JP2022014686A - Additive for soil improvement cement composition, soil improvement cement composition, soil improvement body and soil improvement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤改良セメント組成物用添加剤、地盤改良セメント組成物、地盤改良体及び地盤改良工法に関する。より詳しくは、地盤の支持力強化等を目的とする地盤改良に用いられる地盤改良セメント組成物用添加剤、地盤改良セメント組成物、地盤改良体及び地盤改良工法に関する。 The present invention relates to an additive for a ground-improved cement composition, a ground-improved cement composition, a ground-improved body, and a ground-improved construction method. More specifically, the present invention relates to an additive for a ground improvement cement composition used for ground improvement for the purpose of strengthening the bearing capacity of the ground, a ground improvement cement composition, a ground improvement body, and a ground improvement method.
地盤改良は、建造物の基礎部分の支持力強化や液状化対策等の目的で地盤の強度を高めるために地盤に人工的な改良を加えることである。近年、地震や大雨による被害が頻発していることから地盤改良の重要度が増してきており、政府も国土強靭化基本計画を策定して防災対策を推進している。
地盤改良には様々な方法があるが、中でも費用対効果の高さなどから、セメントを含む硬化剤を使用する方法が多く用いられており、（１）セメント系固化材等の硬化材を改良したい現場の土と混合して改良体の造成等を行う固結工法や、（２）セメントを含む組成物を地盤に注入する薬液注入工法等が幅広く利用されている。
Ground improvement is to add artificial improvements to the ground in order to increase the strength of the ground for the purpose of strengthening the bearing capacity of the foundation of the building and measures against liquefaction. In recent years, the importance of ground improvement has increased due to the frequent occurrence of damage caused by earthquakes and heavy rains, and the government has also formulated a national resilience basic plan and is promoting disaster prevention measures.
There are various methods for improving the ground, but among them, the method using a hardening agent containing cement is often used because of its high cost effectiveness. (1) Improvement of hardening materials such as cement-based solidifying materials. Widely used methods include a consolidation method in which an improved body is created by mixing with the soil at the desired site, and (2) a chemical injection method in which a composition containing cement is injected into the ground.
上記（１）の工法として、例えばソイルセメント埋め戻し工法が挙げられる。この工法は、建設工事で発生する掘削土や浚渫土等にセメントミルクを地上で添加・混合し、埋め戻し材料や構造体材料等に利用することにより、これらの土を有効活用しようというものである。また最近では、構造物周辺等の狭隘な場所にバイブレーター等の補助工法を行わないでソイルセメントを充填することができるソイルセメント流動化処理工法が開発され、普及しつつある。このような工法においては、ソイルセメントに極めて高い流動性が要求され、ソイルセメント流動化剤として種々のポリマーが開発されている。例えば特許文献１～４には、スルホン酸基を有するポリマーを用いる技術が開示されている。また、例えば特許文献５～７には、ポリマーと炭酸塩又は重炭酸塩とを併用する技術が開示されている。 As the construction method (1) above, for example, a soil cement backfilling construction method can be mentioned. This construction method aims to make effective use of these soils by adding and mixing cement milk on the ground to excavated soil and dredged soil generated in construction work and using them as backfill materials and structural materials. be. Recently, a soil cement fluidization method has been developed and is becoming widespread, which allows soil cement to be filled in a narrow space such as around a structure without using an auxiliary method such as a vibrator. In such a construction method, extremely high fluidity is required for soil cement, and various polymers have been developed as soil cement fluidizing agents. For example, Patent Documents 1 to 4 disclose techniques for using a polymer having a sulfonic acid group. Further, for example, Patent Documents 5 to 7 disclose a technique for using a polymer in combination with a carbonate or a bicarbonate.
上述のとおり、従来ソイルセメントの流動性を向上させる種々の技術が開発されているが、従来技術ではセメントと土とが均一に混ざりにくく、ソイルセメントが練りあがるまでに時間を要していた。 As described above, various techniques for improving the fluidity of soil cement have been conventionally developed, but in the prior art, it is difficult for the cement and soil to be uniformly mixed, and it takes time for the soil cement to be kneaded.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、ソイルセメントの練りあがり時間を短縮することができる地盤改良セメント組成物用添加剤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an additive for a ground-improved cement composition capable of shortening the kneading time of soil cement.
本発明者は、ソイルセメントに用いられる地盤改良セメント組成物用添加剤について種々検討したところ、所定の構造のスルホン酸（塩）基含有単量体由来の構造単位とカルボン酸（塩）基含有単量体由来の構造単位とを有する共重合体を含み、更に、該共重合体に対して所定の割合で炭酸塩及び／又は重炭酸塩を含む地盤改良セメント組成物用添加剤がソイルセメントの練りあがり時間を短縮することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventor has made various studies on additives for ground-improved cement compositions used in soil cement, and found that they contain structural units derived from sulfonic acid (salt) group-containing polymers and carboxylic acid (salt) groups having a predetermined structure. Soil cement is an additive for a ground-improving cement composition that contains a copolymer having a structural unit derived from a monomer and further contains a carbonate and / or a bicarbonate in a predetermined ratio with respect to the copolymer. It was found that the kneading time can be shortened, and the above-mentioned problems can be solved brilliantly, and the present invention has been reached.
すなわち本発明は、下記式（１）； That is, the present invention has the following formula (1);
（式中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。Ｒ２は、ＣＨ２基、ＣＨ２ＣＨ２基又は直接結合を表す。Ｒ３、Ｒ４は、水酸基又は－ＳＯ３Ｚを表し、Ｚは水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基を表す。但し、Ｒ３、Ｒ４のいずれか一方は、－ＳＯ３Ｚを表し、他方は、水酸基を表す。）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）由来の構造単位（ａ）とカルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）由来の構造単位（ｂ）とを有する共重合体（α）と、炭酸塩及び／又は重炭酸塩とを含み、該炭酸塩及び重炭酸塩の合計量が、該共重合体（α）の質量に対して０．５～３０倍である地盤改良セメント組成物用添加剤である。 (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a CH 2 group, CH 2 CH 2 groups or a direct bond. R 3 and R 4 represent a hydroxyl group or —SO 3 Z. , Z represents a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group, where one of R 3 and R 4 represents -SO 3 Z and the other represents a hydroxyl group). A copolymer (α) having a structural unit (a) derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) and a structural unit (b) derived from a carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B). And / or bicarbonate, and the total amount of the carbonate and the bicarbonate is 0.5 to 30 times the mass of the copolymer (α). It is a product additive.
上記スルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）は、３－（メタ）アリルオキシ－２－ヒドロキシプロパンスルホン酸又はその塩であることが好ましい The sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) is preferably 3- (meth) allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid or a salt thereof.
上記共重合体（α）は、構造単位（ａ）及び構造単位（ｂ）の割合がそれぞれ全構造単位１００モル％に対して５～５０モル％、５０～９５モル％であることが好ましい。 The copolymer (α) preferably has a ratio of the structural unit (a) and the structural unit (b) of 5 to 50 mol% and 50 to 95 mol%, respectively, with respect to 100 mol% of the total structural unit.
本発明はまた、上記地盤改良セメント組成物用添加剤とセメントとを含む地盤改良セメント組成物でもある。 The present invention is also a ground-improved cement composition containing the above-mentioned additive for a ground-improved cement composition and cement.
本発明は更に、地盤改良セメント組成物の硬化物を含むことを特徴とする地盤改良体でもある。 The present invention is also a ground improvement body characterized by containing a cured product of the ground improvement cement composition.
本発明は更に、地盤に形成された孔に上記地盤改良セメント組成物を注入する工程を含む地盤改良工法でもある。 The present invention is also a ground improvement method including a step of injecting the ground improvement cement composition into a hole formed in the ground.
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、上述の構成よりなり、ソイルセメントの練りあがり時間を短縮することができるため、地盤の支持力強化等を目的とする地盤改良等に好適に用いることができる。 Since the additive for the ground improvement cement composition of the present invention has the above-mentioned structure and can shorten the kneading time of the soil cement, it is suitably used for ground improvement for the purpose of strengthening the bearing capacity of the ground. be able to.
以下に本発明の好ましい形態について具体的に説明するが、本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を２又は３以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. In addition, a form in which two or three or more of the individual preferable forms of the present invention described below are combined also corresponds to the preferred form of the present invention.
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、上記式（１）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）由来の構造単位（ａ）とカルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）由来の構造単位（ｂ）とを有する共重合体（α）と、炭酸塩及び／又は重炭酸塩とを含み、該炭酸塩及び重炭酸塩の合計量が、該共重合体（α）の質量に対して０．５～３０倍である。
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、炭酸塩及び／又は重炭酸塩（炭酸水素塩）を上記割合で含むことにより、セメントに含まれるカルシウムイオンが捕捉され、カルシウムイオンが凝集してセメント組成物の粘性が上昇することを抑制することができる。本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、このようにセメント組成物の粘性を抑制しつつ、上記共重合体（α）が有するスルホン酸（塩）基とカルボン酸（塩）基とでセメント粒子を分散させることにより、セメントと土とを均一に混合し易くし、ソイルセメントの練りあがり時間を短縮することができる。
The additive for a ground-improved cement composition of the present invention contains a structural unit (a) derived from a sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) represented by the above formula (1) and a carboxylic acid (salt) group. It contains a copolymer (α) having a structural unit (b) derived from the monomer (B), a carbonate and / or a bicarbonate, and the total amount of the carbonate and the bicarbonate is the same. It is 0.5 to 30 times the mass of the polymer (α).
The additive for the ground improvement cement composition of the present invention contains a carbonate and / or a bicarbonate (bicarbonate) in the above ratio, so that calcium ions contained in the cement are captured and the calcium ions are aggregated. It is possible to suppress an increase in the viscosity of the cement composition. The additive for the ground-improved cement composition of the present invention is composed of the sulfonic acid (salt) group and the carboxylic acid (salt) group of the copolymer (α) while suppressing the viscosity of the cement composition in this way. By dispersing the cement particles, it becomes easy to mix the cement and the soil uniformly, and the kneading time of the soil cement can be shortened.
上記炭酸塩及び重炭酸塩の合計量は、共重合体（α）の質量に対して０．５～３０倍であればよいが、好ましくは２～３０倍であり、より好ましくは５～３０倍であり、更に好ましくは１０～３０倍である。 The total amount of the above-mentioned carbonate and bicarbonate may be 0.5 to 30 times, preferably 2 to 30 times, more preferably 5 to 30 times the mass of the copolymer (α). It is double, more preferably 10 to 30 times.
上記炭酸塩及び／又は重炭酸塩におけるカチオンとしては特に制限されず、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。好ましくはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンである。水溶性の観点からより好ましくはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオンであり、更に好ましくはアルカリ金属イオンであり、特に好ましくはナトリウムイオンである。 The cation in the above carbonate and / or bicarbonate is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal ion, alkaline earth metal ion, transition metal ion, and ammonium ion. Alkali metal ions and alkaline earth metal ions are preferable. From the viewpoint of water solubility, alkali metal ions and ammonium ions are more preferable, alkali metal ions are more preferable, and sodium ions are particularly preferable.
上記炭酸塩として具体的には、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸アンモニウム、炭酸銅、炭酸銀、炭酸鉄、炭酸アルミニウム等が挙げられる。
上記重炭酸塩として具体的には、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素銅、炭酸水素銀、炭酸水素鉄、炭酸水素アルミニウム等が挙げられる。
上記炭酸塩、重炭酸塩の中でも好ましくは炭酸塩である。
Specific examples of the carbonate include sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, ammonium carbonate, copper carbonate, silver carbonate, iron carbonate, aluminum carbonate and the like.
Specifically, the above-mentioned bicarbonates include sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate, magnesium hydrogen carbonate, barium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, copper hydrogen carbonate, silver hydrogen carbonate, iron hydrogen carbonate, and the like. Examples include aluminum hydrogen carbonate.
Among the above carbonates and bicarbonates, carbonates are preferable.
上記地盤改良セメント組成物用添加剤に含まれる共重合体（α）は、上記式（１）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）由来の構造単位（ａ）とカルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）由来の構造単位（ｂ）とを有する。
上記共重合体（α）における構造単位（ａ）の割合は特に制限されないが、全構造単位１００モル％に対して５～５０モル％であることが好ましい。これにより、ソイルセメントの練りあがり時間をより短縮することができる。より好ましくは１０～４０モル％であり、更に好ましくは１５～３０モル％である。
The copolymer (α) contained in the additive for the ground improvement cement composition is a structural unit (a) derived from the sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) represented by the above formula (1). It has a structural unit (b) derived from a carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B).
The ratio of the structural unit (a) in the copolymer (α) is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 mol% with respect to 100 mol% of the total structural unit. As a result, the kneading time of the soil cement can be further shortened. It is more preferably 10 to 40 mol%, still more preferably 15 to 30 mol%.
上記共重合体（α）における構造単位（ｂ）の割合は特に制限されないが、全構造単位１００モル％に対して５０～９５モル％であることが好ましい。これにより、ソイルセメントの練りあがり時間をより短縮することができる。より好ましくは６０～９０モル％であり、更に好ましくは７０～８５モル％である。 The ratio of the structural unit (b) in the copolymer (α) is not particularly limited, but is preferably 50 to 95 mol% with respect to 100 mol% of the total structural unit. As a result, the kneading time of the soil cement can be further shortened. It is more preferably 60 to 90 mol%, still more preferably 70 to 85 mol%.
上記共重合体（α）は、上記式（１）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）及びカルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）以外のその他の単量体（Ｅ）由来の構造単位（ｅ）を有していてもよく、その割合は特に制限されないが、全構造単位１００モル％に対して０～１０モル％であることが好ましい。より好ましくは０～５モル％であり、更に好ましくは０～１モル％であり、最も好ましくは０モル％である。 The copolymer (α) is a simpler other than the sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) represented by the above formula (1) and the carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B). It may have the structural unit (e) derived from the polymer (E), and the ratio thereof is not particularly limited, but it is preferably 0 to 10 mol% with respect to 100 mol% of the total structural unit. It is more preferably 0 to 5 mol%, further preferably 0 to 1 mol%, and most preferably 0 mol%.
上記共重合体（α）は、重量平均分子量が２０００～１５００００であることが好ましい。これにより、セメント組成物がスラリーの流動性に優れる効果と固形分が分離沈降しにくい効果とをよりバランス良く発揮することができる。共重合体（α）の重量平均分子量は、より好ましくは２０００～１０００００であり、更に好ましくは２０００～５００００であり、特に好ましくは３０００～４００００である。
上記重量平均分子量は実施例に記載の方法により測定することができる。
The copolymer (α) preferably has a weight average molecular weight of 2000 to 150000. As a result, the cement composition can exert the effect of excellent fluidity of the slurry and the effect of preventing the solid content from separating and settling in a more balanced manner. The weight average molecular weight of the copolymer (α) is more preferably 2000 to 100,000, still more preferably 2000 to 50,000, and particularly preferably 3000 to 40,000.
The weight average molecular weight can be measured by the method described in Examples.
上記スルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）は、上記式（１）で表される構造であり、式（１）において、Ｒ１は、水素原子又はメチル基であり、好ましくは水素原子である。
式（１）において、Ｒ２は、ＣＨ２基、ＣＨ２ＣＨ２基又は直接結合であり、好ましくはＣＨ２基である。
式（１）において、Ｒ３、Ｒ４は、水酸基又は－ＳＯ３Ｚであって、Ｒ３、Ｒ４のいずれか一方は、－ＳＯ３Ｚであり、他方は、水酸基である。好ましくはＲ３が水酸基であり、Ｒ４が－ＳＯ３Ｚである。
式（１）において、Ｚは、水素原子、金属原子、アンモニウム基又は有機アミン基であり、好ましくは水素原子、金属原子である。
上記金属原子としては特に制限されないが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属が挙げられる。
The sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) has a structure represented by the above formula (1), and in the formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, preferably hydrogen. It is an atom.
In the formula (1), R 2 is CH 2 group, CH 2 CH 2 group or a direct coupling, and is preferably CH 2 group.
In the formula (1), R 3 and R 4 are hydroxyl groups or −SO 3 Z, one of R 3 and R 4 is − SO 3 Z, and the other is a hydroxyl group. Preferably R 3 is a hydroxyl group and R 4 is −SO 3 Z.
In the formula (1), Z is a hydrogen atom, a metal atom, an ammonium group or an organic amine group, and is preferably a hydrogen atom or a metal atom.
The metal atom is not particularly limited, and examples thereof include alkali metals such as Li, Na, and K.
上記式（１）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）として好ましくは３－（メタ）アリルオキシ－２－ヒドロキシプロパンスルホン酸、３－（メタ）アリルオキシ－１－ヒドロキシプロパンスルホン酸及びこれらの塩であり、より好ましくは３－（メタ）アリルオキシ－２－ヒドロキシプロパンスルホン酸及びこの塩である。 The sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) represented by the above formula (1) is preferably 3- (meth) allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid or 3- (meth) allyloxy-1-hydroxypropane. Sulfonic acid and salts thereof, more preferably 3- (meth) allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid and salts thereof.
上記カルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）は、カルボキシル基及び／又はその塩の基とエチレン性不飽和炭化水素基（不飽和基）を有するものであれば、特に制限されないが、以下の不飽和モノカルボン酸系単量体や不飽和ジカルボン酸系単量体等が挙げられる。 The carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B) is not particularly limited as long as it has a carboxyl group and / or a group of the salt thereof and an ethylenically unsaturated hydrocarbon group (unsaturated group). Examples thereof include the following unsaturated monocarboxylic acid-based monomers and unsaturated dicarboxylic acid-based monomers.
不飽和モノカルボン酸系単量体としては、分子内に不飽和基とカルボアニオンを形成しうる基とを１つずつ有する単量体であればよく、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、チグリン酸、３－メチルクロトン酸、２－メチル－２－ペンテン酸、α－ヒドロキシアクリル酸等；これらの１価金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩；下記不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数１～２２のアルコール又は炭素数２～４のグリコールとのハーフエステル；不飽和ジカルボン酸系単量体と炭素数１～２２のアミンとのハーフアミド等が挙げられる。 The unsaturated monocarboxylic acid-based monomer may be a monomer having one unsaturated group and one group capable of forming a carboanion in the molecule, and may be, for example, (meth) acrylic acid or crotonic acid. , Isocrotonic acid, tigric acid, 3-methylcrotonic acid, 2-methyl-2-pentenoic acid, α-hydroxyacrylic acid, etc .; these monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts; A half-ester of a saturated dicarboxylic acid-based monomer and an alcohol having 1 to 22 carbon atoms or a glycol having 2 to 4 carbon atoms; a half-amide of an unsaturated dicarboxylic acid-based monomer and an amine having 1 to 22 carbon atoms, etc. Can be mentioned.
不飽和ジカルボン酸系単量体としては、分子内に不飽和基を１つとカルボアニオンを形成しうる基を２つとを有する単量体であればよく、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸等や、それらの１価金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩等、それらの無水物が挙げられる。 The unsaturated dicarboxylic acid-based monomer may be a monomer having one unsaturated group and two groups capable of forming a carboanion in the molecule, and may be maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, or citracon. Examples thereof include acids, fumaric acids and the like, their monovalent metal salts, divalent metal salts, ammonium salts, organic amine salts and the like, and their anhydrides.
上記カルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）としては、（メタ）アクリル酸（塩）、マレイン酸（塩）又は無水マレイン酸が好ましい。より好ましくは（メタ）アクリル酸（塩）であり、特に好ましくはアクリル酸（塩）である。 As the carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B), (meth) acrylic acid (salt), maleic acid (salt) or maleic anhydride is preferable. It is more preferably (meth) acrylic acid (salt), and particularly preferably acrylic acid (salt).
上記共重合体（α）は、上記式（１）で表されるスルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）及びカルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）以外のその他の単量体（Ｅ）由来の構造単位（ｅ）を有していてもよく、その他の単量体（Ｅ）としては例えば、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、２－アクリルアミド－１－メチルプロパンスルホン酸、２－アクリルアミドプロパンスルホン酸、２－アクリルアミド－ｎ－ブタンスルホン酸、２－アクリルアミド－２－フェニルプロパンスルホン酸、２－（メタ）アリルオキシエチレンスルホン酸、ｐ－スチレンスルホン酸、α－メチル－ｐ－スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、イソプレンスルホン酸、４－（アリルオキシ）ベンゼンスルホン酸、１－メチル－２－プロペン－１－スルホン酸、１，１－ジメチル－２－プロペン－１－スルホン酸、３－ブテン－１－スルホン酸、１－ブテン－３－スルホン酸、２－（（メタ）アクリロイルオキシ）エタンスルホン酸、２－（メタ）アリルオキシエチレンスルホン酸等及びこれらの塩等のその他のスルホン酸（塩）基含有単量体；２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、α－ヒドロキシメチルエチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有アルキル（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル等の（メタ）アクリル酸の炭素数１～１８のアルキル基のエステルである、アルキル（メタ）アクリレート類；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びその４級化物等のアミノ基含有アクリレート；（メタ）アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド等のアミド基含有単量体類；酢酸ビニル等のビニルエステル類；エチレン、プロピレン等のアルケン類；スチレン等の芳香族ビニル系単量体類；マレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド誘導体；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系単量体類；ビニルホスホン酸、（メタ）アリルホスホン酸等のホスホン酸基を有する単量体；（メタ）アクロレイン等のアルデヒド基含有ビニル系単量体類；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルアルコール、ビニルピロリドン等のその他官能基含有単量体類；ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、モノアルコキシポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、ビニルアルコール、（メタ）アリルアルコール、イソプレノール等の不飽和アルコールにアルキレンオキシドが１～３００モル付加した構造を有する単量体等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体；等が挙げられる。これらその他の単量体（Ｅ）についても、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。 The copolymer (α) is a simple substance other than the sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) represented by the above formula (1) and the carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B). It may have a structural unit (e) derived from the metric (E), and other monomers (E) include, for example, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and 2-acrylamide-1-methyl. Propane sulfonic acid, 2-acrylamide propane sulfonic acid, 2-acrylamide-n-butane sulfonic acid, 2-acrylamide-2-phenyl propane sulfonic acid, 2- (meth) allyloxyethylene sulfonic acid, p-styrene sulfonic acid, α -Methyl-p-styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, isoprene sulfonic acid, 4- (allyloxy) benzene sulfonic acid, 1-methyl-2-propen-1-sulfonic acid, 1,1- Dimethyl-2-propen-1-sulfonic acid, 3-butene-1-sulfonic acid, 1-buten-3-sulfonic acid, 2-((meth) acryloyloxy) ethanesulfonic acid, 2- (meth) allyloxyethylene Sulfonic acids and the like and other sulfonic acid (salt) group-containing monomers such as salts thereof; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2 Hydroxyl-containing alkyl (meth) acrylates such as -hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, α-hydroxymethylethyl (meth) acrylate; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate. , (Meth) butyl acrylate, (meth) cyclohexyl acrylate, (meth) lauryl acrylate and the like, alkyl (meth) acrylates of (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms; Amino group-containing acrylates such as aminoethyl (meth) acrylates and quaternized products thereof; amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide, dimethylacrylamide and isopropylacrylamide; vinyl esters such as vinyl acetate; ethylene, propylene and the like. Alkens; Aromatic vinyl monomers such as styrene; Maleimide derivatives such as maleimide, phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide; nitrile group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile; vinylphosphonic acid, (meth) ) A single amount having a phosphonic acid group such as allylphosphonic acid Body; aldehyde group-containing vinyl monomers such as (meth) achlorine; alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, and butyl vinyl ether; other functional group-containing singles such as vinyl chloride, vinylidene chloride, allyl alcohol, and vinyl pyrrolidone. Quantities; It has a structure in which 1 to 300 mol of alkylene oxide is added to an unsaturated alcohol such as polyalkylene glycol (meth) acrylate, monoalkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, vinyl alcohol, (meth) allyl alcohol, and isoprenol. Polyalkylene glycol chain-containing monomers such as monomers; and the like. As for these other monomers (E), only one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
上記共重合体（α）は、スルホン酸（塩）基含有単量体（Ａ）と、カルボン酸（塩）基含有単量体（Ｂ）とを必須成分として含む単量体成分を重合することにより製造することができる。共重合体（α）の製造は、特許文献１に記載の重合体の製造方法を参照して同様に行うことができる。 The copolymer (α) polymerizes a monomer component containing a sulfonic acid (salt) group-containing monomer (A) and a carboxylic acid (salt) group-containing monomer (B) as essential components. It can be manufactured by. The copolymer (α) can be produced in the same manner with reference to the method for producing a polymer described in Patent Document 1.
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、上記共重合体（α）を必須とするものであるが、上記共重合体（α）を２種以上含んでいてもよく、上記共重合体（α）と異なる共重合体を１種以上含んでいてもよい。
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤における上記共重合体（α）の含有割合（２種以上の共重合体を含む場合は、その総含有割合）は、特に制限されないが、添加剤中の固形分（すなわち不揮発分）１００質量％に対して、２０～１００質量％であることが好ましい。より好ましくは、５０～１００質量％であり、更に好ましくは、８０～１００質量％である。
The additive for the ground improvement cement composition of the present invention requires the above-mentioned copolymer (α), but may contain two or more kinds of the above-mentioned copolymer (α), and the above-mentioned copolymer. It may contain one or more copolymers different from (α).
The content ratio of the above-mentioned copolymer (α) in the additive for the ground improvement cement composition of the present invention (when two or more kinds of copolymers are contained, the total content ratio thereof) is not particularly limited, but is included in the additive. It is preferably 20 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the solid content (that is, the non-volatile content). It is more preferably 50 to 100% by mass, and even more preferably 80 to 100% by mass.
上述のとおり、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤をセメントに添加して用いることで、セメント組成物の粘性を抑制し、土と練りあげやすいため、ソイルセメントの練りあがり時間を短縮することができる。
本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤は、炭酸塩及び重炭酸塩の合計量が、該共重合体（α）の質量に対して０．５～３０倍であれば特に制限されないが、使用するセメント１００質量％に対する共重合体（α）の量が、０．０１～１５質量％であることが好ましい。これにより、ソイルセメントの練りあがり時間をより短縮することができる。また共重合体（α）の量が上記範囲であれば、経済性の観点からも好ましい。セメント１００質量％に対する共重合体（α）の量としてより好ましくは０．１～１５質量％であり、更に好ましくは０．２～１０質量％であり、特に好ましくは０．２～５質量％である。
このような本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤とセメントとを含む地盤改良セメント組成物もまた、本発明の１つであり、その地盤改良セメント組成物を用いて造成される地盤改良体、すなわち、その地盤改良セメント組成物の硬化物を含む地盤改良体もまた、本発明の１つである。
As described above, by adding the additive for the ground improvement cement composition of the present invention to the cement, the viscosity of the cement composition is suppressed and it is easy to knead with the soil, so that the kneading time of the soil cement is shortened. be able to.
The additive for the ground improvement cement composition of the present invention is not particularly limited as long as the total amount of carbonate and bicarbonate is 0.5 to 30 times the mass of the copolymer (α). The amount of the copolymer (α) with respect to 100% by mass of the cement used is preferably 0.01 to 15% by mass. As a result, the kneading time of the soil cement can be further shortened. Further, if the amount of the copolymer (α) is in the above range, it is preferable from the viewpoint of economic efficiency. The amount of the copolymer (α) with respect to 100% by mass of the cement is more preferably 0.1 to 15% by mass, further preferably 0.2 to 10% by mass, and particularly preferably 0.2 to 5% by mass. Is.
A ground-improved cement composition containing such an additive for a ground-improved cement composition of the present invention and cement is also one of the present inventions, and a ground-improved body formed by using the ground-improved cement composition is also one of the present inventions. That is, a ground improvement body containing a cured product of the ground improvement cement composition is also one of the present inventions.
本発明の地盤改良セメント組成物は、組成物の固形分１００質量％に対して、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤を０．０１～２０質量％含むことが好ましい。このような割合で含むことで、セメント組成物のスラリーを流動性により優れ、かつ、固形分の分離沈降がより充分に抑制されたものとすることができる。本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤の含有量は、より好ましくは組成物の固形分１００質量％に対して、０．０２～１０質量％であり、更に好ましくは、０．０５～５質量％である。 The ground-improved cement composition of the present invention preferably contains 0.01 to 20% by mass of the additive for the ground-improved cement composition of the present invention with respect to 100% by mass of the solid content of the composition. By including it in such a ratio, it is possible to make the slurry of the cement composition more excellent in fluidity and more sufficiently suppress the separation and sedimentation of the solid content. The content of the additive for the ground improvement cement composition of the present invention is more preferably 0.02 to 10% by mass, still more preferably 0.05 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the solid content of the composition. It is mass%.
本発明の地盤改良セメント組成物が含むセメントとしては、ポルトランドセメント（普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩及びそれぞれの低アルカリ形）；各種混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント）；白色ポルトランドセメント；アルミナセメント；超速硬セメント（１クリンカー速硬性セメント、２クリンカー速硬性セメント、リン酸マグネシウムセメント）；グラウト用セメント；油井セメント；低発熱セメント（低発熱型高炉セメント、フライアッシュ混合低発熱型高炉セメント、ビーライト高含有セメント）；超高強度セメント；セメント系固化材；エコセメント（都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料として製造されたセメント）等の他、これらに高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石灰石粉末等の微粉体や石膏を添加したもの等が挙げられる。本発明の地盤改良セメント組成物に含まれるセメントは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。 The cement contained in the ground improvement cement composition of the present invention includes Portorand cement (ordinary, early-strength, ultra-fast-strength, moderate heat, sulfate-resistant and each low-alkali form); various mixed cements (blast furnace cement, silica cement, etc.). Fly Ash Cement); White Portoland Cement; Alumina Cement; Ultrafast Hard Cement (1 Clinker Fast Hard Cement, 2 Clinker Fast Hard Cement, Magnesium Phosphate Cement); Grout Cement; Oil Well Cement; Low Heat Cement (Low Heat Type Cement) , Fly ash mixed low heat generation blast furnace cement, belite high content cement); ultra-high strength cement; cement-based solidifying material; eco-cement (city waste incineration ash, sewage sludge incineration ash) ), Etc., to which fine powders such as blast furnace slag, fly ash, cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, limestone powder and the like are added, and the like. The cement contained in the ground improvement cement composition of the present invention may be only one kind or two or more kinds.
本発明の地盤改良セメント組成物におけるセメントの含有割合は、組成物の固形分１００質量％に対して、１０～１００質量％であることが好ましい。このような割合でセメントを含む地盤改良セメント組成物を用いることで、該組成物を用いて得られる地盤改良体をより強度に優れたものとすることができる。セメントの含有割合は、より好ましくは、組成物の固形分１００質量％に対して、２０～１００質量％であり、更に好ましくは、４０～１００質量％である。 The content ratio of cement in the ground-improved cement composition of the present invention is preferably 10 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the solid content of the composition. By using the ground-improved cement composition containing cement in such a ratio, the ground-improved body obtained by using the composition can be made more excellent in strength. The content ratio of cement is more preferably 20 to 100% by mass, still more preferably 40 to 100% by mass, based on 100% by mass of the solid content of the composition.
本発明の地盤改良セメント組成物は水を含むことが好ましい。その場合の水の含有割合は、組成物の固形分１００質量％に対して、３０～１２０質量％であることが好ましい。このような割合で水を含むことで、地盤改良セメント組成物のスラリーが流動性により優れ、かつ、固形分の分離沈降がより充分に抑制されたものとなる。水の含有量は、より好ましくは、組成物の固形分１００質量％に対して、３０～１００質量％であり、更に好ましくは、３０～８０質量％である。 The ground-improving cement composition of the present invention preferably contains water. In that case, the water content is preferably 30 to 120% by mass with respect to 100% by mass of the solid content of the composition. By containing water in such a proportion, the slurry of the ground-improved cement composition is superior in fluidity and the separation and sedimentation of solid content is more sufficiently suppressed. The water content is more preferably 30 to 100% by mass, still more preferably 30 to 80% by mass, based on 100% by mass of the solid content of the composition.
本発明の地盤改良セメント組成物は、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤とセメントとを含む限り、その他の混和剤を更に含有していてもよい。
中でも、本発明の添加剤と消泡剤とを併用すると、消泡剤がセメント組成物スラリー中の気泡を消泡することでスラリー粘度を下げることができるため、本発明の地盤改良セメント組成物が、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤と消泡剤とを含むものであることは、本発明の好適な実施形態の１つである。
消泡剤としては、鉱油系消泡剤、油脂系消泡剤、脂肪酸系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、オキシアルキレン系消泡剤、アルコール系消泡剤、アミド系消泡剤、リン酸エステル系消泡剤、金属石鹸系消泡剤、シリコーン系消泡剤等の種々の消泡剤の１種又は２種以上を用いることができる。
The ground-improved cement composition of the present invention may further contain other admixtures as long as it contains the additive for the ground-improved cement composition of the present invention and cement.
Above all, when the additive of the present invention and the defoaming agent are used in combination, the defoaming agent can defoam the bubbles in the cement composition slurry to reduce the slurry viscosity. Therefore, the ground-improved cement composition of the present invention can be used. However, it is one of the preferred embodiments of the present invention that the additive for the ground improvement cement composition of the present invention and the defoaming agent are contained.
Examples of the defoaming agent include mineral oil-based defoaming agent, oil-based defoaming agent, fatty acid-based defoaming agent, fatty acid ester-based defoaming agent, oxyalkylene-based defoaming agent, alcohol-based defoaming agent, and amide-based defoaming agent. One or more of various defoaming agents such as a phosphoric acid ester-based defoaming agent, a metal soap-based defoaming agent, and a silicone-based defoaming agent can be used.
本発明の地盤改良セメント組成物が消泡剤を含む場合、消泡剤の含有割合は、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤１００質量％に対して、５～５０質量％であることが好ましい。より好ましくは、５～４０質量％である。 When the ground-improved cement composition of the present invention contains a defoaming agent, the content ratio of the defoaming agent shall be 5 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the additive for the ground-improving cement composition of the present invention. Is preferable. More preferably, it is 5 to 40% by mass.
本発明の地盤改良セメント組成物は、消泡剤以外のその他の混和剤を含んでいてもよい。
消泡剤以外の混和剤としては、分子中にスルホン酸基を有する各種スルホン酸系分散剤（減水剤）や、上記共重合体以外の、分子中にポリオキシアルキレン鎖とカルボキシル基とを有する各種ポリカルボン酸系分散剤（減水剤）、分子中にリン酸基を有する各種リン酸系分散剤（減水剤）等の減水剤が挙げられる。
また、本発明の地盤改良セメント組成物は、例えば、水溶性高分子物質、高分子エマルジョン、遅延剤、早強剤・促進剤、ＡＥ剤、界面活性剤、防水剤、防錆剤、ひび割れ低減剤、膨張材、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、防錆剤、着色剤、防カビ剤、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、石膏等のセメント添加剤（材）の１種又は２種以上を含んでいてもよい。
The ground-improving cement composition of the present invention may contain other admixtures other than the defoaming agent.
As an admixture other than the defoaming agent, various sulfonic acid-based dispersants (water reducing agents) having a sulfonic acid group in the molecule and a polyoxyalkylene chain and a carboxyl group in the molecule other than the above copolymer. Examples thereof include various polycarboxylic acid-based dispersants (water-reducing agents) and various water-reducing agents such as various phosphoric acid-based dispersants (water-reducing agents) having a sulfonic acid group in the molecule.
Further, the ground-improved cement composition of the present invention is, for example, a water-soluble polymer substance, a polymer emulsion, a retarder, a fast-strengthening agent / accelerator, an AE agent, a surfactant, a waterproofing agent, a rust preventive agent, and a crack reduction agent. Agents, swelling agents, cement wetting agents, thickeners, separation reducing agents, coagulants, drying shrinkage reducing agents, strength enhancers, self-leveling agents, rust preventives, colorants, antifungal agents, blast furnace slag, fly ash, It may contain one or more cement additives (materials) such as cinder ash, clinker ash, husk ash, silica fume, silica powder, and plaster.
本発明の地盤改良セメント組成物は、スラリー状態とした場合の流動性に優れるため、地盤改良のためのセメント組成物を地盤に形成された孔に注入して地盤改良体を造成する地盤改良工法に好適に用いることができる。
このような地盤改良工法、すなわち、地盤に形成された孔に本発明の地盤改良セメント組成物を注入する工程を含む地盤改良工法もまた、本発明の１つである。
Since the ground improvement cement composition of the present invention is excellent in fluidity when it is in a slurry state, a ground improvement method for injecting a cement composition for ground improvement into a hole formed in the ground to create a ground improvement body. Can be suitably used for.
Such a ground improvement method, that is, a ground improvement method including a step of injecting the ground improvement cement composition of the present invention into a hole formed in the ground is also one of the present inventions.
本発明の地盤改良工法において地盤に孔を形成する方法は特に制限されないが、効率的に孔を形成することができる点で地盤を削孔して孔を形成する方法が好ましい。
地盤を削孔して孔を形成する地盤改良工法としては、例えば、形成した孔に管を挿入し、管からスラリー化した地盤改良セメント組成物を地中に高圧噴射して地中の土を切削すると同時に化学的に固化する高圧噴射撹拌式の地盤改良工法や、孔中でセメント組成物と土と混合して地盤改良体を造成する機械撹拌工法等が挙げられ、本発明の地盤改良セメント組成物は、これらいずれの工法にも好適に用いることができる。
したがって、上記地盤改良工法が、地盤を削孔して孔を形成する工程及び孔中で本発明の地盤改良セメント組成物を高圧噴射して地中の土を切削すると同時に化学的に固化する工程を含むことや、地盤を削孔して孔を形成する工程及び孔中で本発明の地盤改良セメント組成物と土とを混合する工程を含むことは、いずれも本発明の地盤改良工法の好適な実施形態である。上記機械撹拌工法の中でも、先端に撹拌翼を有するロッドを備えた施工機で地盤の深層まで削孔しつつ、形成された孔中で現場の土壌と撹拌、混合し、地中に改良体を造成する機械撹拌工法であることは本発明の地盤改良工法の特に好適な実施形態である。
In the ground improvement method of the present invention, the method of forming holes in the ground is not particularly limited, but a method of drilling holes in the ground to form holes is preferable in that holes can be formed efficiently.
As a ground improvement method for drilling holes in the ground to form holes, for example, a pipe is inserted into the formed holes and a ground improvement cement composition slurried from the pipes is sprayed into the ground at high pressure to remove the soil in the ground. Examples include a high-pressure injection stirring type ground improvement method that chemically solidifies at the same time as cutting, and a mechanical stirring method that mixes the cement composition and soil in the holes to create a ground improvement body, and the ground improvement cement of the present invention. The composition can be suitably used for any of these construction methods.
Therefore, the above-mentioned ground improvement method is a step of drilling a hole in the ground to form a hole and a step of injecting the ground improvement cement composition of the present invention into the hole at high pressure to cut the soil in the ground and at the same time chemically solidify it. , And the steps of drilling holes to form holes and mixing the ground improvement cement composition of the present invention with soil in the holes are all suitable for the ground improvement method of the present invention. It is an embodiment. Among the above mechanical stirring methods, a construction machine equipped with a rod having a stirring blade at the tip is used to drill a hole deep into the ground, and the formed hole is stirred and mixed with the soil at the site to create an improved body in the ground. The mechanical stirring method to be created is a particularly preferable embodiment of the ground improvement method of the present invention.
本発明の地盤改良工法は、本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤とセメントとを混合する工程（１）と、工程（１）で得られた混合物に土を混合する工程（２）とを含むことが好ましい。
上記地盤改良工法は、上記工程（２）を地盤に形成された孔中で行っても、工程（２）で得られた混合物を地盤に形成された孔に注入してもよい。
The ground improvement method of the present invention includes a step (1) of mixing the additive for the ground improvement cement composition of the present invention and cement, and a step (2) of mixing soil with the mixture obtained in step (1). It is preferable to include.
In the ground improvement method, the step (2) may be performed in the hole formed in the ground, or the mixture obtained in the step (2) may be injected into the hole formed in the ground.
上記工程（１）において本発明の地盤改良セメント組成物用添加剤とセメントとを混合する方法は特に制限されず、例えば、共重合体（α）、又は、炭酸塩及び／若しくは重炭酸塩（以下、炭酸塩等ともいう）の一方をセメントと混合した後、共重合体（α）又は炭酸塩等のもう一方を混合してもよいが、共重合体（α）と炭酸塩等とを混合した後、セメントを混合することが好ましい。
また、上記工程（１）において、共重合体（α）並びに炭酸塩及び／又は重炭酸塩は、水溶液の形態で用いることが好ましい。
In the above step (1), the method of mixing the additive for the ground improvement cement composition of the present invention and the cement is not particularly limited, and for example, a copolymer (α), a carbonate and / or a bicarbonate ( Hereinafter, one of (hereinafter also referred to as carbonate or the like) may be mixed with cement, and then the other of the copolymer (α) or carbonate or the like may be mixed, but the copolymer (α) and carbonate or the like may be mixed. After mixing, it is preferable to mix the cement.
Further, in the above step (1), the copolymer (α) and the carbonate and / or bicarbonate are preferably used in the form of an aqueous solution.
本発明の地盤改良工法は、上記工程以外の他の工程を含んでいてもよい。
また、本発明の地盤改良工法は、上記以外の他の工法であってもよい。他の工法としては、高圧噴射併用機械撹拌工法等がある。
The ground improvement method of the present invention may include steps other than the above steps.
Further, the ground improvement method of the present invention may be a method other than the above. Other construction methods include a high-pressure injection combined mechanical stirring method.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "part" means "part by mass" and "%" means "% by mass".
＜重量平均分子量＞
装置：Ｗａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ（２６９５）
解析ソフト：Ｗａｔｅｒｓ社製、Ｅｍｐｏｗｅｒ２プロフェッショナル＋ＧＰＣオプション
使用カラム：東ソー（株）製、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎｓＳＷＸＬ＋ＴＳＫｇｅｌ
Ｇ４０００ＳＷＸＬ＋Ｇ３０００ＳＷＸＬ＋Ｇ２０００ＳＷＸＬ
検出器：示差屈折率計（ＲＩ）検出器（Ｗａｔｅｒｓ ２４１４）、多波長可視紫外（ＰＤＡ）検出器（Ｗａｔｅｒｓ ２９９６）
溶離液：水１０９９９ｇ、アセトニトリル６００１ｇの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物１１５．６ｇを溶解し、さらに酢酸でｐＨ６．０に調整したもの。
較正曲線作成用標準物質：ポリエチレングリコール（ピークトップ分子量（Ｍｐ）２７２５００、２１９３００、１０７０００、５００００、２４０００、１２６００、７１００、４２５０、１４７０）
較正曲線：上記標準物質のＭｐ値と溶出時間とを基礎にして３次式で作成した。
流量：１ｍＬ／分
カラム温度：４０℃
測定時間：４５分
標準物質試料液注入量：１００μＬ（重合体濃度０．１質量％の溶離液溶液）
重合体試料液注入量：１００μＬ（重合体濃度０．５質量％の溶離液溶液）
<Weight average molecular weight>
Device: Waters Alliance (2695)
Analysis software: Waters, Emper2 Professional + GPC option used Column: Tosoh Co., Ltd., TSKquadcolorsSWXL + TSKgel
G4000SWXL + G3000SWXL + G2000SWXL
Detector: Differential Refractometer (RI) detector (Waters 2414), multi-wavelength visible ultraviolet (PDA) detector (Waters 2996)
Eluent: 115.6 g of sodium acetate trihydrate dissolved in a mixed solvent of 10999 g of water and 6001 g of acetonitrile, and the pH was adjusted to 6.0 with acetic acid.
Standard Material for Calibration Curve Creation: Polyethylene Glycol (Peak Top Molecular Weight (Mp) 272500, 219300, 107000, 50000, 24000, 12600, 7100, 4250, 1470)
Calibration curve: Created by a cubic equation based on the Mp value and elution time of the above standard material.
Flow rate: 1 mL / min Column temperature: 40 ° C
Measurement time: 45 minutes Standard substance sample solution injection amount: 100 μL (polymer concentration 0.1% by mass eluent solution)
Polymer sample solution injection amount: 100 μL (eluent solution with polymer concentration 0.5% by mass)
＜ソイルセメントの練りあがり時間の測定＞
測定を行う前に、あらかじめ、ポリ袋に本山木節粘土（Ａ粘土粉末、瀬戸窯業原料株式会社製）５０００ｇと水４０００ｇを投入し、１０分間手で混合し、一日以上静置して含水比８０％の含水粘土を調整した。
ポリプロピレン製カップ（品番：ニューディスポカップ１００ｍＬ；アズワン社製）に、セメント系固化材に対して規定量の質量％の共重合体、炭酸ナトリウムを含む水１６８．８ｇを入れて撹拌し、添加剤溶液を調整した。
調整した添加剤溶液に、セメント系固化材（ジオセット２００、太平洋セメント製）を９０ｇ添加して、スリーワンモーターを用いて、３００ｒｐｍで４分間攪拌し、セメントスラリーを調整した。
ホバート型ミキサー（型番Ｎ－５０；ホバート社製）の釜に、含水比８０％の含水本山木節粘土５０６．３ｇと調整したセメントスラリーを投入し、ホバート型ミキサーで攪拌を開始して、ソイルセメントの調整を行った。攪拌開始から２分後に、攪拌を停止し、３０秒間、釜の側面についた粘土をかき落とした。その後攪拌を再開し、目視でソイルセメントを粘土の玉が見えなくなり、均一になるまで観察した。ホバートミキサーでの攪拌開始から、粘土の玉が見えなくなるまでの時間をソイルセメントの練りあがり時間として計測した。
<Measurement of kneading time of soil cement>
Before performing the measurement, put 5000 g of Motoyama Kibushi clay (A clay powder, manufactured by Seto Ceramics Raw Materials Co., Ltd.) and 4000 g of water in a plastic bag, mix by hand for 10 minutes, and let stand for at least one day to contain water. A ratio of 80% hydrous clay was adjusted.
In a polypropylene cup (product number: New Disposable Cup 100 mL; manufactured by AS ONE), add 168.8 g of water containing a specified amount of mass% copolymer and sodium carbonate to the cement-based solidifying material, and stir to add the additive. The solution was adjusted.
90 g of a cement-based solidifying material (Geoset 200, manufactured by Taiheiyo Cement) was added to the adjusted additive solution, and the mixture was stirred at 300 rpm for 4 minutes using a three-one motor to prepare a cement slurry.
In the kettle of the Hobart type mixer (model number N-50; manufactured by Hobart Co., Ltd.), put the cement slurry adjusted to 506.3 g of Motoyama Kibushi clay with a water content of 80%, start stirring with the Hobart type mixer, and soil. The cement was adjusted. Two minutes after the start of stirring, stirring was stopped, and the clay on the side surface of the kettle was scraped off for 30 seconds. After that, stirring was restarted, and the soil cement was visually observed until the clay balls disappeared and became uniform. The time from the start of stirring with the hovert mixer until the clay balls disappeared was measured as the kneading time of the soil cement.
＜製造例１＞
攪拌機、還流冷却器、滴下装置を備えた、容量２．５ＬのＳＵＳ製セパラブルフラスコに、脱イオン水１７６．３ｇ、モール塩０．００１４ｇを仕込み、攪拌しながら沸点還流状態となるように昇温して重合反応系とした。次いで、攪拌下、沸点還流状態の上記重合反応系中に、３５質量％亜硫酸水素ナトリウム水溶液（以下、３５％ＳＢＳと記載）８６．７ｇを滴下し、３５％ＳＢＳ滴下開始５分後に、８０％ＡＡ４６４．９ｇ、４０質量％３－アリルオキシ－２－ヒドロキシ－１－プロパンスルホン酸ナトリウム水溶液（以下、４０％ＨＡＰＳと記載）５７５．９ｇ、１５％ＮａＰＳ１６８．６ｇをそれぞれ別個のノズルから滴下した。なお、上記の各水溶液の滴下時間は、８０％ＡＡを１８０分間、４０％ＨＡＰＳを１３０分間、１５％ＮａＰＳを２００分間、３５％ＳＢＳを１８０分間とした。また、各水溶液の滴下速度は一定とし、滴下は連続的に行った。上記１５％ＮａＰＳの滴下終了後、さらに３０分間、上記反応溶液を沸点還流状態に保持（熟成）して重合反応を完結させ、共重合体の水溶液を得た。
<Manufacturing example 1>
176.3 g of deionized water and 0.0014 g of Mohr salt were placed in a 2.5 L SUS separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a dropping device, and the temperature was raised to a boiling point reflux state while stirring. It was warmed to form a polymerization reaction system. Next, 86.7 g of a 35% by mass sodium bisulfite aqueous solution (hereinafter referred to as 35% SBS) was added dropwise to the polymerization reaction system in a boiling point reflux state under stirring, and 80% 5 minutes after the start of the 35% SBS addition. AA464.9 g, 40 mass% 3-allyloxy-2-hydroxy-1-sodium sulfonate aqueous solution (hereinafter referred to as 40% HAPS) 575.9 g, and 15% NaPS 168.6 g were added dropwise from separate nozzles. The dropping time of each of the above aqueous solutions was 180 minutes for 80% AA, 130 minutes for 40% HAPS, 200 minutes for 15% NaPS, and 180 minutes for 35% SBS. In addition, the dropping speed of each aqueous solution was constant, and the dropping was performed continuously. After the completion of dropping of the 15% NaPS, the reaction solution was kept (aged) in a boiling point reflux state for another 30 minutes to complete the polymerization reaction, and an aqueous solution of the copolymer was obtained.
＜製造例２＞
製造例１と同様のセパラブルフラスコに、脱イオン水２６７．５ｇ、モール塩０．００１３ｇを仕込み、攪拌しながら沸点還流状態となるように昇温して重合反応系とした。次いで、攪拌下、沸点還流状態の上記重合反応系中に、３５％ＳＢＳ５６．２ｇを滴下し、３５％ＳＢＳ滴下開始５分後に、８０％ＡＡ４６４．９ｇ、４０％ＨＡＰＳ５１８．３ｇ、１５％ＮａＰＳ１６５．５ｇをそれぞれ別個のノズルから滴下した。なお、上記の各水溶液の滴下時間は、８０％ＡＡを１８０分間、４０％ＨＡＰＳを１３０分間、１５％ＮａＰＳを２００分間、３５％ＳＢＳを１８０分間とした。各水溶液の滴下速度は一定とし、滴下は連続的に行った。上記１５％ＮａＰＳの滴下終了後、さらに３０分間、上記反応溶液を沸点還流状態に保持（熟成）して重合反応を完結させ、共重合体の水溶液を得た。
<Manufacturing example 2>
In a separable flask similar to that in Production Example 1, 267.5 g of deionized water and 0.0013 g of moll salt were charged, and the temperature was raised to a boiling point reflux state while stirring to obtain a polymerization reaction system. Next, 56.2 g of 35% SBS was added dropwise to the polymerization reaction system in a boiling point reflux state under stirring, and 5 minutes after the start of the 35% SBS dropping, 80% AA464.9 g, 40% HAPS518.3 g, and 15% NaPS165. 5 g was added dropwise from separate nozzles. The dropping time of each of the above aqueous solutions was 180 minutes for 80% AA, 130 minutes for 40% HAPS, 200 minutes for 15% NaPS, and 180 minutes for 35% SBS. The dropping rate of each aqueous solution was constant, and the dropping was performed continuously. After the completion of dropping of the 15% NaPS, the reaction solution was kept (aged) in a boiling point reflux state for another 30 minutes to complete the polymerization reaction, and an aqueous solution of the copolymer was obtained.
＜製造例３＞
製造例１と同様のセパラブルフラスコに、脱イオン水３００ｇを仕込み、攪拌しながら沸点還流状態となるように昇温して重合反応系とした。次いで、攪拌下、沸点還流状態の上記重合反応系中に、３５％ＳＢＳ２０５．７ｇを滴下し、３５％ＳＢＳ滴下開始５分後に、８０％ＡＡ８１０ｇ、１５％ＮａＰＳ３９０ｇをそれぞれ別個のノズルから滴下した。なお、上記の各水溶液の滴下時間は、１２０分間として、各水溶液の滴下速度は一定とし、滴下は連続的に行った。上記１５％ＮａＰＳの滴下終了後、さらに３０分間、上記反応溶液を沸点還流状態に保持（熟成）して重合反応を完結させ、共重合体の水溶液を得た。
<Manufacturing example 3>
300 g of deionized water was placed in a separable flask similar to that in Production Example 1, and the temperature was raised to a boiling point reflux state while stirring to obtain a polymerization reaction system. Next, 205.7 g of 35% SBS was added dropwise to the polymerization reaction system in a boiling point reflux state under stirring, and 80% AA810 g and 15% NaPS390 g were added dropwise from separate nozzles 5 minutes after the start of 35% SBS dropping. The dropping time of each of the above aqueous solutions was 120 minutes, the dropping speed of each aqueous solution was constant, and the dropping was performed continuously. After the completion of dropping of the 15% NaPS, the reaction solution was kept (aged) in a boiling point reflux state for another 30 minutes to complete the polymerization reaction, and an aqueous solution of the copolymer was obtained.
＜実施例１～６及び比較例１＞
製造例１～３で得られた重合体と炭酸ナトリウムとを表１に記載の割合で用い、上記の方法によりソイルセメントの練りあがり時間を測定した。結果を表１に示した。
なお、表１における共重合体と炭酸ナトリウムの添加量（％）はセメントの質量に対する割合である。
<Examples 1 to 6 and Comparative Example 1>
The polymer obtained in Production Examples 1 to 3 and sodium carbonate were used in the ratios shown in Table 1, and the kneading time of the soil cement was measured by the above method. The results are shown in Table 1.
The amount (%) of the copolymer and sodium carbonate added in Table 1 is the ratio to the mass of the cement.
Claims (6)
該炭酸塩及び重炭酸塩の合計量が、該共重合体（α）の質量に対して０．５～３０倍であることを特徴とする地盤改良セメント組成物用添加剤。 The following formula (1);
An additive for a ground-improved cement composition, wherein the total amount of the carbonate and the bicarbonate is 0.5 to 30 times the mass of the copolymer (α).
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