JPH09100471A - 地盤改良用注入材 - Google Patents
地盤改良用注入材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セメントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイ
ムの温度依存性が少なく調製が容易で、かつ固結体の初
期及び長期の強度の発現性に優れる地盤改良用注入材の
提供。 【解決手段】 CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であるCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に
対し、又は8CaO・Na2O・3Al2O3を50重量％以上含むCaO-
Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量
部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用
注入材。
ムの温度依存性が少なく調製が容易で、かつ固結体の初
期及び長期の強度の発現性に優れる地盤改良用注入材の
提供。 【解決手段】 CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であるCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に
対し、又は8CaO・Na2O・3Al2O3を50重量％以上含むCaO-
Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量
部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用
注入材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤強化、止水、
及びトンネル、セグメント等の裏込めにおいて、セメン
トと組合せて用いることにより、ゲルタイム（地盤改良
用注入材とセメントの混合スラリーのゲル化時間）及び
固結体の強度を任意に調整することができる地盤改良用
注入材に関する。
及びトンネル、セグメント等の裏込めにおいて、セメン
トと組合せて用いることにより、ゲルタイム（地盤改良
用注入材とセメントの混合スラリーのゲル化時間）及び
固結体の強度を任意に調整することができる地盤改良用
注入材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地盤改良用注入材に使用されてい
る主な材料は、水ガラス系、高分子系及びセメント系に
大別される。
る主な材料は、水ガラス系、高分子系及びセメント系に
大別される。
【０００３】水ガラス系の材料は、重曹、塩化ナトリウ
ム等の反応材と水ガラスの組合せからなり、水ガラスの
濃度及び両者の配合比を変えることにより、ゲルタイム
及び強度を調整するものである。
ム等の反応材と水ガラスの組合せからなり、水ガラスの
濃度及び両者の配合比を変えることにより、ゲルタイム
及び強度を調整するものである。
【０００４】高分子系の材料は、アクリルアミド、尿素
ホルマリン縮合物、ウレタン等があり、触媒を加えて重
合させることにより、短時間に高強度を得ることができ
るものである。
ホルマリン縮合物、ウレタン等があり、触媒を加えて重
合させることにより、短時間に高強度を得ることができ
るものである。
【０００５】セメント系の材料は、溶融カルシウムアル
ミネート等のセメント急硬材とセメントの組合せからな
り、両者の濃度及び配合比を変えることにより、ゲルタ
イム及び強度を調整するものである。
ミネート等のセメント急硬材とセメントの組合せからな
り、両者の濃度及び配合比を変えることにより、ゲルタ
イム及び強度を調整するものである。
【０００６】しかしながら、水ガラス系の固結体の強度
は経時的に低下することが知られており、しかもアルカ
リの溶出による環境汚染が問題となっている。また、高
分子系材料は毒性が大きいため、緊急性が要求される場
合以外はほとんど使われていない。更に、セメント系材
料は毒性がほとんどなく、固結体の耐久性に優れてはい
るものの、ゲルタイムの温度依存性が大きく、また、固
結体の強度の発現性は十分とはいえない。加えて、溶融
カルシウムアルミネート中のCaOとAl2O3の組成比に急硬
性を発現するための最適値が存在し、この値から外れる
と急硬性が低下すること、また、この値は製造条件によ
り変動しやすいため製造ロット間で品質変動が大きく、
セメントの急硬材としてこれを用いると、ゲルタイム及
び強度発現性にバラツキが生じ、長期強度が低下するこ
と等の欠点が知られている。
は経時的に低下することが知られており、しかもアルカ
リの溶出による環境汚染が問題となっている。また、高
分子系材料は毒性が大きいため、緊急性が要求される場
合以外はほとんど使われていない。更に、セメント系材
料は毒性がほとんどなく、固結体の耐久性に優れてはい
るものの、ゲルタイムの温度依存性が大きく、また、固
結体の強度の発現性は十分とはいえない。加えて、溶融
カルシウムアルミネート中のCaOとAl2O3の組成比に急硬
性を発現するための最適値が存在し、この値から外れる
と急硬性が低下すること、また、この値は製造条件によ
り変動しやすいため製造ロット間で品質変動が大きく、
セメントの急硬材としてこれを用いると、ゲルタイム及
び強度発現性にバラツキが生じ、長期強度が低下するこ
と等の欠点が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、セ
メントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイムの温度依存
性が少なく調節が容易で、かつ、固結体の初期及び長期
強度の発現性が高い地盤改良用注入材を提供することを
目的とする。
メントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイムの温度依存
性が少なく調節が容易で、かつ、固結体の初期及び長期
強度の発現性が高い地盤改良用注入材を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、セ
メントと種々の急硬性焼成物との間の水和反応を鋭意研
究した結果、セメントとCaO-Na2O-Al2O3系焼成物との反
応は、液相へのAl3+イオンの放出→アルミゲルの生成→
カルシウムアルミネート水和物の生成→エトリンガイ
ト、モノサルフェート水和物の生成の順で水和が進行す
ること、焼成物の化学組成の検討からは、CaO-Na2O-Al2
O3系焼成物のうちCaOが54〜65重量％、Na2Oが５〜20重
量％でAl2O3が21〜40重量％であるものが、焼成物の鉱
物組成の検討からは、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物のうち8C
aO・Na2O・3Al2O3の含量が高いもの、特に含量が50重量
％以上のものが、上記反応過程を特に加速することによ
りセメントの凝結及び硬化を促進し、急硬性を著しく高
めることを見出した。また、CaOが54重量％を超えると
焼成温度が低くても8CaO・Na2O・3Al2O3の生成が容易に
なり、上記の化学組成のときに鉱物組成8CaO・Na2O・3A
l2O3が50重量％以上のCaO-Na2O-Al2O3系焼成物が得られ
易く、この焼成物は特に水和活性が高く、急硬性が良好
であることを見出した。
メントと種々の急硬性焼成物との間の水和反応を鋭意研
究した結果、セメントとCaO-Na2O-Al2O3系焼成物との反
応は、液相へのAl3+イオンの放出→アルミゲルの生成→
カルシウムアルミネート水和物の生成→エトリンガイ
ト、モノサルフェート水和物の生成の順で水和が進行す
ること、焼成物の化学組成の検討からは、CaO-Na2O-Al2
O3系焼成物のうちCaOが54〜65重量％、Na2Oが５〜20重
量％でAl2O3が21〜40重量％であるものが、焼成物の鉱
物組成の検討からは、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物のうち8C
aO・Na2O・3Al2O3の含量が高いもの、特に含量が50重量
％以上のものが、上記反応過程を特に加速することによ
りセメントの凝結及び硬化を促進し、急硬性を著しく高
めることを見出した。また、CaOが54重量％を超えると
焼成温度が低くても8CaO・Na2O・3Al2O3の生成が容易に
なり、上記の化学組成のときに鉱物組成8CaO・Na2O・3A
l2O3が50重量％以上のCaO-Na2O-Al2O3系焼成物が得られ
易く、この焼成物は特に水和活性が高く、急硬性が良好
であることを見出した。
【０００９】更に、当該焼成物に石膏を添加すると更に
急硬性が高まること、当該焼成物と石膏の混合物に炭酸
アルカリを添加すると初期強度の発現性も高まること、
当該焼成物及び石膏の混合物、又は当該焼成物、石膏及
び炭酸アルカリの混合物とセメントとの水和反応は、凝
結遅延剤によって調節可能であり、そのゲルタイムは温
度の影響をほとんど受けないことを見出し、本発明を完
成するに至った。
急硬性が高まること、当該焼成物と石膏の混合物に炭酸
アルカリを添加すると初期強度の発現性も高まること、
当該焼成物及び石膏の混合物、又は当該焼成物、石膏及
び炭酸アルカリの混合物とセメントとの水和反応は、凝
結遅延剤によって調節可能であり、そのゲルタイムは温
度の影響をほとんど受けないことを見出し、本発明を完
成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、CaO、Na2O及びAl2O3
に換算した化学組成がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20
重量％及びAl2O3 21〜40重量％であるCaO-Na2O-Al2O3系
焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅
延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用注入材を提供
するものである。
に換算した化学組成がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20
重量％及びAl2O3 21〜40重量％であるCaO-Na2O-Al2O3系
焼成物100重量部に対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅
延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改良用注入材を提供
するものである。
【００１１】また、本発明は、8CaO・Na2O・3Al2O3を50
重量％以上含むCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対
し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部
を含有する地盤改良用注入材を提供するものである。
重量％以上含むCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対
し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部
を含有する地盤改良用注入材を提供するものである。
【００１２】更に本発明は、CaO、Na2O及びAl2O3に換算
した化学組成がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％
及びAl2O3 21〜40重量％であり、8CaO・Na2O・3Al2O3を
50重量％以上含むCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に
対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量
部を含有する地盤改良用注入材を提供するものである。
した化学組成がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％
及びAl2O3 21〜40重量％であり、8CaO・Na2O・3Al2O3を
50重量％以上含むCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に
対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量
部を含有する地盤改良用注入材を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるCaO-Na2O-Al2
O3系焼成物は、CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であるもの；又は鉱物組成8CaO・Na2O・3Al2
O3を50重量％以上を含むもののいずれでもよいが、これ
らの化学組成及び鉱物組成の両者を満たすものが特に好
ましい。
O3系焼成物は、CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であるもの；又は鉱物組成8CaO・Na2O・3Al2
O3を50重量％以上を含むもののいずれでもよいが、これ
らの化学組成及び鉱物組成の両者を満たすものが特に好
ましい。
【００１４】すなわち、この8CaO・Na2O・3Al2O3（以
下、「C8NA3」と略す）はCaO-Na2O-Al2O3系焼成物の中
で最も多くカルシウムを含有する鉱物であり、他のCaO-
Na2O-Al2O3系焼成物〔例えば3CaO・2Na2O・5Al2O3（以
下、「C3N2A5」と略す）〕に比べ非常に良好な急硬性を
示す。一方、このC8NA3はCaO-Na2O-Al2O3系焼成物を焼
成する際にCaOを54重量％以上に確保することにより、
その生成量が増加し、その結果急硬性が増大する。そし
て、C8NA3量が50重量％以上の場合、特に良好な急硬性
を示す。ところが、CaOが54重量％未満の場合でも十分
に焼成温度及び焼成時間をかけるとC8NA3が生成する
が、その生成量は少なく、他の鉱物、特にC3N2A5が多量
に生成し急硬性が低下する。特にCaOが40重量％以下の
場合はC3N2A5の生成量が増加し急硬性も低下する。また
CaOが65重量％を超えると遊離石灰量が増加し、コンク
リート硬化体等の膨張の原因や、CaO-Na2O-Al2O3系焼成
物中のC8NA3含量の低下の原因となり、好ましくない。
下、「C8NA3」と略す）はCaO-Na2O-Al2O3系焼成物の中
で最も多くカルシウムを含有する鉱物であり、他のCaO-
Na2O-Al2O3系焼成物〔例えば3CaO・2Na2O・5Al2O3（以
下、「C3N2A5」と略す）〕に比べ非常に良好な急硬性を
示す。一方、このC8NA3はCaO-Na2O-Al2O3系焼成物を焼
成する際にCaOを54重量％以上に確保することにより、
その生成量が増加し、その結果急硬性が増大する。そし
て、C8NA3量が50重量％以上の場合、特に良好な急硬性
を示す。ところが、CaOが54重量％未満の場合でも十分
に焼成温度及び焼成時間をかけるとC8NA3が生成する
が、その生成量は少なく、他の鉱物、特にC3N2A5が多量
に生成し急硬性が低下する。特にCaOが40重量％以下の
場合はC3N2A5の生成量が増加し急硬性も低下する。また
CaOが65重量％を超えると遊離石灰量が増加し、コンク
リート硬化体等の膨張の原因や、CaO-Na2O-Al2O3系焼成
物中のC8NA3含量の低下の原因となり、好ましくない。
【００１５】本発明に用いられるCaO-Na2O-Al2O3系焼成
物は、C8NA3含量が高いほど急硬性が良好であり、60重
量％以上がより好ましく、70重量％以上が更に好まし
く、90重量％以上が特に好ましい。
物は、C8NA3含量が高いほど急硬性が良好であり、60重
量％以上がより好ましく、70重量％以上が更に好まし
く、90重量％以上が特に好ましい。
【００１６】また当該CaO-Na2O-Al2O3系焼成物中に含ま
れるC8NA3以外の成分としては、フリーCaO、Na2O・Al2O
3が挙げられる。更に微量成分としてCaO・Al2O3、Si
O2、K2O、MgO、Fe2O3、TiO2等を合計で５重量％程度含
有していてもよい。
れるC8NA3以外の成分としては、フリーCaO、Na2O・Al2O
3が挙げられる。更に微量成分としてCaO・Al2O3、Si
O2、K2O、MgO、Fe2O3、TiO2等を合計で５重量％程度含
有していてもよい。
【００１７】かかるCaO-Na2O-Al2O3系焼成物は、CaO
源、Na2O源及びAl2O3源の混合物を電気炉等の適切な設
備で焼成することにより得られる。焼成は、焼成温度が
高くなるほどNa2Oの揮散が高くなるため、必ずしも高い
温度で行う必要はなく、1400℃未満、特に1100℃以上14
00℃未満の焼成温度で行うのが好ましい。ここで、CaO
源としてはCaO、CaCO3、Ca(OH)2等が、Na2O源としてはN
a2CO3等が、Al2O3源としてはAl2O3、Al(OH)3等が使用で
きる。なお、Na2OとAl2O3の共通源としてアルミン酸ナ
トリウムも使用できる。
源、Na2O源及びAl2O3源の混合物を電気炉等の適切な設
備で焼成することにより得られる。焼成は、焼成温度が
高くなるほどNa2Oの揮散が高くなるため、必ずしも高い
温度で行う必要はなく、1400℃未満、特に1100℃以上14
00℃未満の焼成温度で行うのが好ましい。ここで、CaO
源としてはCaO、CaCO3、Ca(OH)2等が、Na2O源としてはN
a2CO3等が、Al2O3源としてはAl2O3、Al(OH)3等が使用で
きる。なお、Na2OとAl2O3の共通源としてアルミン酸ナ
トリウムも使用できる。
【００１８】CaO-Na2O-Al2O3系焼成物の粉末度は、ブレ
ーン比表面積2000cm2/g以上、特に3000〜7000cm2/gが好
ましい。ブレーン比表面積2000cm2/g未満では急硬性が
低下する。
ーン比表面積2000cm2/g以上、特に3000〜7000cm2/gが好
ましい。ブレーン比表面積2000cm2/g未満では急硬性が
低下する。
【００１９】本発明に用いられる石膏は、エトリンガイ
ト及びモノサルフェート水和物の生成量を調節する機能
を有する。石膏の種類としては、無水、半水、二水等が
使用できるが、初期の強度発現性が良好な点から、水不
溶性のII型無水石膏が最も好ましい。その添加量は使用
温度によって異なるが、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重
量部に対し10〜200重量部、特に20〜150重量部が好まし
い。10重量部未満では、エトリンガイト及びモノサルフ
ェートの生成量が不十分で凝結が遅く、初期強度が低下
する。一方、200重量部を超えると、未反応の石膏の水
和による膨張のため長期強度が低下する。また、石膏の
粉末度は、ブレーン比表面積2000cm2/g以上、特に3000
〜9000cm2/gが好ましい。ブレーン比表面積2000cm2/g未
満では初期強度が低下する。
ト及びモノサルフェート水和物の生成量を調節する機能
を有する。石膏の種類としては、無水、半水、二水等が
使用できるが、初期の強度発現性が良好な点から、水不
溶性のII型無水石膏が最も好ましい。その添加量は使用
温度によって異なるが、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重
量部に対し10〜200重量部、特に20〜150重量部が好まし
い。10重量部未満では、エトリンガイト及びモノサルフ
ェートの生成量が不十分で凝結が遅く、初期強度が低下
する。一方、200重量部を超えると、未反応の石膏の水
和による膨張のため長期強度が低下する。また、石膏の
粉末度は、ブレーン比表面積2000cm2/g以上、特に3000
〜9000cm2/gが好ましい。ブレーン比表面積2000cm2/g未
満では初期強度が低下する。
【００２０】凝結遅延剤は、本発明の地盤改良用注入材
の可使時間及びゲルタイムを調整する機能を担うもので
あり、凝結遅延剤を添加することにより温度が変化して
もゲルタイムはほぼ一定に保たれる。かかる凝結遅延剤
としては、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、酒石酸、
グルコヘプトン酸、ガラクトン酸等のヒドロキシカルボ
ン酸及びその塩、ピルビン酸、2-ケトグルコン酸等のケ
トカルボン酸及びその塩、グルコース、サッカロース、
デキストリン等の糖類、リン酸、硼酸及びその塩等の無
機酸（塩）が好ましく、ゲルタイムが添加量によってほ
ぼ直線的に調整できる点でクエン酸が特に好ましい。こ
れらの凝結遅延剤は単独で又は二種以上を組合せて使用
することができる。
の可使時間及びゲルタイムを調整する機能を担うもので
あり、凝結遅延剤を添加することにより温度が変化して
もゲルタイムはほぼ一定に保たれる。かかる凝結遅延剤
としては、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、酒石酸、
グルコヘプトン酸、ガラクトン酸等のヒドロキシカルボ
ン酸及びその塩、ピルビン酸、2-ケトグルコン酸等のケ
トカルボン酸及びその塩、グルコース、サッカロース、
デキストリン等の糖類、リン酸、硼酸及びその塩等の無
機酸（塩）が好ましく、ゲルタイムが添加量によってほ
ぼ直線的に調整できる点でクエン酸が特に好ましい。こ
れらの凝結遅延剤は単独で又は二種以上を組合せて使用
することができる。
【００２１】凝結遅延剤の添加量は、地盤改良用注入材
の用途、及び地盤改良用注入材の他の構成成分の割合に
より異なるが、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対
し、0.01〜10重量部が好ましい。0.01重量部未満では地
盤改良用注入材の可使時間を十分に確保することができ
ず、また10重量部を超えると固結体の初期及び長期強度
が低下することがある。凝結遅延剤の添加方法は、他の
成分の混合物にあらかじめ添加してもよいが、地盤改良
用注入材の可使時間の調整、及び地盤改良用注入材とセ
メントの混合スラリーのゲルタイムの調整が可能な点か
ら、地盤改良用注入材の混練水に溶解して用いるのが好
適である。もっとも、地盤改良用注入材の急硬性に変動
がある場合は、施工現場においてその変動に合せて凝結
遅延剤の添加量を変えて対処しなければならないが、か
かる不便を避けるために、工場での製造時に地盤改良用
注入材にあらかじめ凝結遅延剤の適量を添加して急硬性
を標準化する一方で、施工時に地盤改良用注入材の混練
水にも凝結遅延剤の所定量を溶解して用いることによ
り、施工者の手間を省いて可使時間及びゲルタイムの調
整が可能である。
の用途、及び地盤改良用注入材の他の構成成分の割合に
より異なるが、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対
し、0.01〜10重量部が好ましい。0.01重量部未満では地
盤改良用注入材の可使時間を十分に確保することができ
ず、また10重量部を超えると固結体の初期及び長期強度
が低下することがある。凝結遅延剤の添加方法は、他の
成分の混合物にあらかじめ添加してもよいが、地盤改良
用注入材の可使時間の調整、及び地盤改良用注入材とセ
メントの混合スラリーのゲルタイムの調整が可能な点か
ら、地盤改良用注入材の混練水に溶解して用いるのが好
適である。もっとも、地盤改良用注入材の急硬性に変動
がある場合は、施工現場においてその変動に合せて凝結
遅延剤の添加量を変えて対処しなければならないが、か
かる不便を避けるために、工場での製造時に地盤改良用
注入材にあらかじめ凝結遅延剤の適量を添加して急硬性
を標準化する一方で、施工時に地盤改良用注入材の混練
水にも凝結遅延剤の所定量を溶解して用いることによ
り、施工者の手間を省いて可使時間及びゲルタイムの調
整が可能である。
【００２２】本発明に用いられる炭酸アルカリは、CaO-
Na2O-Al2O3系焼成物に作用して液相へのAl3+イオンの溶
出を促進し、エトリンガイトの生成速度を速めて初期強
度を高める作用を有するものであり、必要に応じて添加
される。かかる炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等が挙げられ、水への
溶解のしやすさの点から、炭酸ナトリウムが特に好まし
い。炭酸アルカリの配合量は、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物
100重量部に対し30重量部以下、特に20重量部以下が好
ましい。30重量部を超えると、固結体の長期強度及び耐
久性が低下し、好ましくない。炭酸アルカリの添加方法
は特に限定されず、他の成分の混合物にあらかじめ添加
しておくか、又はかかる混合物の混練水及び／又はセメ
ントの混練水に溶解して用いてもよい。
Na2O-Al2O3系焼成物に作用して液相へのAl3+イオンの溶
出を促進し、エトリンガイトの生成速度を速めて初期強
度を高める作用を有するものであり、必要に応じて添加
される。かかる炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等が挙げられ、水への
溶解のしやすさの点から、炭酸ナトリウムが特に好まし
い。炭酸アルカリの配合量は、CaO-Na2O-Al2O3系焼成物
100重量部に対し30重量部以下、特に20重量部以下が好
ましい。30重量部を超えると、固結体の長期強度及び耐
久性が低下し、好ましくない。炭酸アルカリの添加方法
は特に限定されず、他の成分の混合物にあらかじめ添加
しておくか、又はかかる混合物の混練水及び／又はセメ
ントの混練水に溶解して用いてもよい。
【００２３】本発明の地盤改良用注入材と組合せて使用
できるセメントとしては、例えば普通セメント、早強セ
メント、中庸熱セメント、高炉セメント、フライアッシ
ュセメント、シリカセメント、微粒子セメント、超微粒
子セメント等の公知のセメントが使用できる。本発明の
地盤改良用注入材とセメントの使用比率は特に限定され
ず、使用目的によって適宜決定することができるが、地
盤改良用注入材100重量部に対し、セメント100〜2000重
量部が好ましい。
できるセメントとしては、例えば普通セメント、早強セ
メント、中庸熱セメント、高炉セメント、フライアッシ
ュセメント、シリカセメント、微粒子セメント、超微粒
子セメント等の公知のセメントが使用できる。本発明の
地盤改良用注入材とセメントの使用比率は特に限定され
ず、使用目的によって適宜決定することができるが、地
盤改良用注入材100重量部に対し、セメント100〜2000重
量部が好ましい。
【００２４】また本発明の地盤改良用注入材は、凝結遅
延剤の添加量を加減することによりゲルタイムを任意に
調整することができるため、その使用方法も種々選択可
能であり、(1) 本発明の地盤改良用注入材とセメントを
同時に混練してなる懸濁液を、１本の注入管を通して圧
送し、地盤中に注入する１ショット法、(2) 本発明の地
盤改良用注入材とセメントを別々に混練して調製した懸
濁液を、２本の注入管を通してそれぞれ別々に圧送し、
地盤に注入する直前で合流・混合させて地盤に注入する
1.5ショット法、(3) 本発明の地盤改良用注入材とセメ
ントを別々に混練して調製した懸濁液を、２本の注入管
を通してそれぞれ別々に圧送し、地盤中で合流・混合さ
せる２ショット法のいずれの方法もゲルタイムに合せて
選択可能である。
延剤の添加量を加減することによりゲルタイムを任意に
調整することができるため、その使用方法も種々選択可
能であり、(1) 本発明の地盤改良用注入材とセメントを
同時に混練してなる懸濁液を、１本の注入管を通して圧
送し、地盤中に注入する１ショット法、(2) 本発明の地
盤改良用注入材とセメントを別々に混練して調製した懸
濁液を、２本の注入管を通してそれぞれ別々に圧送し、
地盤に注入する直前で合流・混合させて地盤に注入する
1.5ショット法、(3) 本発明の地盤改良用注入材とセメ
ントを別々に混練して調製した懸濁液を、２本の注入管
を通してそれぞれ別々に圧送し、地盤中で合流・混合さ
せる２ショット法のいずれの方法もゲルタイムに合せて
選択可能である。
【００２５】なお、本発明の地盤改良用注入材及び／又
はセメントに、又はそれらの混練水に、流動性を高める
ため、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水
剤、流動化剤等を、また急硬性を高めるため、硫酸アル
ミニウム、水酸化アルミニウム、アルミン酸塩、みょう
ばん、仮焼みょうばん石、石灰、グリセリン、トリエタ
ノールアミン、水ガラス等を添加することもできる。
はセメントに、又はそれらの混練水に、流動性を高める
ため、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水
剤、流動化剤等を、また急硬性を高めるため、硫酸アル
ミニウム、水酸化アルミニウム、アルミン酸塩、みょう
ばん、仮焼みょうばん石、石灰、グリセリン、トリエタ
ノールアミン、水ガラス等を添加することもできる。
【００２６】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２７】製造例１ 化学組成の異なるCaO-Na2O-Al2O3系焼成物を製造した。
CaO源には生石灰、Al2O3源には日本軽金属社製の純アル
ミナ、Na2O源として炭酸ナトリウムを使用しロータリー
キルンで1200℃で焼成した。表１に急硬性焼成物の化学
組成を示す。
CaO源には生石灰、Al2O3源には日本軽金属社製の純アル
ミナ、Na2O源として炭酸ナトリウムを使用しロータリー
キルンで1200℃で焼成した。表１に急硬性焼成物の化学
組成を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例１ 製造例１で得られた急硬性焼成物をディスク型振動ミル
でブレーン比表面積3750cm2/gに粉砕し、表２に示す配
合比で各材料を混合し、地盤改良用注入材を調製した。
でブレーン比表面積3750cm2/gに粉砕し、表２に示す配
合比で各材料を混合し、地盤改良用注入材を調製した。
【００３０】
【表２】
【００３１】試験例１ 実施例１で得られた各地盤改良用注入材について、以下
の方法に従ってゲルタイム、初期強度及び長期強度を測
定した。なお、以下の測定のための作業及び養生は20℃
及び30℃の恒温室内で行い、これらの結果を表３（20
℃）及び表４（30℃）に示す。
の方法に従ってゲルタイム、初期強度及び長期強度を測
定した。なお、以下の測定のための作業及び養生は20℃
及び30℃の恒温室内で行い、これらの結果を表３（20
℃）及び表４（30℃）に示す。
【００３２】（ゲルタイムの測定方法）300mlのカップ
に水54ｇを計り取り、普通セメント40ｇを加え、ミキサ
ーで１分間混練した（以下、「Ｂ液」という）。また、
別の300mlのカップに水63ｇを計り取り、表２に示すそ
れぞれの配合の合計9.4ｇの材料のうち、先にクエン酸
を水に溶解し、次に残りの材料の混合物を加え、ミキサ
ーで同様に１分間混練した（以下、「Ａ液」という）。
次に、Ａ液とＢ液をすばやく混合した後、その混合液の
全量を200mlのカップに移し、混合液が流動性を示さな
くなる（ゲル化）までの時間（ゲルタイム）を、カップ
を時々傾けて観察することにより測定した。
に水54ｇを計り取り、普通セメント40ｇを加え、ミキサ
ーで１分間混練した（以下、「Ｂ液」という）。また、
別の300mlのカップに水63ｇを計り取り、表２に示すそ
れぞれの配合の合計9.4ｇの材料のうち、先にクエン酸
を水に溶解し、次に残りの材料の混合物を加え、ミキサ
ーで同様に１分間混練した（以下、「Ａ液」という）。
次に、Ａ液とＢ液をすばやく混合した後、その混合液の
全量を200mlのカップに移し、混合液が流動性を示さな
くなる（ゲル化）までの時間（ゲルタイム）を、カップ
を時々傾けて観察することにより測定した。
【００３３】（初期強度の測定方法）上記の混合液の固
結体のゲル化後３分の強度を、コーン式液性限界測定器
（先端角度が60°のコーンを使用）を用いて、コーンが
固結体に貫入した深さを常法により測定した。
結体のゲル化後３分の強度を、コーン式液性限界測定器
（先端角度が60°のコーンを使用）を用いて、コーンが
固結体に貫入した深さを常法により測定した。
【００３４】（長期強度の測定方法）２リットルのカッ
プに水648ｇを計り取り、普通セメント480ｇを加え、ミ
キサーで１分間混練した（以下、「Ｂ液」という）。ま
た、別の２リットルのカップに水764ｇを計り取り、表
２に示すそれぞれの配合の合計112ｇの材料のうち、先
にクエン酸を水に溶解し、次に残りの材料の混合物を加
え、ミキサーで同様に１分間混練した（以下、「Ａ液」
という）。次に、Ａ液とＢ液をすばやく混合した後、型
枠に流し込み、直径35mm、長さ70mmの円柱試験体を作製
した。試験体は水中養生し、一軸圧縮試験機を用いて材
齢７日及び28日における強度を測定した。
プに水648ｇを計り取り、普通セメント480ｇを加え、ミ
キサーで１分間混練した（以下、「Ｂ液」という）。ま
た、別の２リットルのカップに水764ｇを計り取り、表
２に示すそれぞれの配合の合計112ｇの材料のうち、先
にクエン酸を水に溶解し、次に残りの材料の混合物を加
え、ミキサーで同様に１分間混練した（以下、「Ａ液」
という）。次に、Ａ液とＢ液をすばやく混合した後、型
枠に流し込み、直径35mm、長さ70mmの円柱試験体を作製
した。試験体は水中養生し、一軸圧縮試験機を用いて材
齢７日及び28日における強度を測定した。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明の地盤改良用注入
材は、セメントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイムの
温度依存性が少なく調製が容易で、かつ固結体の初期及
び長期の強度の発現性に優れるものである。
材は、セメントの凝結及び硬化を促進し、ゲルタイムの
温度依存性が少なく調製が容易で、かつ固結体の初期及
び長期の強度の発現性に優れるものである。
フロントページの続き (72)発明者 芦谷原 知 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 副田 孝一 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 西 和紀 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 株式会 社小野田開発研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であるCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に
対し、石膏10〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量
部を含有する地盤改良用注入材。 - 【請求項２】 8CaO・Na2O・3Al2O3を50重量％以上含む
CaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対し、石膏10〜200
重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する地盤改
良用注入材。 - 【請求項３】 CaO、Na2O及びAl2O3に換算した化学組成
がCaO 54〜65重量％、Na2O ５〜20重量％及びAl2O3 21
〜40重量％であり、8CaO・Na2O・3Al2O3を50重量％以上
含むCaO-Na2O-Al2O3系焼成物100重量部に対し、石膏10
〜200重量部及び凝結遅延剤0.01〜10重量部を含有する
地盤改良用注入材。 - 【請求項４】 石膏が、無水石膏である請求項１〜３の
いずれかの項記載の地盤改良用注入材。 - 【請求項５】 凝結遅延剤が、クエン酸である請求項１
〜４のいずれかの項記載の地盤改良用注入材。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの項記載の地盤
改良用注入材において、更に当該CaO-Na2O-Al2O3系焼成
物100重量部に対して30重量部以下の炭酸アルカリを含
有する地盤改良用注入材。 - 【請求項７】 炭酸アルカリが、炭酸ナトリウムである
請求項６記載の地盤改良用注入材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256046A JPH09100471A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 地盤改良用注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256046A JPH09100471A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 地盤改良用注入材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100471A true JPH09100471A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17287159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256046A Pending JPH09100471A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 地盤改良用注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1135939A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-09 | Mitsubishi Materials Corp | 速硬性土質改良材 |
| JPWO2020121738A1 (ja) * | 2018-12-10 | 2021-10-21 | デンカ株式会社 | 地盤注入材、その硬化物、地盤改良方法および地盤注入用粉体材料 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7256046A patent/JPH09100471A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1135939A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-09 | Mitsubishi Materials Corp | 速硬性土質改良材 |
| JPWO2020121738A1 (ja) * | 2018-12-10 | 2021-10-21 | デンカ株式会社 | 地盤注入材、その硬化物、地盤改良方法および地盤注入用粉体材料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041202 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |