JPH04356587A - 裏込め注入材 - Google Patents
裏込め注入材Info
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- JPH04356587A JPH04356587A JP3031329A JP3132991A JPH04356587A JP H04356587 A JPH04356587 A JP H04356587A JP 3031329 A JP3031329 A JP 3031329A JP 3132991 A JP3132991 A JP 3132991A JP H04356587 A JPH04356587 A JP H04356587A
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- 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
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- 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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水ガラス・消石灰・
フライアッシュおよび／またはスラグの系あるいはさら
にセメントおよび／またはポゾラン類を併用した系から
なる裏込め注入材に係り、特に、短時間（１分以内）で
凝固し、耐久性に優れた裏込め注入材に関する。
フライアッシュおよび／またはスラグの系あるいはさら
にセメントおよび／またはポゾラン類を併用した系から
なる裏込め注入材に係り、特に、短時間（１分以内）で
凝固し、耐久性に優れた裏込め注入材に関する。
【０００２】
【従来の技術】裏込め注入材として従来、ＪＩＳ３号水
ガラス（モル比３前後）とセメントからなる凝固時間が
１分〜数分の系が実用化されているが、この凝固時間を
数秒〜１分以内に短縮するために上記の系にさらに消石
灰または生石灰等の添加が図られている。しかし、これ
らは長期固結強度に劣り、耐久性を期待することは難し
い現状である。
ガラス（モル比３前後）とセメントからなる凝固時間が
１分〜数分の系が実用化されているが、この凝固時間を
数秒〜１分以内に短縮するために上記の系にさらに消石
灰または生石灰等の添加が図られている。しかし、これ
らは長期固結強度に劣り、耐久性を期待することは難し
い現状である。
【０００３】また、３号水ガラスと石灰類（主として消
石灰）、スラグまたはポゾラン類からなる系も提案され
ているが、長期強度に問題があり、短時間でゲル化し、
かつ耐久性に優れた裏込め注入材は得られていないのが
実情である。
石灰）、スラグまたはポゾラン類からなる系も提案され
ているが、長期強度に問題があり、短時間でゲル化し、
かつ耐久性に優れた裏込め注入材は得られていないのが
実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】シールド工事等のト
ンネル工事においては、掘削後周辺地山がゆるむ前に覆
工コンクリート板と地山の空間を直ちに固結物で填充す
る必要がある。また、構造物ができ上がった後、固結な
らびに止水効果が半永久的に保持できれば、トンネルの
メンテナンスが安くすみ、極めて経済的である。ところ
が、従来の裏込め注入材は耐久性が期待できず、数年後
には漏水現象を起こすことが普通であった。
ンネル工事においては、掘削後周辺地山がゆるむ前に覆
工コンクリート板と地山の空間を直ちに固結物で填充す
る必要がある。また、構造物ができ上がった後、固結な
らびに止水効果が半永久的に保持できれば、トンネルの
メンテナンスが安くすみ、極めて経済的である。ところ
が、従来の裏込め注入材は耐久性が期待できず、数年後
には漏水現象を起こすことが普通であった。
【０００５】本発明者は凝固時間を数秒から１分以内の
短時間とし、しかも耐久性に優れた裏込め注入材を開発
すべく研究を重ねた結果、モル比が ２．５以下の水ガ
ラスにフライアッシュおよび／またはスラグ、消石灰を
混合することにより、所望の凝固時間で極めて耐久性に
優れた裏込め注入材を得ることを見出し、さらに上記の
系に、セメントその他のポゾラン類を併用することによ
り、凝固時間を遅延または加速せしめて所望の凝固時間
を調整することを見出し、本発明を完成するに至った。
短時間とし、しかも耐久性に優れた裏込め注入材を開発
すべく研究を重ねた結果、モル比が ２．５以下の水ガ
ラスにフライアッシュおよび／またはスラグ、消石灰を
混合することにより、所望の凝固時間で極めて耐久性に
優れた裏込め注入材を得ることを見出し、さらに上記の
系に、セメントその他のポゾラン類を併用することによ
り、凝固時間を遅延または加速せしめて所望の凝固時間
を調整することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】一般に低モル比水ガラスに石灰とフライア
ッシュまたはスラグを混合すると、凝固時間が大幅に延
長し、数１０秒以内、好ましくは１０数秒〜数秒で凝固
せしめることは困難であると考えられてきたが、本発明
者はある特定の配合と条件によってそれが可能であり、
かつ耐久性も維持できることを見出した。
ッシュまたはスラグを混合すると、凝固時間が大幅に延
長し、数１０秒以内、好ましくは１０数秒〜数秒で凝固
せしめることは困難であると考えられてきたが、本発明
者はある特定の配合と条件によってそれが可能であり、
かつ耐久性も維持できることを見出した。
【０００７】そこで、本発明の目的はこれらの問題を解
決するために、凝固時間が数秒から１分以内で調整が容
易であり、かつ耐久性に極めて優れた裏込め注入材を提
供するものである。
決するために、凝固時間が数秒から１分以内で調整が容
易であり、かつ耐久性に極めて優れた裏込め注入材を提
供するものである。
【０００８】
【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、本発明裏込め注入材によれば、水ガラス・消石灰
・フライアッシュおよび／またはスラグを含み、さらに
好ましくはこれらにセメントおよび／またはポゾラン類
を併用し、次の条件 （イ）および（ロ） を満たすこ
とを特徴とする。 （イ）水ガラスのモル比が ２．５以下である。 （ロ）水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／また
はスラグに水を加えた混合液１０００ｍｌ中に含まれる
消石灰の量が１００ｇ以上、フライアッシュおよび／ま
たはスラグの量が１００ｇ以上、水ガラスの量がＳｉＯ
２ 換算で ２０ｇ以上である。
ため、本発明裏込め注入材によれば、水ガラス・消石灰
・フライアッシュおよび／またはスラグを含み、さらに
好ましくはこれらにセメントおよび／またはポゾラン類
を併用し、次の条件 （イ）および（ロ） を満たすこ
とを特徴とする。 （イ）水ガラスのモル比が ２．５以下である。 （ロ）水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／また
はスラグに水を加えた混合液１０００ｍｌ中に含まれる
消石灰の量が１００ｇ以上、フライアッシュおよび／ま
たはスラグの量が１００ｇ以上、水ガラスの量がＳｉＯ
２ 換算で ２０ｇ以上である。
【０００９】
【作用】消石灰による水ガラスの凝固は一般の無機系水
ガラスの凝固にみられるように、添加量および温度変化
による凝固時間の変動は激しく、凝固体の強度にも限度
がある。フライアッシュは煙道ガス中の細かい灰の粒子
であり、スラグは鉱物質原料の溶媒によって生ずる非金
属物質で何れもＳｉＯ２ を含み、低モル比水ガラスと
消石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグをある
範囲で混合することにより、フライアッシュまたはスラ
グ中のＳｉＯ２ が水ガラスのアルカリ量との関係にお
いて速やかに系内で何らの型で強固に結合するものと思
われる。
ガラスの凝固にみられるように、添加量および温度変化
による凝固時間の変動は激しく、凝固体の強度にも限度
がある。フライアッシュは煙道ガス中の細かい灰の粒子
であり、スラグは鉱物質原料の溶媒によって生ずる非金
属物質で何れもＳｉＯ２ を含み、低モル比水ガラスと
消石灰からなる系にフライアッシュまたはスラグをある
範囲で混合することにより、フライアッシュまたはスラ
グ中のＳｉＯ２ が水ガラスのアルカリ量との関係にお
いて速やかに系内で何らの型で強固に結合するものと思
われる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。
【００１１】１．使用材料
（１）水ガラス
モル比の異なる表１に示す組成の４種類の水ガラスを使
用。
用。
【００１２】
【００１３】（２）消石灰
工業用消石灰で粒径 ５９０μｍ 全通、 １４９μｍ
３．０％以下のものを使用。
３．０％以下のものを使用。
【００１４】（３）フライアッシュ
次の物性値のものを使用。強熱減量： ０．６％、Ｓｉ
Ｏ２ ：４９．８％、比重：２．２９、最大粒子径：
２．５μ
Ｏ２ ：４９．８％、比重：２．２９、最大粒子径：
２．５μ
【００１５】（４）スラグ
次の組成の珪酸性スラグを使用。
ＳｉＯ２ ：３５．５％、ＣａＯ：４４．３％、 Ａ
ｌ２Ｏ３ ：１２．７％
ｌ２Ｏ３ ：１２．７％
【００１６】（５）セメント
ポルトランドセメントを使用。
【００１７】（６）珪藻土
次の組成からなる珪藻土を使用。
強熱減量： ６．６％、ＳｉＯ２ ：８０．８％、Ａｌ
２Ｏ３ ： ８．１％
２Ｏ３ ： ８．１％
【００１８】２．水ガラスと消石灰からなる系表１にお
ける（１）、（３）、（４） の３種類の水ガラス液に
消石灰の水懸濁液を混合した時の凝固時間ならびに凝固
体の水中養生における一軸圧縮強度を表２に示す。
ける（１）、（３）、（４） の３種類の水ガラス液に
消石灰の水懸濁液を混合した時の凝固時間ならびに凝固
体の水中養生における一軸圧縮強度を表２に示す。
【００１９】
【００２０】表２からわかるように消石灰の添加量の変
化による凝固時間の変動は、一般の無機系水ガラス硬化
材にみられるように非常に激しく、また、水ガラスのモ
ル比が大きいほど凝固時間は短く、モル比が小さいほど
凝固時間は長くなり、数秒から１分以内での調整は極め
て難しい。
化による凝固時間の変動は、一般の無機系水ガラス硬化
材にみられるように非常に激しく、また、水ガラスのモ
ル比が大きいほど凝固時間は短く、モル比が小さいほど
凝固時間は長くなり、数秒から１分以内での調整は極め
て難しい。
【００２１】３．水ガラス・消石灰・フライアッシュお
よび／またはスラグからなる系 （１）３号水ガラスの使用の場合 ３号水ガラスとして表１の（１）（モル比 ３．０５）
の３号水ガラスと消石灰からなる系にフライアッシュま
たはスラグを添加混合した系である。凝固時間および凝
固体の水中養生における一軸圧縮強度を表３に示す。
よび／またはスラグからなる系 （１）３号水ガラスの使用の場合 ３号水ガラスとして表１の（１）（モル比 ３．０５）
の３号水ガラスと消石灰からなる系にフライアッシュま
たはスラグを添加混合した系である。凝固時間および凝
固体の水中養生における一軸圧縮強度を表３に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】（２）低モル比水ガラス使用の場合（ａ）
消石灰・フライアッシュ・スラグの量を変化させた場合
。 低モル比水ガラスとして表１の（３）（モル比 ２．０
０）を使用し、消石灰、フライアッシュ、スラグの量を
変化させた時の凝固時間および凝固体の水中養生におけ
る一軸圧縮強度を表４に示す。 （ｂ）水ガラスの量を変化させた場合。 表１の（３） の水ガラスを主に使用し、その量を変化
させた時の凝固時間および凝固体の水中養生における一
軸圧縮強度を表５に示す。
消石灰・フライアッシュ・スラグの量を変化させた場合
。 低モル比水ガラスとして表１の（３）（モル比 ２．０
０）を使用し、消石灰、フライアッシュ、スラグの量を
変化させた時の凝固時間および凝固体の水中養生におけ
る一軸圧縮強度を表４に示す。 （ｂ）水ガラスの量を変化させた場合。 表１の（３） の水ガラスを主に使用し、その量を変化
させた時の凝固時間および凝固体の水中養生における一
軸圧縮強度を表５に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】以上の （１）、（２）から３号水ガラス
（モル比３．０５） を使用した場合、表３からわかる
ように凝固時間は瞬結から数秒であり、一軸圧縮強度は
初期においては比較的高いが、３０日経過後頃からその
延びはゆるやかとなり、３６日後の強度でせいぜい１０
数ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度である。これに比べて低モル比
水ガラス（モル比＜２．５）使用の場合は表４、表５か
らわかるように凝固時間は全般に若干長びいて数秒から
１分以内での調整が容易となり、固結強度、特に、経日
とともにその延びは著しく（３０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２
）、裏込め注入材として極めて優れていることがわかる
。ここで、消石灰、フライアッシュ、スラグの使用量が
、ＡＢ合流液１０００ｍｌ中１００ｇ以下の場合（実施
Ｎｏ．１１、１６、２１、２５） では、凝固時間は
１００〜４００ 秒と長く、強度は３６０日経過後の強
度でせいぜい２０ｋｇｆ／ｃｍ２ にとどまっている。 使用水ガラス量としては表５からわかるように、ＳｉＯ
２ 換算でＡＢ合流液１０００ｍｌ中 ２０ｇ以上が適
当で、２０ｇ 以下（実施Ｎｏ．３１、３７） では急
激に強度は劣化している。
（モル比３．０５） を使用した場合、表３からわかる
ように凝固時間は瞬結から数秒であり、一軸圧縮強度は
初期においては比較的高いが、３０日経過後頃からその
延びはゆるやかとなり、３６日後の強度でせいぜい１０
数ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度である。これに比べて低モル比
水ガラス（モル比＜２．５）使用の場合は表４、表５か
らわかるように凝固時間は全般に若干長びいて数秒から
１分以内での調整が容易となり、固結強度、特に、経日
とともにその延びは著しく（３０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２
）、裏込め注入材として極めて優れていることがわかる
。ここで、消石灰、フライアッシュ、スラグの使用量が
、ＡＢ合流液１０００ｍｌ中１００ｇ以下の場合（実施
Ｎｏ．１１、１６、２１、２５） では、凝固時間は
１００〜４００ 秒と長く、強度は３６０日経過後の強
度でせいぜい２０ｋｇｆ／ｃｍ２ にとどまっている。 使用水ガラス量としては表５からわかるように、ＳｉＯ
２ 換算でＡＢ合流液１０００ｍｌ中 ２０ｇ以上が適
当で、２０ｇ 以下（実施Ｎｏ．３１、３７） では急
激に強度は劣化している。
【００２７】以上、総合的にみると、水ガラスとしては
低モル比（モル比 ２．５以下） 水ガラスを用い、Ａ
Ｂ合流液１０００ｍｌ中水ガラス量はＳｉＯ２ 換算で
２０ｇ以上、消石灰、フライアッシュ、スラグの使用
量はそれぞれ１００ｇ以上にあることが適当であること
がわかる。なお、実施Ｎｏ．４５ にみるごとく、フラ
イアッシュとスラグを併用して用いてもよいことは勿論
である。
低モル比（モル比 ２．５以下） 水ガラスを用い、Ａ
Ｂ合流液１０００ｍｌ中水ガラス量はＳｉＯ２ 換算で
２０ｇ以上、消石灰、フライアッシュ、スラグの使用
量はそれぞれ１００ｇ以上にあることが適当であること
がわかる。なお、実施Ｎｏ．４５ にみるごとく、フラ
イアッシュとスラグを併用して用いてもよいことは勿論
である。
【００２８】４．セメント・ポゾラン類併用の場合前述
の如く、凝固時間は数秒から１分以内でき得れば数秒〜
１０数秒で凝固せしめることが好ましく、ここで凝固時
間が４８秒を示している表４の実施Ｎｏ．１２ におい
てこの系にポゾランとして珪藻土７０ｇ を添加するこ
とにより凝固時間は１８秒に短縮し、 ３６０日後の強
度も３５．７ｋｇｆ／ｃｍ２ と若干強化された。表４
の実施Ｎｏ．１５は凝固時間２秒でこの系の消石灰を５
０ｇ 減量してそのかわりにセメントを５０ｇ 添加し
た。凝固時間は８秒となり、固結強度はほとんど変わり
はなかった。このようにセメント・ポゾラン類の併用は
、所望の凝固時間を得るための調整として利用すること
ができる。
の如く、凝固時間は数秒から１分以内でき得れば数秒〜
１０数秒で凝固せしめることが好ましく、ここで凝固時
間が４８秒を示している表４の実施Ｎｏ．１２ におい
てこの系にポゾランとして珪藻土７０ｇ を添加するこ
とにより凝固時間は１８秒に短縮し、 ３６０日後の強
度も３５．７ｋｇｆ／ｃｍ２ と若干強化された。表４
の実施Ｎｏ．１５は凝固時間２秒でこの系の消石灰を５
０ｇ 減量してそのかわりにセメントを５０ｇ 添加し
た。凝固時間は８秒となり、固結強度はほとんど変わり
はなかった。このようにセメント・ポゾラン類の併用は
、所望の凝固時間を得るための調整として利用すること
ができる。
【００２９】
【発明の効果】以上の事実から、本発明にかかる裏込め
注入材は次の効果が明らかに認められる。
注入材は次の効果が明らかに認められる。
【００３０】１．低モル比（モル比＜２．５）の水ガラ
スと消石灰・フライアッシュ・スラグの使用量を適宜組
合わせることによって数秒から１分以内での凝固時間の
調整が容易である。
スと消石灰・フライアッシュ・スラグの使用量を適宜組
合わせることによって数秒から１分以内での凝固時間の
調整が容易である。
【００３１】２．セメント・ポゾラン類を一部併用して
凝固時間をさらに調整することができる。
凝固時間をさらに調整することができる。
【００３２】３．強度に優れ、特に経日とともにその増
強は著しく、したがって長期強度、耐久性に極めて優れ
た裏込め材である。
強は著しく、したがって長期強度、耐久性に極めて優れ
た裏込め材である。
Claims (2)
- 【請求項１】 水ガラス・消石灰・フライアッシュお
よび／またはスラグを含み、次の条件 （イ）および（
ロ） を満たすことを特徴とする裏込め注入材。 （イ）水ガラスのモル比が ２．５以下である。 （ロ）水ガラス・消石灰・フライアッシュおよび／また
はスラグに水を加えた混合液１０００ｍｌ中に含まれる
消石灰の量が１００ｇ以上、フライアッシュおよび／ま
たはスラグの量が１００ｇ以上、水ガラスの量がＳｉＯ
２ 換算で ２０ｇ以上である。 - 【請求項２】 請求項１において、さらにセメントお
よび／またはポゾラン類を併用することよりなる裏込め
注入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132991A JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132991A JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356587A true JPH04356587A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH0742458B2 JPH0742458B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=12328223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132991A Expired - Fee Related JPH0742458B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 裏込め注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742458B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119138A (ja) * | 1993-10-20 | 1995-05-09 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| GB2284841A (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-21 | Kyokado Eng Co | Grouting liquid for injection into the ground |
| JPH0867876A (ja) * | 1994-08-27 | 1996-03-12 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| JPH0873850A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Kyokado Eng Co Ltd | 水ガラス系グラウト材 |
| KR100397249B1 (ko) * | 1999-02-24 | 2003-09-13 | 쿄오까도엔지니어링가부시기가이샤 | 지반 주입용 그라우트재 및 이것을 이용한 지반 주입공법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949283A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk | スラグと石灰を用いた水ガラス系グラウト材 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP3132991A patent/JPH0742458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5949283A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-21 | Shimoda Gijutsu Kenkyusho:Kk | スラグと石灰を用いた水ガラス系グラウト材 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119138A (ja) * | 1993-10-20 | 1995-05-09 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| GB2284841A (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-21 | Kyokado Eng Co | Grouting liquid for injection into the ground |
| JPH07166163A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| GB2284841B (en) * | 1993-12-14 | 1997-06-18 | Kyokado Eng Co | A grouting liquid for injection into a ground |
| JPH0867876A (ja) * | 1994-08-27 | 1996-03-12 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤注入用薬液 |
| JPH0873850A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Kyokado Eng Co Ltd | 水ガラス系グラウト材 |
| KR100397249B1 (ko) * | 1999-02-24 | 2003-09-13 | 쿄오까도엔지니어링가부시기가이샤 | 지반 주입용 그라우트재 및 이것을 이용한 지반 주입공법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742458B2 (ja) | 1995-05-10 |
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