JPH03210385A - 地盤改良剤 - Google Patents
地盤改良剤Info
- Publication number
- JPH03210385A JPH03210385A JP473890A JP473890A JPH03210385A JP H03210385 A JPH03210385 A JP H03210385A JP 473890 A JP473890 A JP 473890A JP 473890 A JP473890 A JP 473890A JP H03210385 A JPH03210385 A JP H03210385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water glass
- cement
- aqueous solution
- ground
- gel time
- Prior art date
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- Pending
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、土壌を安定して地盤を強化すると共に不透水
層を形成し、湧水、漏水の防止を図る地盤改良剤に関す
るものである。
層を形成し、湧水、漏水の防止を図る地盤改良剤に関す
るものである。
従来の地ｇ１改良工法には、水ガラス水溶液とセメント
懸濁液とを混合しつつ地盤に注入し、地盤中で硬化させ
ることによって地盤の強化及び止水を図っていた。 その水ガラスは、Ｎａ２Ｏ１モルに対して５ｉＯｚを３
．０〜３．３モル含んだ３号水ガラス、或いは特別条件
下で使用するＮａｎ０１モルに対して５ｉ０２を１．８
〜２．５モル含んだ一般に１号及び２号水ガラスと称さ
れる低モル比の水ガラスであった。 一般には、３号水ガラス固形分（Ｎａ２Ｏ＋ ５ｉ０７
）を２２．５重量％含む水ガラス水溶液と、セメント量
が３１．５重量％を含むセメント懸濁液とを使用するが
、両者を混合した時点から流動性が無くなって來結する
までの時間（ゲルタイム）が、温度２０℃で約１分間、
１０℃で約２分間、３℃で約３分間と温度降下につれて
遅くなっている。 また、１号、２号水ガラスを使用するものではさらにゲ
ルタイムが遅くなり、温度２０℃で２〜７分間かかるも
のであった・
懸濁液とを混合しつつ地盤に注入し、地盤中で硬化させ
ることによって地盤の強化及び止水を図っていた。 その水ガラスは、Ｎａ２Ｏ１モルに対して５ｉＯｚを３
．０〜３．３モル含んだ３号水ガラス、或いは特別条件
下で使用するＮａｎ０１モルに対して５ｉ０２を１．８
〜２．５モル含んだ一般に１号及び２号水ガラスと称さ
れる低モル比の水ガラスであった。 一般には、３号水ガラス固形分（Ｎａ２Ｏ＋ ５ｉ０７
）を２２．５重量％含む水ガラス水溶液と、セメント量
が３１．５重量％を含むセメント懸濁液とを使用するが
、両者を混合した時点から流動性が無くなって來結する
までの時間（ゲルタイム）が、温度２０℃で約１分間、
１０℃で約２分間、３℃で約３分間と温度降下につれて
遅くなっている。 また、１号、２号水ガラスを使用するものではさらにゲ
ルタイムが遅くなり、温度２０℃で２〜７分間かかるも
のであった・
しかしながら、水を多量に含む地盤や間隙の大きい地盤
において地盤改良範囲を最小に限定して行う場合も多く
、この場合はゲルタイムの短い改良剤が必要となる。 従来ではこの場合、セメント懸濁液のセメント量を５０
％以上に増量するか、セメント懸濁液を水ガラス水溶液
より多くして混合比率を変える方杖、或いはセメント懸
濁液中に石膏や消石灰等のカルシウム系硬化剤を混合し
てゲルタイムの短縮を図るものもあった。 しかしながら、セメン１量を増やせば粘性が高くなって
水ガラス水溶液との混合か不充分になると同時に、地盤
への浸透が非常に困難となる問題点があった。 また、水ガラス水溶液とセメント懸濁液との混合比率を
変えることも両者の混合が不充分となると共に、その注
入ポンプの混合調整が正確にできないことからゲルタイ
ムの変動が大きい問題点があった。 そして、カルシウム系硬化剤を使用する場合は、水和反
応が速いため時間経過と共に増粘して地盤へ注入する前
にセメント懸濁液のみで凝結する欠点があった。 そこで本発明者は、ゲルタイムを短縮する上で種々の欠
点を改善するため、水ガラスの種類を種々変えて改良に
努めた結果、高モル比の水ガラス水溶液を使用すること
により、低粘性で地盤の浸透がよく、温度変化によるゲ
ルタイムの変動が非常に小さくなると共に、地下水の希
釈によるゲルタイムの遅延も少なく強度発現に優れた地
盤改良剤を得たのである。
において地盤改良範囲を最小に限定して行う場合も多く
、この場合はゲルタイムの短い改良剤が必要となる。 従来ではこの場合、セメント懸濁液のセメント量を５０
％以上に増量するか、セメント懸濁液を水ガラス水溶液
より多くして混合比率を変える方杖、或いはセメント懸
濁液中に石膏や消石灰等のカルシウム系硬化剤を混合し
てゲルタイムの短縮を図るものもあった。 しかしながら、セメン１量を増やせば粘性が高くなって
水ガラス水溶液との混合か不充分になると同時に、地盤
への浸透が非常に困難となる問題点があった。 また、水ガラス水溶液とセメント懸濁液との混合比率を
変えることも両者の混合が不充分となると共に、その注
入ポンプの混合調整が正確にできないことからゲルタイ
ムの変動が大きい問題点があった。 そして、カルシウム系硬化剤を使用する場合は、水和反
応が速いため時間経過と共に増粘して地盤へ注入する前
にセメント懸濁液のみで凝結する欠点があった。 そこで本発明者は、ゲルタイムを短縮する上で種々の欠
点を改善するため、水ガラスの種類を種々変えて改良に
努めた結果、高モル比の水ガラス水溶液を使用すること
により、低粘性で地盤の浸透がよく、温度変化によるゲ
ルタイムの変動が非常に小さくなると共に、地下水の希
釈によるゲルタイムの遅延も少なく強度発現に優れた地
盤改良剤を得たのである。
【課題を解決するための手段］
このため本発明は、地盤中に混合注入して地盤中で硬化
させるものであって、Ｎａ２０１モルに対して５ｉｎ２
を３．７〜４．５モルの割合で含有する高モル比の水
ガラス水溶液と、セメント懸濁液とから成るものである
。 なお、水ガラス水溶液とセメント懸濁液とをほぼ同量と
し、水ガラス水溶液における固形分濃度（Ｎａ２Ｏ＋Ｓ
ｉＯ２ ）を８〜３０重量％とすると共に、水ガラス固
形分（Ｎａ２Ｏ＋ ５ｉ０２）の１重量部に対してセメ
ントを０．７〜１０重量部を含んだセメント懸濁液と成
してもよい。 （イ）ここでＮａ２Ｏ１モルに対して５ｉ０２ を３．
７〜４．５モルの割合としたのは、５ｉ０２が３．７モ
ル以下ではゲルタイムを短縮する効果が少ないためであ
り、 ＳｉＯ２を４．５モル以上では固形分が低くて長
期安定性に欠ける水ガラスになるからである。 最適な１ｌｉｌ囲は、Ｎａ２Ｏ１モルに対してＳｉＯ２
を３．８〜４．４モルの割合である。 （＋１）またその水ガラス水溶液のａ度（Ｎａ２Ｏ＋Ｓ
ｉＯ２）は８〜３０重量％が妥当であり、最適には１０
〜２５重量％である水ガラス水溶液を同容量の水と混合
した希釈水ガラスの粘性と温度の関係を示すｗ４１図の
ように、低い粘性を保持できて浸透性が良好となるの１
ある。 （ハ）さらにセメント懸濁液におけるセメント量は、水
ガラス水溶液とセメント懸濁液とを同量使用する場合に
おいては、水ガラス固形分（Ｎａ２Ｏ＋５ｉＯ２）の１
重量部に対して０．７〜１０重量部が妥当であり、この
範囲より少ないとゲルタイムが長くなると共に、これ以
上では初期強度が低くなるからである。なお、好ましく
は１〜８重量部がよい。 （＝）なお、セメント懸濁液のセメントは、普通ポルト
ランドセメントの他、早強ポルトランドセメント、コロ
イドセメント、混合セメント等一般にセメント注入工法
に使用されるセメントであればよく、ゲルタイム、強度
、浸透性等の特性に応じ地盤によって使い分ければよい
。 【作 用】 水ガラス水溶液とセメント懸濁液とを別々ポンプで圧送
し、７字管や二重管等を使用して両者を混合しつつ地盤
に注入させるのである。 モル比（５ｉｎ２／ Ｎａ２Ｏ）が高くても水ガラス潤
度が低い水溶液のため粘性が低いことがら地盤への浸透
性が優れるのである。また該モル比が高いためセメント
懸濁液によって速いゲルタイムとなるのである。
させるものであって、Ｎａ２０１モルに対して５ｉｎ２
を３．７〜４．５モルの割合で含有する高モル比の水
ガラス水溶液と、セメント懸濁液とから成るものである
。 なお、水ガラス水溶液とセメント懸濁液とをほぼ同量と
し、水ガラス水溶液における固形分濃度（Ｎａ２Ｏ＋Ｓ
ｉＯ２ ）を８〜３０重量％とすると共に、水ガラス固
形分（Ｎａ２Ｏ＋ ５ｉ０２）の１重量部に対してセメ
ントを０．７〜１０重量部を含んだセメント懸濁液と成
してもよい。 （イ）ここでＮａ２Ｏ１モルに対して５ｉ０２ を３．
７〜４．５モルの割合としたのは、５ｉ０２が３．７モ
ル以下ではゲルタイムを短縮する効果が少ないためであ
り、 ＳｉＯ２を４．５モル以上では固形分が低くて長
期安定性に欠ける水ガラスになるからである。 最適な１ｌｉｌ囲は、Ｎａ２Ｏ１モルに対してＳｉＯ２
を３．８〜４．４モルの割合である。 （＋１）またその水ガラス水溶液のａ度（Ｎａ２Ｏ＋Ｓ
ｉＯ２）は８〜３０重量％が妥当であり、最適には１０
〜２５重量％である水ガラス水溶液を同容量の水と混合
した希釈水ガラスの粘性と温度の関係を示すｗ４１図の
ように、低い粘性を保持できて浸透性が良好となるの１
ある。 （ハ）さらにセメント懸濁液におけるセメント量は、水
ガラス水溶液とセメント懸濁液とを同量使用する場合に
おいては、水ガラス固形分（Ｎａ２Ｏ＋５ｉＯ２）の１
重量部に対して０．７〜１０重量部が妥当であり、この
範囲より少ないとゲルタイムが長くなると共に、これ以
上では初期強度が低くなるからである。なお、好ましく
は１〜８重量部がよい。 （＝）なお、セメント懸濁液のセメントは、普通ポルト
ランドセメントの他、早強ポルトランドセメント、コロ
イドセメント、混合セメント等一般にセメント注入工法
に使用されるセメントであればよく、ゲルタイム、強度
、浸透性等の特性に応じ地盤によって使い分ければよい
。 【作 用】 水ガラス水溶液とセメント懸濁液とを別々ポンプで圧送
し、７字管や二重管等を使用して両者を混合しつつ地盤
に注入させるのである。 モル比（５ｉｎ２／ Ｎａ２Ｏ）が高くても水ガラス潤
度が低い水溶液のため粘性が低いことがら地盤への浸透
性が優れるのである。また該モル比が高いためセメント
懸濁液によって速いゲルタイムとなるのである。
以下、本発明の詳細を実施例で説明する。
水ガラス水溶液とセメント懸濁液とを夫々２゜Ｏｍｌ得
る標準配合の本例では、表１のように、Ｎａ２Ｏ１モル
ニ対してＳｉＯ２ を３．７．３．８．４．０．４．３
．４．５モルの夫々の割合で含有した水ガラス１００ｍ
、Ｑに水１００ｍＭを加えて溶がした水ガラス水溶液と
、普通ポルトランドセメント８０ｇ或いは１２０ｇを水
で溶がして２００ｍＭのセメント懸濁液を得た。 夏−」 そして、夫々固形分濃度１６％の水ガラス水溶液として
使用した場合、３号水ガラスと比較して温度変化による
ゲルタイム測定結果を第２図に示す。 これによると、３号水ガラスに比べて本例の高モル比水
ガラスは約３分の１のゲルタイムであり低温でもゲルタ
イムの遅延は僅がであった。 第３図には普通ポルトランドセメントに変えて早強ポル
トランドセメントを使用した測定結果を示すが、本例の
高モル比水力ラスを使用することで、セメント以外の一
切の添加剤を加えなくても１０秒以下のゲルタイムを得
ることができたゆ特に冬期施工時に効果的に使用できる
ものである。 また、第４図は普通ポルトランドセメントを使用して本
例の高モル比水ガラス、３号水ガラスの水希釈によるゲ
ルタイム比較を示したもので、第５図には早強ポルトラ
ンドセメントを使用した場合の同様実験のゲルタイムを
示している。 なお、希釈量は表１の標準配合で水ガラス水溶液＋セメ
ント懸濁液の１容量部に対する水の容量部である。 これによると、本例の高モル比改良剤は地下水を多量に
含む地盤において使用した場合、地下水によって希釈さ
れるがゲルタイムの遅延は僅かであり、遅延の著しい３
号水ガラスのように地下汚染の原因となることもない。 さらに、本例の高モル比水ガラス水溶液とセメント懸濁
液を２０℃でａＳ配合して硬化させたホモゲル（直径５
０ＩＩ１１、高さ１００＋＋＋ｍ）をビニール袋に密閉
して約２０℃の水溶中で湿式養生し時間経過によりホモ
ゲルの一軸圧縮強度を実験測定した結果を第６図及び第
７図に示す、なお、第６図は普通ポルトランドセメント
を、第７図は早強ポルトランドセメントを使用した場合
である。 第６図及び第７図から、３号水ガラスに比較して本例の
高モル比水ガラスは極めて初期強度の発現性に優れてい
る。なお、地盤改良は、軟弱地盤や破砕帯の補強、湧水
や漏水の防止等の目的で行うが、地盤改良を行った箇所
を再掘削することも多い。このため必要以上の高い強度
では一般的な機械掘削ができなくなることがしばしば生
じる。 この点、本例の高モル比改良剤は、目的の強度に短時間
でに達すると共に、その強度を持続できるものである。 必要な範囲内で高い強度を得るには特殊配合とすればよ
く１本例の高モル比水ガラスを１４０１１文用いると共
に、９１通ポルトランドセメントを１６０ｇ使用した場
合のホモゲルの一軸圧縮強度を第８図に示す、また、こ
の場合の温度変化によるゲルタイムを第９図に示す。 このように高圧の湧水帯や軟弱な断層破砕帯では高モル
比水ガラス及びセメント量を増量することにより調整で
きるのである。
る標準配合の本例では、表１のように、Ｎａ２Ｏ１モル
ニ対してＳｉＯ２ を３．７．３．８．４．０．４．３
．４．５モルの夫々の割合で含有した水ガラス１００ｍ
、Ｑに水１００ｍＭを加えて溶がした水ガラス水溶液と
、普通ポルトランドセメント８０ｇ或いは１２０ｇを水
で溶がして２００ｍＭのセメント懸濁液を得た。 夏−」 そして、夫々固形分濃度１６％の水ガラス水溶液として
使用した場合、３号水ガラスと比較して温度変化による
ゲルタイム測定結果を第２図に示す。 これによると、３号水ガラスに比べて本例の高モル比水
ガラスは約３分の１のゲルタイムであり低温でもゲルタ
イムの遅延は僅がであった。 第３図には普通ポルトランドセメントに変えて早強ポル
トランドセメントを使用した測定結果を示すが、本例の
高モル比水力ラスを使用することで、セメント以外の一
切の添加剤を加えなくても１０秒以下のゲルタイムを得
ることができたゆ特に冬期施工時に効果的に使用できる
ものである。 また、第４図は普通ポルトランドセメントを使用して本
例の高モル比水ガラス、３号水ガラスの水希釈によるゲ
ルタイム比較を示したもので、第５図には早強ポルトラ
ンドセメントを使用した場合の同様実験のゲルタイムを
示している。 なお、希釈量は表１の標準配合で水ガラス水溶液＋セメ
ント懸濁液の１容量部に対する水の容量部である。 これによると、本例の高モル比改良剤は地下水を多量に
含む地盤において使用した場合、地下水によって希釈さ
れるがゲルタイムの遅延は僅かであり、遅延の著しい３
号水ガラスのように地下汚染の原因となることもない。 さらに、本例の高モル比水ガラス水溶液とセメント懸濁
液を２０℃でａＳ配合して硬化させたホモゲル（直径５
０ＩＩ１１、高さ１００＋＋＋ｍ）をビニール袋に密閉
して約２０℃の水溶中で湿式養生し時間経過によりホモ
ゲルの一軸圧縮強度を実験測定した結果を第６図及び第
７図に示す、なお、第６図は普通ポルトランドセメント
を、第７図は早強ポルトランドセメントを使用した場合
である。 第６図及び第７図から、３号水ガラスに比較して本例の
高モル比水ガラスは極めて初期強度の発現性に優れてい
る。なお、地盤改良は、軟弱地盤や破砕帯の補強、湧水
や漏水の防止等の目的で行うが、地盤改良を行った箇所
を再掘削することも多い。このため必要以上の高い強度
では一般的な機械掘削ができなくなることがしばしば生
じる。 この点、本例の高モル比改良剤は、目的の強度に短時間
でに達すると共に、その強度を持続できるものである。 必要な範囲内で高い強度を得るには特殊配合とすればよ
く１本例の高モル比水ガラスを１４０１１文用いると共
に、９１通ポルトランドセメントを１６０ｇ使用した場
合のホモゲルの一軸圧縮強度を第８図に示す、また、こ
の場合の温度変化によるゲルタイムを第９図に示す。 このように高圧の湧水帯や軟弱な断層破砕帯では高モル
比水ガラス及びセメント量を増量することにより調整で
きるのである。
本発明によると、セメン訃以外に添加剤を一切使用する
ことなくゲルタイムを短縮でき、温度変化によるゲルタ
イムの著しい変動を防止できると共に、地下水によって
希釈されてもゲルタイムの遅延が少なく、またホモゲル
の初期強度の発現性に優れ、掘削するに支障のない強度
を持続でき、さらに粘性が低くてｔ＃盤への浸透性が良
好なことの効果が大きい。 請求項第２項のものでは、その効果が一層優れるのであ
る・
ことなくゲルタイムを短縮でき、温度変化によるゲルタ
イムの著しい変動を防止できると共に、地下水によって
希釈されてもゲルタイムの遅延が少なく、またホモゲル
の初期強度の発現性に優れ、掘削するに支障のない強度
を持続でき、さらに粘性が低くてｔ＃盤への浸透性が良
好なことの効果が大きい。 請求項第２項のものでは、その効果が一層優れるのであ
る・
第１図は実施例の粘度と温度の相関図
第２図はその温度とゲルタイムの相関図、第３図は別セ
メント使用における温度とゲルタイムの相関図、 第４図は希釈量とゲルタイムの相関図、第５図は別セメ
ント使用における希釈量とゲルタイムの相関図、 第６図は養生時間と一軸圧縮強度の相関図、第７図は別
セメント使用における養生時間と一軸圧縮強度の相関図
、 第８図は特殊配合における養生時間と一軸圧縮強度の相
関図、 第９図はその特殊配合における液温とゲルタイムの相関
図である。 第４図
メント使用における温度とゲルタイムの相関図、 第４図は希釈量とゲルタイムの相関図、第５図は別セメ
ント使用における希釈量とゲルタイムの相関図、 第６図は養生時間と一軸圧縮強度の相関図、第７図は別
セメント使用における養生時間と一軸圧縮強度の相関図
、 第８図は特殊配合における養生時間と一軸圧縮強度の相
関図、 第９図はその特殊配合における液温とゲルタイムの相関
図である。 第４図
Claims (2)
- （１）地盤中に混合注入して地盤中で硬化させるもので
あって、Ｎａ＿２Ｏ１モルに対してＳｉＯ＿２を３．７
〜４．５モルの割合で含有する高モル比の水ガラス水溶
液と、セメント懸濁液とから成る地盤改良剤。 - （２）水ガラス水溶液とセメント懸濁液とをほぼ同量と
し、水ガラス水溶液の濃度（Ｎａ＿２Ｏ＋ＳｉＯ＿２）
を８〜３０重量％とすると共に、水ガラス固形分（Ｎａ
＿２Ｏ＋ＳｉＯ＿２）の１重量部に対してセメントを０
．７〜１０重量部を含んだセメント懸濁液と成した請求
項第１項記載の地盤改良剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP473890A JPH03210385A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 地盤改良剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP473890A JPH03210385A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 地盤改良剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210385A true JPH03210385A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11592255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP473890A Pending JPH03210385A (ja) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | 地盤改良剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208131A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-10-20 | Fuji Kagaku Kk | 瞬結性地盤注入用薬液 |
-
1990
- 1990-01-13 JP JP473890A patent/JPH03210385A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208131A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-10-20 | Fuji Kagaku Kk | 瞬結性地盤注入用薬液 |
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