JP2000282036A

JP2000282036A - 可塑性注入材

Info

Publication number: JP2000282036A
Application number: JP8846999A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Omodaka; 安志面高; Akita Kawakami; 明大川上
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】化学的に安定しており、耐久性があり、しかも
安価で容易に入手可能な可塑化材を用いて瞬時に可塑性
状態となり、限定注入や流水下でも空洞充填が確実に行
えるとともに安定した比重に調整できる可塑性注入材を
提供する。【解決手段】可塑性注入材をセメントミルク又はセメン
トエアミルクと、ベントナイトミルクとを攪拌混合する
場合に、セメントミルク又はセメントエアミルクあるい
はベントナイトミルク中に比重調整用の粒体を混合した
ものを用いて形成するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木構造物の空洞
充填、軽量盛土、及び埋立等に利用できる可塑性注入材
の組成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】土木構造物の空洞を充填する等の用途と
して注入材を用いるとき、空洞充填部に地下水や流水が
ある場合、注入材が地下水や流水に希釈されるのを防止
するため、注入材にゲル状の凝集体としての性状が求め
られることがある。また、充填部を限定的に区間注入す
る場合、通常のセメントミルク系注入材では周辺への逸
脱問題が発生し、限定注入ができない等の問題がある。
このように、注入材がゲル化した凝集体の状態となり、
地下水や流水に希釈されることなく、その形状付与性に
より、周囲への逸脱が生じ難い性状となることを以下、
『可塑性』と称することにする。

【０００３】このような理由により、従来、セメントミ
ルク及びセメントエアミルク等の注入では、セメントミ
ルク及びセメントエアミルク等に水ガラス系薬液又はア
ルミニウム塩類を添加して、注入材に可塑性を付与する
技術が用いられている。

【０００４】また、従来セメント・ベントナイト懸濁液
が注入材として知られており、このセメント・ベントナ
イト懸濁液は、粘性を上げるという効果は認められる
が、可塑性状にすることができず、前記注入用として実
用化されていない。尚、セメント・ベントナイト懸濁液
は、調製の手順として、ベントナイトの主成分であるモ
ンモリロナイトはセメント中のカルシウムイオンと容易
に交換反応をおこし、膨潤しなくなるので、これを防止
するため、予めベントナイトを水に混ぜたベントナイト
ミルクを調製し、ベントナイトが十分膨潤した後にセメ
ント粉体を投入して調製する方法が実施されている。

【０００５】一方、ベントナイトの凝集剤として、塩化
マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウムなど
を用いることが知られている。またベントナイト泥水
に、誤ってセメントコンクリートが混入されたときに、
セメントコンクリートによってベントナイトが凝集し
て、分離し、ブリージングを生ずるというトラブルが知
られている。しかし、ベントナイトの凝集現象を利用し
て、セメントミルクによりベントナイトミルクを可塑化
し、これを可塑性注入材として活用するという技術思想
は見受けられない。

【０００６】また、特公昭５５―３５５３３号公報に
は、遮水壁施工のトレンチに充填される充填物として、
セメントミルクもしくはモルタルと、ベントナイト泥水
及びスライムを混合したスラリーとを均等に混合させた
ものを使用し、弾力性のある遮水壁が構築される旨記載
されている。しかし、本公報に記載されている技術は、
セメント・ベントナイト複合硬化体としての利用技術で
あり、ベントナイトの凝集性によりセメント系の注入材
を積極的に可塑化しようとするものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した水ガラス系薬
液材料は、地下水や流水等の水によって水ガラスの未反
応のナトリウムイオンが溶出する溶脱現象を生じること
が知られており、耐久性に問題がある他、高アルカリに
よって地下水が汚染されるおそれがあり、汚染防止に十
分な対策を講じる必要がある。

【０００８】また、アルミニウム塩類材料は高価である
ので、注入材が高価なものとなりコストが増す他、未反
応陰イオンが溶出する溶脱現象を生じることが知られて
おり、耐久性に問題がある他、陰イオンによって地下水
が汚染されるおそれがあり、汚染防止に十分な対策を講
じる必要がある。そして、セメント・ベントナイト懸濁
液は粘性を上げる効果は知られているが、瞬時に可塑化
させることはできないという問題がある。

【０００９】そこで、本願出願人は、セメントミルクに
ベントナイトミルクを混合させると、上記カルシウムイ
オンによるベントナイトの凝集の作用により、強い凝集
体を作ることができ、フロー値をコントロールした可塑
状態の注入材に変質させることができ、この混合物を注
入材として注入することにより上記課題を解決すること
ができることを見い出し、特願平１０−１３０１４３号
として特許出願している。

【００１０】しかしながら、トンネル補修や改良工事の
ために、裏込注入をするときには、注入材の比重が小さ
いことが望ましいし、一方、地下水等の水中に注入材を
充填するときには、注入材の比重が大きい方が水に浮い
てしまう事態を防止することができ望ましい。即ち、注
入材が注入される個所によって、所定の比重を備えた注
入材を使用することが望まれる。

【００１１】ここで、上記出願には注入材の比重を小さ
くするために、注入材に気泡を混合することが提案され
ているが、セメント、水及び気泡を混合するセメントエ
アミルク製造個所からこのセメントエアミルクとベント
ナイトミルクとを混合する混合器までのセメントエアミ
ルクの圧送管による圧送距離が長いと、圧送管内におい
てセメントエアミルク中から気泡が消失してしまい、混
合器で混合された注入材に所定の気泡が含まれないこと
となる不具合がある。

【００１２】また、所定の割合で気泡を含む注入材が所
定の注入個所に充填された場合においても、硬化中の注
入材の気泡に水が入り込み、注入材の比重が大きくなっ
てしまうという問題があった。また、上記出願におい
て、セメントミルク中に気泡を混合してセメントエアミ
ルクとし、セメントミルクの比重を小さくすることはで
きるものの、セメントミルクの比重を大きくすることに
ついては、解決していない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく種々検討を重ねた結果、先に出願した発明の
ようにベントナイトが陽イオンの作用により凝集される
ことと、その陽イオンとしてセメントのカルシウムイオ
ンを用いて急速な凝集を促すために、セメントミルクと
ベントナイトミルクとを攪拌混合し、さらにこれらに混
入する粒材を選択することにより、この混合物が急速に
可塑化し、水中で分離することがなく、且つ所望の比重
を備えた優れた可塑性注入材が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【００１４】即ち上記課題解決の手段である本発明は、
化学的に安定しており、安価で容易に入手可能な天然の
鉱物であるベントナイトを可塑化材として用い、セメン
トミルク又はセメントエアミルクとベントナイトミルク
と比重調整用の粒体とを攪拌混合して形成される可塑性
注入材を提供するものである。

【００１５】比重調整用の粒体としては可塑性注入材の
比重を調整し得るものであれば何ら限定されるものでは
なくセメントミルク又はベントナイトミルクとの分離が
生じないようにセメントミルク又はベントナイトミルク
の性状に応じて用いる粒体を選択することができる。比
重を小さくするためには発泡ビーズ、パーライト及びバ
ーミキュライト等の如き土質用若しくは非構造軽量コン
クリート用軽量骨材が用いられ、比重を大きくするため
には天然の砂、礫、石灰石骨材及び天然重量骨材等又は
高炉スラグ、フェロニッケルスラグ及び銅スラグ等の人
工骨材若しくは人工重量骨材等又は膨張頁岩、焼成フラ
イアッシュ及び火山礫等の構造用軽量コンクリート骨材
等が用いられる。このように比重調整用の粒体は一般的
にコンクリート用に用いられる骨材等が用いられるが、
特に材料の調達が容易で、安価であり、可塑性注入材と
の比重の差が大きく、かつミルクと分離しないように調
節することが可能であるものとして、発泡ビーズ及び砂
又は礫が好ましい。

【００１６】本発明において、上記粒体は、発泡ビーズ
であることを特徴とする可塑性注入材である。ここで、
発泡ビーズは発泡倍率が１０から８０倍の粒体であり直
径１mmから９mmのものである。可塑性注入材に発泡ビー
ズを混入することにより、可塑性注入材の比重を、セメ
ントミルクとベントナイトミルクとを混練した可塑性注
入材より軽量のものとすることができる他、両ミルクが
混練されるまでの間の圧送途中において、セメントミル
クまたは、セメントエアミルク中から発泡ビーズが分離
することが防止される。

【００１７】また注入個所に注入された状態において、
注入材の発泡ビーズ内に土砂中の水が入り込むことがな
いので、硬化中の注入材の比重が増加することはない。

【００１８】また、本発明において、上記粒材は、砂、
および礫から選ばれる少なくとも１種であることを特徴
とする可塑性注入材である。

【００１９】ここで、最大粒径が２ｍｍ以下のものを砂
といい、最大粒径が２ｍｍを超えるものを礫という。砂
又は礫としては、７５μｍ以下の細粒分含有率が１５％
以下であることが好ましい。細粒分含有率が１５％を超
えると流動性が低下するため好ましくない。また礫は最
大粒径が５ｍｍ以下のものが好ましい。最大粒径が５ｍ
ｍを超えると、やはり流動性が低下するため好ましくな
い。

【００２０】可塑性注入材に砂や礫等を混入することに
より、可塑性注入材の比重をセメントミルクまたはセメ
ントエアミルクとベントナイトミルクとを混練した可塑
性注入材より重くすることができる。このため注入材
は、水中に注入した場合でも水に浮くことなく所定の個
所を充填することができる。

【００２１】また、本発明において、可塑性注入材は、
セメントと水との配合比を重量比で１対０．３〜１対１
のセメントミルクと、又はセメントと水との配合比を重
量比で１対０．３〜１対１のセメントエアミルクと、ベ
ントナイトと水との配合比を重量比で１対４〜１対１２
のベントナイトミルクとを攪拌混合して形成されること
が好適である。

【００２２】さらに、本発明において、可塑性注入材
は、ベントナイトの膨潤力が１５以上であることが好適
である。

【００２３】そして、本発明において、可塑性注入材
は、可塑性注入材の容積に対する気泡及び比重調整用の
粒体の混合体積量が６０％以下であることが好適であ
る。

【００２４】

【発明実施の形態】本発明の可塑性注入材では、先ずＡ
液としてセメントミルク（セメント、水、必要により各
種混和剤を配合）、又はセメントエアミルク（セメン
ト、水、気泡、必要により各種混和剤を配合）が調製さ
れ、これとは別にＢ液としてベントナイトミルク（ベン
トナイト、水、必要により各種混和剤を配合）が調製さ
れる。そして、Ａ液とＢ液を混合し、瞬時に可塑化させ
ることを特徴とするものである。比重調整用の粒体はＡ
液、又はＢ液のいずれか又は両方に添加される。

【００２５】Ａ液に用いるセメントは、普通、早強、超
早強、白色、耐硫酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルト
ランドセメント、前記ポルトランドセメントの少なくと
も一種と高炉スラグ、フライアッシュなどの少なくとも
一種とを混合した混合セメント、超速硬セメント（例え
ばジェットセメント（登録商標））、アルミナセメント
などの特殊セメント、及びセメント系固化材から選ぶこ
とができる。

【００２６】セメントミルクは、必要に応じて起泡剤を
発泡処理した気泡を混合しセメントエアミルクとしても
よい。また、このセメントミルク、セメントエアミルク
又はベントナイトミルクには比重調整用の粒体を混合す
るものとする。比重調整用の粒体はＡ液、Ｂ液の何れか
一方又は両方に混合してもよい。

【００２７】比重調整用の粒体としては、比重を小さく
するためには発泡ビーズが好適であり、比重を大きくす
るためには砂又は礫が好適である。

【００２８】この発泡ビーズは、ポリスチレンなどの合
成樹脂を水蒸気や熱風などを用いて発抱させた超軽量な
粒状体である。発泡ビーズの種類にはその成分によって
発泡スチロール，発泡ポリプロピレンや発泡塩化ビニリ
デンを挙げることができる。これらの中で一般的に使用
されるのは発泡スチロール（ＥＰＳ）である。このＥＰ
Ｓの原料はポリスチレンと、プロパン、ブタン、及びペ
ンタンなどの発泡剤とからなっており、発泡させること
によって超軽量，耐圧縮性，耐水性，断熱性に優れたＥ
ＰＳとなる。

【００２９】発抱ビーズは直径１〜９ｍｍ程度のうち適
当な直径のものが用いられる。この発泡ビーズは用途に
合わせ大きさなどのコントロールが可能であり、場合に
よってはＥＰＳ廃棄物の破砕片を使用することができ
る。

【００３０】可塑性注入材中における気泡と比重調整用
の粒体とを合計した混合体積量は可塑性注入材量の６０
容量％以下が好ましい。気泡と比重調整用の粒体とを合
計して６０％を越えて混合すると気泡及び比重調整用の
粒体の混合量が多すぎる結果、セメント及びベントナイ
トの使用量が過少となり、そのため、可塑性体の強さ及
び可塑性注入材の硬化体の強度発現が難しくなる。

【００３１】Ａ液のセメントミルク、セメントエアミル
クには必要に応じて、減水剤などの混和剤を添加しても
よい。混和剤の添加による練り上がり後の可塑性に影響
はない。また、減水剤添加によりＡ液中の単位水量を減
らしたり、単位セメント量を増加させたりすることが可
能なことより、高強度化が可能である。また、Ａ液のセ
メントミルク、セメントエアミルクに、材料分離の可能
性がある場合、材料分離防止を目的として、Ａ液にも少
量のベントナイトを必要に応じて添加することも可能で
ある。

【００３２】Ｂ液に用いるベントナイトの品位について
特に制限はないが、膨潤力１５以上のベントナイトが好
ましい。尚、ここでいう膨潤力とは日本ベントナイト工
業会試験法( ＪＢＡＳ−１０４) により求められるもの
で、蒸留水の中にベントナイトを徐々に落としたときの
水中で占める見掛け容積で表示される。即ち、蒸留水１
００ｍｌ（ミリリットル）中にベントナイト試料２ｇを
落とし、落下後２４時間放置して容器内の堆積した試料
の見掛け容積を読み取るものである。従って、膨潤力の
単位はｍｌ（ミリリットル）／２ｇとなる。

【００３３】膨潤力１５未満であると、ベントナイトの
添加量を増加させる必要があり、また材料分離が生じや
すくなるので好ましくない。また、可塑性注入材の軽量
化が必要な場合、ベントナイト使用量を少なくする必要
があり、その目的においても膨潤力１５以上のベントナ
イトの使用が最適である。

【００３４】膨潤力１５以上のベントナイトを使用する
場合は、その添加量はほぼ８０〜１２０kg/m³程度が好
ましく、１００〜１２０kg/m³がより好ましい。８０kg
/m³未満ではは水中打設等に材料分離を生じる可能性が
あり、５０kg/m³以下では可塑化効果が低い。また、１
２０kg/m³を越えるとＢ液調製時にベントナイトがダマ
になり易く、均一なベントナイトミルクの調製にやや難
があり、一般的なベントナイト分散剤の添加が必要であ
る。また、１５０kg/m³以上では分散剤を添加しても混
練が困難であるうえ不経済である。

【００３５】Ｂ液のベントナイトに対する水の比は４以
上が好ましく、ベントナイトに対する水の比をこれ未満
にするとＢ液調製時にベントナイトがダマになり易く、
均一なベントナイトミルクの調製が困難であり、一般的
なベントナイト分散剤の添加が必要である。

【００３６】本発明は、上記のように予め調製したＡ
液、Ｂ液をミルク状態で混合する。Ａ液のセメントミル
ク又はセメントエアミルクは、水溶液がセメントから遊
離されるカルシウムイオンで過飽和の懸濁状態であり、
プラスのカルシウムイオンで満たされている。

【００３７】一方、Ｂ液のベントナイトミルクは、ベン
トナイトが膨潤し、マイナスイオンに帯電している。こ
のようなミルク同士の混合によって、ベントナイト粒子
表面のマイナス荷電をカルシウムプラスイオンが中和す
ることにより、ベントナイト粒子の分子間引力による急
激な凝集反応が発生し、瞬時に可塑化させることができ
るのである。

【００３８】上記のように瞬間的に均一に可塑化するた
めにはミルク同士の混合が必須であり、上述したセメン
ト・ベントナイト懸濁液の調製方法のように、ベントナ
イトミルクにセメント粉体を混合するのでは、カルシウ
ムイオンの溶解に時間がかかるため、瞬時に可塑化させ
ることは難しい。

【００３９】尚、本発明におけるＡ液、Ｂ液の混合割合
は、使用目的に応じて適宜決定されるものである。混練
時間はハンドミキサーで１５秒程度以下が好適であり、
それ以上の混練では材料分離を生じ易くなるので好まし
くはない。

【００４０】調製された可塑性注入材のフロー値は日本
道路公団規格試験法であるシリンダー法で８０（自立）
〜１５０mmが好ましく、８０〜１２０mmがより好まし
い。８０〜１２０mmでは可塑性注入材として最適である
うえ、水中打設又は流水のある場所でも材料分離が極め
て少なく利用可能である。また、１２０〜１５０ mm で
は流水等の影響を受けない場合、十分に可塑性注入材と
して使用可能であるが、水中打設に使用の場合、濁りや
材料に亀裂が生じる可能性がある。１５０mm以上のもの
は通常のエアモルタル、エアミルクの流動性の性状に近
く、限定注入等には適さない。

【００４１】可塑性注入材の配合材料中の全水量のＡ
液、Ｂ液間の分配量の変更は特に制限はないが、Ａ液の
セメントミルクの材料分離抵抗性を高めるためには、均
質なセメントミルクの調製可能な範囲（減水剤等を利用
する場合を含めて、セメント：水＝１：０. ３〜１：１
程度）でＡ液の水をできるだけ少なくすべきである。

【００４２】また、可塑化性能を向上するためにＢ液の
ベントナイトミルクをより均一に分散させる必要があ
り、そのためには、Ｂ液の水量をより多くする必要があ
る。即ち、全水量を一定とする場合、均一混合性能の低
下しない範囲でＡ液の水量を極力少なく、Ｂ液の水量を
極力多くする配合が最適である。ただしベントナイト：
水＝１：１２よりも水の量が多くなると、全体の水量が
多くなって、分離し易くなり、また可塑性注入材の硬化
体の強度が低下し好ましくない。

【００４３】

【実施例】本発明方法を下記実施例によりさらに説明す
る。以下の実施例において、注入材の調製方法、試験材
料、及び試験方法は次の通りである。なお、本実施例は
本発明の一実施態様を記載したものであり、これにより
本発明が限定されるものではない。

【００４４】（調製方法）Ａ液は、セメント系固化材と
水をハンドミキサーで２分間混練して調製し、次いで軽
量化の場合はさらに、所定の混合量となるように気泡
（起泡剤を水で２５倍希釈後、２５倍発泡させたもの）
又は発泡ビーズを投入し、ハンドミキサーで３０秒混合
して調製した。重量化の場合も、軽量化の場合と同様に
さらに砂礫を投入し、ハンドミキサーで３０秒混合して
調製した。

【００４５】Ｂ液は、ベントナイトと水を往復攪拌ミキ
サーで５分間混練して調製した。Ａ液とＢ液の混合は、
ハンドミキサーで１０〜１５秒程度混練して調製した。

【００４６】（試験材料）試験に使用した材料は以下の
通りである。セメント：住友大阪セメント（株）製セメント系固化材
商標：「タフロック」可塑化材：ベントナイトＡ（膨潤力１６．０）：ベントナイトＢ（膨潤力８．０）起泡剤：住友大阪セメント（株) 製商標：「スミシ
ールドＡ」混和剤：花王（株）製高性能減水剤商標：「マイテ
ィ１５０」発泡ビーズ：発泡スチロール製５０倍発泡比重３２
ｇ／ｌ（リットル）平均粒径２ｍｍ砂礫（砂と礫の混在品）：千葉県木更津市産（礫分４
％、砂分９０％、細粒分６％）、密度２．６８g/cm³

【００４７】（試験項目）試験項目として「供試体の比
重測定」、「水中養生における供試体の比重の変化」、
「供試体の消泡状態の確認」、「フロー値の測定」、並
びに「可塑化の性能判定」を行った。

【００４８】尚、フロー値については、日本道路公団規
格「エアモルタル及びエアミルクの試験方法（ＪＨＳＡ
３１３−１９９２）」のコンシステンシー試験方法のシ
リンダー法に準拠した。これは、内径８cm高さ８cmのシ
リンダーに試料を入れ、引き抜き後の試料の底面の直径
を計測することにより測定した。

【００４９】また、可塑化の性能判定については土木学
会水中不分離コンクリート設計施工指針付属書２水中不
分離コンクリートの水中分離度試験方法により試験を行
った。即ち、１０００ｃｃのビーカーに予め８００ｃｃ
の水を入れ、可塑性注入材５００ｇを１０分割し、１分
割分づつヘラを用いて水面上より投入し、懸濁状況を目
視し、以下の基準に従って判定した。本試験では、可塑
化の良好なものほど得られた可塑性注入材はゲルが強固
で、水中を下降しても懸濁は少ないという判定になる。
即ち、可塑化の性能と懸濁の度合いは負の相関にある。

【００５０】判定基準は以下の通りである。［内容］［判定の内容］［記号］可塑化優 …まったく懸濁がない。 ………… ◎ 可塑化良 …やや懸濁が認められる。 ………… ○ 可塑化不良…懸濁がある。 ………… △ 可塑化不可…可塑化していないため本試験に供していない。… ×

【００５１】〔実施例１〕本例では、比重調整用の粒体
を混合した供試体の密度の測定を行った。本例では、Ａ
液に比重調整用の粒体として発泡ビーズを混合した供試
体（配合１）と、比重調整用の粒体として砂礫を混合し
た供試体（配合２）と、比重調整用の粒体を混合しない
供試体（配合３，４，５）とを作製し、これらの比重を
測定した。その結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１に示した結果から、比重調整用の粒体
を加えていない配合例３，４，５に対して発泡ビーズを
加えた配合１は比重が小さく、砂礫を加えた配合２は比
重が大きいところから、比重調整用の粒体を加えること
により、比重調整用の粒体を加えない場合と比較して注
入材の比重をより大な範囲で調整することができること
が分かる。

【００５４】〔実施例２〕本例では水中養生における供
試体の密度を測定した。Ａ液に気泡だけを混合した供試
体と、発泡ビーズのみを混合した供試体（φ５cm×Ｈ１
０cm）を各３本作製し、各供試体を水中で養生し、所定
時間経過後に供試体の密度を測定した。本試験によれ
ば、供試体の密度の増加がないほど、注入・充填後にお
ける注入材への地下水等の浸入が少ないことが分かる。
表２に気泡だけを混合した供試体の配合を、表３に発泡
ビーズを混合した供試体の配合を、表４に各供試体の密
度変化を示す。なお、表２、表３中の単位のうち、kg/m
³およびl/m³とは、可塑性注入材１m³中の該当成分量
（kg、l ）を示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】表４によれば、気泡を混合した供試体の密
度が増加しているのに対して、発泡ビーズを混合した供
試体の密度が殆ど変化しておらず、注入材の充填後にお
ける注入材への地下水等の浸入が少ないことが分かる。

【００５９】〔実施例３〕本例では、供試体の消泡状態
の確認を行った。Ａ液又はＢ液に気泡または発泡ビーズ
を混合した液を以下の配合により作液し、各液をホバー
トミキサにより連続して混練する間において、混練直
前、混練５分後、混練１０分後及び混練１５分後にそれ
ぞれ３回ずつ混練後の試料を採取して、密度測定を行
い、密度変化の大小で消泡の判定を行った。混練直前の
密度は混練前各材料の密度より計算で求めた。

【００６０】本試験によれば、ポンプ圧送によりＡ液、
Ｂ液を搬送する場合を想定して連続して各液を混練し、
各液の密度変化を測定した結果に基づき、密度変化が大
きいほど消泡の度合いが大きいと判定することができ
る。Ａ液の配合を表５に、Ｂ液の配合を表６に示し、密
度変化の状態を表７に示す。

【００６１】

【表５】

【００６２】

【表６】

【００６３】

【表７】

【００６４】表７によれば、Ａ液、及びＢ液に気泡を混
合したものでは、密度が増加する傾向があるのに対し
て、発泡ビーズを混合したものでは密度変化がないこと
が分かる。即ち、発泡ビーズを混合した場合にはポンプ
圧送によりＡ液、Ｂ液を搬送する場合消泡の度合いが小
さいことが分かる。

【００６５】〔実施例４〕本例は、セメント系固化材
量、ベントナイト量及び全水量を一定として、セメント
ミルク及びベントナイトミルク調製時の水の配合量を変
えて試験を行ったものである。なお、表８〜１０中の単
位のうち、kg/m³およびl/m³とは、可塑性注入材１m³中
の該当成分量（kg、l ）を示す。表８にセメントミルク
とベントナイトミルクの配合量及び試験結果を示す。

【００６６】

【表８】

【００６７】表８より同一の材料使用量でも水量の配分
により可塑化性能が変わることが分かる。これは、Ｂ液
中のベントナイト分散性を良くすることにより、可塑化
性能が向上するためである。従って、配合設定の可能な
範囲でＢ液の水量を多く配分することが好ましいことが
分かる。尚、セメント系固化材：水＝１：０．５が良好
であるので、Ａ液中の水量の下限はセメント系固化材：
水＝１：０．３とし、セメント系固化材：水＝１：１．
１が不良であるので、Ａ液中の水量の上限はセメント系
固化材：水＝１：１とする。

【００６８】〔実施例５〕本例は、セメント系固化材及
びベントナイト添加量を変更して試験を行ったものであ
る。表９にセメント系固化材及びベントナイト添加量、
混合後の可塑性のフロー値、及び性状判定を併せて示
す。尚、本例ではセメント系固化材：水＝１：０．５と
一定にした。

【００６９】

【表９】

【００７０】表９より、ベントナイト：水＝１：５．
２、１：６．３、１：８のフロー値の値を外挿すると、
ベントナイト：水＝１：１２程度がＢ液中の水量の上限
であることが分かる。また可塑性注入材として好適なフ
ロー値は８０ｍｍ以上であるので、Ｂ液中のベントナイ
ト：水＝１：４程度がＢ液中の水量の下限であることが
分かる。

【００７１】〔実施例６〕本例は、膨潤力１６．０のベ
ントナイトＡと、膨潤力８．０のベントナイトＢとを使
用してベントナイトミルクを調製した場合の試験を行っ
たものである。表１０にＡ液、及びＢ液の配合量と、試
験結果を示す。

【００７２】

【表１０】

【００７３】表１０により、膨潤力１５未満のベントナ
イトＢを使用した場合でも可塑化は可能である（配合
３：実施例）が、ベントナイトＡ使用の場合（配合１：
実施例）と比較して添加量は増加することが分かる。ま
た、ベントナイトＢを使用した場合、添加量をさらに増
加する（配合４：比較例）と使用できないことが分か
る。以上から、ベントナイトの膨潤力は１５以上が好適
であることが分かる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、化学
的に安定しており、安価で容易に入手可能な天然の鉱物
であるベントナイトを可塑化材として用い、セメントミ
ルク又はセメントエアミルクとベントナイトミルクと比
重調整用の粒体とを攪拌混合して形成される可塑性注入
材を提供するものである。また、本発明において、上記
粒体を発泡ビーズとすれば、可塑性注入材の比重を、セ
メントエアミルクとベントナイトミルクとを混練した可
塑性注入材と同程度に軽量のものとすることができるう
えに、両ミルクが混練されるまでの間の圧送途中におい
て、セメントミルク中から発泡ビーズが分離することが
防止されるという効果を奏する。また、上記粒体を砂、
礫とすることにより、可塑性注入材の比重をセメントミ
ルクまたはセメントエアミルクとベントナイトミルクと
を混練した可塑性注入材より大きくすることができ、水
中に注入した場合でも水に浮くことなく所定の個所を充
填することができるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） //(Ｃ０４Ｂ 28/02 14:10） 111:70 Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｆターム(参考） 2D040 AA06 AB01 CA01 CA09 CA10 CB03 4G012 PA04 PA06 PA23 PE01 4H026 CA01 CB05 CB08 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントミルク、又はセメントミルクに気
泡を混入したセメントエアミルクと、ベントナイトミル
クとを攪拌混合して形成される可塑性注入材であって、
該可塑性注入材中には比重調整用の粒体が混合されてい
ることを特徴とする可塑性注入材。
【請求項２】上記粒体は、発泡ビーズであることを特徴
とする請求項１に記載の可塑性注入材。
【請求項３】上記粒体は、砂、および礫から選ばれる少
なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の
可塑性注入材。
【請求項４】セメントミルク、又はセメントエアミルク
の中のセメントと水との配合比が重量比で１対０．３か
ら１対１であり、ベントナイトミルク中のべントナイト
と水との配合比が重量比で１対４から１対１２である請
求項１、請求項２又は請求項３に記載の可塑性注入材。
【請求項５】ベントナイトの膨潤力が１５以上である請
求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の可塑
性注入材。
【請求項６】可塑性注入材の容積に対する気泡と比重調
整用の粒体との合計の混合体積量が６０％以下である請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に
記載の可塑性注入材。