JPH039987A - グラウト材 - 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〕 本発明はセメント−水ガラス系グラウトの改良に係り、
詳細には、数時間の凝固時間を持続して長時間後に地盤
中で確実に固結せしめ、かつ長期固結強度に優れたセメ
ント−水ガラス系グラウト材に関する。

〔従来の技術〕

セメント−水ガラス系グラウトとして従来、高モル比水
ガラス（モル比３前後の３号水ガラス）を用い、凝固時
間が１〜数分のグラウトがＬＷ工法として実用化されて
いる。このグラウトは凝固時間を数秒に短縮し、かつ長
期固結強度を増強するために、消石灰または生石灰の添
加がはかられている。

また、このグラウトは凝固時間を延長せしめるためには
、水ガラスやセメントの濃度を低下させるが、強度の劣
化が激しい。その改良法としてモル比１．４〜２．５、
濃度（Ｓ　ｉ　Ｏｘ　＋Ｎ　ａ　２０重量％）３３〜４
５％の水ガラスとセメント懸濁液を合流混合して数分程
度を要して凝固せしめる工法が考案されている。

また、水ガラス−セメント系グラウトにおいて、低モル
比水ガラス水溶液とセメント懸濁液の未固結流動性ゲル
を粘性土に混合、またはこのグラウトに水酸化アルミニ
ウム膠状沈殿物等を添加して砂地地盤に混合する考案が
なされている。しかしこの工法は水ガラスの同一濃度に
対してモル比が低下するに従って強度劣化をきたしてい
る。

水ガラスと硫酸を主とした酸性剤との強制混合によって
得た酸性シリカゾルとセメン）ＩＱ濁液からなる系に溶
解性アルカリ剤を加えて凝固時間を数１０秒から数分程
度に調整する工法も考案されている。

この工法においても凝固時間を数時間持続せしめること
は不可能で、かつ好ましからざる硫酸イオン流出の懸念
を生ずる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

凝固時間を数時間まで長びかせて均等混合による１シヨ
ツト注入を可能にし、しかもそれ自体で長期固結強度と
恒久性に優れた水ガラス−セメント系グラウトは現在の
ところ未だに開発されていない。

そこで、本発明の目的は数時間の凝固時間を持続し、し
かも均一な固結体と強固な固結強度を示す水ガラス−セ
メント系グラウト材を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、モル比１
．０〜２．４の水ガラスと、セメントと、石灰とを有効
成分としてなることを特徴とする。

前述水ガラスにおいて、モル比は好ましくは１．５〜２
．２である。また、石灰とは消石灰および／または生石
灰であり、この配合量は消石灰換算で２〜１０重量／容
量％（生石灰として１．５〜８重量／容量％）である。

〔作用〕

水ガラス−セメント系グラウトにおいて、使用する水ガ
ラスのモル比を低下せしめると、モル比が２近辺以下で
急に凝固することなく流動性の状態を長時間持続し、こ
の混合液をそのまま放置しておくと離漿現象を起こして
上澄液を生じて沈殿し、その沈殿物は強度的にも軟弱で
ある。

このような混合物は明白なゲル化時点がみられず、注入
範囲外へ逸脱してしまい、また強度並びに水密性も不充
分で注入材としては不適当である。

本発明は低いモル比の水ガラスにセメントおよび消石灰
又は生石灰を加えると、−変して揺変現象を呈し、粘性
を増すが、凝固に至らず流動性の状態を数時間持続した
のちに流動性を失ってゲル化し、しかも石灰無添加の場
合に比べて固結体の離漿水はほとんどなく、均一な状態
の固結体を得ることができ、水中養生により著しく強度
の増加がみられた。

従って低モル比の水ガラス水溶液−セメント−石灰系か
らなるグラウト材は、従来のセメン）−水ガラス系グラ
ウト材では不可能な１シヨツト注入を可能にし、しかも
長期固結強度の増強と優れた恒久性が期待できる。特に
水ガラスとしてモル比が１．０〜２．４、好ましくは１
．５〜２．２、石灰２〜１０重量／容量％（消石灰換算
）の範囲にあるものは数時間後には確実にゲル化し強度
的にも優れている。

〔発明の実施例〕

以下実施例により具体的に詳述する。

実施例 １、使用水ガラス モル比の異なる表−１に示す５種類の水ガラスを使用す
る。

２、水ガラス−セメント系グラウト 表−１の各種モル比の水ガラス水溶液をＡ液とし、Ｂ液
としてセメントの水懸濁液を用い、Ａ液とＢ液の混合に
よる結果を表−２に示す表−２から次のことがわかる。

（１）使用水ガラスのモル比が３．１から１．９７と低
下するに従って凝固時間は長くなり、強度は低下してい
く。

（２）使用水ガラスのモル比がさらに低下するとゲル化
することなく上澄液を生じて沈殿する。沈殿物の強度は
モル比３付近の水ガラスの場合に比べて著しく弱く、ま
た固結体自体の離漿水も多い。

３、水ガラス−セメント−消石灰（または生石灰）系グ
ラウト表−１の各種モル比の水ガラス水溶液をＡ液とし
、Ｂ液としてセメント・消石灰（または生石灰）の水懸
濁液を用い、Ａ液とＢ液の混合による結果を表−３に示
す。

表−３から次のことがわかる。

（１）モル比３．１と２．５の水ガラスを使用の場合は
表−２のそれに相当する系よりも凝固時間は短縮し、強
度的にも優れた固結体を得た。従って短時間凝固として
は優れたグラウトである。

（２）モル比１．９７の水ガラスを使用の場合、表−２
のそれに相当する系では３〜５分の凝固時間であったも
のが、−変して揺変現象を呈し、粘性を増すが流動性を
数時間持続しながら明白なゲル化状態となり流動性を失
い凝固に至る。

しかも強度は表−２の石灰類無添加の場合より増加、特
に水中養生３０日口の増加は著しい。

（３）モル比１．５１．１．０４の水ガラスを使用の場
合でもモル比１．９７の場合と同じ傾向を示す。

モル比１．０４となると揺変現象によって粘性の増加が
著しく、半凝固状態に近い状態になるためモル比１．５
以上の水ガラスを併用することが好ましい。

（４）消石灰または生石灰の使用量は多い程離漿水は少
なく、固結強度も優れ、消石灰は２重量／容量％以上、
生石灰は１．５重量／容量％以上の添加が望ましい。し
かし、消石灰は１０重量／容量％以上、生石灰は８重量
／容量％以上の多量添加は粘性の増加で混合系の初期か
ら流動性に欠はゲル化時が不明瞭となる。

本発明は水ガラス、セメント、石灰類の量を変えること
により、また塩化カルシウムその他の塩類を併用するこ
とによりゲル化時間を調整できるのは勿論である。

〔発明の効果〕

セメント−水ガラス（高モル比）の系、またはセメント
−水ガラス（高モル比）−石灰類からなる系では、数分
から数ｌθ秒程度の凝固時間で固結せしめるのに適して
いるが数時間の凝固時間で固結し、しかも強固な固結を
うることは不可能とされていた。本発明は、モル比１．
０〜２．４、好ましくは１．５〜２．２の低モル比が水
ガラスとセメント−消石灰（または生石灰）からなる系
において起る揺変現象と所定時間後に明白なゲル化が生
じて流動性がなくなることに着目して、数時間の長時間
を要して凝固せしめ、しかも生成した固結体は強度特に
長期強度に極めてすぐれた均一な固結体をうることがで
きる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モル比１．０〜２．４の水ガラスと、セメントと
   、石灰とを有効成分としてなるグラウト材。
2. （２）請求項第１項のグラウト材において、水ガラスの
   モル比が１．５〜２．２であるグラウト材。
3. （３）請求項第１項のグラウト材において、石灰が消石
   灰および／または生石灰であるグラウト材。
4. （４）請求項第１項のグラウト材において、石灰配合量
   が消石灰換算で２〜１０重量／容量％であるグラウト材
   。