（PH４〜８付近）
でゲル化時間を自由に調整出来る事が判る。 以下の記述において地盤中に注入した注入液の
ゲル化時間が通常２時間以内である事が望ましい
という根拠は以下の通りである。 注入管先端部から地盤中に注入し、注入孔より
直径1mの範囲を固結すると、固結土量は４／３×π ×１≒４m3である。 １m3の砂の間隙率を0.4とし、経験的に間隙の
80％が注入液で填充されて砂が固結するとすれば
４m3当りに必要な注入量は ４×0.4×0.8＝1.28m3＝1280となり、 毎分、注入量を10とすると半径１ｍの球状に
注入液を浸透させるための注入時間は1280÷10＝
128分となる。 従つて、最初に注入された注入液がほぼ２時間
以内に流動性を失えば注入液が分散、逸散する事
なく直径ほぼ２ｍの一定範囲を均質に固結する事
になる。 以上は、通常の注入対象となる地盤における例
であつてそこで直径２ｍが固結出来れば充分満足
しうる効果を上げる事が出来るから以上の条件は
注入工事一般において注入効果をみたすに充分な
条件とみてよい。 このような考え方に基づいて以下の実験を行つ
た。 （実験 ２） 断面積が10cm2のビニール管の最下端を栓でつ
め、下部１ｍ長に千葉県内の砂を填充した。砂の
間隙率を40％、注入液の間隙填充率を80％として
320c.c.（10×100×0.4×0.8＝320cm3、間隙率＝0.4、
間隙填充率0.8）の配合液を注ぎ込んだ。 配合液は表―３に基づき以下のゲル化時間の配
合液を調整した。
【表】
上述したビニール管に砂をつめた試料を９本用
意し、上記配合液を流し込み120分後にビニール
管最下端の栓をはずし、注入液が流下するか否か
を調べた。 No.32，５，６，10の配合液を用いたものは流下
せず上部はゲル化していないものの最下部はゲル
化している事が判明した。また、No.１，４，24，
18の配合液を用いたものは流下せず又上部もゲル
化していた。又、No.30，31の配合液を用いたもの
は砂とともにゲル化しないまま配合液は流下して
しまつた。 この結果、ゲル化時間を20時間以内に調整した
ものを地盤中に注入した場合、注入過程中にゲル
化が促進し、ほぼ２時間以内に流動性が失われる
事が判つた。 又、本発明は珪酸のコロイドをゲル化させるの
に酸と共に用いる塩はアルカリ金属の中性である
が塩、更に任意の塩を用いてもよいのは勿論であ
る。 この固結砂のつまつたビニール管をそのまま10
cm長に切断して、ビニール袋中に養生し、一週間
後にビニール管内から固結体を引き出して水中に
養生し、経時的強度を測定した結果を表―５に示
す。 以上よりゲル化時間が20時間以内のものは殆ん
ど強度が増大し、かつPHが８〜４の領域のものは
強度の増加が著しい。又、ゲル化時間が20時間以
上のものは強度が経日的にやや低下する傾向があ
る事が判つた。 これよりゲル化時間が20時間以内のものは恒久
性に優れている事が判つた。
意し、上記配合液を流し込み120分後にビニール
管最下端の栓をはずし、注入液が流下するか否か
を調べた。 No.32，５，６，10の配合液を用いたものは流下
せず上部はゲル化していないものの最下部はゲル
化している事が判明した。また、No.１，４，24，
18の配合液を用いたものは流下せず又上部もゲル
化していた。又、No.30，31の配合液を用いたもの
は砂とともにゲル化しないまま配合液は流下して
しまつた。 この結果、ゲル化時間を20時間以内に調整した
ものを地盤中に注入した場合、注入過程中にゲル
化が促進し、ほぼ２時間以内に流動性が失われる
事が判つた。 又、本発明は珪酸のコロイドをゲル化させるの
に酸と共に用いる塩はアルカリ金属の中性である
が塩、更に任意の塩を用いてもよいのは勿論であ
る。 この固結砂のつまつたビニール管をそのまま10
cm長に切断して、ビニール袋中に養生し、一週間
後にビニール管内から固結体を引き出して水中に
養生し、経時的強度を測定した結果を表―５に示
す。 以上よりゲル化時間が20時間以内のものは殆ん
ど強度が増大し、かつPHが８〜４の領域のものは
強度の増加が著しい。又、ゲル化時間が20時間以
上のものは強度が経日的にやや低下する傾向があ
る事が判つた。 これよりゲル化時間が20時間以内のものは恒久
性に優れている事が判つた。
東京都内の砂地盤に珪酸コロイドを用いた配合
液を1200注入して、透水試験を行なつてのち掘
削して固結状況と供試体の一軸圧縮強度を調べ
た。 その結果を表―６に示す。 ゲル化時間が20時間以内の配合液の場合比較的
球状の固結体が得られかつ強度も高く透水係数も
大巾に改善される事が判る。 それに対し、ゲル化時間が20時間よりも長くな
ると注入液が分散、散逸して所定の領域に注入液
がとどまつていなかつたり或いは逸出しながら固
結したりして土粒子間に充分填充しないため強度
が低かつたり或いは透水性の改善が不充分であつ
たりして充分な注入効果が得られにくい事が判
る。
液を1200注入して、透水試験を行なつてのち掘
削して固結状況と供試体の一軸圧縮強度を調べ
た。 その結果を表―６に示す。 ゲル化時間が20時間以内の配合液の場合比較的
球状の固結体が得られかつ強度も高く透水係数も
大巾に改善される事が判る。 それに対し、ゲル化時間が20時間よりも長くな
ると注入液が分散、散逸して所定の領域に注入液
がとどまつていなかつたり或いは逸出しながら固
結したりして土粒子間に充分填充しないため強度
が低かつたり或いは透水性の改善が不充分であつ
たりして充分な注入効果が得られにくい事が判
る。
【表】
【表】
以上より強度、恒久性が優れかつ注入液が散逸
せず計画通りに固結せしめ、更に地下水のPH値を
変動せしめないようにするには珪酸コロイドに酸
と塩を加えてゲル化時間が20時間以内の配合液を
注入するのが望ましく更にPH値４〜８の範囲に調
整した配合液を注入するのが最も優れた効果をう
ることができ、さらに均質なゲル化、ゲル化時間
の調整の容易性をうるには酸とアルカリ金属の中
性塩を併用するのが最も効果的であることがわか
る。
せず計画通りに固結せしめ、更に地下水のPH値を
変動せしめないようにするには珪酸コロイドに酸
と塩を加えてゲル化時間が20時間以内の配合液を
注入するのが望ましく更にPH値４〜８の範囲に調
整した配合液を注入するのが最も優れた効果をう
ることができ、さらに均質なゲル化、ゲル化時間
の調整の容易性をうるには酸とアルカリ金属の中
性塩を併用するのが最も効果的であることがわか
る。
第１図はPHとゲル化時間の関係のグラフを示
す。
す。
Claims (1)
- １ 液状のアルカリ金属珪酸塩水溶液をイオン交
換樹脂に通してアルカリ金属イオンの殆どを除去
して得られる珪酸のコロイド溶液と、酸と、アル
カリ金属の中性塩とを混合して所望のゲル化時間
に調整された注入液を地盤に注入することを特徴
とする地盤注入工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20391382A JPS5993788A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 地盤注入工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20391382A JPS5993788A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 地盤注入工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993788A JPS5993788A (ja) | 1984-05-30 |
| JPS648677B2 true JPS648677B2 (ja) | 1989-02-14 |
Family
ID=16481763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20391382A Granted JPS5993788A (ja) | 1982-11-20 | 1982-11-20 | 地盤注入工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5993788A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61159485A (ja) * | 1984-12-31 | 1986-07-19 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入材 |
| JPH0662953B2 (ja) * | 1985-10-02 | 1994-08-17 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 耐久性に優れた地盤注入剤 |
| JPH083091B2 (ja) * | 1986-12-29 | 1996-01-17 | 日産化学工業株式会社 | 地盤注入用薬液 |
| CN1264950C (zh) * | 2001-10-18 | 2006-07-19 | 阿克佐诺贝尔公司 | 密封组合物和其用途 |
| US6857824B2 (en) | 2001-10-18 | 2005-02-22 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| US11680201B1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-06-20 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods in which colloidal silica gel is used to seal a leak in or near a packer disposed in a tubing-casing annulus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203912A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-14 | Nippon Seiki Co Ltd | Display device |
| JPS57203911A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Signal processing system |
-
1982
- 1982-11-20 JP JP20391382A patent/JPS5993788A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5993788A (ja) | 1984-05-30 |
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