JPS6363785A - 地盤注入用薬液 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非アルカリ性珪酸水溶液を用いた地盤注入用薬
液に係り、特にゲル化時間の調整が容易であって、かつ
固結物が高強度を呈するのみならず地下水のＰＨ値を殆
ど変動せしめない地盤注入用薬液に関する。この薬液は
地盤中に注入して軟弱あるいは漏水地盤の固結あるいは
止水に利用される。

〔従来の技術〕

非アルカリ性珪酸水溶液を用いた地盤注入用薬液として
、従来まず、酸性液と水ガラスを混合してＰＨ１〜３の
非アルカリ性珪酸水溶液を調製し、この水溶液に炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ソーダ、重炭酸ソー
ダ等のアルカリ土金属塩を添加混合し、ゲル化を促進し
てなるものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の地盤注入用薬液では、アルカリ土金属塩
の僅かな量的変化に対してゲル化時間が大幅に変動して
しまい、ゲル化時間の調整が困難であるのみならず、特
にアルカリ土金属塩として炭酸塩を用いた場合にはこの
炭酸塩と非アルカリ性珪酸水溶液が反応して炭酸ガスを
生成し、この炭酸ガスの気泡が固結物中に残存して固結
物の強度を低下せしめるという欠点がある。

本発明の目的はゲル化時間の調整が容易であるとともに
固結物の強度が増強され、前述の公知技術に存する欠点
を改良した地盤注入用薬液を堤供することにある。

〔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、本発明によれば、水ガラス
を酸で処理して得られる非アルカリ性珪酸水溶液に、珪
酸カルシウム、粉状水ガラス、ホウ酸塩および多価金属
リン酸塩の群から選択された遅効性反応剤を添加してな
ることを特徴とする。

本発明に用いられる非アルカリ性珪酸水溶液は水ガラス
を酸で処理して水ガラス中のアルカリを除去して得られ
、例えば硫酸等の酸性液に水ガラスを添加し、強制的に
撹拌混合することにより調整され、通常、ＰＨ１〜３の
強酸性を呈するものである。

なお、前述の非アルカリ性珪酸水溶液は水ガラスに酸を
添加混合する等、他のいかなる手段を用いることもでき
る。

また、本発明に用られる遅効性反応剤はＨ溶性のもので
あって、具体的には珪酸カルシウム、粉状水ガラス、ホ
ウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、リン酸カルシウム、リン
酸水素カルシウム〔第一リン酸カルシウム（リン酸２水
素力ルンウム）、第ニリン酸カルシウム（リン酸１水素
カルシウム）等〕等の多価金属リン酸塩等の一種または
二種以上の混合物である。前述の珪酸カルシウムは金属
マグネシウムの製練工程中に生成するダイカルンウムシ
リケート（２Ｃａ　Ｏ−５ｉ　Ｏりであってもよく、高
炉スラグ中に含有されているものであってもよい。

さらに、本発明はアルカリ性促進剤を含有してもよく、
これらは具体的には水ガラス、苛性アルカリ、重炭酸塩
等である。

本発明は前述の非アルカリ性珪酸水溶液に前述の遅効性
反応剤を添加し、混合して得られる。この混合は混合容
器中でのほかに、胃液の合流であってもかまわない。

さらに、本発明において、例えば二重注入管を用い、一
方の管路から非アルカリ性珪酸水溶液あるいはこれに遅
効性反応剤を含む混合液を送液し、他方の管路から水ガ
ラス、アルカリ性塩、セメント、その他のアルカリ類を
送液し、注入管先端部でこれらを合流して瞬結性グラウ
トとして注入し、その後非アルカリ性珪酸水溶液あるい
はこれと遅効性反応剤の混合液を送液し、さらに塩やア
ルカリ性促進剤を注入系統の任意の個所で合流してゲル
化時間の長い浸透性グラウトとして注入し、本発明薬液
を複合注入工法の薬液として利用することもできる。

〔作用〕

本発明は非アルカリ性珪酸水溶液に遅効性反応剤を添加
することによりゲル化時間の調整が容易となる。この理
由は遅効性反応剤の水に対する溶解度が低いため非アル
カリ性珪酸水溶液との反応がゆるやかに行われ、このた
め、ＰＨ変動がゆるやかになるためと推定される。前述
の遅効性反応剤のうち、特に多価金属リン酸塩としての
第ニリン酸カルシウムは水溶液のＰＨが５〜７のほぼ中
性範囲にあるにもかかわらず、非アルカリ性珪酸水溶液
のＰＨを上昇せしめるという特異な性質を有している。

このため、非アルカリ性珪酸水溶液のＰＨはゆるやかに
中性側に移行し、また、これが多量に添加されてもアル
カリ側に移行せず、このためゲル化時間がほぼ一定とな
り、ゲル化時間の調整が容易となる。

このことは現場において、注入操作に誤差が生じても、
ゲル化時間のばらつきは起こらず、地下水も中性領域に
保たれるという実用上の効果を生じる。

また、本発明は非アルカリ性珪酸水溶液と遅効性反応剤
との反応により炭酸ガス等を生成せず、したがって固結
物中に気泡が残存するようなことは起こらず、固結物の
強度；よ大となる。

〔実施例〕

大■斑−土 非アルカリ性珪酸水溶液として次の配合のものを使用し
た。

３号水ガラス原液　　　　　　３５　　容量部硫酸　（
９７％）５．２容量部 水　　　　　　　　　　５９．８容量部上記配合の非ア
ルカリ性珪酸水溶液のＰＨは１７を示した。この非アル
カリ性Ｉ！酸水ｉ８　液（ＥＯｃｃ　）に対して、添加
剤（反応剤）として炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシ
ウム、ケイ酸カルシウムおよび炭酸カルシウムをそれぞ
れ単独で添加混合しく５Ｏｃｃ水溶液として）、得られ
た薬液についてのゲル化時間の変化を第１図に示した。

第１図において、■は炭酸水素ナトリウム、■は水酸化
カルシウム、■は珪酸カルシウム、■は炭酸カルシウム
である。

第１図かられかるように曲線■、■および■はほぼ垂直
な直線状ないしは急勾配曲線を示しているのに対し、曲
線■は相当に傾斜している。すなわち、本発明にかかる
遅効性反応剤としての珪酸カルシウムはその添加量の変
化に対してゲル化時間の変動が緩慢であり、ゲル化時間
の調整が容易であることがわかる。

ス１」Ｌ−１ 以下のＡ液（非アルカリ性珪酸水溶液）とＢ液（遅効性
反応剤）を配合した。

Ａ　液（１９０ｃｃ）　　： ３号水ガラス　　　　　　　　　　４６ｃｃ７５％硫　
　酸　　　　　　　　　　　　　７．０　　ｃｃ水　　
　　　　　残り Ｂ　　　　　液　　： 水　　　　　　　　　　　　　　　　１０　　ｃｃ遅効
性アルカリ剤　　　　　　　　表−ＩＡ液のＰＨは１．
９である。Ａ液を調製の後３０分後にＢ液と混合し、混
合液のゲル化時間、ゲル化時のＰＨ１反応が完全に終了
したとみられるゲル化４８時間後のＰＨならびに固結砂
の養生水のＰＨ値を測定し、結果を表−１に示した。

表−１より本発明注入用薬液は配合後ＰＨが徐々に増加
し、最終的にはほぼ中性値に近づくことがわかる。

ス［３ 表−１に示す試料を用いて固結標準砂の一軸圧１１試験
を行い、結果を表−２に示した。

表−２中の試料陽９〜１０は比較のために、それぞれ炭
酸ナトリウム、炭酸カルシウムの例を示したもので配合
は実施例２のＢ液中にこれらを遅効性反応剤に代えてそ
れぞれ０．８ｇ、　１．５ｇ添加したものである。

表−２ 表−２より炭酸塩を添加剤に用いる場合に比べ本発明に
おける試料は炭酸ガスの発生がないため強度がきわめて
高いことがわかる。

さらに、表−２より本発明にかかる薬液は配合時、ＰＨ
値が酸性ないし弱酸性であっても、２日後にはゲル化物
ＯＰＨ値が殆ど中性値を呈するため、地下水のＰＨ値が
この混合物によって変動するようなことはなく、このた
め、本発明にかかる薬液はほとんど無公害グラウトであ
ることがわかる。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明薬液は非アルカリ性珪酸水溶液に
特定の遅効性反応剤を添加してなるものであるから、ゲ
ル化時間の調整が容易であり、かつ固結物の強度が大き
く、公害を発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種反応剤の添加量とゲル化時間の関係を表し
たグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水ガラスを酸で処理して得られる非アルカリ性珪酸水溶
   液に、珪酸カルシウム、粉状水ガラス、ホウ酸塩および
   多価金属リン酸塩の群から選択された遅効性反応剤を添
   加してなる地盤注入用薬液。