JPH11349941A - 地盤固結改良剤ならびに懸濁型グラウト剤とそれを用いた地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フミン質有機酸及び／または陽イオン吸着交
換能を有する粘土鉱物を多く含む細砂地盤や礫質地盤に
対し、液状化防止、滑り破壊防止等の地盤改良目的で混
合され、任意な薬液ライフを持つ地盤固結改良剤ならび
に懸濁型グラウト剤およびそれを用いた地盤改良方法を
提供する事。 【解決手段】 下記のａまたはｂであるメタカオリン含
有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消石
灰の１０〜５０重量％と、重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫
酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫
酸アルカリ土類金属塩から選ばれた１種または２種以上
からなる水溶性硫酸塩の５〜２０重量％とを含有させて
なる地盤固結改良剤。 ａ．メタカオリン含有水硬性微粒子。 ｂ．メタカオリン微粒子とポゾラン反応性微粒子を混合
して得られるメタカオリン含有水硬性微粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフミン酸で代表され
るフミン質有機酸や陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱
物のいずれかを比較的多く含み、かつ地震の際に液状化
災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の発生が予想され
る細砂地盤及び／または礫質地盤を、確実かつ恒久的に
固結強化安定化する事でその発生防止対策が可能な、メ
タカオリン含有水硬性微粒子と微細な消石灰と重硫酸
塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫
酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群
から選ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩
と必要に応じて更に水溶性有機高分子系の分散助剤とを
含有してなる地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤に
関する。またその地盤固結改良剤または懸濁型グラウト
剤を用いた地盤改良工法ならびに地盤固結改良剤を用い
た連続地中杭または連続地中壁の構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明においてフミン酸とは、若い地層
の堆積物に多く含まれている事が良く知られており、そ
の平均分子量は数百〜数万と言われ、詳細な分子構造は
いまだに明らかになっていないが、タンパク質の分解生
成物、また更に炭水化物などとの縮合反応によって生成
された有機高分子化合物と言われている物である。細砂
地盤中の該フミン質有機酸の含有濃度を簡便的に知るに
は、０．５〜１Ｎ（Ｎ：規定）の水酸化ナトリウム溶液
を用い、加熱下に１時間程度抽出する処理方法で抽出
し、砂を除いた該抽出母液をフェノールフタレン指示薬
の存在下に０．５〜１Ｎ塩酸で逆滴定する事で細砂中に
含有するフミン質有機酸の絶対量を求める事ができる。
完全に中和された該抽出母液からは茶褐色の物質が沈殿
析出することがあるが、この沈殿物がフミン酸のナトリ
ウム塩であると広く認識されている。

【０００３】固結体が比較的高強度となる地盤改良剤と
しては、セメントを主成分とする地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤がすでに公知であり、例えば特開平１
−１３３９６５号公報等に代表される。しかし、フミン
質有機酸及び／または陽イオン吸着交換能を有する粘土
鉱物を多く含んだ地盤では著しく硬化阻害を受け、その
ままでは固結信頼性を欠く課題がある。

【０００４】ところで、フミン質有機酸による硬化阻害
を受けないとされる土壌固化剤として提案されているも
のに特公平０６−７８５２４号公報がある。該公報技術
によれば、４ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃・ＳＯ₃と１１ＣａＯ
・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＸ₂（Ｘはハロゲン）、ＣａＯ・Ａ
ｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃の１種とが共存するカ
ルシウム・アルミネートを主成分に半水石膏や無水石膏
等で代表される水硬性の無機硫酸塩を添加混合してなる
組成物が高有機質土壌固化剤として好ましく使用出来る
としている。該組成物の基本的な固結反応は土壌中の有
機成分に影響されることなく、水と合うと速やかにエト
リンガイトを形成して固結するとある。しかし、水硬性
微粒子はその取り扱いに注意が必要で、水に濡れるとす
ぐ硬化してしまうか又は２次粒子を形成する為、浸透注
入現場向きでない課題がある。

【０００５】またその他、高炉水砕スラグ、転炉水砕ス
ラグ等の潜在水硬性の性質を示すスラグ粉末を主剤とし
たいわゆるスラグ系地盤改良剤が近年数多く提案されて
おり、例えば特開平６−２１９７９６号公報、特開平６
−２２８５５８号公報、特開平７−１１９１３８号公報
等に代表される。これらの開示技術ではスラグ粉末の潜
在水硬性を顕在化させる為のアルカリ刺激剤として、例
えばアルカリ水ガラス溶液やアルミン酸ソーダや水酸化
ナトリウム等を例示している。しかしそれらのアルカリ
刺激剤を添加してなる既知のスラグ系地盤改良剤のおお
くは、地盤改良硬化速度や固結強度を高めようとすれば
するほどその系自体のゲルタイムは短くなる傾向にあ
り、１液化しても数十時間以上と長い薬液ライフを持つ
急速固結型のスラグ系地盤固結改良剤またはスラグ懸濁
型グラウト剤は得られない課題がある。

【０００６】また既知のスラグ系地盤改良剤の多くは、
実際の細砂地盤と混和されると、地盤中にあるフミン質
有機酸成分がアルカリ刺激剤によって中和かつ水溶化さ
れて溶脱する為、スラグ粒子への硬性阻害が顕著に表
れ、結果として地盤の高強度固結化が未達となる重大な
課題を内在している。また同様に、陽イオン吸着交換能
を有する粘土鉱物に起因するスラグ粒子の水和硬性阻
害、具体的には珪酸カルシウム水和結晶またはカルシウ
ムアルミネート水和結晶等で代表される水和物結晶群の
生成反応に必要なカルシウム陽イオンやアルミニウム陽
イオンが粘土鉱物によって吸着消費される為にスラグ粒
子の水和硬化反応が顕著に阻害され、結果として地盤の
高強度固結化が未達となる重大な課題を内在している。

【０００７】特に河川域周辺の細砂地盤は腐葉土または
フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分を
比較的多く含む地盤と言われる。その為、すでに公知の
セメント系地盤改良剤やスラグ系地盤改良剤のいずれか
を使用した地盤改良現場に於いては、予想以上に著しい
硬化阻害現象を受け、しばしば固化が全く観察されかっ
たり、目標固結強度に達しない等の数多くの問題を抱え
ている実態にある。すなわち、実際の砂質土地盤ではそ
の固結信頼性がまだ極めて不十分な実態にある。特に、
水ガラス−スラグ系地盤改良剤や水酸化ナトリウム−ス
ラグ系地盤改良剤等の公知のスラグ系地盤改良剤では、
砂質土地盤中で著しい硬化阻害を受けると必然的に地下
水の流入と共に環境負荷が大きいと懸念されるアルカリ
刺激剤が広範囲に溶脱し所定領域外へ広く拡散または流
出する事となる。すなわち、フミン質有機酸や陽イオン
吸着交換能の強い粘土成分を比較的多く含む実地盤の固
結剤として使用されると環境負荷の問題ならびに強度発
現不良が助長されることが大きな問題となる。

【０００８】地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤の
抱えている課題のうち、急激な増粘を抑制して地盤との
一体混和性を向上される為に取り得る手段としては、水
／スラグ比または水／セメント比を出来るだけ大きくす
る事が挙げられが、しかし該方法では新たな課題として
ブリージング水発生率が極めて高くなってしまう課題や
強度低下が避けられない課題等を併発する。

【０００９】以上の様に、すでに公知の地盤固結改良剤
または懸濁型グラウト剤に於いては実地盤に好ましく採
用出来、フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘
土成分を比較的多く含む細砂地盤及び／または礫質地盤
等を短時間内に確実にかつ恒久的に固結する事ができる
高度な硬化機能と、また更に、１液化状態で２４時間以
上安定に取り扱え、注入作業中は著しい増粘が見られな
い高固結信頼性機能とを併せ持つ地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤が見当たらない。

【００１０】ところで、平成７年１月に発生した阪神淡
路大震災の災害は、軟弱地盤上に構築されていた重要構
造物に多大な被害が集中した事実から、その復旧工事方
法や、不安定地盤上のすべての重要構造物に対する安全
性確保の方法、恒久的な耐地震性強化方法等の課題をも
提起したと言える。特に前記した事に鑑みて、主要な都
市部の液状化が予想される地盤上に構築され、または構
築しようとしている重要構造物の耐震安全性確保が緊急
かつ強く求められており、安全に取扱え、かつ現場での
固結信頼性とその耐久性に富んだ新規な地盤固結改良剤
または懸濁型グラウト剤を市場に早期に提供する事の必
要性が高まっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は前記し
た社会的要請に鑑み、フミン酸で代表されるフミン質有
機酸及び／または陽イオン吸着交換能の強い粘土鉱物を
比較的多く含む固結させずらい細砂地盤及び／または礫
質地盤を主な対象地盤とし、その液状化防止、滑り破壊
防止、不同沈下防止目的の為の地盤改良に際し、現場で
の１次分散安定性と固結信頼性に特に優れ、かつまたフ
ミン質有機酸塩の溶脱による硬化阻害要因ならびに多価
金属陽イオン吸着による硬化阻害要因を少なからず受け
ても、所定の時間内で確実に対象地盤を固結する事が出
来、その固結体は恒久的機能を発揮する環境負荷の小さ
い地盤固結改良剤、懸濁型グラウト剤の両方を安価に安
定的に提供する事にある。

【００１２】より具体的には、以下の（Ａ）〜（Ｃ）に
示す性質を併せ持つ新たな地盤固結改良剤または以下の
（Ｂ）〜（Ｆ）に示す性質を併せ持つ新たな懸濁型グラ
ウト剤の両方を提供する事にある。 （Ａ）所定量の水と懸濁すると容易に１次分散し、その
懸濁液単独系では１日〜１０日と任意な非流動化時間特
性（薬液ライフ特性）を持つ地盤固結改良剤。 （Ｂ）１ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフミン質有
機酸量として、その全量を中和するのに要した水酸化ナ
トリウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ当量
未満の範囲にある細砂地盤及び／または礫質地盤、及び
／または、１００ｇ当たり５００ミリ当量未満のカルシ
ウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または
礫質地盤を、地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤の
懸濁薬液ライフに何等関係無く、施工後１〜３日以内に
は該地盤の固結強度（サンドゲル１軸圧縮強度）を低く
とも２５Ｎ／ｃｍ²以上と高強度に急速固結させること
が可能な地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤。 （Ｃ）その固結体が長期間安定した強度特性を示す地盤
固結改良剤または懸濁型グラウト剤。 （Ｄ）Ｂ型粘度計による６０回転ローシェアー粘度が高
くとも５０ｍＰａ・ｓ以下と低粘度とする事が出来る懸
濁型グラウト剤。 （Ｅ）１〜２０リットル／分の高速浸透作業性を持つ懸
濁型グラウト剤。 （Ｆ）１．５〜２ショット工法のみならず、１ショット
工法で地盤注入が可能な懸濁型グラウト剤。

【００１３】また併せて、液状化防止、滑り防止、不同
沈下防止目的の為の前記した地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤のいずれかを用いた地盤改良方法、ならび
に前記した地盤固結改良剤を用いた連続地中杭または連
続地中壁の構築方法を提供する事にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を克服するため
鋭意検討した結果、微細なメタカオリン含有水硬性微粒
子と微細な消石灰と重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、
チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫酸アル
カリ土類金属塩からなる群から選ばれた１種または２種
以上からなる水溶性硫酸塩とを必須成分とし、必要に応
じて更に分散助剤とを含有させて成る地盤固結改良剤ま
たはその水懸濁組成物である懸濁型グラウト剤により前
記課題を解決出来る事を見出し本発明を達成した。

【００１５】すなわち、本発明の地盤固結改良剤とは以
下の２つである。その一つは、下記ａまたはｂであるメ
タカオリン含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微
粒子状の消石灰の１０〜５０重量％、及び重硫酸塩、重
亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アル
カリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選
ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩の５〜
２０重量％とを含有してなる地盤固結改良剤である。 ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメタカオリン含
有水硬性微粒子 ｂ．メタカオリン微粒子と、水砕スラグ微粒子、フライ
アッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から選ばれ
た少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応性微粒
子との混合物からなり、メタカオリン微粒子：ポゾラン
反応性微粒子で表される混和比率が（１００：１）〜
（１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微
粒子。

【００１６】またその一つは、上記ａまたはｂであるメ
タカオリン含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微
粒子状の消石灰の１０〜５０重量％、および重硫酸塩、
重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸ア
ルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から
選ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩の５
〜２０重量％、及び０．００１〜１重量％水溶液から求
められた分子の慣性二乗半径が２００オングストローム
以上である水溶性有機高分子系の分散助剤を０．１〜５
重量％の範囲となる様に更に配合してなる地盤固結改良
剤である。

【００１７】本発明のより好ましい地盤固結改良剤とし
ては、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が２５
０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ²/gにあ
るメタカオリン含有水硬性微粒子を用いる事を特徴とす
る前記いずれかの地盤固結改良剤が挙げられる。また更
に好ましくは、水溶性硫酸塩が硫酸アルカリ金属塩の単
独からなる態様例が挙げられる。

【００１８】より最も好ましくは、前記記載のいずれか
の地盤固結改良剤を水で懸濁させてなり、水／（メタカ
オリン含有水硬性微粒子＋消石灰）で表される重量比で
０．５〜５の範囲、消石灰／（メタカオリン含有水硬性
微粒子）で表される重量比で０．１〜１の範囲、分散助
剤の含有濃度が地盤固結改良剤中に０．１〜０．８５重
量％の範囲とし、かつ１液または２液型の懸濁溶液とす
る事を特徴とする地盤固結改良剤が挙げられる。

【００１９】本発明の懸濁型グラウト剤とは、粒径加積
曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以下または
比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにある前記ａまたはｂ
のメタカオリン含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％
と、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μ
ｍ以下または比表面積が０．８５〜５０ｍ²/gにある消
石灰微粒子の１０〜５０重量％と、重硫酸塩、重亜硫酸
塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金
属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた
１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩の３〜２０重
量％と更に必要に応じて分散助剤の０．１〜５重量％と
を含有してなる組成物を水に懸濁化してなる高速浸透注
入性が十分確保された懸濁型グラウト剤である。

【００２０】また本発明の地盤改良方法とは、そのひと
つには、１ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフミン酸
で代表されるフミン質有機酸量として、その全量を中和
するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含
有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤
及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良
対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸
着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤に対
し、本発明の地盤固結改良剤を水に懸濁させて該地盤を
固結させる地盤改良方法である。 また別のひとつとし
て、本発明の懸濁型グラウト剤をグラウト注入管を介し
て加圧下に浸透注入させて該地盤を固結させる地盤改良
方法である。

【００２１】また本発明の連続地中杭または連続地中壁
の構築方法とは、１ｋｇの改良対象地盤から抽出された
フミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全
量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で
表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の
シルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／ま
たは、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満の
カルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地盤
及び／またはシルト礫質地盤に対し、本発明の地盤固結
改良剤を、地中深く下ろされたミキシングロッドの先端
部より吐出または流出させながらロッドを徐々に引き上
げ、同操作を繰返すことにより、ミキシングロッド周辺
の土砂と本発明の地盤固結改良剤とを一体混合させて固
結させる方法である。

【００２２】ところで分子の慣性二乗半径とは、一般的
に、無限希薄水溶液中に於いて１分子が占める自由占有
体積または分子の広がり度合いを表すひとつの指標値で
あり、その数値が大きい程嵩高い占有面積または分子の
広がりが高い事を意味する。また本発明に於いては、そ
の慣性二乗半径の数値は公知の慣性半径測定方法で得た
数値で表されて良く、測定方法によって特に制約は無
い。一般的には慣性半径分子量測定器で容易に求める事
が出来る。

【００２３】すなわち、本発明は次の（１）〜（９）を
提供するものである。

【００２４】（１）下記ａまたはｂであるメタカオリン
含有水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消
石灰の１０〜５０重量％、および重硫酸塩、重亜硫酸
塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金
属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた
１種または２種以上の水溶性硫酸塩の５〜２０重量％と
を含有してなる地盤固結改良剤。 ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメタカオリン含
有水硬性微粒子。 ｂ．メタカオリン微粒子と以下の、水砕スラグ微粒子、
フライアッシュ微粒子、セメント微粒子から選ばれ少な
くとも１種または２種以上のポゾラン反応性微粒子を混
合使用してなり、メタカオリン微粒子：ポゾラン反応性
微粒子で表される混和比率が（１００：１）〜（１：１
００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微粒子。

【００２５】（２）更に０．００１〜１重量％水溶液か
ら求められた分子の慣性二乗半径が低くとも２００オン
グストローム以上である水溶性有機高分子系の分散助剤
を地盤固結改良剤中に０．１〜５重量％の範囲となる様
に更に配合してなる事を特徴とする（１）記載の地盤固
結改良剤。

【００２６】（３）粒径加積曲線上に於ける９５重量％
粒子径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５
０ｍ²/gにあるメタカオリン含有水硬性微粒子を用いる
事を特徴とする（１）〜（２）にいずれか記載の地盤固
結改良剤。 （４）水溶性硫酸塩が硫酸アルカリ金属塩の単独からな
る事を特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の地
盤固結改良剤。 （５）、（１）〜（４）のいずれかに記載の地盤固結改
良剤を水で懸濁させてなり、水／（メタカオリン含有水
硬性微粒子＋消石灰）で表される重量比で０．５〜５の
範囲、消石灰／（メタカオリン含有水硬性微粒子）で表
される重量比で０．１〜１の範囲、分散助剤の含有濃度
が地盤固結改良剤中に０．１〜５重量％の範囲とし、か
つ１液または２液型の懸濁溶液とする事を特徴とする
（１）〜（４）のいずれかに記載の地盤固結改良剤。

【００２７】（６）前記の地盤固結改良剤において、粒
径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以下
または比表面積が０．９〜５０ｍ²/gにあるメタカオリ
ン含有水硬性微粒子、粒径加積曲線上に於ける９５重量
％粒子径が３０μｍ以下または比表面積が０．９〜５０
ｍ²/gにある消石灰微粒子とする事を特徴とする水に懸
濁化してなる（１）〜（５）のいずれかに記載の地盤固
結改良剤組成物で高速浸透注入性が十分確保された懸濁
型グラウト剤。

【００２８】（７）１ｋｇの改良対象地盤から抽出され
たフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その
全量を中和するの要した水酸化ナトリウムのミリ当量で
表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の
細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００
ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽
イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地
盤に対し、（１）〜（５）のいずれかに記載の地盤固結
改良剤を水に懸濁混和させて該地盤を固結させる地盤改
良方法。 （８）、（６）の懸濁型グラウト剤をグラウト注入管を
介して加圧下に浸透注入させて該地盤を固結させる方法
のいずれかの方法で地盤改良する事を特徴とする地盤改
良方法。

【００２９】（９）１ｋｇの改良対象地盤から抽出され
たフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その
全量を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量
で表した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有
のシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／
または、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満
のカルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地
盤及び／またはシルト礫質地盤に対し、（１）〜（５）
のいずれかに記載の地盤固結改良剤を、地中深く下ろさ
れたミキシングロッドの先端部より吐出または流出させ
ながらロッドを徐々に引き上げ、同操作を繰返すことに
より、ミキシングロッド周辺の土砂と（１）〜（５）の
いずれかに記載の地盤固結改良剤とを一体混合させて固
結させる連続地中杭または連続地中壁の構築方法。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の地盤固結改良剤および本
発明の懸濁型グラウト剤では、１ｋｇの地盤改良対象地
盤から抽出されたフミン酸で代表されるフミン質有機酸
量として、その全量を中和するのに要した水酸化ナトリ
ウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ当量未満
の範囲で該有機酸を含有してなる細砂地盤及び／または
礫質地盤が対象範囲として好ましい。また更には、１０
０ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカルシウム
陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質
地盤も好ましい対象である。すなわち、フミン酸で代表
されるフミン質有機酸及び／または陽イオン吸着交換能
を有する粘土鉱物を含有してなる細砂地盤及び／または
礫質地盤が対象範囲として好ましく示され、その他、硬
化阻害を受けずらい一般的な細砂地盤及び／または同礫
質地盤であっても好ましく包含されるものである。な
お、前記した対象地盤範囲によって本発明の地盤固結改
良剤および本発明の懸濁型グラウト剤の両者の適用範囲
が特に限定される事は無い。

【００３１】また例えば、前記した値よりも高濃度に有
機酸を含有してなる細砂地盤及び／または礫質地盤に於
いては、本発明の地盤固結改良剤を混和させる前に、ま
たは、本発明の懸濁型グラウト剤を加圧注入させる前
に、希薄な水酸化ナトリウム溶液等で代表される公知の
フミン質有機酸溶脱作用を持つアルカリ希薄溶液を事前
に注入して該有機酸塩を地盤改良対象域外に広く流出拡
散・低濃度化させる方法、またはアルカリ希薄溶液を注
入し適宜くみあげて除去・低濃度化する前処理方法など
で、その対象地盤が前記範囲内の性質に改善されてなる
改質地盤は好ましく包含される。また例えば、前記した
値よりも高いカルシウム陽イオン吸着交換能力を持つ細
砂地盤及び／または礫質地盤に際し、予め、事前に消石
灰飽和溶液や海水などを浸透注入させ、地盤の持つ陽イ
オン吸着交換能力を飽和・減少せしめる等の前処理を行
う事で前記要件を満足する改質地盤も好ましく包含する
ものである。

【００３２】本発明の地盤固結改良剤には具体的に以下
の４つの態様が包含される。その一つは、先に示したよ
うに、基本的に下記の（ａ）または（ｂ）であるメタカ
オリン含有水硬性微粒子（イ）［以下の記載では単にメ
タカオリン含有水硬性微粒子（イ）と総称する。］の３
０〜８５重量％、微粒子状の消石灰（ロ）の１０〜５０
重量％、および重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ
硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ
土類金属塩からなる群から選ばれた１種または２種以上
からなる水溶性硫酸塩（ハ）の５〜２０重量％とを含有
してなる地盤固結改良剤−１である。 （ａ）メタカオリン微粒子の単独からなるメタカオリン
含有水硬性微粒子。 （ｂ）メタカオリン微粒子と、水砕スラグ微粒子、フラ
イアッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から選ば
れ少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応性微粒
子を混合使用してなり、メタカオリン微粒子：ポゾラン
反応性微粒子で表される混和比率が（１００：１）〜
（１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微
粒子。地盤固結改良剤−１は長い薬液ライフを持ちその
一方で高速地盤固結信頼性の性質を兼備している本発明
の地盤固結改良剤の１種である。なお、以下の記載では
重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸
塩、硫酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩から
なる群から選ばれた１種または２種以上からなる水溶性
硫酸塩（ハ）を単に一括して水溶性硫酸塩（ハ）と総称
する事がある。

【００３３】ところで、前記中、ポゾラン反応性微粒子
と定義した物には、水砕スラグ微粒子、フライアッシュ
微粒子、セメント微粒子が挙げられ、それらを一括総称
する言葉として用いた。以下の記載でも同様である。

【００３４】またその一つは、先に示したように、基本
的にメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の３０〜８５
重量％と、微粒子状の消石灰（ロ）の１０〜５０重量％
と、水溶性硫酸塩（ハ）の３〜２０重量％と、更に０．
００１〜１重量％と希薄な水溶液から求められた分子の
慣性二乗半径が２００オングストローム以上である水溶
性有機高分子系の分散助剤（ニ）の０．１〜５重量％と
を配合してなる地盤固結改良剤−２である。地盤固結改
良剤−２は地盤固結改良剤−１と比較して工事現場での
１次分散容易性ならびに高流動性に優れる利点を持つ。

【００３５】なお、以下の記載では、地盤固結改良剤−
１、地盤固結改良剤−２を一括して単に粉体組成物
（θ）または地盤固結改良剤と呼ぶことがある。

【００３６】本発明の地盤固結改良剤では、このましく
は主剤成分の一つであるメタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）のブレーン値としては０．３５ｍ²／ｇ以上が良
く、より好ましくは０．３５〜５０ｍ²／ｇが良い。ま
たメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の粒径加積曲線
上に於ける９５重量％粒子径としては２５０μｍ以下が
良く、より好ましくは３０μｍ以下とする事が良い。

【００３７】また、本発明の地盤固結改良剤は水に懸濁
させてなる組成物も好ましく包含され、水／［（イ）＋
（ロ）］で表される重量比が０．５〜５の範囲、好まし
くは１〜５の範囲となる様に水で事前に懸濁させた地盤
固結改良剤の態様はおおいに好ましいと言える。

【００３８】本発明の懸濁型グラウト剤には具体的に以
下の２つの態様が包含される。すなわち、その一つとし
て、前記地盤固結改良剤−１または地盤固結改良剤３を
水に懸濁化されてなり、かつ（イ）成分が特に以下の
（α）であり、（ロ）成分が特に以下の（β）によって
形成されている懸濁型グラウト剤−１である。懸濁型グ
ラウト剤−１はおよそ１〜１０日と長い懸濁液の薬液ラ
イフと低粘度高流動性の性質を持ち、従って地盤中への
高速浸透作業性に優れる。また更に地盤中に注入される
と少なくとも数日以内には該地盤が２５Ｎ／ｃｍ²以上
に固結され、１０〜３０日以内にはほぼ最終到達強度と
なる特性を有しており、長い薬液ライフを持つ一方で急
速地盤固結信頼性に極めて優れた高速浸透作業性に富む
懸濁型グラウト剤である。

【００３９】またその一つとしては、前記地盤固結改良
剤−２を水に懸濁化されてなり、かつ（イ）成分が特に
以下の（α）であり、（ロ）成分が特に以下の（β）に
よって形成されている懸濁型グラウト剤−２がある。懸
濁型グラウト剤−２はおよそ１〜１０日と任意に懸濁液
の薬液ライフ調製が可能である特徴を持つ。また低粘度
高流動性の性質を合せ持ち、従って地盤中への高速浸透
作業性に優れる。また更に地盤中に注入されると少なく
とも数日以内には該地盤が２５Ｎ／ｃｍ²以上に固結さ
れ、１０〜３０日以内にはほぼ最終到達強度となる特性
を有しており、急速地盤固結信頼性に極めて優れ、かつ
サンドゲル塊形成時の耐ブリージング性に富む懸濁型グ
ラウト剤である。前記（α）とは粒径加積曲線上に於け
る９５重量％粒子径が３０μｍ以下または比表面積が
０．９〜５０ｍ²/gにある前記ａまたはｂのメタカオリ
ン含有水硬性微粒子である。また前記（β）とは粒径加
積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以下また
は比表面積が０．９〜５０ｍ²/gにある消石灰微粒子で
ある。

【００４０】本発明の懸濁型グラウト剤−１とは、水を
除いた構成比率で、（α）の３５〜８５重量％と、
（β）の１０〜５０重量％と、重硫酸塩、重亜硫酸塩、
亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属
塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた１
種または２種以上からなる水溶性硫酸塩（ハ）の５〜２
０重量％とを含有してなる組成物（ｘ）を水で懸濁させ
てなる懸濁グラウト組成物と言い換える事が出来る。ま
た前記懸濁型グラウト剤−２とは水を除いた構成比率
で、（α）の３５〜８５重量％と（β）の１０〜５０重
量％と、水溶性硫酸塩（ハ）の５〜２０重量％と、０．
００１〜１重量％水溶液から求められた分子の慣性二乗
半径が２００オングストローム以上である水溶性有機高
分子系の分散助剤（ニ）の０．１〜５重量とを含有して
なる組成物（ｙ）を水で懸濁させてなる懸濁グラウト組
成物と言い換える事が出来る。以下の記載では懸濁型グ
ラウト剤−１および懸濁型グラウト剤−２を一括して単
に懸濁型グラウト剤と呼ぶことがある。

【００４１】ところで前記した粒径加積曲線上に於ける
９５重量％粒子径が、例えば２５０μｍ以下とは、公知
の粒度分布測定によって作成された粒度加積曲線の９５
重量％加積粒子径値（以下の記載では単に９５重量％粒
子径と呼び、記号はｄ95で表わす事がある。）に該当す
る粒子サイズ（μｍ：ミクロン）で表され、一般的に９
５重量％の粒子の全てが２５０μｍを下まわる事を意味
するものである。

【００４２】また、本発明の地盤固結改良剤では粉末組
成物（θ）であったり、またその粉末組成物（θ）を水
で懸濁化させてなる懸濁組成物のいずれかであって良い
ことはすでに述べた。また、一部の構成成分を固体で取
り扱い、現場で他の溶液型の必須成分とを混合し、懸濁
状態とした地盤固結改良剤であっても良く、任意の形態
をとって良い。すなわち、メタカオリン含有水硬性微粒
子（イ）と、消石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ハ）と、そ
の地盤固結改良剤の機能発現上の必要性に応じて更に
０．００１〜１重量％と、希薄な水溶液から求められた
分子の慣性二乗半径が２００オングストローム以上であ
る水溶性有機高分子系の分散助剤（ニ）とを含有させた
粉末組成物（θ）や、その組成物（θ）を水に懸濁させ
てなるいわゆる水懸濁組成物であっても本発明の地盤固
結改良剤として広く包含されると言うことである。

【００４３】また本発明の地盤固結改良剤や本発明の懸
濁型グラウト剤では、構成成分の要件に関わる粒子サイ
ズやその分布状態ならびに比表面積等に関する記載値
は、光散乱式粒度分布測定器の使用によるものである。
また比表面積値を事前に求める方法としては、例えばコ
ンクリート協会が推奨する空気を用いたセル通気法やそ
の他窒素や他の不活性ガスを用いたセル通気法等のいず
れかの方法で求める方法が例示出来る。

【００４４】次に、本発明の地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤を構成する上で欠かせない成分に関し、よ
り詳しく記述する。

【００４５】まず、メタカオリン含有水硬性微粒子は前
記（ａ）または（ｂ）とする事でよく、特に好ましくは
（ｂ）とする態様が好ましい。その（ｂ）としては、メ
タカオリン微粒子：ポゾラン反応性微粒子で表される重
量比で（１００：１）〜（１：１００）の範囲、より好
ましくは（１００：１）〜（５：１００）の範囲とする
事がより好ましい。その理由は固結信頼性及び無収縮サ
ンドゲル固結体形成の点で優れるからである。メタカオ
リン含有水硬性微粒子（イ）の好ましい粒子サイズとし
ては、特に制約は無いが、粒径加積曲線上に於ける９５
重量％粒子径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３
５〜５０ｍ²／gの範囲、より好ましくは９５重量％粒子
径が３０μｍ以下でかつ比表面積が０．９〜４０ｍ²／g
の範囲の物を選定使用すると良い。特に好ましくはその
硬化活性の点から、粒径加積曲線上に於ける９５重量％
粒子径が１５μｍ以下でかつ比表面積が１〜４０ｍ²／g
の範囲とすることが最も良い。

【００４６】また前記ポゾラン反応性粒子の好ましい粒
子サイズとしては、特に制約は無いが、好ましくはメタ
カオリン含有水硬性微粒子の場合と全く同様である。す
なわち、ポゾラン反応性粒子として好ましくは粒径加積
曲線上に於ける９５重量％粒子径が２５０μｍ以下また
は比表面積が０．３５〜５０ｍ²／gの範囲、より好まし
くは９５重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積が
０．９〜５０ｍ²／gの範囲、最も好ましくは９５重量％
粒子径が１５μｍ以下でかつ比表面積が１〜４０ｍ²／g
の範囲のものを選定使用することが最も好ましい。

【００４７】要はメタカオリン微粒子とポゾラン反応性
粒子の両方を含有してなるメタカオリン含有水硬性微粒
子が前記要件を満足している事であれば好ましく採用で
きる。また本発明の懸濁型グラウト剤では、メタカオリ
ン含有水硬性微粒子（イ）が前記（α）とする事が肝要
な点として挙げられる。（α）の要件を満たさない
（イ）の使用では得られる懸濁型グラウト剤が高速浸透
注入作業性に著しくかけるからである。

【００４８】メタカオリン微粒子（ａ）としては、一般
には、天然に産するカオリナイト鉱物（別名：カオリン
ともいう）を６００℃で脱水焼成してなるアモルファス
状のメタ珪酸アルミネートの微粒粉で代表され、すでに
公知の方法で得たものとして良く、特に制約は無い。Ｓ
ｉＯ₂分として４０〜５５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃分として３
５〜４５重量％の組成比で構成された非晶質メタカオリ
ン微粒子が特に好ましいメタカオリン微粒子の具体例と
して挙げられる。

【００４９】水砕スラグ微粒子としては、例えば鋼炉水
砕スラグ、転炉水砕スラグ、電炉水砕スラグ、平炉水砕
スラグ等に代表される金属精練副産物の１種または２種
以上からなる潜在水硬性微粒子が具体例として挙げられ
る。その中でも特に好ましい水砕スラグ微粒子として
は、日本工業規格・ＪＩＳ−Ｒ−５２０２で規定された
「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じた測定結
果で表され、ＳｉＯ₂分として３０〜３５重量％、Ｃａ
Ｏ分として３５〜４５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃分として１３〜
２０重量％、ＭｇＯ分として５〜８重量％、その他の成
分を数重量％含む組成比で構成され、（ＣａＯ＋ＭｇＯ
＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂で表される塩基度が１．７〜
２．１の範囲にある高炉水砕スラグを選定使用する事が
特に好ましい。

【００５０】フライアッシュ微粒子としては、化石燃料
を燃焼させて得られる非晶質な残査成分であれば良く、
特に制約は無い。また、セメント微粒子に関してはすで
に公知の物としてよく、特に制約は無いが、具体例をあ
げると例えばポルトランドセメント、高炉セメント、無
収縮セメントなどが挙げられ、それらの１種または２種
以上とすることで良い。

【００５１】ところで、本発明の地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤中に使用できるメタカオリン含有水硬
性微粒子（イ）の含有割合としては水を除いた構成割合
で３０〜８５重量％の範囲で用いる事が最も一般的であ
る。より好ましくは３５〜８５重量％の範囲、より最も
好ましくは４０〜８５重量％の範囲とする事が良い。３
０重量％未満の（イ）の使用では凝結性が極めて緩慢で
最終的な固結体の強度が低く実用性にとぼしいからであ
る。また一方、８５重量％を超える（イ）の使用ではそ
の組成物の硬化活性がかえって低下する事からである。

【００５２】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤を構成する上で更に欠かせない一成分には粒子状
の消石灰（ロ）が挙げられる。消石灰（ロ）はメタカオ
リン含有水硬性微粒子の水硬性を発現させる刺激物質と
して、ならびに地盤中で急速かつ高強度な固結体を与え
ることが出来る以下の、珪酸カルシウム水和結晶、珪酸
アルミネート水和結晶、カルシウムアルミネート水和結
晶、モノサルフェート水和結晶、エトリンガイト等の地
盤強化安定に有効な水和結晶体の成長をうながす上で欠
かせない。またカルシウムイオンの供給源としても本発
明の地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤の構成成分
として必須な成分の一つである。

【００５３】本発明の地盤固結改良剤では微粒子状の消
石灰（ロ）に関わる要件として、特に制約は無いが、よ
り好ましくは、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ
²／gの範囲にあることが良い。本発明の懸濁型グラウト
剤では微粒子状の消石灰（ロ）に関わる必須要件として
粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が３０μｍ以
下でかつ比表面積が０．９〜５０ｍ²／gの範囲にあるこ
とが肝要な点であり、すなわち、（ロ）としては特に
（β）を選定使用する事が肝要な点として挙げられる。

【００５４】消石灰（ロ）成分はその製造方法や粉砕方
法等によって特に制約は受ける事は無く、広く公知の方
法で製造されたものの中から前記要件に合致する物を選
定使用する事で良い。例えば、一般ゴミの焼却ガス中の
有害塩素系ガス吸着剤用に開発または市販されている超
微粒子の消石灰製品群をそのまま（β）として充てて良
い。また（ロ）としてより好ましくは、９５重量％粒子
径（ｄ95）が１０μｍ以下でかつ比表面積が２〜４０ｍ
²／gの範囲にある物とする事はおおいに好ましい。

【００５５】また本発明記載の消石灰（ロ）または消石
灰（β）では、その純度にも特に制約は無く、例えば数
十重量％以内で生石灰成分を含有するものであっても好
ましく包含される。その理由は生石灰は水と合うと直ち
に消石灰が誘導されることが公知である事からであり、
生石灰が不純物として内包するものであってもその本質
的な作用効果に支障が生じないことが明らかであるから
である。すなわち、本発明記載の消石灰（ロ）または消
石灰（β）としてはその一部または全モル数を微粒子状
の生石灰で代替してなる地盤固結改良剤または懸濁型グ
ラウト剤組成物は、その基本構成要件が何等変らないと
見なす事が出来ることから好ましく包含されるものであ
る。

【００５６】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤では、消石灰（ロ）の使用量として、水を除いた
構成割合で１０〜５０重量％の範囲、好ましくは１５〜
５０重量％の範囲、より好ましくは２０〜５０重量％の
範囲とする事が良く、消石灰（ロ）／ベントナイト含有
水硬性微粒子（イ）の比が０．１〜５の範囲、好ましく
は０．１〜２の範囲、特に好ましくは０．１〜１の範囲
とする事が良い。１０重量％未満の配合量では地盤の固
結強度が低く耐久性に欠けるからであり、一方、５０重
量％を超えての使用では、それ以上増量しても特に顕著
な効果が見出せないばかりか高コストとなるからであ
る。

【００５７】本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤では、特に制約するものでは無いが、水に懸濁さ
せる際の水の使用量は水／［メタカオリン含有水硬性微
粒子（イ）＋消石灰（ロ）］で表される重量比率で０．
５〜５の範囲とする事が好ましい、より好ましくは１〜
５の範囲、より更に好ましくは１〜４の範囲とする事が
良い。

【００５８】また本発明の地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤ではメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）と
消石灰（ロ）とは事前にドライブレンドされ、地盤改良
現場に供給され、現場で所定量の水溶性硫酸塩（ハ）や
分散助剤（ニ）を加え、また更に水で懸濁させて成る本
発明の地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤
を調製して良く、その調製方法等には制約は無い。ま
た、メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）の微粉末と消
石灰（ロ）の微粉末とは事前にドライブレンドされ、地
盤改良現場に供給され、現場で所定量の分散助剤
（ニ）、水溶性硫酸塩（ハ）、更に必要量の水を加えて
本発明の地盤固結改良剤や懸濁型グラウト剤を適宜調整
して良い。

【００５９】次に、本発明の地盤固結改良剤または懸濁
型グラウト剤を構成する上で必須な成分である重硫酸
塩、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫
酸アルカリ金属塩、硫酸アルカリ土類金属塩からなる群
から選ばれた１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩
（ハ）について説明する。

【００６０】本発明の地盤固結改良剤に於いては、水溶
性硫酸塩（ハ）の適性配合量としては、水を除いた構成
割合で、５〜２０重量％の範囲、より好ましくは７．５
〜２０重量％の範囲とすることが良い。５重量％未満で
は地盤に十分信頼性に富む急速固結性並びに固結信頼性
や耐久性能を引出しずらいからであり、また２０重量％
以上の使用ではその作用効果と総コストとのバランスで
不経済であるからである。本発明の懸濁型グラウト剤に
於いては、水溶性硫酸塩（ハ）の適性配合量としては、
水を除いた構成割合で、５〜２０重量％の範囲、より好
ましくは７．５〜２０重量％の範囲とすることが良い。
５重量％未満では地盤に十分信頼性に富む急速固結性並
びに固結信頼性や耐久性能を引出しずらいからであり、
また２０重量％以上の使用ではその作用効果と総コスト
とのバランスで不経済であるからである。

【００６１】重硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば重硫酸ナトリウム、重
硫酸カリウム、重硫酸リチウム、重硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい重硫酸塩の例は
重硫酸ナトリウム及び／または重硫酸カリウムである。

【００６２】重亜硫酸塩としてはすでに公知の化合物と
してよく、特に制約は無い。例えば重亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸リチウム、重亜硫酸ア
ンモニウム等が例として挙げられ、それらの無水物及び
／または含水塩として良い。またそれらの１種または２
種以上を併用使用しても何等問題無い。特に好ましい重
亜硫酸塩の例としては重亜硫酸ナトリウム及び／または
重亜硫酸カリウムである。

【００６３】亜硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸カリウム、亜硫酸リチウム、亜硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい亜硫酸塩の例と
しては亜硫酸ナトリウム及び／または亜硫酸カリウムで
ある。

【００６４】チオ硫酸塩としてはすでに公知の化合物と
してよく、特に制約は無い。例えばチオ硫酸ナトリウ
ム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸リチウム、チオ硫酸ア
ンモニウム等が例として挙げられ、それらの無水物及び
／または含水塩として良い。またそれらの１種または２
種以上を併用使用しても何等問題無い。特に好ましいチ
オ硫酸塩の例としてはチオ硫酸ナトリウム及び／または
チオ硫酸カリウムである。

【００６５】過硫酸塩としてはすでに公知の化合物とし
てよく、特に制約は無い。例えば過硫酸ナトリウム、過
硫酸カリウム、過硫酸リチウム、過硫酸アンモニウム等
が例として挙げられ、それらの無水物及び／または含水
塩として良い。またそれらの１種または２種以上を併用
使用しても何等問題無い。特に好ましい過硫酸塩の例と
しては過硫酸ナトリウム及び／または過硫酸カリウムで
ある。

【００６６】硫酸アルカリ金属塩としてはすでに公知の
化合物としてよく、特に制約は無い。例えば、硫酸ナト
リウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸
リチウム、硫酸リチウムナトリウム、硫酸リチウムカリ
ウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアル
ミニウム、硫酸リチウムアルミニウム、硫酸ナトリウム
マグネシウム、硫酸カリウムマグネシウム、硫酸リチウ
ムマグネシウム等が好ましく挙げられ、それらの無水物
及び／または含水塩であって良い。またそれらの１種ま
たは２種以上からなる混合物であっても良い。より好ま
しい硫酸アルカリ金属塩としては硫酸ナトリウム及び／
または硫酸カリウムが良い。またその硫酸ナトリウムに
は、例えば無水硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムの一水
塩、硫酸ナトリウムの１２水塩などがすでに公知であ
り、そのいずれか１種または２種以上の混合物であって
も何等問題無い。特に硫酸ナトリウムの１２水塩は別名
ボウ硝といわれ、広く天然に存在していて環境負荷が小
さいことから大いに好ましい例である。

【００６７】硫酸アルカリ土類金属塩としてはすでに公
知の化合物としてよく、特に制約は無い。例えば、硫酸
カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム等が
例示出来、それらの無水物及び／または含水塩であって
良い。

【００６８】水溶性硫酸塩（ハ）としては前記中、特に
硫酸アルカリ金属塩の単独を使用する態様例が良い。ま
た更に好ましくはその硫酸アルカリ金属塩としては硫酸
ナトリウム及び／または硫酸カリウムとする事が良く、
より好ましくは硫酸ナトリウムの単独とする事がおおい
に好ましい事である。

【００６９】次に、本発明の地盤固結改良剤−２または
懸濁型グラウト剤−２を構成する上で必須な成分として
分散助剤（ニ）成分があげられる。その分散助剤（ニ）
自体の必須要件としては、０．００１〜１重量％水溶液
から求められた分子の慣性二乗半径が２００オングスト
ローム以上と嵩高い水溶性有機高分子系の分散助剤を使
用する事である。より更に好ましくは（ヘ）の慣性二乗
半径が２００〜２，０００オングストロームの範囲、最
も好ましくは５００〜２，０００オングストロームの範
囲にある事が最も好ましい。

【００７０】前記分散助剤（ニ）としては、特に制約す
る物では無いが、例えば、希薄な該水溶液中に於いてそ
の自由占有面積（溶液中での嵩高さ）を表すひとつの指
標である慣性二乗半径が２００オングストローム以上あ
る以下のいわゆるセメント用減水剤が代表的な具体例と
して挙げられる。

【００７１】そのセメント用減水剤には、例えばナフタ
レンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合誘導体やそれら
のアルカリ塩類等で代表されるいわゆるナフタレン系減
水剤、リグニンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合誘導
体等やそれらのアルカリ塩類で代表されるいわゆるリグ
ニン系減水剤、水溶性ポリカルボン酸化合物やそれらの
アルカリ塩類で代表されるいわゆるポリカルボン酸系減
水剤、水溶性メラミンスルファミン酸ホルムアルデヒド
縮合物やそれらのアルカリ塩類等で代表されるいわゆる
メラミンスルファミン酸系減水剤、水溶性メラミンスル
ホン酸ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類
等で代表されるいわゆるメラミン系減水剤、水溶性アル
キレングリコールモノアミン付加変性メラミンスルホン
酸ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類等で
代表されるいわゆる変性メラミン系減水剤等を例示出
来、それらの１種または２種以上を併用使用して良い。

【００７２】また更に、前記した化合物群の中から、
０．００１〜１重量％水溶液から求められた分子の慣性
二乗半径が２００オングストローム以上、好ましくは２
００〜２，０００オングストロームの範囲にあるセメン
ト用減水剤を選択し本発明記載の分散助剤（ニ）として
選定使用する事は大いに好ましい。特に最も好ましく
は、前記要件と共にその重量平均分子量が１×１０4乗
（１万）〜１×１０6乗（１００万）の範囲にある
（ニ）を選定使用する事は特に好ましい。

【００７３】本発明記載の分散助剤（ニ）のより更に好
ましい物としては、０．００１〜１重量％と希薄な水溶
液から求められた分子の慣性二乗半径が５００〜２，０
００オングストロームにある水溶性ポリカルボン酸系高
分子化合物やそれらのアルカリ塩類の１種とする事が特
に最も好ましい。

【００７４】ところで、本発明記載の分散助剤（ニ）と
して０．００１〜１重量％と希薄な水溶液から求められ
た分子の慣性二乗半径が２００オングストローム未満の
物を選定使用した場合、得られる地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤液の溶液流動性及び懸濁粒子の１次分
散安定性等に欠ける傾向にある。すなわち、０．００１
〜１重量％と希薄な水溶液から求められた分子の慣性二
乗半径が２００オングストローム未満の（ニ）の使用で
は、その使用割合を高めても、十分な現場１次分散性を
確保できないケースがある。

【００７５】本発明の地盤固結改良剤−２または懸濁型
グラウト剤−２では分散助剤（ニ）の最適使用量とし
て、水を除いた構成比率で組成物中に０．１〜５重量％
の範囲、より好ましくは０．１〜３重量％の範囲とする
事が好ましい。０．１重量％以下の使用では水懸濁組成
物を調製する際、懸濁化粒子１次分散性を十分確保しず
らいからであり、また５重量％以上使用してもその使用
割合の割に効果が期待されない傾向にあるからである。

【００７６】分散助剤（ニ）は室温で固体またはあらか
じめ水に溶解してなる濃厚溶液等であって良く、それ自
体の取扱形態等の違いや使用割合で本発明は何等制約は
受けない。

【００７７】本発明の地盤固結改良剤を事前に水で懸濁
させる際には、水／（メタカオリン含有水硬性微粒子＋
消石灰）で表される重量比で０．５〜５の範囲、消石灰
／（メタカオリン含有水硬性微粒子）で表される重量比
で０．１〜１の範囲、分散助剤の含有濃度が地盤固結改
良剤中に０．１〜０．８５重量％の範囲と成る様にし、
１液または２液型の懸濁溶液とする事が好ましい態様で
ある。

【００７８】また本発明の地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤では、メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）
と消石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ハ）とを事前に一括ド
ライブレンドした固体組成物を１パック包装して現場供
給されて良い。長期間保管する場合などに適する。また
その際、固形粉末状の分散助剤（ニ）を更に含めること
も何ら問題無いことである。

【００７９】パック包装の際に使用される包装材料には
特に制約は無く、例えば紙袋、ポリ袋、アルミラミネー
ト袋、金属製容器などその材種や形は任意であって良
い。好ましくはポリ袋内袋型の紙袋またはアルミラミネ
ート袋のいずれかとする事がおおいに好ましい。１パッ
ク包装体で供給された該組成物は、作業現場で開封後、
所定量の水で溶解／懸濁分散作業を行なうのみで本発明
の水に懸濁化されてなる地盤固結改良剤または懸濁型グ
ラウト剤が簡便かつ容易に調整できる。

【００８０】事前に１パック包装供給する利点として
は、地盤注入現場での計量配合添加ミスを完全に回避で
きる事があげられる。

【００８１】ここで、本発明の地盤固結改良剤または懸
濁型グラウト剤の提供意義が地震発生に伴い液状化や滑
り破壊や不同沈下等の要因によって重大災害の発生が予
想される脆弱な細砂地盤及び／または礫質地盤を高強度
に一体固結させる、いわゆる液状化防止、滑り破壊防
止、不同沈下防止等の地盤改良目的にある事から、その
観点に立てば事前に１パック包装形態で供給できれば地
盤改良現場に於ける配合ミスの回避がはかれる事は明ら
かである。本発明の地盤固結改良剤または懸濁型グラウ
ト剤が本来持っている性質、すなわち砂質土地盤中で表
れる急速反応固結性を再現よく発揮させる上でも、前記
１パック包装での供給方法は有益である。

【００８２】本発明の地盤固結改良剤ではその有効成分
を地盤と一体混和し高強度に一体固結させる上で欠かせ
ない成分に水がある。ただし水は対象地盤中に地下水と
して大量に包含されている時は、あえて地上で水を加え
なくともよく、粉状からなる本発明の地盤固結改良剤組
成物をそのまま粉体で地盤中に注入・混合させる方法で
達成して良い。水は注入現場近辺で手に入る物であれば
特に制約は無く、例えば河川水、雪、氷、湖水、地下
水、湧き水、雨水、水道水、工業用水、海水含有水、イ
オン交換水、純水などであってよい。好ましくは水道水
や地下水や河川の水があげられる。本発明の懸濁型グラ
ウト剤に使用される水成分に関しても特に制約は無く、
前記したと同様であれば良い。

【００８３】本発明の地盤固結改良剤−１ではメタカオ
リン含有水硬性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫
酸塩（ハ）を必ず含有している組成物とする事が必須要
件である。本発明の地盤固結改良剤−２ではメタカオリ
ン含有水硬性微粒子（イ）と消石灰（ロ）と水溶性硫酸
塩（ハ）及び分散助剤（ニ）の各必須成分を必ず含有し
ている組成物とする事が必須要件である。以下にその理
由を簡単に記す。

【００８４】まず消石灰を含有せず、メタカオリン含有
水硬性微粒子と水の２成分からなる組成物ではスラグの
水和硬化反応がほとんど観察されない事による。次にメ
タカオリン含有水硬性微粒子を含有せず、消石灰と水の
２成分からなる組成物では水和硬化反応が全く観察され
ないことによる。

【００８５】また水溶性硫酸塩を全く含まず、メタカオ
リン含有水硬性微粒子と消石灰と水の３成分またはメタ
カオリン含有水硬性微粒子と消石灰と炭酸アルカリ金属
塩及び／または固形かんすいと水の４〜５成分で構成さ
れた組成物等は、本発明の地盤固結改良剤−１と同様
に、基本的なメタカオリン含有水硬性微粒子の水和硬化
反応が少なからず観察されるが、川砂や海砂と混和され
た時の硬化活性が極めて緩慢であり、急速固結性と液ラ
イフのバランスに欠けるからである。しかも本発明の解
決すべき課題、（Ａ）〜（Ｃ）の課題を同時に達成でき
ないからである。

【００８６】本発明の地盤固結改良剤や懸濁グラウト剤
では、水に懸濁化されてもその懸濁液の液ライフが１〜
１０日間と長い。それでいて一旦地盤中に供給され地盤
と一体混和されるとその懸濁液ライフに関係無く固結反
応が開始される。

【００８７】また本発明の地盤固結改良剤または本発明
の懸濁型グラウト剤では必要に応じて以下の（カ）〜
（シ）に示した各種の添加助剤が、より好ましくは
（カ）〜（シ）の１種または２種以上からなる添加助剤
をその公知の作用効果を期待し、かつ本発明の目的を達
成できる範囲内に於いて、適宜併用使用して良い。

【００８８】（カ）は、以下に示された燐酸塩類（カ）
である。その燐酸塩類（カ）の例には、第２及び／また
は第３アルカリ金属燐酸塩、第２及び／または第３アル
カリ土類金属燐酸塩から選ばれた１種または２種以上か
らなる物が挙げられる。第２燐酸アルカリ金属塩には燐
酸水素２ナトリウム、燐酸水素２カリウム、燐酸水素２
リチウム等の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。
また第３燐酸アルカリ金属塩には燐酸３ナトリウム、燐
酸３カリウム、燐酸３リチウム等の無水物やそれらの含
水塩類を例示出来る。第２アルカリ土類金属燐酸塩には
燐酸水素カルシウム、燐酸水素マグネシウム等の無水物
やそれらの含水塩類を例示出来る。また第３アルカリ土
類金属燐酸塩には燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等
の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。本発明の地
盤固結改良剤ではその燐酸塩類（カ）を水に懸濁してな
る地盤固結改良剤中または懸濁型グラウト剤中に水を除
いた割合で０．０１〜１重量％の範囲で併用使用して良
い。

【００８９】（キ）としては有機カルシウム塩類（キ）
である。例えば、乳酸カルシウム、酒石酸カルシウムな
どの公知の水溶性モノカルボン酸及び／または水溶性ジ
カルボン酸のカルシウム塩類、カルシウムサッカラート
で代表される糖のカルシウム錯体等が好ましく例示され
る。本発明の地盤固結改良剤ではその有機カルシウム塩
類（キ）を地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤中に
水を除いた割合で０．００１〜０．１重量％の範囲で併
用使用して良い。

【００９０】また（ク）は１次粒子径が０．０１〜８μ
ｍの範囲にある非水硬性の無機微粒子（ク）があげられ
る。その非水硬性の無機微粒子（ク）としては例えば、
炭酸カルシウム粉末、炭酸マグネシウム粉末、チタンホ
ワイト粉末、水酸化亜鉛粉末、水酸化アルミニウム粉
末、水酸化マグネシウム粉末等が挙げられる。非水硬性
の無機微粒子（ク）を地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤中に水を除いた割合で０．０１〜１０重量％の範
囲で併用使用して良い。

【００９１】（ケ）は水自硬性を示す無機微粒子（ケ）
である。１次粒子径が０．０１〜８μｍの範囲にある例
えば半水石膏、無水石膏等が例示される。それらの水自
硬性の無機微粒子（ケ）を地盤固結改良剤または懸濁型
グラウト剤中に水を除いた割合で０．０１〜１０重量％
の範囲で併用使用して良い。

【００９２】（コ）としては有機質なセメント用硬化遅
延剤（コ）である。すでに公知の有機質なセメント用硬
化遅延剤が挙げられ、特に制約する物では無いが、例え
ば庶糖やグラニュー糖やブドウ糖などの単糖類、同二糖
類、同多糖類、があり、また例えば、乳酸、リンゴ酸、
グリコール酸、イタコン酸、マレイン酸、琥珀酸等の有
機酸化合物、また例えば、尿素やシクロデキストリンな
どで代表される包接化合物形成剤などがそれぞれ挙げら
れる。水で懸濁化してなる地盤固結改良剤または水を含
む懸濁型グラウト剤中に０．００１〜３重量％の範囲で
併用使用して良い。

【００９３】また（サ）は界面活性剤である。すでに公
知の各種の、カチオン石鹸、アニオン石鹸、両性石鹸、
ノニオン石鹸等が例示出来る。また更には水性シリコン
化合物、エチレングリコールやグリセリンなどの多価水
溶性グリコール類、３，６−ジメチル−４−オクチン−
３，６−ジオールや３，５−ジメチル−１−ヘキシン−
３−オールで代表されるアセチレンアルコール類系消泡
剤も好ましい前記（サ）に含まれる。水で懸濁化してな
る地盤固結改良剤または水を含む懸濁型グラウト剤中に
０．００１〜０．０３重量％の範囲で併用使用して良
い。

【００９４】また（シ）としては公知の粒子沈降分離軽
減剤（シ）があげられ、例えば、メチルセルロースやヒ
ドロキシセルロースや可溶性デンプンやポリビニルアル
コール等があげられる。水で懸濁化してなる地盤固結改
良剤または水を含む懸濁型グラウト剤中に０．００１〜
０．０３重量％の範囲で併用使用して良い。

【００９５】本発明の地盤固結改良剤に於いては、基本
的に粉体組成物（θ）またはその粉体組成物（θ）を水
に懸濁させて１液型または２液型の懸濁組成物として良
く、特に制約は無い。水に懸濁させて１液型または２液
型の懸濁組成物とする場合は、注入管先端混合（いわゆ
る２ショット方式）または注入管直前混合（いわゆる
１．５ショット方式）または１液注入（いわゆる１ショ
ット工法）などの方法で当該懸濁型組成物を調製と同時
に地盤に注入する方法を採る方法が採用出来る。その２
液の形態には特に制約は無いが、一般的には主剤液とし
てメタカオリン含有水硬性微粒子（イ）と分散助剤
（ニ）と消石灰（ロ）及び水とからなる懸濁水溶液をあ
て、もう一方の硬化剤液として水溶性硫酸塩（ハ）を含
有させた溶液とする態様が一般的に好ましい。

【００９６】本発明の地盤固結改良剤では、例えばその
懸濁液の薬液ライフ（非流動化時間またはゲルタイム）
を最大１０日程度と極めて長くすることは容易に可能で
あり、かつ、その様に極めて長い薬液ライフを持つ組成
物でありながら豊浦標準砂や１〜５号珪砂等で代表され
る高品質珪砂をはじめとし、本発明記載の対象地盤が混
和されるとその時点から直ちに硬化反応が進行し、１〜
３日以内には該砂などと一体固結する活性を兼備してい
ることが挙げられる。そのゆえ、水で１液に懸濁化して
なる長い薬液ライフを持つ本発明の地盤固結改良剤溶液
組成物を、地盤投入（注入）現場以外の遠い場所で予め
調整し、工事現場にその１液のまま搬送してそのまま供
する事ができる点は従来に無い本発明の地盤固結改良剤
の性質である。

【００９７】すなわち、本発明の地盤固結改良剤の特徴
とは［発明が解決しようとする課題］の項で示した
（Ａ）〜（Ｃ）のすべての性質を兼備（満足）する地盤
固結改良剤である事が挙げられる。

【００９８】本発明の懸濁型グラウト剤では、例えばそ
の懸濁液の薬液ライフ（非流動化時間またはゲルタイ
ム）をおよそ１〜１０日と極めて長い事が特徴であり、
かつ、その様に極めて長い薬液ライフを持つ組成物であ
りながら豊浦標準砂や１〜５号珪砂等で代表される高品
質珪砂を始めとし本発明記載の対象地盤が混和されると
その時点から直ちに硬化反応が進行し、１〜３日以内に
は該砂などと一体固結する活性を兼備していることが挙
げられる。そのゆえ、本発明の懸濁型グラウト剤を注入
現場以外の遠い場所で予め調整し、工事現場にその１液
化してなる懸濁型グラウト剤を搬送して、そのまま現場
注入作業に供する事ができる点は、従来に無い本発明の
懸濁型グラウト剤の性質である。

【００９９】すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤の特
徴とは［発明が解決しようとする課題］の項で示した
（Ｂ）〜（Ｆ）のすべての性質を兼備（満足）する懸濁
型グラウト剤である事が挙げられる。

【０１００】本発明の地盤固結改良剤または本発明の懸
濁型グラウト剤を使用または調製する際、前記した各構
成成分の配合手順や調製方法等には特に制約はない。例
えば、メタカオリン含有水硬性微粒子（イ）と消石灰
（ロ）微粉末と水溶性硫酸塩（ハ）と必要に応じて更に
固形の分散助剤（ニ）等とを、ドライブレンドして調製
されてよい。また例えばメタカオリン含有水硬性微粒子
（イ）と消石灰（ロ）微粉末と必要に応じて固形の分散
助剤（ニ）とを必要量の水で懸濁させた液に、更に所定
量の水溶性硫酸塩（ハ）を追添加して、懸濁１液型地盤
固結改良剤としたり、またその逆であったりして良い。
また前記した様に、メタカオリン含有水硬性微粉末
（イ）と消石灰（ロ）微粉末と固形分散助剤（ニ）と固
体の水溶性硫酸塩（ハ）とをそれぞれ所定量ドライブレ
ンド・１パック包装して貯蔵・搬送・供給された物を、
注入または機械混合現場にて開封後、所定量の水にて分
散溶解混合させるなどの１液化現地調製法などの態様例
が好ましく採用できる。

【０１０１】本発明の地盤改良工法について以下記述す
る。本発明の地盤改良方法とは、１ｋｇの改良対象地盤
から抽出されたフミン酸で代表されるフミン質有機酸量
として、その全量を中和するのに要した水酸化ナトリウ
ムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ当量未満の
高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／
または、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満
のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び
／または礫質地盤に対し、本発明の地盤固結改良剤また
は本発明の懸濁型グラウト剤のいずれかを選定使用し、
水に懸濁混和させて該地盤を一体固結させる地盤改良方
法である。地盤中の混和攪拌浸透方法としては、すでに
公知の機械的混和方法ないし物理的浸透混和方法等、公
知の方法を適宜採用して良く、特に制約は無い。

【０１０２】特に限定制約する物では無いが、一般的に
は本発明の地盤固結改良剤また本発明の懸濁型グラウト
剤のいずれかを大気圧以上最大１００ＫＮ／ｃｍ²（ゲ
ージ圧力）以下の範囲、より好ましくは２．５Ｎ〜５０
ＫＮ／ｃｍ²（ゲージ圧力）の範囲の攪拌応力または吐
出圧でもって、地盤と一体混合操作を行って固結させる
方法であれば発明の目的に合致した安定した高速固結性
が確保された地盤改良工事（作業）が可能である。特に
好ましい地盤改良方法としては、本発明の懸濁型グラウ
ト剤を１ショット方式または１．５ショット方式または
２ショット方式のいずれかの方式で、グラウト注入管を
介して地盤中に加圧浸透させ、地盤を一体固結させる方
法を挙げることが出来る。

【０１０３】次に本発明の地盤固結改良剤を使用した連
続地中杭または連続地中壁の構築方法とは、１ｋｇの改
良対象地盤から抽出されたフミン酸で代表されるフミン
質有機酸量として、その全量を中和するのに要した水酸
化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で３００ミリ
当量未満の高有機酸含有のシルト細砂地盤及び／または
シルト礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地
盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換
能を有するシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤
に対し、本発明の地盤固結改良剤を、地中深く下ろされ
たミキシングロッドの先端部より吐出または流出させな
がらロッドを徐々に引き上げ、同操作を繰返すことによ
り、ミキシングロッド周辺の土砂と本発明の地盤固結改
良剤とを一体混合させて固結させる事を特徴とする連続
地中杭または連続地中壁の構築方法である。

【０１０４】本発明の地盤固結改良剤を用いた地盤改良
用途には前記した以外に、止水を主な目的とする地盤改
良用途、岩盤亀裂注入用途に供されて良い。本発明の懸
濁型グラウト剤を用いた地盤改良用途には前記した以外
に、止水を主な目的とする地盤改良用途、岩盤亀裂注入
用途に供されて良い。

【０１０５】

【実施例】以下に本発明の実施例、比較例、参考例を示
すが、本発明は実施例によって何等制約や限定はされな
い。また、例中の％、部とはそれぞれ重量％、重量部を
意味し、Ｌ、ｍＬとはリットル、ミリリットルをそれぞ
れ意味する。本発明の実施例、比較例、参考例として使
用するために調整された地盤固結改良剤または懸濁型グ
ラウト剤の配合は表５に示した。表６には有効成分構成
比率表を示した。また表７には実施例、比較例、参考例
の各懸濁組成物を用いた物性評価結果を示した。

【０１０６】ところで、本発明の実施例および比較例ま
たは参考例等に於いて使用した原材料は以下の物を用い
た。

【０１０７】１．メタカオリン微粒子 表１に示した微粒子状のメタカオリン１を使用した。た
だし、表１記載の９５％最大粒子径（ｄ95）とは光学式
粒度分布測定器で求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子
径を意味する。またブレーン値とはコンクリート協会で
指定されたセル通気法で求めた比表面積値である。また
焼成温度とはカオリナイト鉱物を脱水焼成しメタカオリ
ンに改質した時の焼成温度条件を表す。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】２．フライアッシュ微粒子（略記号Ｆ） 光学式粒度分布測定器から求めた９５％最大粒子径（ｄ
95）が５μｍのフライアッシュ微粒子を用いた。

【０１１０】３．セメント微粒子（略記号Ｐ） ポルトランドセメントであり、光学式粒度分布測定器か
ら求めた９５％最大粒子径（ｄ95）が７μｍ、かつブレ
ーン値として０．９４ｍ²／ｇである超微粒子セメント
を選定使用した。

【０１１１】４．水砕スラグ微粒子 表２に示した微粒子状の高炉水砕スラグを使用した。た
だし、表２記載の９５％最大粒子径（ｄ95）とは光学式
粒度分布測定器で求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子
径を意味する。またブレーン値とはコンクリート協会で
指定されたセル通気法で求めた比表面積値である。また
塩基度とは日本工業規格（ＪＩＳ−Ｒ−５２０２；ポル
トランドセメントの化学分析法）に準じた元素分析法に
よってＣａＯ，ＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂で表される
各成分の含有重量％を測定した後、その値から（ＣａＯ
＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂の重量比を算出し、そ
の算出値を塩基度として表示。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】５．消石灰微粒子 表３に示した微粒子状の消石灰を使用した。この内、消
石灰２及び消石灰３は一般ゴミの焼却ガス中の有害塩素
系ガス吸着剤用に開発された超微粒子消石灰製品群の中
から選ばれたものであり、消石灰１は汎用の市販微粒子
消石灰である。また表３中に記載の９５％最大粒子径
（ｄ95）とは光学式粒度分布測定器やゼータ電位粒度分
布測定器のいずれかで求めた粒径加積曲線の９５重量％
粒子径を意味する。またブレーン値とはコンクリート協
会で指定されたセル通気法で求めた比表面積値である。

【０１１４】

【表３】

【０１１５】６．分散助剤 表４に示した２種類の分散助剤を使用した。ただし、表
４中に記載の固形分とは、試料を１１０℃×３０分間強
熱乾燥した後、残分の重量％を求めた値であり、重量平
均分子量及び慣性二乗半径は試料を０．０１％、０．１
％、０．２％の３水準に希釈しＧＰＣ（サイズ排除クロ
マトグラフ）と多角度散乱検出器を接続した計測システ
ムによって導かれた値である。

【０１１６】

【表４】

【０１１７】７．水溶性硫酸塩 重硫酸塩の代表例として重硫酸ナトリウム１水塩（試薬
品）を、また重亜硫酸塩の代表例として重亜硫酸ナトリ
ウム無水物（試薬品）を用意した。亜硫酸塩の代表例と
して亜硫酸ナトリウム７水塩（試薬品）を、またチオ硫
酸塩の代表例としてチオ硫酸ナトリウム複水塩（試薬
品）をそれぞれ用意した。過硫酸塩としては過硫酸カリ
ウム複水塩（試薬品）と過硫酸ナトリウム複水塩（試薬
品）を用意した。硫酸アルカリ金属塩としては硫酸ナト
リウム無水物［略記号で（硫酸Ｎａ）と称する］（試薬
品）と硫酸ナトリウムカリウム無水物（試薬品）をそれ
ぞれ用意した。また硫酸アルカリ土類金属塩としては硫
酸マグネシウム１２水塩（試薬品）を用意した。

【０１１８】８．砂質土 本発明の実施例または比較例または参考例に於いて、サ
ンドゲル強度特性の試験、耐久性試験、大規模注入試験
等に供したモデル地盤としては、千葉県鎌滝産の礫質交
じりの砂質土［以下砂質土（I）単に称する］及び茨城
県利根川流域産の川砂［以下砂質土（II）と単に称す
る］のいずれかを用いた。

【０１１９】砂質土（I）については、最大粒子径（ｄ9
9.9）；約５ｍｍ、平均粒子径（ｄ50）が約４００μ
ｍ、フミン質有機酸量：１０〜１５ミリ当量ＮａＯＨ／
ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３０〜３５ミリ
当量／１００ｇであった。砂質土（II）については、最
大粒子径（ｄ99.9）；約２ｍｍ、平均粒子径（ｄ50）が
約２００μｍ、フミン質有機酸量：６０〜６５ミリ当量
ＮａＯＨ／ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３〜
５ミリ当量／１００ｇであった。

【０１２０】なお、上記フミン質有機酸量とは砂質土と
１０倍量の１規定水酸化ナトリウム溶液を混合し、１時
間加熱下にフミン質有機酸の抽出中和処理を行って後、
抽出母液を得て、その母液をフェノールフタレイン指示
薬の存在下に１規定塩酸溶液で逆滴定して求めた水酸化
ナトリウム消費量のミリ当量数で表した値である。いず
れの砂質土モデル地盤も本発明の対象地盤として好まし
い範囲のものであり、特に砂質土（II）自体はその粒度
分布が豊浦標準砂にほぼ匹敵するものであった。

【０１２１】また本発明の実施例、比較例、参考例に於
いて実施した試験方法については以下の通である。 初期ローシェアー粘度（以下の記載では単に初期粘度と
も言う） １液で調整直後の懸濁組成物を２０℃に保ち、Ｂ型粘度
計６０ｒｐｍにて測定した値をローシェアー粘度（初期
粘度）とした。 流動性消失時間 １液かつ調製直後の懸濁組成物を静置状態で放置し、と
きどき傾斜させて懸濁液の流動性が失われた時点までに
要した時間または日数を計測して表示。

【０１２２】高速浸透作業性試験 ３００φ×２，０００ｍｍの２次元に排水可能な試験容
器に砂質土−IIを圧密充填して満たし、その中心部にグ
ラウト注入管（単管）を差込み、先端吐出孔が底面から
１００ｍｍの高さの位置に於いて各例の基本的に１液型
懸濁組成物を１ショット方式で５Ｌ／分の注入速度で２
０秒間注入した。１０分放置後に、該注入管を更に上に
１００ｍｍ引き上げて後、調製少なくとも１０分以上経
過した１液型懸濁組成物を１ショット方式で１０Ｌ／分
注入速度で１０秒間注入した。さらに１０分経過後注入
管を更に上に１００ｍｍ引き上げ、調製少なくとも３０
分以上経過してなる１液型懸濁組成物を１ショット方式
で２０Ｌ／分注入速度で５秒間注入した。

【０１２３】３日養生後に試験容器を解体し、内部の薬
液注入分布ならびに注入状況を詳しく観察した。この観
察の結果、いわゆる脈状注入・固結部分が無く均一浸透
・固結している場合を高速浸透注入作業性があるとして
○の記号で、表中に記載した。また前記観察の結果で、
脈状注入やグラウト管近傍のみの極めてせまい浸透固結
状態が観察された場合は、高速浸透注入作業性が無いと
判断し記号×で表中に記載した。

【０１２４】サンドゲル固結特性 砂質土（I）または砂質土（II）と表５に記載の各懸濁
組成物を、砂：懸濁組成物で表される重量比率で２８
５：９０の割合で混和し、成型用円筒モールド容器（５
０ｍｍφ×１００ｍｍ高さ）に充填放置し、経日の固結
挙動を測定した。３日、７日及び２８日の養生条件を経
て後、脱型し、得られたサンドゲル体を１軸圧縮強度試
験に供した。そして単位面積当たりの降伏破壊強度の値
を求め、砂質土（I）サンドゲルの圧縮破壊強度値をサ
ンドゲル（I）強度または砂質土（I）Iサンドゲルの圧
縮破壊強度値をサンドゲル（II）強度とした。

【０１２５】サンドゲル耐久性試験 上記サンドゲル強度と同様な方法で得たサンドゲル
（I）を、１ケ月、３ケ月、６ケ月、１２ケ月間大過剰
の５０℃温水中に浸漬させて後、取り出して２０℃の時
のサンドゲル（I）の１軸圧縮強度試験を実施し、調整
１０日後のサンドゲル（I）強度値を１００とし、測定
値を元の基準値で割って１００を掛けた値を強度保持率
％とし、その値を耐久性の指標とし、表８に示した。

【０１２６】ブリージング水発生率測定試験 懸濁組成物からそのホモゲル塊を生成させる際に発生し
たブリージング水体積を元の懸濁組成物の体積で割った
値に更に１００をかけた値をもってブリージング率
（％）とした。以下の表５〜表７に示した実施例１〜実
施例２０は本発明の地盤固結改良剤に関わる例である
が、実施例３〜実施例６と実施例９と更に実施例１１〜
実施例１２の水に懸濁化してなる組成物は本発明の懸濁
グラウト組成物の実施例を兼ねるものである。

【０１２７】実施例１ 表５に示す様に、メタカオリン微粒子（Ｍ１）の１００
部と水砕スラグ微粒子（Ｓ２）の２００部と消石灰微粒
子（Ｃ１）の１００部と硫酸ナトリウムの７５部と水道
水の８００部とから１液型の懸濁組成物（ＫＧ１）を調
整した。ＫＧ１のローシェアー粘度特性、流動消失時
間、高速浸透作業性試験、サンドゲル固結特性試験を行
って、その結果を表７に示した。なお、表６には水を除
いた各有効成分の構成割合を示した。実施例１の懸濁組
成物（ＫＧ１）の１日室温養生後のサンドゲル（I）固
結体は５０Ｎ／ｃｍ²の圧縮負荷では破壊がみとめられ
ず、８５Ｎ／ｃｍ²と高い１軸圧縮強度を示した。ＫＧ
１の３日室温養生後のサンドゲル（I）固結体は２００
Ｎ／ｃｍ²の圧縮負荷では破壊がみとめられず、２４４
Ｎ／ｃｍ²と高い１軸圧縮強度を示した。最高到達強度
は平均４４０〜４６５Ｎ／ｃｍ²と高く、その値は非液
状化防止目的の改良地盤強度として十分高い高品質な地
盤固結強度となっていた。

【０１２８】実施例２〜１４ 表５に記載の実施例２〜実施例１４の配合表に従い、実
施例１と同様な手順でそれぞれ１液性懸濁組成物（実施
例２；ＫＧ２）〜（実施例１４；ＫＧ１４）］を調整し
た。そしてローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高
速浸透作業性試験、サンドゲル固結特性試験をそれぞれ
行って、その結果を表７に示した。実施例２〜実施例１
４の各懸濁組成物［（ＫＧ２）〜（ＫＧ１４）］の各３
日室温養生後のサンドゲル固結体はそのいずれの例に於
いても２５Ｎ／ｃｍ²以上の圧縮強度を示す事が判明し
た。また１０〜２８日養生後のサンドゲル強度としては
低い系でも１１９Ｎ／ｃｍ²程度、高い系では５９３Ｎ
／ｃｍ²を示した。また（ＫＧ２）〜（ＫＧ１４）の各
懸濁組成物は長い液ライフを持ちあわせていると同時
に、その川砂との混和組成物は急結硬化性を持ちあわせ
ている地盤固結改良剤である事が判明した。なお、実施
例３，実施例５〜実施例１４の各懸濁組成物群はいずれ
も高速浸透作業性にすぐれており、ほぼ標準砂グレード
の川砂地盤に対して浸透注入工法が適用できる１液型の
懸濁型グラウト剤組成物として広く当業界に通用するこ
とが明らかであった。

【０１２９】地盤固結改良剤に関わる比較例１〜４ 表５に記載の比較例１〜４の配合表に従い、それぞれ１
液混和型の懸濁組成物［（比較例１；ＫＦ１）〜（比較
例４；ＫＦ４）］を調整した。そしてローシェアー粘度
特性、流動性消失時間、高速浸透作業性試験、サンドゲ
ル固結特性試験をそれぞれ行って、その結果を表７に示
した。なお、比較例１とはメタカオリン微粒子（Ｍ１）
とフライアッシュ微粒子とを主成分とし、硬化剤として
硫酸ナトリウムを含有させてなる比較懸濁組成物である
が、１０日養生しても何等硬化発現性が無かった。ま
た、比較例２とは分散助剤１を含むフライアッシュ微粒
子を主成分とし、硬化剤成分としてアルカリ水ガラス溶
液とを含有させて成る比較懸濁組成物であるが、その硬
化性は弱く貧弱であった。また比較例３とはメタカオリ
ン微粒子（Ｍ１）と水砕スラグ（Ｓ１）微粒子とを主成
分とし、硬化剤液は水酸化ナトリウム溶液とした比較懸
濁組成物であるが、比較例２と同様、硬化性ならびにそ
の強度は低く脆弱で固結信頼性に欠けた。また比較例４
とはメタカオリン微粒子（Ｍ１）と消石灰（Ｃ１）を含
む比較懸濁組成物であるが、比較例１と同様、硬化性を
示さない組成物であった

【０１３０】懸濁型グラウト剤に関わる比較参考例１〜
３ 表５に記載の比較参考例１〜３の配合表に従い、実施例
１と同様な手順でそれぞれ１液性の懸濁組成物［（比較
参考例１；ＫＨ１）〜（比較参考例３；ＫＨ３）］を調
整した。そしてローシェアー粘度特性、流動消失時間、
高速浸透作業性試験、サンドゲル固結特性試験をそれぞ
れ行って、その結果を表７に示した。なお、比較参考例
１とは実施例４に於いてメタカオリン（Ｍ２）に替えて
メタカオリン（Ｍ１）の同量、また消石灰（Ｃ２）に替
えて消石灰（Ｃ１）の同量とした以外は同様にして比較
懸濁組成物ＫＨ１である。ＫＨ１懸濁組成物は表７の結
果から高速浸透作業性試験結果は×である以外は川砂固
結信頼性は高いものであった。すなわち、比較参考例１
は本発明の懸濁型グラウト剤の比較参考例であるが、本
発明の地盤固結改良剤に実施例でもある。

【０１３１】比較参考例２とは実施例１１に於いてスラ
グ（Ｓ２）に替えてスラグ（Ｓ１）の同量、また消石灰
（Ｃ２）に替えて消石灰（Ｃ１）の同量、分散助剤（Ｅ
２）に替えて分散助剤（Ｅ１）の同量とした以外は同様
にして比較懸濁組成物ＫＨ２である。比較参考例２のＫ
Ｈ２懸濁組成物は表７の結果から高速浸透作業性試験結
果は×である以外は川砂固結信頼性は高いものであっ
た。すなわち、比較参考例２は本発明の地盤固結改良剤
の実施例の一つであり、かつまた本発明の懸濁型グラウ
ト剤の比較参考例である。比較参考例７とは実施例１４
組成物に於いてスラグ（Ｓ２）に替えてスラグ（Ｓ１）
に、消石灰（Ｃ２）に替えて消石灰（Ｃ１）に、分散助
剤（Ｅ２）に替えて分散助剤（Ｅ１）にした以外は同様
の比較懸濁組成物ＫＨ３である。比較参考例３のＫＨ３
懸濁組成物は表７の結果から高速浸透作業性試験結果は
×である以外は川砂固結信頼性は高いものであった。す
なわち、比較参考例３は本発明の地盤固結改良剤の実施
例の一つであり、かつまた本発明の懸濁型グラウト剤の
比較例である。

【０１３２】

【表５】 表中記載の記号の説明 スラグのＳ１とは水砕スラグ１を、同Ｓ２とは水砕スラ
グ２をそれぞれ意味する。また、消石灰のＣ１とは消石
灰１を、Ｃ２とは消石灰２を、Ｃ３とは消石灰３を意味
する。また更に分散助剤のＥ１とは分散助剤１を、Ｅ２
とは分散助剤２を意味する。また硫酸Ｎａとは無水硫酸
ナトリウムであり、炭酸Ｎａとは無水炭酸ナトリウムの
事である。硬Ｘとは２号水ガラス溶液を硬Ｙは水酸化ナ
トリウムをそれぞれ意味味する。

【０１３３】

【表６】 表中記載の記号の説明 ポゾラン反応性粒子とは［水砕スラグ＋フライアッシュ
＋セメント］の意味である。また硫酸Ｎａとは無水硫酸
ナトリウムである。硬Ｘとは２号水ガラス溶液を意味
し、硬Ｙとは水酸化ナトリウムをそれぞれ意味する。

【０１３４】

【表７】 記号の説明 表７中の未硬化との表示は成型固化物が極めて脆弱であ
る事から脱型採取する事が困難であった事を意味する。
浸透作業性とは高速浸透作業性測定結果である。

【０１３５】

【表８】

【０１３６】実施例１５ アルミ−ポリエチレンラミネート袋にベントナイト微粒
子（Ｂ２）の１００部と水砕スラグ微粒子（Ｓ２）の２
００部と消石灰微粒子（Ｃ２）の１００部と無水硫酸ナ
トリウム粉末の７５部からなるドライミックス包装袋を
作成し、温度４０℃、湿度９０％の雰囲気下に１ケ月間
保存した後、水道水の７９６部を加えて強攪拌し、実質
表５の実施例１と同組成からなる懸濁組成物；ＫＧ１５
を調整した。得られたＫＧ−１５懸濁組成物の諸物性お
よび耐久性に関してはＫＧ１の諸物性および耐久性とほ
とんど同じ結果を得た。

【０１３７】実施例１６ 無水硫酸ナトリウムの２０部に代えて過硫酸カリウム複
水塩の２．５部と過硫酸ナトリウム複水塩の２．５部と
更に無水硫酸ナトリウムカリウムの１５部とした以外は
実施例１１と同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ
１６を調製した。その結果、ＫＧ１６の初期スラリー粘
度は１２．５ｍＰａ・ｓと低粘度であった。またその薬
液の流動消失時間はおよそ７〜８日でかつ浸透作業性は
○であった。また養生３日後のサンドゲル（I）強度は
２９５Ｎ／ｃｍ²、養生２８日後のサンドゲル強度（I）
強度は４７９Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と混和さ
れると急速固結性がいかんなく発揮された。この懸濁型
組成物；ＫＧ１６のサンドゲル形成時のブリージング率
は高くとも３％以内と極めて小さかった。すなわちＫＧ
１６組成物は細砂地盤を対象とする浸透注入可能な高強
度で固結信頼性に富む地盤固結改良剤または懸濁型グラ
ウト剤組成物であった。

【０１３８】実施例１７ 無水硫酸ナトリウムの２０部に代えて重硫酸ナトリウム
１水塩の５部と重亜硫酸ナトリウム無水物の５部と更に
無水硫酸ナトリウムの１０部とした以外は実施例１１と
同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ１７を調製し
た。その結果、ＫＧ１７の初期スラリー粘度は１１ｍＰ
ａ・ｓと低粘度であった。またその薬液の流動消失時間
はおよそ１０日でかつ浸透作業性は○であった。また養
生３日後のサンドゲル（I）強度は２２０Ｎ／ｃｍ²、養
生２８日後のサンドゲル強度（I）強度は４００〜４３
０Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と混和されると急速
固結性がいかんなく発揮された。この懸濁型組成物；Ｋ
Ｇ１７のサンドゲル形成時のブリージング率は高くとも
３％以内と極めて小さかった。すなわちＫＧ１７組成物
は細砂地盤を対象とする浸透注入可能な高強度で固結信
頼性に富む地盤固結改良剤または懸濁型グラウト剤組成
物であった。

【０１３９】実施例１８ 無水硫酸ナトリウムの７５部に代えて亜硫酸カリウム７
水塩の４５部とチオ硫酸ナトリウム複水塩の２５部とし
た以外は実施例１と同様な組成物からなる懸濁型組成
物；ＫＧ１８を調製した。その結果、ＫＧ１８の薬液の
流動消失時間はおよそ７日と長い液ライフを持ち、かつ
養生３日後のサンドゲル（I）強度は１７５Ｎ／ｃｍ²、
養生２８日後のサンドゲル強度（I）強度はおよそ４０
６Ｎ／ｃｍ ²の値を示し、細砂地盤と混和されると急速
固結性がいかんなく発揮された。またサンドゲル形成時
のブリージング率は高くとも２％以内と極めて小さかっ
た。すなわちＫＧ１８組成物は細砂地盤を対象とする粉
体混合方式や懸濁撹拌方式等による地盤改良工法に際し
て利用可能な、高強度で固結信頼性に富む地盤固結改良
剤または地盤固結改良剤組成物であった。

【０１４０】実施例１９ 無水硫酸ナトリウムの７５部に代えて硫酸ナトリウム無
水物の５８部と硫酸マグネシウム１２水塩の２部と更に
過硫酸ナトリウム複水塩の１５部とした以外は実施例７
と同様な組成物からなる懸濁型組成物；ＫＧ１９を調製
した。その結果、ＫＧ１９の初期スラリー粘度は２５ｍ
Ｐａ・ｓと低粘度であった。またその薬液の流動消失時
間はおよそ５日と長い液ライフを持ち、かつ浸透作業性
は○であった。また養生３日後のサンドゲル（I）強度
は２０２Ｎ／ｃｍ²、養生２８日後のサンドゲル強度
（I）強度は４２０Ｎ／ｃｍ²の値を示し、細砂地盤と混
和されると急速固結性がいかんなく発揮された。この懸
濁型組成物；ＫＧ１９を用いたサンドゲル形成時のブリ
ージング率は高くとも２％以内と極めて小さかった。す
なわちＫＧ１９組成物は細砂地盤を対象とする浸透注入
可能な高強度で固結信頼性に富む地盤固結改良剤または
懸濁型グラウト剤組成物であった。

【０１４１】以下の実施例２０〜実施例２２は、それぞ
れ大型モデル地盤を用いての地盤改良工法適性試験の結
果である。 実施例２０ 実施例１のＫＧ１で表される懸濁組成物の約６００Ｌを
新たに調整し、１液とし、以下の模擬地盤−１に対して
１ショット注入試験を実施した。まず砂質土（I）を２
ｍ四方、高さ４ｍの試験槽に充填し水締めして後２４時
間放置して模擬地盤−１とした。一般に用いられている
グラウトマシンを使用し、グラウト注入管をその先端吐
出口から容器底面までの距離を１００ｍｍとした位置ま
で差込んで固定させ、その位置で３０Ｌ／分の注入速度
で１液から成るＫＧ１を１０分間注入した。その後３０
分放置後、注入管を２９０ｍｍ程度引き上げた位置で、
調整後３０分経過後のＫＧ１懸濁組成物を２５Ｌ／分の
速度で１０分間注入した。また更に３０分放置後、同様
に注入管を２９０ｍｍ引き上げてその位置で調整後６０
分以上経過後のＫＧ１懸濁組成物を２０Ｌ／分の注入速
度で１０分間注入作業を実施した。合計５ステップにわ
たる注入操作を実施し、ＫＧ１の懸濁組成物は調整から
注入作業終了まで一貫して３時間以内で完了した。また
５ステップ注入作業中に於いて、注入圧力の急上昇など
の現象は一切観察されなかった。

【０１４２】３日後に、模擬地盤−１上面の注入管の位
置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点から試験
槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於
いても深さ約２．５ｍの地点で固結体と思われる塊に当
たった。注入から７日後に試験槽を解体し、未固結部分
を水で洗い流して固結体を露出させた。その結果、浸透
固結塊は概ね直径１ｍ、高さ１．４５ｍであった。ま
た、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点採取し、その密
度を測定した結果、密度のバラツキはほとんど無かった
ことから均等に浸透固結してなる砂質土（I）サンドゲ
ルが形成されている事が判明した。そして該サンドゲル
（I）強度は最低値でも４００Ｎ／ｃｍ²を超える高い圧
縮破壊強度を持つものであった。

【０１４３】また更に、砂質土（II）を用いて構成さ
れ、前記模擬地盤−１と全く同様に調整された模擬地盤
−２に対しても、ＫＧ１懸濁組成物を用いて前記したと
同様に行った浸透固結試験の結果は、模擬地盤−１の結
果と同じ内容の固結体を形成していた。

【０１４４】実施例２１ 表５の実施例５の配合表で示したと同様なＫＧ５懸濁組
成物の６００Ｌを新たに調整し、実施例２０と同様な模
擬地盤−１に対して小型ミキシングロッドを挿入して混
合固結実験を実施した。まず小型ミキシングロッドを挿
入しつつ、その先端吐出口から容器底面までの距離を１
００ｍｍとした位置まで模擬地盤−Iに差込んで固定さ
せ、その位置で２５Ｌ／分の注入速度でゆっくりと引き
上げながらＫＧ５懸濁組成物を３０分間注入攪拌混合し
た。２日後に、模擬地盤−１上面の小型ミキシングロッ
ド挿入位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点
から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの
部位に於いても深さ約２．４ｍの地点で固結体と思われ
る塊に当たった。注入から７日後に試験槽を解体し、未
固結部分を水で洗い流して固結体を露出させた。その結
果、浸透固結塊は概ね直径１ｍ、高さ１．４５ｍの地中
杭が形成されていた。また該固結体を鉛直方向及び水平
方向の数箇所に切断し内部のサンドゲル構成状況を詳細
に観察した結果、砂質土と混和してなる固結体であるこ
とが判明。また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点採
取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほと
んど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土
（I）サンドゲルが形成されている事が判明した。また
更に、砂質土（II）を用いて構成された前記模擬地盤−
１と全く同様な模擬地盤−２に対しても前記同様に行っ
た小型ミキシングロッドを介した固結試験の結果は、模
擬地盤−１の結果とほとんど同じであった。

【０１４５】実施例２２ 表５の実施例６のＫＧ６懸濁組成物の１，０００Ｌを新
たに調整し、以下の模擬地盤−１に対して超高圧混合工
法で地盤固結実験を実施した。その模擬地盤−１として
は、砂質土（I）を２ｍ×５ｍ、高さ４ｍの試験槽に充
填し、水締めして後２４時間以上放置してなる模擬地盤
である。その模擬地盤−１にグラウト用の注入ミキシン
グ管を底面から１００ｍｍの位置まで差込み、該注入ミ
キシング管の先端附近に設けられた管側面の複数個の吐
出孔からＫＧ６懸濁組成物を圧力３ｋＮ／ｃｍ²の超高
圧下に、１ショット方式でかつ５０Ｌ／分の吐出速度に
て吐出させた。なお、吐出応力で吐出孔部が自由回転す
る構造となっており、管周辺の円直方向３６０゜に均一
に地盤固結改良剤を吐出させた。更に、吐出開始後ゆっ
くりと該注入ミキシング管を引上げて深さ２．５ｍの位
置まで引き上げて同注入操作を停止させた。施工数日後
に、模擬地盤−１上面の注入点の真中を中心とした半径
１００ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に
金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．
５ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。

【０１４６】７日後に試験槽を解体し、未固結部分を水
で洗い流して固結体を露出させたところ、浸透固結塊は
半径１２５〜１５０ｃｍと長く、砂質土（I）とＫＧ６
懸濁組成物がよく混合一体固結化された高強度サンドゲ
ル塊からなる地中杭を形成している事が観察された。

【０１４７】ところで、表５に示された実施例１〜実施
例１４ならびに実施例１５〜実施例１９の各懸濁組成物
は本発明の地盤固結改良剤の実施例であるが、水に懸濁
させてなるＫＧ３、ＫＧ５〜ＫＧ１９の各懸濁組成物そ
のものは本発明の懸濁型グラウト剤を兼ねているもので
ある。

【０１４８】

【発明の効果】本発明の地盤固結改良剤は実施例１〜１
４（表５〜表７）及び実施例１５〜１９で明らかな様
に、その流動性消失時間が１日から１０日といった具合
いに任意に調整可能である一方、砂質土と混和される
と、その薬液ライフにあまり影響を受ける事無く、急速
に固結する作用効果が明らかである。本発明の懸濁型グ
ラウト剤に於いても前記同様に、その薬液ライフにあま
り影響を受ける事無く、砂質土と混和されると急速に固
結する作用効果が明らかである。上記特性を持つ地盤固
結改良剤または懸濁型グラウト剤はこれまでに全く知ら
れていない。

【０１４９】また実施例２０〜実施例２２で明らかな様
に、本発明の地盤固結改良剤や懸濁型グラウト剤に於い
ては公知の安価な地盤改良工法の採用でも地盤の確実な
固結改良が容易に可能である事が明らかである。すなわ
ち、標準砂並みの細砂質モデル地盤に対し、薬液注入工
法またはミキシングロッド工法、高圧混合工法等で代表
される公知工法で、なんら問題無く改良工事が出来、理
想的な浸透固結塊や機械混合固結塊等を任意に地中に形
成できる作用効果を持つことがあきらかである。

【０１５０】特に、高フミン質有機酸を含有する砂質土
地盤及び／またはカルシウムイオン吸着交換能が大きい
硬化させずらい砂質土地盤を、本発明の地盤固結改良剤
または本発明の懸濁型グラウト剤では施工後（砂質土中
に投入混合施工後）１〜３日以内と短時間内に確実に低
くとも２５Ｎ／ｃｍ²以上と高いサンドゲル強度特性を
発現できる新規な地盤改良剤であると言える。

【０１５１】また表８の耐久性評価結果に示す様に、本
発明の地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤
を用いた、一般的に固結させずらい砂質土のサンドゲル
固結体は１２ケ月間の温水浸漬劣化試験で問題となる様
な著しい強度低下は認められない事から、本発明の地盤
固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤は耐久性に
極めて優れる事が明らかである。

【０１５２】また一方、比較例１〜比較例４の懸濁組成
物ではそのいずれも発明の目的を達成できていない。

【０１５３】本発明の地盤固結改良剤は解決すべき課題
に挙げた（Ａ）〜（Ｃ）の全てを満たす点でその効果が
特に顕著である。また本発明の懸濁型グラウト剤は解決
すべき課題に挙げた（Ｂ）〜（Ｆ）の全てを満たす点で
その効果が特に顕著である。

【０１５４】すなわち、本発明の効果を総論すると、フ
ミン酸で代表されるフミン質有機酸及び／または陽イオ
ン吸着交換能を有する粘土鉱物を多く含有し、地震時に
液状化災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の重大災害
の発生が予想される砂質土地盤及び／または礫質地盤へ
の浸透注入工法による地盤改良現場に於いて、本発明の
地盤固結改良剤または本発明の懸濁型グラウト剤では短
時間固結性を示す事から、環境負荷が極限まで抑制出
来、改良総コストが安くかつ高信頼性の地盤改良を可能
にする組成物を提供できる効果を奏するものである。特
に本発明の懸濁型グラウト剤は前期性質とあわせ高速高
浸透作業性が確保できる効果を持つ。また併せて、耐久
性に優れた地盤固結改良方法ならびに連続地中杭または
連続地中壁の構築方法等を安価に提供出来る効果を持
つ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:14 14:10） Ｃ０９Ｋ 103:00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記ａまたはｂであるメタカオリン含有
   水硬性微粒子の３０〜８５重量％と、微粒子状の消石灰
   の１０〜５０重量％、および重硫酸塩、重亜硫酸塩、亜
   硫酸塩、チオ硫酸塩、過硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、
   硫酸アルカリ土類金属塩からなる群から選ばれた１種ま
   たは２種以上の水溶性硫酸塩の５〜２０重量％とを含有
   してなる地盤固結改良剤。 ａ．メタカオリン微粒子の単独からなるメタカオリン含
   有水硬性微粒子 ｂ．メタカオリン微粒子と、水砕スラグ微粒子、フライ
   アッシュ微粒子、セメント微粒子からなる群から選ばれ
   少なくとも１種または２種以上のポゾラン反応性微粒子
   との混合物からなり、メタカオリン微粒子：ポゾラン反
   応性微粒子で表される混和比率が（１００：１）〜
   （１：１００）の範囲にあるメタカオリン含有水硬性微
   粒子。
2. 【請求項２】 ０．００１〜１重量％水溶液から求めら
   れた分子の慣性二乗半径が２００オングストローム以上
   である水溶性有機高分子系の分散助剤を０．１〜５重量
   ％の範囲となる様に更に配合してなる事を特徴とする請
   求項１に記載の地盤固結改良剤。
3. 【請求項３】 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
   径が２５０μｍ以下または比表面積が０．３５〜５０ｍ
   ²/gにあるメタカオリン含有水硬性微粒子を選定使用す
   る事を特徴とする請求項１または２に記載の地盤固結改
   良剤。
4. 【請求項４】 水溶性硫酸塩が硫酸アルカリ金属塩の単
   独からなる事を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の地盤固結改良剤。
5. 【請求項５】 上記地盤固結改良剤を水で懸濁させてな
   り、水／（メタカオリン含有水硬性微粒子＋消石灰）で
   表される重量比で０．５〜５の範囲、消石灰／（メタカ
   オリン含有水硬性微粒子）で表される重量比で０．１〜
   １の範囲、分散助剤の含有濃度が地盤固結改良剤中に
   ０．１〜０．８５重量％の範囲とし、かつ１液または２
   液型の懸濁溶液とする事を特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の地盤固結改良剤。
6. 【請求項６】 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
   径が３０μｍ以下であるかまたは比表面積が０．８５〜
   ５０ｍ²/gにある前記ａまたはｂのメタカオリン含有水
   硬性微粒子、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径
   が３０μｍ以下であるかまたは比表面積が０．８５〜５
   ０ｍ²/gにある消石灰微粒子である事を特徴とする請求
   項１〜５のいずれかに記載の地盤固結改良剤を水に懸濁
   してなる高速浸透注入性懸濁型グラウト剤。
7. 【請求項７】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフ
   ミン酸で代表されるフミン質有機酸の全量を中和するの
   に要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度
   で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／
   または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地
   盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換
   能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤に対し、請求
   項１〜５のいずれかに記載の地盤固結改良剤を用いて地
   盤を固結させることを特徴とする地盤改良方法。
8. 【請求項８】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフ
   ミン酸で代表されるフミン質有機酸の全量を中和するの
   に要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度
   で３００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／
   または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地
   盤中５００ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換
   能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤に対し、請求
   項６に記載の懸濁型グラウト剤をグラウト注入管を介し
   て加圧下に浸透注入させて該地盤を固結させる事を特徴
   とする地盤改良方法。
9. 【請求項９】 １ｋｇの改良対象地盤から抽出されたフ
   ミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その全量
   を中和するのに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表
   した含有濃度で３００ミリ当量未満の高有機酸含有のシ
   ルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／また
   は、１００ｇの改良対象地盤中５００ミリ当量未満のカ
   ルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地盤及
   び／またはシルト礫質地盤に対し、請求項１〜５のいず
   れかに記載の地盤固結改良剤を、地中深く下ろされたミ
   キシングロッドの先端部より吐出または流出させながら
   ロッドを徐々に引き上げ、同操作を繰返すことにより、
   ミキシングロッド周辺の土砂と請求項１〜５のいずれか
   に記載の地盤固結改良剤とを一体混合させて固結させる
   連続地中杭または連続地中壁の構築方法。