JP2009138041A - 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 - Google Patents
地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009138041A JP2009138041A JP2007313151A JP2007313151A JP2009138041A JP 2009138041 A JP2009138041 A JP 2009138041A JP 2007313151 A JP2007313151 A JP 2007313151A JP 2007313151 A JP2007313151 A JP 2007313151A JP 2009138041 A JP2009138041 A JP 2009138041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica sol
- water glass
- ground improvement
- improvement material
- sulfuric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 title abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 79
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 24
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 13
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 11
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- -1 alkaline earth metal salt Chemical class 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000159 acid neutralizing agent Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000019086 sulfide ion homeostasis Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
【課題】耐久性に優れた地盤改良材を提供する。
【解決手段】金属珪素から製造されたシリカゾルを配合する。
【選択図】なし
【解決手段】金属珪素から製造されたシリカゾルを配合する。
【選択図】なし
Description
本発明は、液状化対策工や岩盤注入工などに用いるに好適な地盤改良材及びその製造方法に関するものである。
この種の地盤改良材（グラウト）としては、硫酸等の硬化材とともに注入する水ガラス（珪酸ソーダ）や、水ガラスに硫酸等の酸性中和剤を反応させてアルカリを除去し熟成してゾル状にした酸性シリカゾル（コロイダルシリカ）、水ガラスからイオン交換等によってアルカリを除去したコロイダルシリカ（シリカゾル）、あるいはこれらを混合したものなどがある（例えば、水ガラス及びコロイダルシリカを主材とし、硬化材として燐酸及びグリオキザールが添加された特許文献１参照。）。これら従来の地盤改良材は、硬化後強度、ゲルタイム、地盤への浸透性、環境への影響など、さまざまな配慮がなされ、提案されたものである。
しかしながら、この従来の地盤改良材は、耐久性の点で十分なものとはいえなかった。これは、水ガラスはもちろん、コロイダルシリカ（シリカゾル）も、自己溶解を誘発するナトリウム等のアルカリ分が完全に除去されていないためである。
特開平１０‐３６８４３号公報
本発明が解決しようとする主たる課題は、耐久性に優れた地盤改良材及びその製造方法を提供することにある。
この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
金属珪素から製造されたシリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
〔請求項１記載の発明〕
金属珪素から製造されたシリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
〔請求項２記載の発明〕
液状化対策工に用いる地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、希釈水ガラス及び硫酸が配合された水ガラス酸性シリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
液状化対策工に用いる地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、希釈水ガラス及び硫酸が配合された水ガラス酸性シリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
〔請求項３記載の発明〕
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
〔請求項４記載の発明〕
先行してセメント系の地盤改良材が注入されている地盤に注入される地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
先行してセメント系の地盤改良材が注入されている地盤に注入される地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
〔請求項５記載の発明〕
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を混合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記シリカゾルと混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を混合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記シリカゾルと混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
〔請求項６記載の発明〕
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記シリカゾルを水で希釈してから前記硫酸と混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記シリカゾルを水で希釈してから前記硫酸と混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
〔請求項７記載の発明〕
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記希釈水ガラスと混合し、この混合液を前記シリカゾルと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記希釈水ガラスと混合し、この混合液を前記シリカゾルと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
本発明によると、耐久性に優れた地盤改良材及びその製造方法となる。
次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態の地盤改良材は、金属珪素（シリコン）から製造されたシリカゾル（コロイダルシリカ）が配合されていること、つまり水ガラスではなく金属珪素を原材料とするコロイダルシリカが配合されていることを特徴とする。水ガラスを原材料とすると、硬化材や中和剤として硫酸等の酸と反応させたとしても製造されるコロイダルシリカコロイド中に残留したアルカリが残り、耐久性が劣る。これに対し、金属珪素はアルカリを含まないため、金属珪素を原材料とするコロイダルシリカもアルカリを含まず、したがって当該コロイダルシリカが配合された地盤改良材は、耐久性に優れたものとなる。
本形態の地盤改良材は、金属珪素（シリコン）から製造されたシリカゾル（コロイダルシリカ）が配合されていること、つまり水ガラスではなく金属珪素を原材料とするコロイダルシリカが配合されていることを特徴とする。水ガラスを原材料とすると、硬化材や中和剤として硫酸等の酸と反応させたとしても製造されるコロイダルシリカコロイド中に残留したアルカリが残り、耐久性が劣る。これに対し、金属珪素はアルカリを含まないため、金属珪素を原材料とするコロイダルシリカもアルカリを含まず、したがって当該コロイダルシリカが配合された地盤改良材は、耐久性に優れたものとなる。
ここで金属珪素からシリカゾルを製造する方法は、特に限定されない。例えば、金属珪素からシリカゾルを製造する方法を開示する米国特許２６１４９９５号公報や、金属珪素からテトラメチルシリケートを製造する方法を開示する米国特許２４７３２６０号公報、テトラメチルシリケートからシリカゾル（コロイダルシリカ）を製造する方法を開示する特開平６−３１６４０７号公報などを参考にすることができる。
金属珪素から製造されたシリカゾルは、そのまま地盤改良材とすることもでき、また、この地盤改良材は、その用途が特に限定されない。ただし、得られた地盤改良材を液状化対策工に用いる場合は、金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、希釈水ガラス及び酸性中和剤たる硫酸を配合するのが好ましい。水ガラス及び硫酸を配合すると、安価に強度向上を図ることができる。この点、水ガラスを配合すると、たとえ酸性中和剤たる硫酸も配合するとしてもアルカリ残留の問題が生じる。しかしながら、液状化対策工の場合は、大きな強度の必要性はなく配合される水ガラスが比較的少量ため、少量のアルカリ残留は、大きな問題とはならない。なお、液状化対策工については、例えば、特許第３１０２７８６号公報などを参考にすることができる。
以上において、ＪＩＳ３号水ガラスを使用する場合、シリカゾル、３号水ガラス、硫酸の配合割合（容量基準）は、１ｍ3あたり５０Ｌ：５０Ｌ：水ガラス中和量×１．０５〜５００Ｌ：３００Ｌ：水ガラス中和量×２．０、好ましくは１ｍ3あたり８０Ｌ：８０Ｌ：水ガラス中和量×１．１〜２００Ｌ：２００Ｌ：水ガラス中和量×１．５である。また、特殊高モル水ガラス（ＳｉＯ2（２４％）、Ｎａ2Ｏ（６．２％）、比重１．２８）を使用する場合、シリカゾル、特殊水ガラス、硫酸の配合割合（容量基準）は、１ｍ3あたり５０Ｌ：５０Ｌ：水ガラス中和量×１．０５〜５００Ｌ：４００Ｌ：水ガラス中和量×２．０、好ましくは１ｍ3あたり８０Ｌ：８０Ｌ：水ガラス中和量×１．１〜２５０Ｌ：２５０Ｌ：水ガラス中和量×１．５である。さらに、特殊高モル水ガラス（ＳｉＯ2（１８％）、Ｎａ2Ｏ（４．１％）、比重１．２０）を使用する場合、シリカゾル、特殊水ガラス、硫酸の配合割合（容量基準）は、１ｍ3あたり５０Ｌ：５０Ｌ：水ガラス中和量×１．０５〜４００Ｌ：５００Ｌ：水ガラス中和量×２．０、好ましくは１ｍ3あたり８０Ｌ：８０Ｌ：水ガラス中和量×１．１〜２５０Ｌ：２５０Ｌ：水ガラス中和量×１．５である。シリカゾルの配合割合に対する水ガラスの配合割合が多いと、注入材中の塩分濃度が高くなり収縮等の問題が発生する。他方、シリカゾルの配合割合に対する希釈水ガラスの配合割合が少ないと、強度が大幅に低下する。
ところで、以上のようにシリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を混合して地盤改良材を製造するにあたっては、シリカゾルと硫酸とを直接混合すること、及び、シリカゾルと希釈水ガラスとを直接混合することは、避けるのが好ましい。シリカゾルと硫酸とを直接混合すると、ゲル化するのが早く、例えば、シリカゾル１００Ｌと硫酸２３．５Ｌとを直接混合すると、数分〜数時間でゲル化してしまう。また、シリカゾルと希釈水ガラスとを直接混合すると、白濁、沈殿の問題が生じ易く、例えば、本発明者らが試験したところによると、シリカゾル１００Ｌと希釈水ガラス（水：水ガラス＝２：１）３６０Ｌとを直接混合すると、瞬時に白濁、沈殿の問題が生じた。
これらを避ける方法としては、次の３形態を推奨する。
すなわち、シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いることを前提に、（１）硫酸を水で希釈（例えば、硫酸濃度５０％以下、好ましくは２０％以下に希釈。）してからシリカゾルと混合し、この混合液を希釈水ガラスと混合する、（２）シリカゾルを水で希釈（例えば、シリカ濃度２０％以下、好ましくは１５％以下に希釈。）してから硫酸と混合し、この混合液を希釈水ガラスと混合する、（３）硫酸を水で希釈（例えば、硫酸濃度５０％以下、好ましくは２０％以下に希釈。）してから希釈水ガラスと混合し、この混合液をシリカゾルと混合する、形態である。
すなわち、シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いることを前提に、（１）硫酸を水で希釈（例えば、硫酸濃度５０％以下、好ましくは２０％以下に希釈。）してからシリカゾルと混合し、この混合液を希釈水ガラスと混合する、（２）シリカゾルを水で希釈（例えば、シリカ濃度２０％以下、好ましくは１５％以下に希釈。）してから硫酸と混合し、この混合液を希釈水ガラスと混合する、（３）硫酸を水で希釈（例えば、硫酸濃度５０％以下、好ましくは２０％以下に希釈。）してから希釈水ガラスと混合し、この混合液をシリカゾルと混合する、形態である。
以上に対し、本形態の地盤改良材は、その用途にかかわらず、好ましくは先行してセメント系の地盤改良材が注入されている地盤に注入される場合（岩盤注入など）は、金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩を配合するのが好ましい。この点、本形態の地盤改良材による固結物（本形態の地盤改良材が注入されて強度の高まった地盤）は、アルカリ金属水酸化物に対して溶解する傾向がある。しかしながら、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩を配合すると、アルカリ側でアルカリ土類金属珪酸塩が生成され、アルカリに対する固結物の耐久性が向上する。ただし、たとえアルカリ土類金属塩であってもカルシウム塩を配合すると、混合後数分以内に白濁、沈殿（ゲル化）してしまい、溶液系の特徴である高浸透性を期待できない。したがって、マグネシウム塩を配合するのが好ましい。特に、先行してセメント系の地盤改良材が注入されている地盤に注入される場合は、金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されていると、安定したゲルタイムを得ることができるとの利点がある。
ここで、マグネシウム塩が配合される前にシリカゾルのｐＨを２〜８、好ましくは３〜７に、硫酸を代表とする無機酸でｐＨ調整を行うのが好ましい。本形態のシリカゾルはｐＨ９〜１０であるが、この状態でマグネシウム塩を添加すると、瞬結となり、高い浸透性が得られない可能性がある。
ここでシリカゾルとマグネシウム塩との配合割合（容量：重量基準）は、１０００Ｌ：１０ｇ〜１０００Ｌ：５００ｇ、好ましくは１０００Ｌ：５０ｇ〜１０００Ｌ：２００ｇである。コロイダルシリカの配合割合に対するマグネシウム塩の配合割合が多いと、粘度が上昇し浸透性能が劣る。他方、コロイダルシリカの配合割合に対するマグネシウム塩の配合割合が少ないと、セメントと注入材が接触し、注入材がアルカリになったとき、ゲルタイムが大幅に長くなる。
（その他）
（１）本形態において使用することができる水ガラスは、その種類が特に限定されない。例えば、ＪＩＳ１４０８規定の珪酸ソーダ（ＸＮａ2Ｏ・ＹＳｉＯ2）相当品、すなわち、ＪＩＳ１号、２号、３号水ガラス や、珪素を溶解してモル比（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ）４程度の高モル比とした水ガラスなどを使用することができる。これらのうち、例えば、ＪＩＳ３号水ガラス は、ＳｉＯ2（２８〜３０質量％）、Ｎａ2Ｏ（９〜１０質量％）及び水（残部）からなるものであり、モル比（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ）が２．８〜３．３３とされる。
（１）本形態において使用することができる水ガラスは、その種類が特に限定されない。例えば、ＪＩＳ１４０８規定の珪酸ソーダ（ＸＮａ2Ｏ・ＹＳｉＯ2）相当品、すなわち、ＪＩＳ１号、２号、３号水ガラス や、珪素を溶解してモル比（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ）４程度の高モル比とした水ガラスなどを使用することができる。これらのうち、例えば、ＪＩＳ３号水ガラス は、ＳｉＯ2（２８〜３０質量％）、Ｎａ2Ｏ（９〜１０質量％）及び水（残部）からなるものであり、モル比（ＳｉＯ2／Ｎａ2Ｏ）が２．８〜３．３３とされる。
（２）本形態において使用することができる水ガラスは、ナトリウム以外のアルカリ金属、例えば、カリウムやリチウムなどを構成成分としていてもよい。本明細書において、水ガラスという言葉を用いているのは、アルカリ金属がナトリウムであることに限定する趣旨ではない。
（３）本形態の水ガラスは、水で希釈して希釈水ガラスとして使用するが、その希釈率は特に限定されない。ただし、希釈率は、好ましくは１．５倍〜４倍、より好ましくは２〜３倍である。希釈率が１．５倍を下回ると、水ガラスの粘性が大きく酸性液と混ざりにくい為、部分ゲルが発生しやすい。他方、希釈率が４倍を上回ると、シリカゾルの配合割合を大きくできないとの問題がある。
次に、本発明の実施例を説明する。
〔試験例１〕
金属珪素から製造されたシリカゾルと希釈水ガラス及び硫酸とが配合された地盤改良材について、耐久性を評価する試験を行った。原材料の種類及び配合割合は、表１に示すとおりとした。また、評価項目は、サンドゲルタイム（時間）、ホモゲルタイム（時間）、サンドゲル一軸強度（ｋＰａ、材令７日、豊浦砂を使用。）、サンドゲル一軸強度（ｋＰａ、材令２８日、豊浦砂を使用。）とした。結果は、表１に示した。なお、コロイダルシリカ（シリカゾル）としては、済南銀豊硅制品公司製（ＳｉＯ2：３．３質量％、Ｎａ2Ｏ：０．３５質量％、比重１．２１）を使用した。また、水ガラスとしては、ＳｉＯ2（２８．５質量％）、Ｎａ2Ｏ（９．４質量％）及び水（残部）からなり、比重１．４の３号水ガラスを使用した。この３号水ガラスは、３倍に希釈して使用した。
〔試験例１〕
金属珪素から製造されたシリカゾルと希釈水ガラス及び硫酸とが配合された地盤改良材について、耐久性を評価する試験を行った。原材料の種類及び配合割合は、表１に示すとおりとした。また、評価項目は、サンドゲルタイム（時間）、ホモゲルタイム（時間）、サンドゲル一軸強度（ｋＰａ、材令７日、豊浦砂を使用。）、サンドゲル一軸強度（ｋＰａ、材令２８日、豊浦砂を使用。）とした。結果は、表１に示した。なお、コロイダルシリカ（シリカゾル）としては、済南銀豊硅制品公司製（ＳｉＯ2：３．３質量％、Ｎａ2Ｏ：０．３５質量％、比重１．２１）を使用した。また、水ガラスとしては、ＳｉＯ2（２８．５質量％）、Ｎａ2Ｏ（９．４質量％）及び水（残部）からなり、比重１．４の３号水ガラスを使用した。この３号水ガラスは、３倍に希釈して使用した。
〔試験例２〕
金属珪素から製造されたシリカゾルとアルカリ土類金属塩とが配合された地盤改良材について、アルカリ土類金属塩としてマグネシウム塩を使用した場合とカルシウム塩を使用した場合とを比較する試験を行った。原材料の種類及び配合割合並びに結果を、表２に示した。なお、外観は目視によって評価した。
金属珪素から製造されたシリカゾルとアルカリ土類金属塩とが配合された地盤改良材について、アルカリ土類金属塩としてマグネシウム塩を使用した場合とカルシウム塩を使用した場合とを比較する試験を行った。原材料の種類及び配合割合並びに結果を、表２に示した。なお、外観は目視によって評価した。
〔試験例３〕
金属珪素から製造されたシリカゾルにアルカリ土類金属塩を配合する場合と配合しない場合とを比較する試験を行った。また、アルカリ土類金属塩を配合した場合のシリカゾルのｐＨとゲル化時間の関係および原材料の種類及び配合割合並びに結果を、表３に示した。
金属珪素から製造されたシリカゾルにアルカリ土類金属塩を配合する場合と配合しない場合とを比較する試験を行った。また、アルカリ土類金属塩を配合した場合のシリカゾルのｐＨとゲル化時間の関係および原材料の種類及び配合割合並びに結果を、表３に示した。
〔試験例４〕
試験例３で示した地盤改良材の一部（実施例７、実施例８、実施例９及び比較例６）について、数ｍｍ〜数十ｍｍに粉砕した超微粒子セメント固結物と混合し、サンドゲルタイム及び硫化水素発生量（ｐｐｍ、２４時間平均）を測定した。地盤改良材の種類及び結果を表４に示した。なお、超微粒子セメント固結物としては、アロフィックス（Ｗ／Ｃ：１００％、ＭＣセット１％、材令２日）を用いた。
試験例３で示した地盤改良材の一部（実施例７、実施例８、実施例９及び比較例６）について、数ｍｍ〜数十ｍｍに粉砕した超微粒子セメント固結物と混合し、サンドゲルタイム及び硫化水素発生量（ｐｐｍ、２４時間平均）を測定した。地盤改良材の種類及び結果を表４に示した。なお、超微粒子セメント固結物としては、アロフィックス（Ｗ／Ｃ：１００％、ＭＣセット１％、材令２日）を用いた。
本発明は、液状化対策工や岩盤注入工などに用いる地盤改良材及びその製造方法として、適用可能である。
Claims (7)
- 金属珪素から製造されたシリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
- 液状化対策工に用いる地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、希釈水ガラス及び硫酸が配合された水ガラス酸性シリカゾルが配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。 - 金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。
- 先行してセメント系の地盤改良材が注入されている地盤に注入される地盤改良材であって、
金属珪素から製造されたシリカゾルとともに、マグネシウム塩が配合されている、ことを特徴とする地盤改良材。 - シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を混合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記シリカゾルと混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。 - シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記シリカゾルを水で希釈してから前記硫酸と混合し、この混合液を前記希釈水ガラスと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。 - シリカゾル、希釈水ガラス及び硫酸を配合して地盤改良材を製造するにあたり、
前記シリカゾルとして金属珪素から製造されたものを用いるとともに、
前記硫酸を水で希釈してから前記希釈水ガラスと混合し、この混合液を前記シリカゾルと混合して水ガラス酸性シリカゾルとし、この水ガラス酸性シリカゾルを配合する、
ことを特徴とする地盤改良材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007313151A JP4926014B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007313151A JP4926014B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011259847A Division JP4995984B2 (ja) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | 液状化対策工用の地盤改良材及びその製造方法 |
| JP2011259846A Division JP5039231B2 (ja) | 2011-11-29 | 2011-11-29 | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009138041A true JP2009138041A (ja) | 2009-06-25 |
| JP4926014B2 JP4926014B2 (ja) | 2012-05-09 |
Family
ID=40868983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007313151A Active JP4926014B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4926014B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121083A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Fuji Kagaku Kk | 地盤注入用固結材の製造方法 |
| JP2010260907A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Kyokado Kk | 地盤注入材および地盤注入工法 |
| JP2011241305A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Fuji Kagaku Kk | 地盤注入用固結材の製造方法 |
| JP2012077309A (ja) * | 2011-11-28 | 2012-04-19 | Kyokado Kk | 地盤注入材および地盤注入工法 |
| JP7244971B1 (ja) | 2022-11-21 | 2023-03-23 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 地盤固結材およびそれを用いた地盤注入工法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53137517A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-01 | Nippon Chemical Ind | Method of injecting water glass and cement |
| JPH07173469A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-11 | Chichibu Onoda Cement Corp | 地盤注入剤 |
| JPH08183956A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-07-16 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤固結材 |
| JPH10102058A (ja) * | 1996-10-01 | 1998-04-21 | Toko Kensetsu Kk | 地盤注入材 |
-
2007
- 2007-12-04 JP JP2007313151A patent/JP4926014B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53137517A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-01 | Nippon Chemical Ind | Method of injecting water glass and cement |
| JPH07173469A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-11 | Chichibu Onoda Cement Corp | 地盤注入剤 |
| JPH08183956A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-07-16 | Kyokado Eng Co Ltd | 地盤固結材 |
| JPH10102058A (ja) * | 1996-10-01 | 1998-04-21 | Toko Kensetsu Kk | 地盤注入材 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121083A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Fuji Kagaku Kk | 地盤注入用固結材の製造方法 |
| JP2010260907A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Kyokado Kk | 地盤注入材および地盤注入工法 |
| JP2011241305A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Fuji Kagaku Kk | 地盤注入用固結材の製造方法 |
| JP2012077309A (ja) * | 2011-11-28 | 2012-04-19 | Kyokado Kk | 地盤注入材および地盤注入工法 |
| JP7244971B1 (ja) | 2022-11-21 | 2023-03-23 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 地盤固結材およびそれを用いた地盤注入工法 |
| JP2024074595A (ja) * | 2022-11-21 | 2024-05-31 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 地盤固結材およびそれを用いた地盤注入工法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4926014B2 (ja) | 2012-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4926014B2 (ja) | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 | |
| JP5017620B1 (ja) | 地盤改良工法、シリカ系グラウト及びその原料 | |
| JP5814010B2 (ja) | 地盤改良用瞬結性注入材及びその製造方法 | |
| JP5855859B2 (ja) | 地盤改良用注入材及びその製造方法 | |
| JP4995984B2 (ja) | 液状化対策工用の地盤改良材及びその製造方法 | |
| JP5039231B2 (ja) | 地盤改良材及び地盤改良材の製造方法 | |
| JP2020060072A (ja) | 地盤注入用固結材及びその製造方法 | |
| JP5354708B2 (ja) | 土質安定用薬液 | |
| JP5717536B2 (ja) | 薬液注入工法 | |
| WO2020036087A1 (ja) | 地盤注入剤及びそれを用いた地盤注入工法 | |
| JP4018942B2 (ja) | シリカ系グラウトおよび地盤改良方法 | |
| JP2523112B2 (ja) | 注入材料 | |
| JP7487032B2 (ja) | 酸性シリカコロイド注入材 | |
| JP5024984B2 (ja) | 地盤硬化方法 | |
| JP7401100B2 (ja) | 地盤注入用薬液、その製造方法及び地盤注入硬化方法 | |
| JP7246640B2 (ja) | グラウト材および地盤改良工法 | |
| JP4094285B2 (ja) | 珪酸塩系土質安定用薬液 | |
| JP2758050B2 (ja) | 土質安定用薬液およびその注入工法 | |
| JP2009155472A (ja) | 土質安定用薬液 | |
| JP2009051929A (ja) | グラウト | |
| JP5394165B2 (ja) | 珪酸塩系土質安定用薬液、およびこれを用いた地盤安定化工法 | |
| JP2006044987A (ja) | セメント混和剤およびコンクリートの製造方法 | |
| JP5305586B2 (ja) | 地盤注入剤及びそれを用いた地盤注入工法 | |
| JPH09165574A (ja) | スラグを主成分とする高強度グラウト剤 | |
| JP3751085B2 (ja) | 土壌安定化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091222 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20110728 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20110909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110930 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120203 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120207 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4926014 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |