JPH0570776A - 地盤注入剤とその注入工法 - Google Patents
地盤注入剤とその注入工法Info
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- JPH0570776A JPH0570776A JP25968991A JP25968991A JPH0570776A JP H0570776 A JPH0570776 A JP H0570776A JP 25968991 A JP25968991 A JP 25968991A JP 25968991 A JP25968991 A JP 25968991A JP H0570776 A JPH0570776 A JP H0570776A
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軟弱地盤の強化や湧き水の止水などに使用さ
れるセメントを含有しないコロイダルシリカ系の地盤注
入剤とその注入工法を提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル比が40以上の水性コ
ロイダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合
液であって、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル比が7.5 〜19であ
り、ＳｉＯ2 濃度が15〜35重量％の組成もしくは前記混
合液に特定の硬化剤、硬化促進剤を配合した組成の地盤
注入剤。該地盤注入剤を１ショット方式、1.5 ショット
方式、２ショト方式のいずれかの方式で地盤へ注入する
注入工法。
れるセメントを含有しないコロイダルシリカ系の地盤注
入剤とその注入工法を提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル比が40以上の水性コ
ロイダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合
液であって、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル比が7.5 〜19であ
り、ＳｉＯ2 濃度が15〜35重量％の組成もしくは前記混
合液に特定の硬化剤、硬化促進剤を配合した組成の地盤
注入剤。該地盤注入剤を１ショット方式、1.5 ショット
方式、２ショト方式のいずれかの方式で地盤へ注入する
注入工法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水性コロイダルシリカ
と高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液を主剤に用い
た地盤注入剤およびその注入工法に関する。
と高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液を主剤に用い
た地盤注入剤およびその注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネル工事、都市土木工事にお
いて、軟弱地盤の強化や湧き水の止水に多種多様なグラ
ウト剤が地盤の性状に応じて使い分けされている。この
種のグラウト剤としては、コストおよび機能の面から水
ガラス（珪酸アルカリ水溶液）系グラウト剤が多用され
ており、これには懸濁型（ＬＷ）と溶液型とがある。こ
のうち前者の懸濁型グラウト剤は、硬化剤（ゲル化剤）
がポルトランドセメント、消石灰、鉄鋼スラグ等の難溶
性カルシウム塩類を用いる薬剤であり、後者の溶液型グ
ラウト剤は例えば、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシ
ウム、リン酸等の各種酸類、酢酸、グリオキザール、エ
チレンカーボネートなどの有機酸類、アルデヒド類、エ
ステル類等の可溶性酸性化合物を硬化剤とするものであ
る。
いて、軟弱地盤の強化や湧き水の止水に多種多様なグラ
ウト剤が地盤の性状に応じて使い分けされている。この
種のグラウト剤としては、コストおよび機能の面から水
ガラス（珪酸アルカリ水溶液）系グラウト剤が多用され
ており、これには懸濁型（ＬＷ）と溶液型とがある。こ
のうち前者の懸濁型グラウト剤は、硬化剤（ゲル化剤）
がポルトランドセメント、消石灰、鉄鋼スラグ等の難溶
性カルシウム塩類を用いる薬剤であり、後者の溶液型グ
ラウト剤は例えば、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシ
ウム、リン酸等の各種酸類、酢酸、グリオキザール、エ
チレンカーボネートなどの有機酸類、アルデヒド類、エ
ステル類等の可溶性酸性化合物を硬化剤とするものであ
る。
【０００３】最近、水ガラスのアルカリを嫌って酸性水
ガラスや水性コロイダルシリカを主剤とする注入剤が開
発されている。例えば、コロイダルシリカ系グラウト剤
にあっては、硬化剤として消石灰やポルトランドセメン
ト等のセメント（特願昭59−66482 号公報）、スルファ
ミン酸マグネシウム等のアルカリ土類金属塩（特開昭63
−168485号公報) 、塩化ナトリウムや硫酸水素ナトリウ
ム等のアルカリ金属塩( 特開昭59−152985号公報）、グ
リオキザール等の有機薬剤（特公平２−36156号公報)
、またはアルミニウム塩等の３価の金属塩（特開昭59
−152984号公報）等、水ガラス系と同じく懸濁または溶
液性の電解質を加えて硬化させる方法が提案されてい
る。
ガラスや水性コロイダルシリカを主剤とする注入剤が開
発されている。例えば、コロイダルシリカ系グラウト剤
にあっては、硬化剤として消石灰やポルトランドセメン
ト等のセメント（特願昭59−66482 号公報）、スルファ
ミン酸マグネシウム等のアルカリ土類金属塩（特開昭63
−168485号公報) 、塩化ナトリウムや硫酸水素ナトリウ
ム等のアルカリ金属塩( 特開昭59−152985号公報）、グ
リオキザール等の有機薬剤（特公平２−36156号公報)
、またはアルミニウム塩等の３価の金属塩（特開昭59
−152984号公報）等、水ガラス系と同じく懸濁または溶
液性の電解質を加えて硬化させる方法が提案されてい
る。
【０００４】水ガラスを使用する方法は、すでに多数の
文献で紹介されているように注入した材料中に含まれる
多量のナトリウム塩が薬剤注入後の地盤の耐久性を損
ね、さらには溶出してくるアルカリ性塩類のために地下
水の汚染や地下埋設物の腐食を進行させる環境上の汚染
現象が問題となっている。酸性水ガラスを使用した場合
には、前記のアルカリ問題は直接的には回避できるけれ
ども、本質的欠点はまったく同様である。
文献で紹介されているように注入した材料中に含まれる
多量のナトリウム塩が薬剤注入後の地盤の耐久性を損
ね、さらには溶出してくるアルカリ性塩類のために地下
水の汚染や地下埋設物の腐食を進行させる環境上の汚染
現象が問題となっている。酸性水ガラスを使用した場合
には、前記のアルカリ問題は直接的には回避できるけれ
ども、本質的欠点はまったく同様である。
【０００５】このため、近時、アルカリ金属塩を実質的
含まないコロイダルシリカ系グラウト剤の利用が注目さ
れているが、ポルトランドセメントの如き懸濁型のグラ
ウト剤にあっては、経時的な強度の増加は期待できる反
面、地盤の地質によってはセメント粒子が地盤の中へ深
く注入浸透できない場合が多く、このような地盤に対し
てはやはり液状硬化剤を必要とする。
含まないコロイダルシリカ系グラウト剤の利用が注目さ
れているが、ポルトランドセメントの如き懸濁型のグラ
ウト剤にあっては、経時的な強度の増加は期待できる反
面、地盤の地質によってはセメント粒子が地盤の中へ深
く注入浸透できない場合が多く、このような地盤に対し
てはやはり液状硬化剤を必要とする。
【０００６】一般に、コロイダルシリカは多価金属イオ
ンや酸性物質を硬化剤として使用すると流動性を失って
ゲル状固体に変化するが、そのホモゲルの強度は、通
常、水ガラス系に比べて非常に弱い。そのうえ、このゲ
ルには経時的な強度の増加がないため流水や地盤の変動
に対する耐久性は期待できない。通常、地盤の一時的な
止水を目的とする場合には少なくとも0.3kg/cm2 、好ま
しくは0.4kg/cm2 以上のホモゲル強度が必要であるとさ
れている。従って、コロイダルシリカ系溶液型グラウト
剤の実用化には、コスト低減の努力と共に強度的な改良
が重要な課題となる。この点、特公平２−36156 号公報
ではＮａ2 Ｏ濃度が 0.6〜５重量％と高いコロイダルシ
リカを使用しており、とくに実施例等によれば、ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比が 4.7〜5.4 のコロイダルシリカ
を用いて１kg/cm2以上のホモゲル強度を得ている。
ンや酸性物質を硬化剤として使用すると流動性を失って
ゲル状固体に変化するが、そのホモゲルの強度は、通
常、水ガラス系に比べて非常に弱い。そのうえ、このゲ
ルには経時的な強度の増加がないため流水や地盤の変動
に対する耐久性は期待できない。通常、地盤の一時的な
止水を目的とする場合には少なくとも0.3kg/cm2 、好ま
しくは0.4kg/cm2 以上のホモゲル強度が必要であるとさ
れている。従って、コロイダルシリカ系溶液型グラウト
剤の実用化には、コスト低減の努力と共に強度的な改良
が重要な課題となる。この点、特公平２−36156 号公報
ではＮａ2 Ｏ濃度が 0.6〜５重量％と高いコロイダルシ
リカを使用しており、とくに実施例等によれば、ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏのモル比が 4.7〜5.4 のコロイダルシリカ
を用いて１kg/cm2以上のホモゲル強度を得ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
コロイダルシリカは当該モル比が50〜100 の範囲にある
通常品とは異なり、むしろ水ガラスに近い性状のもので
あるため、モル比４以上の高モル比水ガラス系注入剤と
比較して機能的な相違は見い出せない。
コロイダルシリカは当該モル比が50〜100 の範囲にある
通常品とは異なり、むしろ水ガラスに近い性状のもので
あるため、モル比４以上の高モル比水ガラス系注入剤と
比較して機能的な相違は見い出せない。
【０００８】本発明者らは、以上の事実に鑑み鋭意研究
を重ねた結果、通常のコロイダルシリカと高モル比珪酸
ナトリウムとの混合液が特定の組成領域にあると、地盤
注入剤として好適な自硬性を発揮することを知見した。
を重ねた結果、通常のコロイダルシリカと高モル比珪酸
ナトリウムとの混合液が特定の組成領域にあると、地盤
注入剤として好適な自硬性を発揮することを知見した。
【０００９】本発明は前記の知見に基づいて開発された
もので、その目的は軟弱地盤の強化や湧き出し地下水の
止水などの使用されるセメント成分を含有しないコロイ
ダルシリカ系の地盤注入剤と該地盤注入剤を地盤に注入
するための注入方法を提供することにある。
もので、その目的は軟弱地盤の強化や湧き出し地下水の
止水などの使用されるセメント成分を含有しないコロイ
ダルシリカ系の地盤注入剤と該地盤注入剤を地盤に注入
するための注入方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による地盤注入剤は、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで
表されるモル比が40以上の水性コロイダルシリカと高モ
ル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液であって、混合液の
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで表されるモル比が 7.5〜19であ
り、ＳｉＯ2 濃度が15〜35重量％であることを構成上の
特徴とする。
めの本発明による地盤注入剤は、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで
表されるモル比が40以上の水性コロイダルシリカと高モ
ル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液であって、混合液の
ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで表されるモル比が 7.5〜19であ
り、ＳｉＯ2 濃度が15〜35重量％であることを構成上の
特徴とする。
【００１１】さらに、本発明による第２の地盤注入剤
は、前記の混合物とグリオキザール、ガンマーブチロラ
クトン、エチレングリコールジアセテートおよび炭酸エ
チレンより選ばれた１種以上からなる組成を特徴とする
ものである。
は、前記の混合物とグリオキザール、ガンマーブチロラ
クトン、エチレングリコールジアセテートおよび炭酸エ
チレンより選ばれた１種以上からなる組成を特徴とする
ものである。
【００１２】本発明に使用する水性コロイダルシリカ
は、通常シリカゾルと称される公知のもので、例えば水
ガラスを原料としてイオン交換法、酸中和法、電気透析
法等あるいはシリカゲルの解膠法で製造される。この製
法の詳細は、例えば米国特許第2577484 号明細書、米国
特許第3711419 号明細書、米国特許第2572578 号明細
書、特願昭52−33899 号公報、米国特許第3668088 号明
細書、特開平１−317115号公報等に記載されている。他
にも、例えば米国特許第3650977 号明細書や特公昭46−
7367号公報記載の金属シリコンの酸化による製造方法、
米国特許第2951044号明細書や特開昭62−127216号公報
記載の微細シリカ粉末の水分散による製造方法で得られ
るコロイダルシリカを使用することができる。
は、通常シリカゾルと称される公知のもので、例えば水
ガラスを原料としてイオン交換法、酸中和法、電気透析
法等あるいはシリカゲルの解膠法で製造される。この製
法の詳細は、例えば米国特許第2577484 号明細書、米国
特許第3711419 号明細書、米国特許第2572578 号明細
書、特願昭52−33899 号公報、米国特許第3668088 号明
細書、特開平１−317115号公報等に記載されている。他
にも、例えば米国特許第3650977 号明細書や特公昭46−
7367号公報記載の金属シリコンの酸化による製造方法、
米国特許第2951044号明細書や特開昭62−127216号公報
記載の微細シリカ粉末の水分散による製造方法で得られ
るコロイダルシリカを使用することができる。
【００１３】これらの水性コロイダルシリカは、平均粒
子径３〜100nm の粒径範囲のものが使用し得るが、粒子
径の大きいものはホモゲル強度が弱くなるため、多くの
場合平均粒子径50nm以下の粒子が実用的である。かかる
コロイダルシリカの市販品標準グレードは平均粒子径10
〜20nmであるが、本発明の目的には３〜10nmの小粒子グ
レードのものがゲル強度が高く特に好ましい。しかし、
平均粒子径が３nm以下のものは、安定性を図るためにア
ルカリ成分が多量に含有されているため本発明の目的に
は適合し難い。
子径３〜100nm の粒径範囲のものが使用し得るが、粒子
径の大きいものはホモゲル強度が弱くなるため、多くの
場合平均粒子径50nm以下の粒子が実用的である。かかる
コロイダルシリカの市販品標準グレードは平均粒子径10
〜20nmであるが、本発明の目的には３〜10nmの小粒子グ
レードのものがゲル強度が高く特に好ましい。しかし、
平均粒子径が３nm以下のものは、安定性を図るためにア
ルカリ成分が多量に含有されているため本発明の目的に
は適合し難い。
【００１４】いずれにせよ、水性コロイダルシリカには
コロイドの安定化剤として微量のアルカリイオンまたは
水素イオンを含有しているが、本発明においてはアルカ
リ含有量がＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで表されるモル比（以下
「モル比」という）として40以上、好ましくは45〜500
の水性コロイダルシリカが選択的に使用される。成分組
成としては、ＳｉＯ2 の含有率が15〜50wt％、好ましく
は30wt％前後のものがよく、例えば表１に記載したもの
が代表的に挙げられる。
コロイドの安定化剤として微量のアルカリイオンまたは
水素イオンを含有しているが、本発明においてはアルカ
リ含有量がＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで表されるモル比（以下
「モル比」という）として40以上、好ましくは45〜500
の水性コロイダルシリカが選択的に使用される。成分組
成としては、ＳｉＯ2 の含有率が15〜50wt％、好ましく
は30wt％前後のものがよく、例えば表１に記載したもの
が代表的に挙げられる。
【００１５】
【表１】
【００１６】上記の水性コロイダルシリカに配合する高
モル比珪酸ナトリウムとしては、モル比3.5 以上のも
の、とくにモル比 3.9〜５であってアルカリ分が少なく
固形分（ＳｉＯ2 ＋Ｎａ2 Ｏ）の多い珪酸ナトリウム溶
液が有利に使用される。かかる珪酸ナトリウムとして
は、例えば表２に示した市販品を挙げることができる。
モル比珪酸ナトリウムとしては、モル比3.5 以上のも
の、とくにモル比 3.9〜５であってアルカリ分が少なく
固形分（ＳｉＯ2 ＋Ｎａ2 Ｏ）の多い珪酸ナトリウム溶
液が有利に使用される。かかる珪酸ナトリウムとして
は、例えば表２に示した市販品を挙げることができる。
【００１７】
【表２】
【００１８】本発明に係る地盤注入剤は、上記の水性コ
ロイダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合
液であって、混合液の組成は処理すべき地盤の性状や注
入工法により異なるが、そのモル比が7.5 〜19、好まし
くは８〜18であり、かつＳｉＯ2 濃度として15〜35重量
％、好ましくは20〜30重量％の範囲にあることが要件と
なる。このような組成をもちような割合で両成分を混合
すると、他の硬化剤を必ずしも要すことなくこの溶液自
体で実用性のあるホモゲル強度をもつゲル化が生ずるこ
とは驚きである。
ロイダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合
液であって、混合液の組成は処理すべき地盤の性状や注
入工法により異なるが、そのモル比が7.5 〜19、好まし
くは８〜18であり、かつＳｉＯ2 濃度として15〜35重量
％、好ましくは20〜30重量％の範囲にあることが要件と
なる。このような組成をもちような割合で両成分を混合
すると、他の硬化剤を必ずしも要すことなくこの溶液自
体で実用性のあるホモゲル強度をもつゲル化が生ずるこ
とは驚きである。
【００１９】上記の組成において、モル比が 7.5未満の
場合、5.7〜7.4 の範囲では、混合時にゲルの発生が生
じてゲルタイムが短かくなり、また大量に混合するには
低濃度混合液にならざるを得ず、実用性のある強度を得
ることが出来なくなる。さらにモル比が小さくなると水
ガラスと同様な機能となって、コロイダルシリカを使用
する特性が生かされない。また、モル比が19を上廻る
と、コロイダルシリカの特性しか得られず期待する効果
を得ることができなくなる。
場合、5.7〜7.4 の範囲では、混合時にゲルの発生が生
じてゲルタイムが短かくなり、また大量に混合するには
低濃度混合液にならざるを得ず、実用性のある強度を得
ることが出来なくなる。さらにモル比が小さくなると水
ガラスと同様な機能となって、コロイダルシリカを使用
する特性が生かされない。また、モル比が19を上廻る
と、コロイダルシリカの特性しか得られず期待する効果
を得ることができなくなる。
【００２０】なお、コロイダルシリカに混合する珪酸ナ
トリウムがＪＩＳ３号珪酸ナトリウムのようなモル比が
低いものにあっては、大量に混合すると瞬時にゲル化す
るなどの不都合な現象が生じるため、極く少量の混合し
かできない。
トリウムがＪＩＳ３号珪酸ナトリウムのようなモル比が
低いものにあっては、大量に混合すると瞬時にゲル化す
るなどの不都合な現象が生じるため、極く少量の混合し
かできない。
【００２１】上記の水性コロイダルシリカと高モル比珪
酸ナトリウム水溶液の混合物には、硬化剤や硬化促進剤
等を配合して別組成の地盤注入剤とすることができる。
酸ナトリウム水溶液の混合物には、硬化剤や硬化促進剤
等を配合して別組成の地盤注入剤とすることができる。
【００２２】配合する硬化剤としては、例えばグリオキ
ザール、ガンマーブチロラクトン、エチレングリコール
ジアセテートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以上
が好ましく使用される。硬化剤注入剤の薬液とそれぞれ
個別的に注入してもよいし、混合したのちに注入しても
よい。また、硬化促進剤としては炭酸、酢酸、硫酸、燐
酸、亜硫酸、塩酸、硝酸などの酸類およびその可溶性ア
ルカリ土類金属塩類より選ばれた１種以上が挙げられ
る。
ザール、ガンマーブチロラクトン、エチレングリコール
ジアセテートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以上
が好ましく使用される。硬化剤注入剤の薬液とそれぞれ
個別的に注入してもよいし、混合したのちに注入しても
よい。また、硬化促進剤としては炭酸、酢酸、硫酸、燐
酸、亜硫酸、塩酸、硝酸などの酸類およびその可溶性ア
ルカリ土類金属塩類より選ばれた１種以上が挙げられ
る。
【００２３】硬化剤および硬化促進剤の選択や配合割合
は、地盤の性状、施工目的、経済性、施工条件などを勘
案して適宜に設定することにより、ゲルタイムの調整や
強度の改善を図ることができる。例えばグリオキザール
を単独で使用すればゲルタイムは長いが、強度の注入剤
となる。しかし、さらに燐酸や硫酸と併用するとゲルタ
イムを短くすることができ、所望の強度において適宜ゲ
ルタイムを調整することができる。
は、地盤の性状、施工目的、経済性、施工条件などを勘
案して適宜に設定することにより、ゲルタイムの調整や
強度の改善を図ることができる。例えばグリオキザール
を単独で使用すればゲルタイムは長いが、強度の注入剤
となる。しかし、さらに燐酸や硫酸と併用するとゲルタ
イムを短くすることができ、所望の強度において適宜ゲ
ルタイムを調整することができる。
【００２４】上記の地盤注入剤を用いる本発明の注入工
法は、ゲルタイムに応じて両液を混合し、一液一系統式
で注入する１ショット方式、二液一系統式で注入する1.
5 ショット方式、二液二系統式で注入する２ショットで
おこなわれる。硬化剤の特徴を生かした注入法として
は、１ショット方式が好適である。
法は、ゲルタイムに応じて両液を混合し、一液一系統式
で注入する１ショット方式、二液一系統式で注入する1.
5 ショット方式、二液二系統式で注入する２ショットで
おこなわれる。硬化剤の特徴を生かした注入法として
は、１ショット方式が好適である。
【００２５】
【作用】本発明に係る地盤注入剤は、特定されたＳｉＯ
2 とＮａ2 Ｏのモル比の水性コロイダルシリカと高モル
比珪酸ナトリウムとを特定範囲のモル比とＳｉＯ2 濃度
になるように配合するのみで優れた自硬性が発現し、幅
広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度で硬化す
る。さらにこれに硬化剤および硬化促進剤を配合すると
一軸圧縮強度の高いホモゲルに転化する。したがって、
地盤に注入した場合に極めて強固な強化作用と止水機能
が発揮される。
2 とＮａ2 Ｏのモル比の水性コロイダルシリカと高モル
比珪酸ナトリウムとを特定範囲のモル比とＳｉＯ2 濃度
になるように配合するのみで優れた自硬性が発現し、幅
広いゲルタイムの中で実用性のある圧縮強度で硬化す
る。さらにこれに硬化剤および硬化促進剤を配合すると
一軸圧縮強度の高いホモゲルに転化する。したがって、
地盤に注入した場合に極めて強固な強化作用と止水機能
が発揮される。
【００２６】
【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明をさら
に具体的に説明するが、各例における地盤注入剤の評価
は、次の測定方法でおこなった。
に具体的に説明するが、各例における地盤注入剤の評価
は、次の測定方法でおこなった。
【００２７】ゲルタイム：成分混合した地盤注入剤をビ
ーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌を続ける
と粘度が次第に増大する。この際、地盤注入剤をビーカ
ーに入れた時点から、粘度が増大しやがてゲル化してビ
ーカーを90度傾けても流動性が消失して流下しなくなる
までの時間をゲルタイムとして測定する。
ーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌を続ける
と粘度が次第に増大する。この際、地盤注入剤をビーカ
ーに入れた時点から、粘度が増大しやがてゲル化してビ
ーカーを90度傾けても流動性が消失して流下しなくなる
までの時間をゲルタイムとして測定する。
【００２８】圧縮強度：成分を均一に混合したゲル化前
の地盤注入剤を50mmφ×100mm Ｈの型枠に流入充填して
ゲル化させ、供試体を作成する。この供試体を水中に養
生して所定時間後に脱型し、アームスラー型強度試験機
を用いてホモゲルの一軸圧縮強度を測定する。
の地盤注入剤を50mmφ×100mm Ｈの型枠に流入充填して
ゲル化させ、供試体を作成する。この供試体を水中に養
生して所定時間後に脱型し、アームスラー型強度試験機
を用いてホモゲルの一軸圧縮強度を測定する。
【００２９】実施例１〜10、比較例１〜３ 前掲した表１の水性コロイダルシリカと表２の珪酸ナト
リウムを表３に示す配合割合により各種の地盤注入剤を
調製した。各地盤注入剤につきゲルタイムと圧縮強度を
測定し、その結果を混合液の組成と対比させて表４に示
した。表４の結果から、特定の水性のコロイダルシリカ
と高モル比珪酸ナトリウム溶液のみで構成されたもので
優れた自硬性を示し、幅広いゲルタイムの中で実用性の
ある圧縮強度が認められた。
リウムを表３に示す配合割合により各種の地盤注入剤を
調製した。各地盤注入剤につきゲルタイムと圧縮強度を
測定し、その結果を混合液の組成と対比させて表４に示
した。表４の結果から、特定の水性のコロイダルシリカ
と高モル比珪酸ナトリウム溶液のみで構成されたもので
優れた自硬性を示し、幅広いゲルタイムの中で実用性の
ある圧縮強度が認められた。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】実施例11〜12 表１に示すコロイダルシリカ（Ａ−１）60mlと表２に示
す4.7モル珪酸ソーダ40mlとの混合液（Ａ液）および40w
t％グリオキザール水溶液20mlを水80mlに希釈した硬化
剤（Ｂ液）をそれぞれ調製した。Ａ液のみの場合（実施
例11) と、Ａ液とＢ液の混合液による地盤注入剤のホモ
ゲルを作成し、その特性を評価した。その結果を、Ａ液
の組成と対比して表５に示した。
す4.7モル珪酸ソーダ40mlとの混合液（Ａ液）および40w
t％グリオキザール水溶液20mlを水80mlに希釈した硬化
剤（Ｂ液）をそれぞれ調製した。Ａ液のみの場合（実施
例11) と、Ａ液とＢ液の混合液による地盤注入剤のホモ
ゲルを作成し、その特性を評価した。その結果を、Ａ液
の組成と対比して表５に示した。
【００３３】
【表５】
【００３４】実施例13〜18、比較例４〜８ 表１に示すコロイダルシリカと表２に示す珪酸ソーダの
混合液（Ａ液）に硬化剤等（Ｂ液）を表６の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表７に示した。
混合液（Ａ液）に硬化剤等（Ｂ液）を表６の割合で配合
した地盤注入剤につき、ホモゲルを作成した。得られた
評価特性をＡ液の組成と対比させて表７に示した。
【００３５】
【表６】 表注：1)Ｂ−１はグリオキザール（40％水溶液) 、Ｂ−
２はガンマーブチロラクトン、Ｂ−３はエチレングリコ
ールジアセテート、Ｂ−４は炭酸エチレン（30％水溶
液) 。以下同様。 2)３号珪酸ソーダ使用。
２はガンマーブチロラクトン、Ｂ−３はエチレングリコ
ールジアセテート、Ｂ−４は炭酸エチレン（30％水溶
液) 。以下同様。 2)３号珪酸ソーダ使用。
【００３６】
【表７】
【００３７】実施例19〜23、比較例９ 表１に示すコロイダルシリカ（Ａ−１、Ａ−３）と表２
の3.95モル珪酸ソーダを使用した表８に示す配合の混合
液（Ａ液）と硬化剤等（Ｂ液）からなる地盤注入剤につ
いてホモゲルを作成した。得られた硬化物の評価特性を
Ａ液の組成と対比して表９に示した。
の3.95モル珪酸ソーダを使用した表８に示す配合の混合
液（Ａ液）と硬化剤等（Ｂ液）からなる地盤注入剤につ
いてホモゲルを作成した。得られた硬化物の評価特性を
Ａ液の組成と対比して表９に示した。
【００３８】
【表８】
【００３９】
【表９】
【００４０】実施例24、比較例10〜12 コロイダルシリカとして表１に示すＡ−２およびアルカ
リ量の多い市販品〔ＳｉＯ2 ：20.1wt％、Ｎａ2 Ｏ：4.
0 wt％、触媒化成（株）製“カタロイドＳｌ−500 ”〕
（Ａ−４とする）を使用し、表10の配合によるＡ液とＢ
液からなる地盤注入剤を作製した。このもののホモゲル
について測定した評価特性をＡ液の組成と対比して表11
に示した。
リ量の多い市販品〔ＳｉＯ2 ：20.1wt％、Ｎａ2 Ｏ：4.
0 wt％、触媒化成（株）製“カタロイドＳｌ−500 ”〕
（Ａ−４とする）を使用し、表10の配合によるＡ液とＢ
液からなる地盤注入剤を作製した。このもののホモゲル
について測定した評価特性をＡ液の組成と対比して表11
に示した。
【００４１】
【表10】
【００４２】
【表11】
【００４３】表11の結果は、本発明に係る地盤注入剤が
経時的に安定した耐久性を有することを示すものであ
る。
経時的に安定した耐久性を有することを示すものであ
る。
【００４４】実施例25 実施例24の地盤注入剤を、次の１ショット注入工法によ
り土壌に注入した。Ａ液は10.5ｌのコロイダルシリカ
（Ａ−２）を撹拌しつつ、3.95モル珪酸ソーダを4.5 ｌ
加える混合手順で作成した。Ｂ液は水13.5ｌにＢ−１
（グリオキザール40％水溶液）1.5 ｌおよび75％燐酸22
5gを加え充分撹拌して均一液とした。注入作業の１分前
にＡ液を撹拌しつつＢ液を加え地盤注入剤を調製した。
り土壌に注入した。Ａ液は10.5ｌのコロイダルシリカ
（Ａ−２）を撹拌しつつ、3.95モル珪酸ソーダを4.5 ｌ
加える混合手順で作成した。Ｂ液は水13.5ｌにＢ−１
（グリオキザール40％水溶液）1.5 ｌおよび75％燐酸22
5gを加え充分撹拌して均一液とした。注入作業の１分前
にＡ液を撹拌しつつＢ液を加え地盤注入剤を調製した。
【００４５】透水係数8.35×10-3cm/secの砂質土壌に地
盤注入剤をプランジャー型ポンプ(商品名ケミードポン
プ 1 AN −P32S6 −37S 、1WAKI CO.,LTD 製）を用いて
1.5ｌ/minで30ｌ注入した。土壌注入が２kg/cm2の注入
圧でおこなったが、注入段階で何等の問題もなかった。
注入後の材令１日の改質土壌は透水係数5.6 ×10-7cm/s
ecであり、圧縮強度は15kg/cm2（サンドゲル）であっ
た。この結果から本注入剤が実用においても充分性能を
満足するものであることが確認できた。
盤注入剤をプランジャー型ポンプ(商品名ケミードポン
プ 1 AN −P32S6 −37S 、1WAKI CO.,LTD 製）を用いて
1.5ｌ/minで30ｌ注入した。土壌注入が２kg/cm2の注入
圧でおこなったが、注入段階で何等の問題もなかった。
注入後の材令１日の改質土壌は透水係数5.6 ×10-7cm/s
ecであり、圧縮強度は15kg/cm2（サンドゲル）であっ
た。この結果から本注入剤が実用においても充分性能を
満足するものであることが確認できた。
【００４６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば水性コロ
イダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液
を主剤とし、軟弱地盤の強化、湧き出し地下水の止水等
に有効な実用性の高い地盤注入剤とその注入工法を提供
することが可能となる。
イダルシリカと高モル比珪酸ナトリウム水溶液の混合液
を主剤とし、軟弱地盤の強化、湧き出し地下水の止水等
に有効な実用性の高い地盤注入剤とその注入工法を提供
することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 栄治 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部土木建設材料 研究所内 (72)発明者 園部 成 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部土木建設材料 研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏで表されるモル比が
40以上の水性コロイダルシリカと高モル比珪酸ナトリウ
ム水溶液の混合液であって、混合液のＳｉＯ2 ／Ｎａ2
Ｏで表されるモル比が 7.5〜19であり、ＳｉＯ2 濃度が
15〜35重量％であることを特徴とする地盤注入剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の混合液と、グリオキザー
ル、ガンマーブチロラクトン、エチレングリコールジア
セテートおよび炭酸エチレンより選ばれた１種以上の硬
化剤からなる地盤注入剤。 - 【請求項３】 硬化剤に炭酸、酢酸、硫酸、燐酸、亜硫
酸、塩酸などの酸類およびその塩類より選ばれた１種以
上の硬化促進剤を含有する請求項２記載の地盤注入剤。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の地盤注入剤を１
ショット方式、1.5ショット方式、２ショット方式のい
ずれかの方式で地盤へ注入することを特徴とする地盤注
入剤の注入工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25968991A JP3142325B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25968991A JP3142325B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570776A true JPH0570776A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3142325B2 JP3142325B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17337556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25968991A Expired - Lifetime JP3142325B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 地盤注入剤とその注入工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142325B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033618A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| JP2004346306A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-12-09 | Raito Kogyo Co Ltd | 地盤改良注入材の製造方法 |
| US6857824B2 (en) | 2001-10-18 | 2005-02-22 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| EP2746363A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | Ilario Bridi | Verfahren zur Verfestigung sandiger Küsten |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP25968991A patent/JP3142325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033618A1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-04-24 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| US6857824B2 (en) | 2001-10-18 | 2005-02-22 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| US6869256B2 (en) | 2001-10-18 | 2005-03-22 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| JP2004346306A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-12-09 | Raito Kogyo Co Ltd | 地盤改良注入材の製造方法 |
| EP2746363A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | Ilario Bridi | Verfahren zur Verfestigung sandiger Küsten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3142325B2 (ja) | 2001-03-07 |
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