JPH0415273B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、構造物基礎岩盤あるいはコンクリー
ト構造物と地山の間隙等を填充する、グラウト注
入方法に関するものである。

＜従来の技術＞ グラウト注入材を注入する際において、注入材
が硬化する時間、すなわちゲルタイムを正確に得
ることが望ましい。

そこで現在のセメント系超速硬性注入材の注入
方法は次のようになる。

まずカルシウムやアルミネート系鉱物を主成分
とする急結剤に、石膏および重炭酸塩、炭酸塩等
の凝結遅延剤を加えたものをＢ液とする。

次に、地盤に注入する前に、Ｂ液とセメント
（Ａ液）とを撹拌あるいは混合させる。

その後、地盤に注入し、エトリンガイド（カル
シウム、サルフオ・アルミネート）を生成し、急
結させるいうものである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 前記した従来のグラウト注入技術には、次のよ
うな問題点が存在する。

Ｂ液のカルシウム、アルミネート系急結剤は、
カルシウム塩を含有しており、またそれらは容易
にイオン化しやすい。

そのため、地盤に注入する前に、Ｂ液を撹拌、
混練（ミキシング、アジテーテイング）しておく
と、カルシウム塩と凝結遅延剤とが反応して、凝
結遅延剤としての量が減少してしまう。

その結果、Ａ，Ｂ二液混合時に、当初計画通り
の遅延剤の量が確保されないため、ゲルタイムが
混練時間によつて変動してしまう。

しかし、カルシウム、アルミネート系急結剤
は、カルシウム系鉱物とアルミニウム系鉱物とを
溶融させて製造する溶融生成物等が用いられてい
るから、これをカルシウム塩とその他のものに分
離することは、不可能である。

したがつて、セメント系超速硬性注入材におい
て、今までは、ゲルタイムの変動は避けられなか
つた。

＜本発明の目的＞ 本発明は上記のような問題点を解決するため、
次のようなグラウト注入方法を提供することを目
的とする。

Ｂ液側に含有されているカルシウム塩と凝結遅
延剤との反応による凝結遅延剤の減少を防止し、
ゲルタイムにほとんど変動を与ないで地盤に注入
することができる、グラウト注入方法。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しなながら本発明の一実施例
について説明する。

(イ) Ａ液組成 Ａ液は、カルシウム塩を主生分とした材料、た
とえば、セメント、石灰、石膏の混合物から成
る。

(ロ) Ｂ液組成 Ｂ液は、活性アルミナ塩系急結剤と凝結遅延剤
から成る。

(1) 活性アルミナ塩系急結剤 注入材のように非常に水分が多い材料（一般
に、Ｗ／Ｃ≧100％、Ｗ＝水、Ｃ＝セメント、急
結材等の固形分）を混合して、数分以内にゲル化
させる方法としては、セメントを主剤とする場合
には、水和生成物としてエトリンガイト（3CaO、
Al₂O₃・3CaSO₄、nH₂O）を作る必要がある。

このエトリンガイトを作るためには、カルシウ
ムアルミネートと石膏、あるいは消石灰、または
石膏と活性アルミナ塩が必要である。

本発明では、急結剤に含有されるカルシウム塩
と凝結遅延剤とが、混練時間と共に反応して、凝
結遅延剤の量が減少し、ゲルタイムに影響を及ぼ
すことを防止するため、カルシウム塩とアルミナ
塩を分散する目的で、活性アルミナ塩を用いる。

活性アルミナ塩系急結剤としては、例えば、仮
焼みようばん、アルサイト（非晶質アルミナ）お
よび、これらの混合物、またはこれに微量のカリ
みようばん、アルミン酸ソーダを添加したものを
使用する。

一例として、仮焼みようばんと、アルサイト
（非晶質アルミナ）の成分を第１図の表に示す。

仮焼みようばんは、加里みようばんを650℃で
焼成したもので、次の化学式で与えられる。

加里みようばん 仮焼みようばん K₂O・3Al₂O₃・4SO₃・6H₂O→Al₂（SO₄）₃K₂
SO₄＋2Al₂O₃＋H₂O 650℃ （無定形） 尚、第１図に示した仮焼みようばんは、みよう
ばん石を500℃で焼いたものであり、上式の仮焼
みようばんと組成が相違するが、両者の化学反応
力はほとんど同じである。

(2) 凝結遅延剤 凝結遅延剤としては、例えば、炭酸ソーダー、
炭酸カリ、重炭酸ソーダー、および２ケトルグル
コン酸、クエン酸等を混合した、カルシウム塩、
マグネシウム塩等の２価金属塩を含まないものを
使用する。

仮焼みようばんやアルサイトなどは、カルシウ
ム塩、マグネシウム塩が非常に少なく、上記遅延
剤を混合、撹拌しても、ゲルタイムにはほとんど
影響を与えない。

(ハ) その他の実施例 (1) Ｂ液にシリカの純度が非常に高い超微粒子の
シリカヒユーム等の、活性シリカ粉末を加える
と、無添加のものに比較して、ゲル化特性の改
善（ゲル開始から固化反応までの、粘度上昇が
急になる）がみられる。

また、これらを加えても、２価金属塩を含ん
でいないため、混練時間によるゲル化タイムの
変動に対して、ほとんど影響がない。

(2) Ｂ液側の材料のPHがほぼ中性であるとき、
高炉スラグ、フライアツシユ等のポゾラン材を
Ｂ液側に加えることにより、両液の粘性調整、
凝固後の長期安定性向上を計ることができる。

つまり、たとえば高炉スラグは、その中にカ
ルウム塩が含まれており、アルカリ溶液中では
自硬性がありカルシウム塩のイオン化が激しい
が、中性域では遅い。

したがつて、Ｂ液側に高炉スラグを添加する
と、多少のゲルタイムの変動があるものの、色
の反応速度が遅いことにより、ゲルタイムの変
動を多少許容するような場合では、Ｂ液側に添
加することができる。

なお、Ｗ／Ｃが大きい場合、高炉スラグを添
加すると、１〜４週強度は著しく改善できるこ
とから、多少のゲルタイムの変動が許容できる
ところへの適用には、重要な意義をもつてい
る。

(ホ) 比較例 (1) 従来技術 ポルランドセメント300ｇ、水400c.c.を混合、撹
拌したスラリーをＡ液とし、カルシウム、アルミ
ニウムシリケート系急結剤75ｇ、水475c.c.を混入
したスラリーをＢ液とする。

そして、Ｂ液側に炭酸カリとクエン酸系遅延剤
1.25ｇ、あるいは１ｇ添加した材料を各液とも10
〜60分混練し、各１時間毎にＡ，Ｂ両液を混し、
ゲル化タイムを回転粘度計を用いて測定した。

第２図は、横軸に混練時間を、縦軸にゲル化タ
イムを示し、・印は遅延剤が1.25ｇの場合を、×印
は遅延剤が１ｇの場合を示している。

この図から、各遅延剤量の場合とも混練時間が
長くなるにしたがつて、ゲル化タイムは短くなる
ことがわかる。

このことから、カルシウム、アルミネート系急
結剤と遅延剤とが徐々に反応し、ゲル化時間は遅
延材料だけでなく、混練時間にも影響を受けるこ
とが分かる。

(2) 本発明の技術 ポルトランド246ｇ、消石灰21.4ｇ、無水石膏
49.2ｇ、水393.4ｇを混合、撹拌したスラリーを
Ａ液とし、仮焼みようばん、アルサイト混合急結
剤を18.5ｇ、２ケトグルコン酸および炭酸カリ混
合遅延剤を44.5ｇ、水を476.3ｇを混合、撹拌し
たスラリーをＢ液とする。

各液を10〜80分混練し、各時間毎にＡ，Ｂ両液
を混合し、ゲル化タイムを回転粘度計を用いて測
定した。

第３図は、回転粘度計の粘度一時間の曲線記録
を、各時間毎に重ね合わせたものである。

この図の縦軸は、粘度ηを表し、単位は、Ｃ・
Ｐ（センチポアーズ）である。

また、横軸は、混合からの経過時間を示してい
る。

この図から、いずれの混合時間のスラリーとも
混合後３分でゲル化が始まつており、カルシウム
塩、マグネシウム塩等の２価金属塩を含まない急
結剤と遅延剤は、混練時間によるゲル価時間の影
響は非常に小さいことを示している。

本発明は、この現象を見出し、注入工法に応用
したものである。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるので、次のよ
うな効果を期待するこができる。

凝結遅延剤カルシウム・アルミネート系急結剤
を混練した場合、その混練時間によつて、凝結遅
延剤と急結剤に含有されるカルシウム塩が反応
し、凝結遅延剤が減少して、ゲルタイムに変動を
与える。

しかし、急結剤にカルシウム塩を含まない活性
アルミナ塩系急結剤を用いるこにより、上記のよ
うなゲルタイムの変動を防止するこができる。

したがつて、注入材を地盤に注入する際に、正
確なゲルタイムを作り出すことができるので、よ
り良好なグラウト注入方法が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図：仮焼みようばんと、アルサイトの成分
表、第２図：従来技術のゲルタイム変化表、第３
図：本発明のゲルタイム変化表。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エトリンガイドを生成することによりゲルタ
   イムを調整するAB2液混合注入工法において、 セメント、消石灰または石膏からなる反応性２
   価金属塩を主成分とするＡ液と、 CaやMgの２価金属塩を含まない活性アルミナ
   塩系急結剤と炭酸カリまたは炭酸ソーダ有機酸塩
   の凝結遅延剤とからなるＢ液を用いることを特徴
   とする、 グラウト注入方法。 ２ Ｂ液には、さらにシリカヒユームからなる活
   性シリカを加えることを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のグラウト注入方
   法。 ３ Ｂ液がほぼ中性であるときに高炉スラグやフ
   ライアツシユからなるボゾラン材を、 Ｂ液に添加することを特徴とする、 特許請求の範囲第１項記載のグラウト注入方
   法。