JP3483903B2 - 注入材 - Google Patents
注入材Info
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- 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
- C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- 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
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤等の改良に用いる
注入材に関し、特に、従来不可能であった、10秒以内の
硬化を可能にした注入材に関する。
注入材に関し、特に、従来不可能であった、10秒以内の
硬化を可能にした注入材に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、急硬性を必要とする注
入材の施工方法としては、セメントペーストと、カルシ
ウムアルミネートとセッコウからなる急硬材スラリーと
を、個別に圧送してから合流混合させて、30秒から数分
で硬化させる方法が提案されている(特公昭57−10058号
公報)。
入材の施工方法としては、セメントペーストと、カルシ
ウムアルミネートとセッコウからなる急硬材スラリーと
を、個別に圧送してから合流混合させて、30秒から数分
で硬化させる方法が提案されている(特公昭57−10058号
公報)。
【０００３】しかしながら、この方法では、硬化時間が
短くても30秒程度であり、空隙の大きい地山や流水の激
しい地山などの注入では所定の位置に注入することが困
難であるなどの課題があった。
短くても30秒程度であり、空隙の大きい地山や流水の激
しい地山などの注入では所定の位置に注入することが困
難であるなどの課題があった。
【０００４】本発明者は、前記課題を解消すべく種々検
討を重ねた結果、特定の組成物を使用することによっ
て、注入材のゲル化もしくは凝結する時間を数秒から10
秒程度とすることが可能となる知見を得て本発明を完成
するに至った。
討を重ねた結果、特定の組成物を使用することによっ
て、注入材のゲル化もしくは凝結する時間を数秒から10
秒程度とすることが可能となる知見を得て本発明を完成
するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セメン
ト１００重量部、ミョウバン類０．３〜１０重量部、及
び水１００〜１，０００重量部を含有するセメントペー
ストと、カルシウムアルミネート１００重量部と水３０
０〜３，０００重量部を含有する急硬材スラリーとから
なり、セメントペースト中のセメント１００重量部に対
して、急硬材スラリー中のカルシウムアルミネートが１
０〜５０重量部である注入材であり、セメント１００重
量部、ミョウバン類０．３〜１０重量部、及び水１００
〜１，０００重量部を含有するセメントペーストと、カ
ルシウムアルミネート１００重量部、凝結遅延剤１０重
量部以下、並びに、カルシウムアルミネートとセッコウ
の合計１００重量部に対して、８０重量部以下のセッコ
ウと３００〜３，０００重量部の水を含有する急硬材ス
ラリーとからなり、セメントペースト中のセメント１０
０重量部に対して、急硬材スラリー中のカルシウムアル
ミネートとセッコウの合計が１０〜５０重量部である注
入材であり、該セメントペーストと該急硬材スラリーと
を別々に圧送し、セメントペースト中のセメント１００
重量部に対して、急硬材スラリー中のカルシウムアルミ
ネートが１０〜５０重量部となるように、注入直前に合
流混合して注入する注入工法である。
ト１００重量部、ミョウバン類０．３〜１０重量部、及
び水１００〜１，０００重量部を含有するセメントペー
ストと、カルシウムアルミネート１００重量部と水３０
０〜３，０００重量部を含有する急硬材スラリーとから
なり、セメントペースト中のセメント１００重量部に対
して、急硬材スラリー中のカルシウムアルミネートが１
０〜５０重量部である注入材であり、セメント１００重
量部、ミョウバン類０．３〜１０重量部、及び水１００
〜１，０００重量部を含有するセメントペーストと、カ
ルシウムアルミネート１００重量部、凝結遅延剤１０重
量部以下、並びに、カルシウムアルミネートとセッコウ
の合計１００重量部に対して、８０重量部以下のセッコ
ウと３００〜３，０００重量部の水を含有する急硬材ス
ラリーとからなり、セメントペースト中のセメント１０
０重量部に対して、急硬材スラリー中のカルシウムアル
ミネートとセッコウの合計が１０〜５０重量部である注
入材であり、該セメントペーストと該急硬材スラリーと
を別々に圧送し、セメントペースト中のセメント１００
重量部に対して、急硬材スラリー中のカルシウムアルミ
ネートが１０〜５０重量部となるように、注入直前に合
流混合して注入する注入工法である。
【０００６】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００７】本発明に係るセメントとしては、通常用い
られる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランドセメ
ントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラグ、
フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメン
トなどが使用可能である。
られる、普通・早強・超早強等の各種ポルトランドセメ
ントや、これらのポルトランドセメントに高炉スラグ、
フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメン
トなどが使用可能である。
【０００８】本発明に係るミョウバン類としては、カリ
ミョウバン、クロムミョウバン、及び鉄ミョウバン等の
各種ミョウバンとミョウバン石等が挙げられる。ここ
で、ミョウバン石とは、〔(K,Na)(Al,Fe)3(SO4)2(O
H)6〕の成分範囲を示す天然物で、さらに、これを粉砕
した生ミョウバン石粉末や、800℃以下の温度で仮焼し
て粉砕した仮焼ミョウバン石粉末などの使用も可能であ
る。これらのうち、一般に市販されているカリミョウバ
ンや仮焼ミョウバン石粉末の使用が好ましく、通常含ま
れる不純物には影響されないものである。また、ミョウ
バン類には、無水塩や結晶水を含むものがあるが、いず
れもそのまま使用可能である。
ミョウバン、クロムミョウバン、及び鉄ミョウバン等の
各種ミョウバンとミョウバン石等が挙げられる。ここ
で、ミョウバン石とは、〔(K,Na)(Al,Fe)3(SO4)2(O
H)6〕の成分範囲を示す天然物で、さらに、これを粉砕
した生ミョウバン石粉末や、800℃以下の温度で仮焼し
て粉砕した仮焼ミョウバン石粉末などの使用も可能であ
る。これらのうち、一般に市販されているカリミョウバ
ンや仮焼ミョウバン石粉末の使用が好ましく、通常含ま
れる不純物には影響されないものである。また、ミョウ
バン類には、無水塩や結晶水を含むものがあるが、いず
れもそのまま使用可能である。
【０００９】ミョウバン類の粒度は、300μ以下が好ま
しく、特に、仮焼ミョウバン石粉末の粉末度はブレーン
値で1,000cm2/g以上が好ましい。
しく、特に、仮焼ミョウバン石粉末の粉末度はブレーン
値で1,000cm2/g以上が好ましい。
【００１０】ミョウバン類の使用量は、セメント100重
量部に対して、0.3〜10重量部であり、0.5〜５重量部が
好ましい。0.3重量部未満では急硬材スラリーを添加し
ても10秒程度でゲル化もしくは凝結させることが困難で
あり、また、10重量部を越えて使用しても急結効果の増
大は期待できず、かえってセメントペーストのフロー値
の経時低下が大きくなり圧送性に課題が生ずる傾向があ
る。
量部に対して、0.3〜10重量部であり、0.5〜５重量部が
好ましい。0.3重量部未満では急硬材スラリーを添加し
ても10秒程度でゲル化もしくは凝結させることが困難で
あり、また、10重量部を越えて使用しても急結効果の増
大は期待できず、かえってセメントペーストのフロー値
の経時低下が大きくなり圧送性に課題が生ずる傾向があ
る。
【００１１】本発明において、セメントペーストにミョ
ウバン類を混合する方法は、特に制限されるものではな
く、セメント投入時、同時に添加する方法、又は、セメ
ントペースト作製後添加する方法などいずれの方法も可
能である。
ウバン類を混合する方法は、特に制限されるものではな
く、セメント投入時、同時に添加する方法、又は、セメ
ントペースト作製後添加する方法などいずれの方法も可
能である。
【００１２】本発明において、セメントペースト作製に
使用する水の量は、セメント１００重量部に対して、１
００〜１，０００重量部であり、１５０〜７００重量部
が好ましい。１００重量部未満では、注入性が不良にな
る傾向があり、１，０００重量部を越えると硬化不良と
なる傾向がある。
使用する水の量は、セメント１００重量部に対して、１
００〜１，０００重量部であり、１５０〜７００重量部
が好ましい。１００重量部未満では、注入性が不良にな
る傾向があり、１，０００重量部を越えると硬化不良と
なる傾向がある。
【００１３】本発明に係るカルシウムアルミネートは、
CaO原料とAl2O3原料を電気炉等によって溶融・焼成して
得られる。カルシウムアルミネート中のCaO含有量は20
〜70重量％が好ましく、35〜65重量％がより好ましい。
20重量％未満では短時間強度が不足し、70重量％を超え
ると凝結時間のコントロールが困難となり、硬化後の強
度発現が不良となる傾向がある。カルシウムアルミネー
ト中には、Na2OやK2Oなどのアルカリや、SiO2、MgO、及
びCaF2等の成分を含有していてもよく、冶金スラグの使
用も可能である。
CaO原料とAl2O3原料を電気炉等によって溶融・焼成して
得られる。カルシウムアルミネート中のCaO含有量は20
〜70重量％が好ましく、35〜65重量％がより好ましい。
20重量％未満では短時間強度が不足し、70重量％を超え
ると凝結時間のコントロールが困難となり、硬化後の強
度発現が不良となる傾向がある。カルシウムアルミネー
ト中には、Na2OやK2Oなどのアルカリや、SiO2、MgO、及
びCaF2等の成分を含有していてもよく、冶金スラグの使
用も可能である。
【００１４】カルシウムアルミネートとしては、結晶
質、非晶質のいずれも使用可能であるが、非晶質の使用
が好ましい。
質、非晶質のいずれも使用可能であるが、非晶質の使用
が好ましい。
【００１５】カルシウムアルミネートの粉末度は初期の
強度発現性を考慮して、ブレーン値2,000cm2/g以上が好
ましく、4,000〜8,000cm2/gがより好ましいが、さらに
微粉でも使用可能である。
強度発現性を考慮して、ブレーン値2,000cm2/g以上が好
ましく、4,000〜8,000cm2/gがより好ましいが、さらに
微粉でも使用可能である。
【００１６】本発明に係るセッコウは、特に制限される
ものではなく、二水セッコウ、半水セッコウ、及び無水
セッコウのいずれのセッコウも使用可能であるが、これ
らの中で、II型無水セッコウの使用が好ましい。
ものではなく、二水セッコウ、半水セッコウ、及び無水
セッコウのいずれのセッコウも使用可能であるが、これ
らの中で、II型無水セッコウの使用が好ましい。
【００１７】セッコウの使用量は、カルシウムアルミネ
ートとセッコウの合計100重量部に対して、80重量部以
下が好ましく、30〜70重量部がより好ましい。この範囲
以外では、本発明のセメント質組成物の施工後の短・長
期強度の発現性が悪くなる傾向がある。
ートとセッコウの合計100重量部に対して、80重量部以
下が好ましく、30〜70重量部がより好ましい。この範囲
以外では、本発明のセメント質組成物の施工後の短・長
期強度の発現性が悪くなる傾向がある。
【００１８】本発明に係る凝結遅延剤は、急硬材スラリ
ーの練り置き性を安定させるために使用するものであ
り、気温等の条件を考慮して、適宜、その種類や添加量
を決定することが可能である。凝結遅延剤としては、リ
ンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、及びクエン酸等のオキシ
カルボン酸又はその塩類などのうち、一種又は二種以上
が使用可能である。
ーの練り置き性を安定させるために使用するものであ
り、気温等の条件を考慮して、適宜、その種類や添加量
を決定することが可能である。凝結遅延剤としては、リ
ンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、及びクエン酸等のオキシ
カルボン酸又はその塩類などのうち、一種又は二種以上
が使用可能である。
【００１９】凝結遅延剤の使用量は、カルシウムアルミ
ネート100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、
0.5〜５重量部がより好ましい。10重量部を越えると、
凝結が遅延する傾向がある。
ネート100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、
0.5〜５重量部がより好ましい。10重量部を越えると、
凝結が遅延する傾向がある。
【００２０】本発明において、急硬材スラリー作製に使
用する水の量は、カルシウムアルミネートとセッコウの
合計１００重量部に対して、３００〜３，０００重量部
であり、５００〜２，０００重量部が好ましい。３００
重量部未満では、粘性が上がり、注入性に問題があり、
３，０００重量部を越えると硬化不良となる傾向があ
る。
用する水の量は、カルシウムアルミネートとセッコウの
合計１００重量部に対して、３００〜３，０００重量部
であり、５００〜２，０００重量部が好ましい。３００
重量部未満では、粘性が上がり、注入性に問題があり、
３，０００重量部を越えると硬化不良となる傾向があ
る。
【００２１】本発明において、セメントペーストと急硬
材スラリーとは、混合後10秒以内にゲル化もしくは凝結
硬化するため、別々に圧送し、注入直前に合流混合さ
せ、急硬性セメントペーストとすることが好ましい。
材スラリーとは、混合後10秒以内にゲル化もしくは凝結
硬化するため、別々に圧送し、注入直前に合流混合さ
せ、急硬性セメントペーストとすることが好ましい。
【００２２】混合した急硬性セメントペーストを調整す
る方法としては、Ｙ字管で混合する方法や、二重管を用
いて、内管内と内管と外管の間隙部に別々に圧送し、二
重管の先端部もしくは二重管から流れ出た空中部で合流
させる方法など、いずれの方法も可能である。
る方法としては、Ｙ字管で混合する方法や、二重管を用
いて、内管内と内管と外管の間隙部に別々に圧送し、二
重管の先端部もしくは二重管から流れ出た空中部で合流
させる方法など、いずれの方法も可能である。
【００２３】本発明においては、必要に応じセメント減
水剤等を併用することは、それ相当の効果がある。
水剤等を併用することは、それ相当の効果がある。
【００２４】このようにして作製したセメントペースト
と急硬材スラリーとを別々に混練りし、グラウトポンプ
にて別々に圧送し、注入口先端で混合することにより、
瞬時に硬化し、空隙の多い地盤でも注入可能となる。
と急硬材スラリーとを別々に混練りし、グラウトポンプ
にて別々に圧送し、注入口先端で混合することにより、
瞬時に硬化し、空隙の多い地盤でも注入可能となる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。
る。
【００２６】実施例１
容量200リットルのグラウトミキサーを用いて、セメン
ト、ミョウバン類、及び水を表１に示すように配合して
セメントペーストを、また、カルシウムアルミネート、
凝結遅延剤、及び水を表１に示すように配合して急硬材
スラリーを別々に100リットル混練した。その後、セメ
ントペーストと急硬材スラリーを、別々に、グラウトポ
ンプで20l/minの割合で圧送し、二重管の外側にセメン
トペーストを、内側に急硬材スラリーを送給して、10mm
砕石中に注入施工を実施した。結果を表１に併記する。
ト、ミョウバン類、及び水を表１に示すように配合して
セメントペーストを、また、カルシウムアルミネート、
凝結遅延剤、及び水を表１に示すように配合して急硬材
スラリーを別々に100リットル混練した。その後、セメ
ントペーストと急硬材スラリーを、別々に、グラウトポ
ンプで20l/minの割合で圧送し、二重管の外側にセメン
トペーストを、内側に急硬材スラリーを送給して、10mm
砕石中に注入施工を実施した。結果を表１に併記する。
【００２７】＜使用材料＞
セメント ：電気化学工業社製普通ポルトランドセメン
ト ミョウバン類：大明化学社製、カリミョウバン カルシウムアルミネート：12CaO・7Al2O3、CaO50％、非
晶質、ブレーン値5,300cm2/g 凝結遅延剤：和光純薬社製、試薬一級のクエン酸と炭酸
カリウムの重量比１：３の混合物
ト ミョウバン類：大明化学社製、カリミョウバン カルシウムアルミネート：12CaO・7Al2O3、CaO50％、非
晶質、ブレーン値5,300cm2/g 凝結遅延剤：和光純薬社製、試薬一級のクエン酸と炭酸
カリウムの重量比１：３の混合物
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例２
表２に示すように、急硬材スラリー中にセッコウを配合
したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に
併記する。
したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に
併記する。
【００３０】＜使用材料＞
セッコウ ：森田化学社製II型無水セッコウ、ブレーン
値6,000cm2/g
値6,000cm2/g
【００３１】
【表２】
【００３２】
【発明の効果】本発明のセメントペーストと急硬材スラ
リーを混合すると、ゲル化時間が数秒に短縮され、しか
も、短時間の圧縮強度もミョウバンを添加しない場合に
比べて２〜３割増加するなどの効果を奏する。そのた
め、流水の激しい地山や空隙の多い地山などに注入施工
することが可能となった。
リーを混合すると、ゲル化時間が数秒に短縮され、しか
も、短時間の圧縮強度もミョウバンを添加しない場合に
比べて２〜３割増加するなどの効果を奏する。そのた
め、流水の激しい地山や空隙の多い地山などに注入施工
することが可能となった。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭56−9254（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−110724（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント１００重量部、ミョウバン類
０．３〜１０重量部、及び水１００〜１，０００重量部
を含有するセメントペーストと、カルシウムアルミネー
ト１００重量部と水３００〜３，０００重量部を含有す
る急硬材スラリーとからなり、セメントペースト中のセ
メント１００重量部に対して、急硬材スラリー中のカル
シウムアルミネートが１０〜５０重量部であることを特
徴とする注入材。 - 【請求項２】 セメント１００重量部、ミョウバン類
０．３〜１０重量部、及び水１００〜１，０００重量部
を含有するセメントペーストと、カルシウムアルミネー
ト１００重量部、凝結遅延剤１０重量部以下、並びに、
カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００重量部
に対して、８０重量部以下のセッコウと３００〜３，０
００重量部の水を含有する急硬材スラリーとからなり、
セメントペースト中のセメント１００重量部に対して、
急硬材スラリー中のカルシウムアルミネートとセッコウ
の合計が１０〜５０重量部であることを特徴とする注入
材。 - 【請求項３】 セメント１００重量部、ミョウバン類
０．３〜１０重量部、及び水１００〜１，０００重量部
を含有するセメントペーストと、カルシウムアルミネー
ト１００重量部と水３００〜３，０００重量部を含有す
る急硬材スラリーとを別々に圧送し、セメントペースト
中のセメント１００重量部に対して、急硬材スラリー中
のカルシウムアルミネートが１０〜５０重量部となるよ
うに、注入直前に合流混合して注入することを特徴とす
る注入工法。 - 【請求項４】 セメント１００重量部、ミョウバン類
０．３〜１０重量部、及び水１００〜１，０００重量部
を含有するセメントペーストと、カルシウムアルミネー
ト１００重量部、凝結遅延剤１０重量部以下、並びに、
カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００重量部
に対して、８０重量部以下のセッコウと３００〜３，０
００重量部の水を含有する急硬材スラリーとを別々に圧
送し、セメントペースト中のセメント１００重量部に対
して、急硬材スラリー中のカルシウムアルミネートとセ
ッコウの合計が１０〜５０重量部となるように、注入直
前に合流混合して注入することを特徴とする注入工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27890192A JP3483903B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 注入材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27890192A JP3483903B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 注入材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127991A JPH06127991A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3483903B2 true JP3483903B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=17603679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27890192A Expired - Lifetime JP3483903B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 注入材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483903B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4519985B2 (ja) * | 2000-04-06 | 2010-08-04 | 電気化学工業株式会社 | 超速硬性無収縮グラウト材 |
| JP4570749B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2010-10-27 | 電気化学工業株式会社 | 改質石膏及びそれを用いたセメント混和材 |
| JP2007177077A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Taiheiyo Material Kk | 地盤注入材 |
| JP7442373B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-03-04 | Ｍｕマテックス株式会社 | 速硬性セメント組成物 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27890192A patent/JP3483903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06127991A (ja) | 1994-05-10 |
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