JPS59120681A - グラウト剤 - 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】 本発明は新規なセメントル水ガラス系グラウト剤に関す
る。詳しくは、水ガラスを混合前のセメントミルクの状
態では長時間凝結な起すことなく、流動性を保持し、か
つ、使用時の混合によって極めて知時間でゲル化を起す
グラウト剤に係る。

一般にトンネルの裏込め、空洞等の充填。

湧水防止、軟弱地盤の強化等の目的でセメントル水ガラ
ス系グラウト剤を使用することが多い。上記グラウト剤
は、七メン２ルクと水ガラスとを別々の輸送配管から供
給し、これらをラインミキサーのような混合機で混合す
ることによってゲル化する。この場合、施工が数日に及
ぶと、−日の工事が終る毎に、セメントミルクが輸送配
管内で凝結するのを防止するため、セメントミルク輸送
配管を洗浄する必要があった。特に該配管が数編に及ぶ
と、その洗浄作業及び廃水の処理は固辞を窮めた。

従来、セメントミルクの凝結を防止して流動性を保持す
る目的でセメントミルクに凝結遅延剤を添加する方法が
ある。しかしながら凝結を有効に防止し得る量の凝結遅
延剤を添加しても、水ガラスと化メンｌミルクとの混合
時におけるゲル化時間ｉ′Ｌｉ化しない。そのため、上
記グラウト剤を、例えばトンネルの裏込めに用いた場合
、グラウトされた材料が（・ンネルの継ぎ目から外へ洩
れ出たり、湧水により該材料が流失するという問題を生
ずる。

一方、混合後のゲル化時間を短縮する方法として、水ガ
ラスに硫酸、塩酸等の鉱酸、または重炭酸ナトリウム、
亜硫酸ナトリウムのようなゲル化促進剤を加えて水ガラ
スを不安定化してゲル化を促進する方法が提案されてい
るが、セメントミルクとの混合後、セメントミルクに加
えた凝結遅延剤によるゲル化時間の増大を相殺する訛の
ゲル化促進剤を添加しようとすると水ガラスが該混合前
にゲル化するなどの現象が起こる。そのため、セメント
−水ガラス系グラウト剤においては、凝結防止効果また
はゲル化促進効果のいずれかをある程度犠牲にせざるを
得ないのが現状であった。

本発明は、上記問題圧鑑み成されたものでセメントミル
ク及び水力゛ラスの２液よりなるグラウト剤のうち、セ
メントミルクにセメントの凝結遅延剤と水ガラスの特定
のゲル化促進剤とを共に特定量添加すること釦より、互
いの効果を相殺することなく、夫々優れた効果を発揮し
、使用前におけるセメントミルクの優れた凝結防止効果
なイコすると共に、使用時においても、ゲル化時間の著
しい短縮を達成したグラウト剤を提供する。

本発明は、セメン）　１００．９に対して凝結遅延剤０
２〜５ｙ及び水溶性アルカリ土類金属塩０．００２モル
以上の割合となるよう配合したセメントミルクと水ガラ
スとよりなるグラウト剤である６） 本発明のグラウト剤において、その−成分であるセメン
トミルクは、長時間、一般に１５時間以Ｊ二、凝結を起
さず、＃ｔ、動性を保持するため、−日の工事が終了し
てもセメントミルクの配管を洗浄する必要がな（、翌日
にはそのまま工事が再開できる。また、使用時には丘記
セメントミルクに水ガラスを加えてゲル化を起させるが
、この場合のゲル化時間が数秒と短いので、空洞等に入
る直前でチクソトロビカルなゲルとなり、継ぎ目等から
外へ洩れることなく、更に湧水によるグラウトの流失も
なく空隙のすみずみまで注入されたグラウトが行きわた
る。

本発明において用いられるセメントは、水硬性セメント
であれば特に制限されない。例えば、普通ポルトランド
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等が一般妃挙げられる。

就中、普通ポルトランドセメントが取扱い性。

価格等の面で優れており好適である。また、上記セメン
トに１セメントの分散安定性を増すためのベントナイト
、カオリン等の添加剤などグラウト剤に悪影響を与えな
いセメント混和剤を添加してもよい。

また、本発明において、凝結遅延剤は、セメントミルク
の凝結を抑制する機能を有するものが特に制限なく使用
される。例えば、オキシカルボン酸またはその塩、ザツ
カロース。

ホウ酸、醸化亜鉛などである。特に、オキシカルボン酸
またはその塩が、本発明において効果的であり好ましい
。上記オキシカルボン酸を具体的に例示すれば、リンゴ
酸、酒石酸。

クエン酸、グルコン酸などがあり、その塩としては、リ
ンゴ酸ナトリウム、リンゴ酸カリウム、酒石酸ナトリウ
ム、酒石酸カリウム。

クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、グルコン酸ナ
トリウム、グルコン酸カリウムなどがある。

前記、凝結遅延剤のセメントミルクへの添加量は、セメ
ント１００］ｉＣ対して、０．２〜５ｇ、好ましくは０
．３〜２ｇの割合である。

凝結遅延剤の添加量が上記範囲より低いと、セメントミ
ルクの凝結防止効果が充分発揮されず、短時間で凝結が
起こる。また、逆に前記範囲より多くしても効果が頭打
ちとなるばかりでなく、使用後の強度が低下する。

本発明において、上記凝結遅延剤と共にセメントミルク
に添加される水溶性アルカリ土類金属塩は、水ガラスを
加えた時のゲル化時、間を短縮させるゲル化促進剤とし
て作用する。

具体的πば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マ
グネシウム、硝酸マグネシウム。

硫酸マグネシウム等が一般九用いられる。また、−１−
制水溶性アルカリ土類金属塩に消石灰を添加併用しても
よい。

前記、水溶性アルカリ土類金属塩のセメントミルクへの
添加量は、セメン）１００重量部に対して、ｏ、　ｏ　
ｏ　ｚモル以上、好ましくは０、　ＯＯ２〜０．０３モ
ルの範囲内で適宜決定される。上記添加量が０．　ＯＯ
２モルより少ないと水ガラスとの混合時、ゲル化促進効
果がほとんど発揮されず、本発明の目的が達成されない
。

本発明において、上述したセメントミルクの濃度は特に
限定されるものではないが、一般には２００〜６００，
９／ノ、好ましくは３００〜５００ｇ／ｌである。

本発明のグラウト剤の他の一成分である水ガラスは、ケ
イ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ酸アルカリの
水溶液を総称するものである。一般には、ＪＩＳＩ＜−
１４０８に規格化されて℃・る１号〜４号のケイ酸ナト
リウムを単独または混合物、場合によってはこれらにケ
イ酸カリウムを混合したものが好適（ｔこ使用される。

４．Ｙに、３号ケイ酸ナトリウムが最も好ましい。該水
力゛ラスの濃度は、特に限定されるものではないが、一
般にはＳ　＋　０２濃度として１９〜３８．！ｉｌ／ｌ
、好ましくは２２〜２５９／ｌである。

本発明のグラウト剤において、セメントミルク中に、分
散剤、気泡剤９発泡剤等、本発明の効果に悪影響を与え
ない混和剤を添加することも特に制限されない。また、
水ガラスについても、本発明の効果に悪影響を与えない
添加剤の使用は特に制限されない。

本発明の゛グラウト剤を用いる施工法は、施工直前にセ
メントミルクと水ガラスとが混合される方法であれば特
に限定されるものではない。一般に、上記混合はライン
ミキサーを用いて行われる１、 本発明のグラウト剤において、セメントミルクと水ガラ
スとの割合は使用目的に応じて適宜決定すればよい。通
常、セメントミルクに対して、容量比で０．０５〜０．
３、好ましくは０．０７〜０．２である。

以下、本発明を更に具体的に説明するため実施例及び比
較例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。

なお、実施例及び比較例において、セメントミルクの凝
結時間及びグラウト剤のゲル化時間は次の方法によって
測定した。

（１）凝結時間 セメントミルクをビーカーに取り、底部でセメントが凝
結するまでの時間を測定した。

（２）　　ゲル化時間 セメントミルクと水ガラスとをビーカー中で混合し、攪
拌下に、混合時点から混合液が流動性を失なうまでの時
間を測定した。

実施例 第１表に示す組成の化メン）−ミ／ｌ−夕と水ガラスと
よりなるグラウト剤を１ｉｌＡ３製し、これＫついて凝
結時間、ゲル化時間を測定した。結果を第１表に併せて
示す。

なお、Ａ６１１　＋　１２については、セメントミルク
中にセメン）・１００ｇに対して２５！ｊのベントナイ
］・を添加した。また、ん１９は水ガラスがゲル化しな
〜・量の重炭酸すｌ−ＩＪウムを水ガラスに添加した。

また、水ガラスは、水を加えて比重を１３にボｊ整した
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　化メン）１００．！１７に対して凝結遅延剤
   ０２〜５９及び水溶性／ルカリ土類金属塩０．００２モ
   ル以上の割合となるよう配合したセメントミルクと水ガ
   ラスとよりなるグラウト剤。
2. （２）凝結遅延剤がオキシカルボン酸またはその塩であ
   る特許請求の範囲第１項記載のグラウト剤。
3. （３）　　オキシカルボン酸がリンゴ酸、酒石酸、クエ
   ン酸及びグルコン酸より選ばれた少なくとも１柚である
   特許請求の範囲第２項記載のグラウト剤。