JPH07324189A - 地盤注入用薬液及び該薬液を用いた地盤への薬液注入工法 - Google Patents

地盤注入用薬液及び該薬液を用いた地盤への薬液注入工法

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JPH07324189A
JPH07324189A JP7144593A JP14459395A JPH07324189A JP H07324189 A JPH07324189 A JP H07324189A JP 7144593 A JP7144593 A JP 7144593A JP 14459395 A JP14459395 A JP 14459395A JP H07324189 A JPH07324189 A JP H07324189A
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JP
Japan
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ground
chemical solution
solution
gypsum
liquid
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JP7144593A
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Shigeo Yamaguchi
成男 山口
Eiji Yoshinari
英二 吉成
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete

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  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲルタイムを短縮し、しかも硬化物(ホモゲ
ル)の強度も比較的良好で、さらに硬化剤の安定性が改
善された地盤注入用薬液及び地盤への薬液注入工法を提
供する。 【構成】 下記のA、B両液を混合して成る地盤注入用
薬液を地盤に注入し、ゲルさせることにより地盤を強化
する。 A液:珪酸ソーダ水溶液。 B液:石膏と、石灰または/およびセメントと、オキシ
カルボン酸のアルカリ金属塩酒石酸カリウムとを含有す
る水懸濁液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤に注入してゲル化
させることにより地盤を強化し、地盤を液体不浸透性と
なして地盤を安定化させることができる地盤注入用薬液
及び該薬液を用いた地盤への薬液注入工法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、軟弱地盤を強化したり、漏水
地盤の止水を行うために、グラウト剤と称される地盤注
入用薬液を地盤に注入して地盤中でゲル化させるグラウ
ト工法が良く知られている。そして、地盤注入用薬液に
は、珪酸ソーダ水溶液と水不溶性硬化剤の懸濁液とを混
合する懸濁型のものが従来から提案されている。
【0003】例えば、特公昭36−24122号公報で
は、珪酸ソーダ水溶液とセメント懸濁液とを混合した薬
液を用いた注入工法が開示されている。ところが、ここ
で開示されている薬液では、ゲルタイムが数分と長いた
めに、この薬液を地盤に注入した際には、薬液が硬化し
ないうちに対象地盤外へ流出して施工を不確実なものに
するとともにに、薬液が周辺の地下水等に流入して薬液
で汚染され、アルカリ公害を招来するおそれがある。
【0004】そこで、最近ではかかる問題が起こらない
ように、地盤に注入した薬液を数秒ないし数十秒の短時
間で硬化させる施工法、いわゆる瞬結工法と称される地
盤への薬液注入工法が開発された。例えば、特開昭53
−122203号公報には、上記薬液を、珪酸ソーダ水
溶液と、その硬化剤としてセメントと硫酸カルシウム
(無水塩、半水塩、二水塩、多水塩)とから作成するこ
とにより、ゲルタイムを短縮する瞬結工法が開示されて
いる。また、特開昭55−86879号公報には、上記
薬液を、珪酸ソーダ水溶液と、その硬化剤として石灰と
種々の石膏(二水石膏、α半水石膏、β半水石膏、II型
無水石膏)とから作成することにより、ゲルタイムを短
縮する瞬結工法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の瞬結工法に
用いる薬液によれば、ゲルタイムが短縮され、しかも硬
化物(ホモゲル)の強度も比較的良好である。ところ
が、硬化剤の安定性が不十分である。すなわち、硬化剤
を水懸濁液の状態において長く保存しておくと、水和反
応によって粘度が上昇して、地盤への浸透性が低下した
り、ついには硬化剤自体がゲル化して硬化剤として機能
しなくなるという問題がある。
【0006】本発明は、上記従来の地盤注入用薬液及び
薬液注入工法の有する問題を解決するもので、その目的
とするところは、ゲルタイムを短縮し、しかも硬化物
(ホモゲル)の強度も比較的良好で、さらに硬化剤の安
定性が改善された地盤注入用薬液及び地盤への薬液注入
工法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記従来の地
盤注入用薬液における硬化剤の安定性について検討した
結果、硬化剤にオキシカルボン酸のアルカリ金属塩を含
有させることにより、硬化剤の安定性が改善されるとの
知見を得た。本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものである。
【0008】すなわち、本発明の地盤注入用薬液は、下
記のA、B両液を混合して成ることを特徴としており、
そのことにより上記目的が達成される。 A液:珪酸ソーダ水溶液。 B液:石膏と、石灰または/およびセメントと、オキシ
カルボン酸のアルカリ金属塩とを含有する水懸濁液。
【0009】また、本発明の地盤への薬液注入工法は、
上記地盤注入用薬液を地盤に注入することを特徴として
おり、そのことにより上記目的が達成される。
【0010】上記A液は、珪酸ソーダを水に溶解して調
製されるもので、この珪酸ソーダとしては、JIS K
1480に規格化されている1号、2号、3号、特に3
号が常用される。珪酸ソーダの使用量は、注入する地盤
の状態や目的に応じて適宜決定されるが、注入薬液(上
記A液とB液とを混合したもの)400リットルに対し
て70〜160リットルが好ましい。
【0011】上記B液に用いられる石膏は、二水石膏、
半水石膏(α変態、β変態)、無水石膏(I 型、II型、
III 型α、III 型β)などいかなる石膏であってもよ
く、またこれ等の二種以上を併用してもよいが、特にII
I 型β無水石膏を用いる場合にホモゲルの強度が最も高
くなり、この発明ではIII 型β無水石膏を用いるのが好
適である。なお、このIII 型β無水石膏に、二水石膏、
半水石膏、無水石膏などを併用したものも好ましい。
【0012】III 型β無水石膏は、可溶性無水石膏とも
称されているもので、化学式はCaSO4 、比重は約
2.5である。このIII 型β無水石膏の製造方法は限定
されないが、例えば、次の方法によって得られたものを
使用することができる。天然の二水石膏(CaSO4
・2H2 O)を約130℃で乾式加熱することによ
り、β半水石膏(β−CaSO4 ・1/2H2 O)
(比重は2.64)を製造し、次いでこのβ半水石膏を
約190℃で乾式加熱してIII 型β無水石膏を製造す
る。また、このIII 型β無水石膏は、いわゆる化学石膏
から製造してもよい。
【0013】上記B液に用いられるセメントとしては、
ポルトランドセメント、高炉セメント等が挙げられる。
また、石灰としては、消石灰や生石灰が使用される。上
記石膏、石灰または/およびセメントは、地盤の状態や
目的に応じたゲルタイムや必要とするホモゲル強度によ
って、その配合比及び使用量が決定される。例えば、石
膏と消石灰とを使用する場合は、石膏:消石灰の比率
は、重量比で1:0.6前後が最も高い強度を発現する
ので好ましい。なお、ここで使用する石膏、石灰、セメ
ントは、微粒子であるほどホモゲル強度が高く、それら
の粒子径が30μm 以下が好ましい。石膏、石灰または
/およびセメントの使用量は、注入薬液400リットル
に対して20〜120 kgが好ましい。
【0014】また、上記B液中には、これを安定化させ
るために、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、クエン
酸カリウム、クエン酸ナトリウム等のオキシカルボン酸
のアルカリ金属塩が含有される。この使用量は、石膏1
重量部に対して0.001〜0.02重量部がよく、特
に好ましい使用量は、石膏1重量部に対して約0.01
4重量部である。この使用量が、石膏1重量部に対して
0.001重量部より少ないと、B液の粘度が短時間の
間に上昇してやがて固結するので取り扱い難く、また使
用量が、石膏1重量部に対して0.02重量部より多い
と、A液及びB液を混合して得られるホモゲルの強度の
発現が遅くなる。
【0015】上記B液は、上述の石膏と、石灰または/
およびセメントと、オキシカルボン酸のアルカリ金属塩
とに水を加え、これを攪拌混合することにより懸濁液と
して調製される。
【0016】次に、上記A液及びB液を混合して得られ
る地盤注入用薬液を用いて、地盤への薬液注入工法を説
明する。
【0017】まず、施工前に上記A液及びB液をそれぞ
れ専用の槽で調製する。次いで、このA液及びB液を従
来から注入工法として確立されている方法、例えば、二
重管注入法などにより混合して地盤注入用薬液として地
盤に注入される。薬液のゲルタイムを早くする場合に
は、石膏と石灰または/およびセメントの含量を増加
し、逆に薬液のゲルタイムを遅くする場合は、上記の含
量を減少することにより、薬液のゲルタイムを調整する
ことができる。
【0018】
【作用】上記A液(珪酸ソーダ水溶液)と、B液(石膏
と、石灰または/およびセメントと、オキシカルボン酸
のアルカリ金属塩とを含有する水懸濁液)とを混合して
なる地盤注入用薬液は、B液中の石膏と、石灰または/
およびセメントからなる硬化剤の作用により、地盤に注
入した薬液を数秒ないし数十秒の短時間で硬化させるこ
とができる。しかも、比較的良好なモノゲル強度が得ら
れる。
【0019】この場合、B液中に含有されているオキシ
カルボン酸のアルカリ金属塩(ヒドロキシル基やアルカ
リ金属イオン)の作用により、B液中の石膏と、石灰ま
たは/およびセメントとの水和反応が抑制され、調製さ
れたB液の粘度上昇や固結が防止され、安定化される。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。
【0021】実施例1 実施例1〜9、比較例1〜2 表1に記載した通りの量のJIS 3号珪酸ソーダ(比
重1.42)に水を加えて珪酸ソーダを水に溶解させ、
これをA液とした。一方、表1に記載した通りのB液組
成を攪拌混合して懸濁液を200ml調製(調合)し、
これをB液とした。
【0022】次に、20℃に調整した上記A、B両液を
混合し、得られた地盤注入用薬液のゲルタイムを測定す
るとともに、その硬化物(ホモゲル)を20℃の恒温室
内で1日養生し、その後の一軸圧縮強度を測定した。一
方、B液の安定性を評価するために、上記のようにして
調製したB液を30℃で静置し、B液を調製(調合)し
てから固結するまでの時間を測定した。これ等の測定結
果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】上記実施例1と比較例1、実施例1と比較
例5は、いずれも、B液中にオキシカルボン酸のアルカ
リ金属塩であるクエン酸ソーダ0.4gが含有されてい
るかどうかの違いだけで、その他の条件はすべて同じで
ある。この実施例と比較例との対比により、B液にオキ
シカルボン酸のアルカリ金属塩であるクエン酸ソーダを
適量含有させることにより、薬液のゲルタイムやホモゲ
ル強度を損なうことなく、B液の安定性が改善されるこ
とが判る。
【0025】また、実施例1〜9から、二水石膏、半水
石膏、無水石膏等いかなる石膏を使用した場合であって
も、オキシカルボン酸のアルカリ金属塩であるクエン酸
ソーダにより、B液の安定性が改善されることが判る。
特に、III 型β無水石膏を使用した場合は、薬液のホモ
ゲル強度が非常に高くなることが判る。
【0026】
【発明の効果】このように、本発明によれば、従来のこ
の種の地盤注入用薬液と同様に、地盤に注入した薬液を
数秒ないし数十秒の短時間で硬化させることができ、薬
液が周辺を汚染してアルカリ公害を起こすおそれもな
い。しかも、比較的良好なモノゲル強度を得ることがで
きる。
【0027】さらに、B液にオキシカルボン酸のアルカ
リ金属塩が含有されていることにより、薬液の短時間硬
化や比較的良好なホモゲル強度を損なうことなく、B液
の粘度上昇や固結が防止されて安定化され、そのためB
液の可使時間が長くなり、地盤への浸透性の低下がな
く、B液や薬液の調製作業性や地盤への注入作業性が向
上するという顕著な効果を奏する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記のA、B両液を混合して成ることを
    特徴とする地盤注入用薬液。 A液:珪酸ソーダ水溶液。 B液:石膏と、石灰または/およびセメントと、オキシ
    カルボン酸のアルカリ金属塩とを含有する水懸濁液。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の地盤注入用薬液を地盤に
    注入することを特徴とする地盤への薬液注入工法。
JP7144593A 1995-06-12 1995-06-12 地盤注入用薬液及び該薬液を用いた地盤への薬液注入工法 Pending JPH07324189A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142137A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 注入工法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5925877A (ja) * 1982-08-04 1984-02-09 Nitto Chem Ind Co Ltd 薬液注入工法

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