JPH11228960A - 懸濁グラウト剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 液状化防止、滑り破壊防止、不同沈下防止等
の地盤改良目的で注入され、恒久的な固結作用機能を発
揮すると同時に、その現場１次分散安定性が優れかつ高
速高浸透性と短時間固結性とを兼備する懸濁グラウト剤
組成物を提供する事。 【解決手段】 ９５重量％粒子径が最大１５μｍ以下で
かつ比表面積が０．８５〜３ｍ²／ｇの範囲にある水砕
スラグと、９５重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表
面積が１〜５０ｍ²／ｇの範囲にある消石灰と、無機ア
ルカリ金属炭酸塩と、更に０．０１〜１重量％希薄水溶
液中に於ける慣性二乗半径が低くとも１５０オングスト
ローム以上にある水溶性有機高分子系の分散助剤とを含
有し、水／（消石灰＋水砕スラグ）比が１〜６の範囲、
分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）比が０．００５〜
０．０５の範囲、アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重
量比が０．０２〜０．５の範囲にある懸濁グラウト剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフミン酸で代表され
るフミン質有機酸及び／または陽イオン吸着交換能を有
する粘土鉱物を比較的多く含む細砂地盤及び／または礫
質地盤地盤を、確実かつ恒久的に固結強化安定化する事
が可能な、微細な水砕スラグと微細な消石灰及び希薄水
溶液中に於いて１５０オングストローム以上の慣性二乗
半径を有する有機高分子系の分散助剤と、アルカリ金属
炭酸塩と、更に水とを含有してなる懸濁グラウト剤組成
物、ならびにその懸濁グラウト剤組成物を用いた地盤改
良工法ならびに連続地中杭または連続地中壁の構築方法
に関する。

【０００２】より詳しくは、地震発生の際に液状化、滑
り破壊、不同沈下などの災害発生が予想され、フミン酸
で代表されるフミン質有機酸及び／または陽イオン吸着
交換能を有する粘土鉱物を比較的多く含有してなる細砂
地盤及び／または礫質地盤を主な対象地盤とし、その液
状化防止、滑り破壊防止、不同沈下防止などの恒久的な
地盤改良を主たる目的として注入され、恒久的な固結作
用と同時に、その現場１次分散安定性が優れ、かつまた
高速高浸透性と短時間固結性とが同時に発揮される懸濁
グラウト剤組成物に関する。またその懸濁グラウト剤組
成物を用いた地盤改良工法に関する。またさらに、その
懸濁グラウト剤組成物を用いた連続地中杭または連続地
中壁の構築方法に関する。

【０００３】ここでフミン酸とは若い地層の堆積物に多
く含まれている事が良く知られており、その平均分子量
は数百〜数万と言われ、詳細な分子構造は今だ十分明ら
かにされていないが、およそ蛋白質の分解生成物またさ
らに炭水化物などとの縮合反応によって生成した有機高
分子化合物と言われているものである。砂質土地盤中の
該フミン質有機酸の含有濃度を簡便的に知るには、０．
５〜１Ｎ（Ｎ：規定）の水酸化ナトリウム溶液を用い、
加熱下に１時間程抽出する処理方法を経て、抽出母液を
得、その母液をフェノールフタレイン指示薬の存在下に
０．５〜１Ｎの塩酸で逆滴定する事で砂質土地盤中に含
有するフミン質有機酸量を求めることが出来る。完全に
中和された該母液からは茶褐色な物質が沈殿析出する場
合があるが、その沈殿物質はフミン酸のナトリウム塩と
見なされる事が広く公知である。

【０００４】

【従来の技術】地盤中に注入・固結させて地盤を改良す
る為に使用される懸濁グラウト剤組成物として、以下の
組成物が知られている。

【０００５】例えば、その固結体が比較的高強度となる
ものにセメントを主成分とする懸濁グラウト剤組成物が
あり、例えば特開平１−１３３９６５号公報に代表され
る。しかし、汎用セメントは比表面積が０．３ｍ２／ｇ
とその１次粒子が極めて大きいために、平均粒子径が
０．１〜１ｍｍ程度の砂質土地盤への浸透性が確保出来
ない課題を持つ。従って、該課題を解決する手段として
最大粒子径が約１０μｍ以下のいわゆる超微粒子セメン
トを用いる改良方法が提案されているが、当該超微粒子
セメントの生産効率がまだ低く、かつ価格が非常に高価
で経済性に欠ける課題を持つ。またフミン質に富んだ砂
質土地盤に於いては、該セメント系懸濁グラウト剤組成
物は著しく硬化阻害を受けて固結信頼性を欠く課題があ
る。

【０００６】また、フミン酸質に富む土壌用固化剤に関
する提案が近年あり、特公平０６−７８５２４号が代表
的である。該公報技術によれば、４ＣａＯ・３Ａｌ₂Ｏ₃
・ＳＯ₃と１１ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＸ₂（Ｘはハロ
ゲン）、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃の
１種とを共存してなるカルシウム・アルミネートを主成
分に半水石膏や無水石膏で代表される水硬性の無機硫酸
塩を添加混合してなる土壌固化剤組成物が高有機質土壌
用固化剤として好ましく使用できるとしている。その土
壌固化剤組成物の基本的な固結反応は土壌中の有機物に
影響される事無く、水と合うと速やかにエトリンガイト
を生成して固結する機構メカニズムを提案している。従
って、該公報の土壌固化剤組成物は長時間水と一緒に懸
濁させた状態で安定的に取り扱う事が非常に困難であ
り、地盤注入用の懸濁グラウト剤組成物としては全く不
向きである課題がある。また一般にエトリンガイトを生
成する固化剤は体積膨張を伴う事が公知であり、固結地
盤の***による２次災害の発生がおおいに危惧される。

【０００７】また近年に於いては、高炉水砕スラグ、転
炉水砕スラグ等の潜在水硬性の性質を示すスラグ微粒子
を主剤としたいわゆるスラグ系懸濁グラウト剤組成物が
数多く提案されており、例えば特開平６−２１９７９６
号公報、特開平６−２２８５５８号公報、特開平７−１
１９１３８号公報、特開平９−７８０６３号公報等に代
表される。これらの開示技術に於いては、スラグ微粒子
の潜在水硬性を顕在化させる為のアルカリ刺激剤とし
て、例えばアルカリ水ガラス溶液やアルミン酸ソーダや
水酸化ナトリウム等を例示している。しかしそれらのア
ルカリ刺激剤を添加してなる既知のスラグ系懸濁グラウ
ト剤組成物の多くは、実際の砂質土地盤へ注入すると、
調整直後からの著しい増粘化現象によって浸透性の極端
な低下を来す課題がある。また地盤中にあるフミン質有
機酸成分がアルカリ刺激剤によって中和かつ水溶化され
て溶脱する為、アルカリ刺激剤の一部が中和消費される
と同時にスラグの硬性阻害が顕著に表れ、結果として地
盤の高強度固結化が未達となる課題を広く内在してい
る。

【０００８】ところで河川域周辺の砂質土地盤はフミン
質有機酸及び／または陽イオン吸着交換能を有する粘土
鉱物を比較的多く含む地盤と言われる。その為、すでに
公知のセメント系懸濁グラウト剤組成物やスラグ系懸濁
グラウト剤組成物のいずれかを使用したグラウチング現
場に於いて、予期しない著しい硬化阻害現象を受けてい
る実態が頻発している。特に、公知の水ガラス−スラグ
系懸濁グラウト剤組成物や水酸化ナトリウム−スラグ系
懸濁グラウト剤組成物等では、実地盤中で著しい硬化阻
害を受けると必然的に地下水の流入によって環境負荷の
大きいアルカリ刺激剤が広範囲に溶脱し、所定領域外へ
拡散または流出する事となる。すなわち、有機酸や陽イ
オン吸着交換能を有する粘土鉱物を比較的多く含む砂質
土地盤への注入では、環境負荷の問題ならびに強度発現
不良などの問題が助長される課題がある。

【０００９】懸濁グラウト剤組成物が抱えている課題の
うち、急激な増粘を抑制して浸透性を向上される為に取
り得る手段としては、水／スラグ比または水／セメント
比を出来るだけ大きくする方法である程度対処可能だ
が、しかし新たな課題としてブリージング率が著しく高
くなってしまう課題や到達固結強度の著しい低下が避け
られない課題等を併発する。また水和硬化活性力をより
一層高める手段としては、スラグ微粒子を超微細化する
及び比表面積を高める等の手段が容易に考えられるが、
それ自体の生産コストが高くなり経済性に欠ける課題、
懸濁粘度がさらに増大し浸透性や流動性が悪化してグラ
ウト剤適性に欠ける課題を併発する。懸濁グラウト剤組
成物が抱えている課題のうち、実地盤に関わる硬化阻害
因子を軽減または解消する為に取り得る手段としては、
単にアルカリ刺激剤含有濃度を高める方法が考えられる
が、しかし該方法では、無視できない弊害として液ライ
フの低下及び浸透注入作業性が顕著に低下する等、現場
注入作業安定性が確保出来ない課題、またさらには環境
負荷の危険性が更に増す課題、耐久性に関わる信頼性が
低下する課題等を併発する。

【００１０】また極く近年に於ける高強度グラウト剤に
関わる開示技術では特開平０８−１９９１６５号の開示
技術が注目され、平均粒子径が１０μｍ以下の消石灰と
平均粒子径が１０μｍ以下の非晶質シリカとからなる高
強度グラウト剤を提案している。それによればセメント
用減水剤を更に少量併用すると浸透作業性により優れた
高強度グラウト剤が出来るとしている。一般に、非晶質
シリカと定義され、広く知られている物には、例えば天
然物では蛋白石、火打石、硅藻土が知られる。また工業
的副産物である非晶質シリカにはシリカヒュームがあ
る。また合成シリカは総じて非晶質シリカであると言わ
れ、例えば無水珪酸やホワイトカーボン、コロイダルシ
リカ等が代表的な例として挙げられる。一般にシリカヒ
ュームはその産出量がまだ低く供給体制に不安があると
言われる。また該合成シリカ群はまだ非常に高価である
課題がある。

【００１１】以上の様に、すでに公知の懸濁グラウト剤
組成物に於いては実地盤に好ましく採用出来、高フミン
質な地盤及び／または陽イオン吸着交換能を有する粘土
鉱物を比較的多く含む砂質土地盤を一定時間内に確実に
固結させ、高強度かつ恒久的なものとする事を可能とす
る、かつまた、注入作業中は著しい増粘が見られない高
速高浸透性機能とを併せ持つ環境負荷が小さい安価な懸
濁グラウト剤組成物はまだ見当たらない。

【００１２】ところで、平成７年１月に発生した阪神淡
路大震災の災害は、軟弱地盤上に構築されていた重要構
造物に多大な被害が集中した事実から、その復旧工事方
法や、不安定地盤上のすべての重要構造物に対する安全
性確保の方法、恒久的な耐地震性強化方法等の課題をも
提起したと言える。特に前記した事に鑑みて、主要な都
市部の液状化が予想される地盤上に構築されたまたは構
築しようとしている重要構造物の耐震安全性確保が緊急
かつ強く求められており、安全に取扱え、かつ現場での
注入信頼性や硬化信頼性に富んだ新規な懸濁グラウト剤
組成物を市場に早期に提供する事の必要性が高まってい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は前記し
た社会的要請に鑑み、フミン質有機酸及び／または陽イ
オン吸着交換能を有する粘土鉱物を比較的多く含む砂質
土地盤を主な対象地盤とし、その液状化防止、滑り破壊
防止、不同沈下防止などを目的とした該地盤改良に際
し、現場での１次分散安定性と高速高浸透性の注入作業
性能に特に優れ、かつまた未硬化により必要以上にアル
カリ刺激剤の溶脱拡散をうながす事なく、所定の時間内
で高強度に該地盤を固結強化安定化させる事が出来、そ
の固結体は恒久的機能を発揮する環境負荷の小さいスラ
グ系懸濁グラウト剤組成物を安価に提供する事にある。

【００１４】より具体的には、以下の（Ａ）〜（Ｆ）に
示す性質を併せ持つ新たなスラグ系懸濁グラウト剤組成
物の提供にある。 （Ａ）Ｂ型粘度計による６０回転ローシェアー粘度の値
が２０ｍＰａ・ｓ以下／２０℃と低粘度で、少なくとも
調製後２０分以内は著しい増粘現象が抑制された、注入
現場に於ける施工管理が簡単で、かつ同一水砕スラグ濃
度で増粘開始時間を任意に調整可能な懸濁グラウト剤組
成物。 （Ｂ）１ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出されたフミ
ン質有機酸量として、その抽出されたフミン質有機酸の
全量を中和する為に要した水酸化ナトリウムのミリ当量
数で表した含有濃度で、最大１００ミリ当量以下の範囲
にある砂質土地盤、及び／または、１００ｇ当たり最大
５０ミリ当量のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する
砂質土地盤を、長くとも１週間以内と短時間で固結改良
強化することが可能な懸濁グラウト剤組成物。 （Ｃ）１０〜３０リットル／分の経済的な高速浸透注入
作業性を発揮し、ホモゲル体のブリージング率が１０容
量％以下と低い懸濁グラウト剤組成物。 （Ｄ）１ショット方式〜２ショット方式の任意な地盤注
入方式で高速高浸透注入作業が実施可能であり、その１
ケ所当たりのグラウチング作業で、少なくともグラウト
注入管に対し９０゜の垂直または鉛直方向に３５ｃｍ以
上の半径で確実に地盤改良を可能ならしめる懸濁グラウ
ト剤組成物。 （Ｅ）固結体が長期間安定した強度特性を示す懸濁グラ
ウト剤組成物。

【００１５】（Ｆ）環境負荷の少ない懸濁グラウト剤組
成物。

【００１６】また併せて、液状化防止、滑り破壊防止、
不同沈下防止等の為の地盤改良に、前記した懸濁グラウ
ト剤組成物を用いた、より経済性な地盤改良工法並びに
連続地中杭または連続地中壁の構築方法を併せて提供す
る事にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を克服すめため
鋭意検討した結果、特定された微細な水砕スラグと特定
された微細な消石灰と無機アルカリ金属炭酸塩と、更に
特定された有機高分子系の分散助剤とを含有し、水／
（消石灰＋水砕スラグ）比が１〜６の範囲、分散助剤／
（消石灰＋水砕スラグ）比が０．０００５〜０．０５の
範囲、アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比が０．
０２〜０．５の範囲にある懸濁グラウト剤組成物が前記
課題を解決できる事を見出し、本発明を達成した。

【００１８】すなわち、本発明の懸濁グラウト剤組成物
とは、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が１５
μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ²／ｇの範囲
にある水砕スラグと、粒径加積曲線上に於ける９５重量
％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積が１〜５０ｍ²
／ｇの範囲にある消石灰と、アルカリ金属炭酸塩と、更
に０．０１〜１重量％希薄水溶液中に於ける慣性二乗半
径が１５０オングストローム以上である水溶性有機高分
子系の分散助剤とを含有し、水／（消石灰＋水砕スラ
グ）の重量比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰＋水
砕スラグ）の重量比が０．０００５〜０．０５の範囲、
アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比が０．０２〜
０．５の範囲にある懸濁グラウト剤組成物である。

【００１９】好ましくは、分散助剤が０．０１〜１重量
％希薄水溶液中に於ける慣性二乗半径が２００〜２００
０オングストロームの範囲にある、以下の、水溶性ポリ
カルボン酸化合物、水溶性メラミンスルファミン酸ホル
ムアルデヒド縮合物、水溶性メラミンスルホン酸ホルム
アルデヒド縮合物、水溶性アルキレングリコールモノア
ミン変性メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等
から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる事
が良い。また、消石灰／水砕スラグの重量比が０．１〜
３の範囲にあり、かつアルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウムから選
ばれた1種とする事が更に好ましく、水砕スラグが（Ｃ
ａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂で表される塩基度
が１．７〜２．１の範囲にある高炉水砕スラグである事
は最も好ましい。また、本発明の懸濁グラウト剤組成物
では、水砕スラグと消石灰と水とから成り、水／水砕ス
ラグの重量比を０．５〜５の範囲、消石灰／水砕スラグ
の重量比を０．２〜１の範囲とした懸濁水溶液を主剤液
Ａとし、一方、アルカリ金属炭酸塩と水からなり、アル
カリ金属炭酸塩として炭酸ナトリウムの単独を選定し、
その含有濃度が２〜３０重量％の範囲にある水溶液を硬
化剤液Ｂとする。そして分散助剤をそのいずれか一方の
液または両方の液に含有させて成る２液混合型とする事
が最も特に好ましい事である。

【００２０】また本発明の地盤改良方法とは、１ｋｇ当
たりの改良対象地盤から抽出されたフミン酸で代表され
るフミン質有機酸量として、その全量を中和するに要し
た水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で最大
１００ミリ当量以下の砂質土地盤、及び／または、１０
０ｇ当たり最大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン
吸着交換能を有する砂質土地盤に対し、本発明の懸濁グ
ラウト剤組成物を、グラウト注入管を介して１〜２ショ
ット方式で加圧下に浸透固結させる方法である。

【００２１】また本発明の連続地中杭または連続地中壁
の構築方法とは、１ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出
されたフミン質有機酸量として、その全量を中和するに
要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で
最大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地盤及び／また
は礫質−シルト地盤、及び／または、１００ｇ当たり最
大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン吸着交換能を
有する細砂−シルト地盤及び／または礫質−シルト地盤
に対し、本発明の懸濁グラウト剤組成物を用い水及び／
または空気を超高圧吐出させて出来た地盤内の連続間隙
に対しグラウト注入管を介して圧入固結させる方法であ
る。

【００２２】また、前記方法とは別の本発明の連続地中
杭または連続地中壁の構築方法とは、１ｋｇ当たりの改
良対象地盤から抽出されたフミン酸量として、そのフミ
ン酸全量を中和するに要した水酸化ナトリウムのミリ当
量で表した含有濃度で最大１００ミリ当量以下の細砂−
シルト地盤及び／または礫質−シルト地盤、及び／また
は、１００ｇ当たり最大５０ミリ当量以下のカルシウム
陽イオン吸着交換能を有する細砂−シルト地盤及び／ま
たは礫質−シルト地盤に対し、本発明の懸濁グラウト剤
組成物を地中深く下ろされたグラウト用の注入ミキシン
グ管を介し、該注入ミキシング管の先端附近に設けられ
た管側面の複数個の吐出孔から超高圧吐出させ、その吐
出応力で吐出孔部が自由回転する結果、管周辺の３６０
゜方向に懸濁グラウト剤組成物を吐出させる。更に、吐
出開始後ゆっくりと該注入ミキシング管を引上げて同操
作を継続または繰返すことにより、注入管周辺の土砂と
本発明の懸濁グラウト剤組成物とを一体混合させて固結
させる連続地中杭または連続地中壁の構築方法である。

【００２３】すなわち、本発明は次の（１）〜（９）を
提供するものである。 （１） 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が１
５μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ²／ｇの範
囲にある水砕スラグと、粒径加積曲線上に於ける９５重
量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積が１〜５０ｍ
²／ｇの範囲にある消石灰と、アルカリ金属炭酸塩と、
更に０．０１〜１重量％希薄水溶液中に於ける慣性二乗
半径が低くとも１５０オングストロームである水溶性有
機高分子系の分散助剤とを含有し、水／（消石灰＋水砕
スラグ）の重量比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰
＋水砕スラグ）の重量比が０．０００５〜０．０５の範
囲、アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比が０．０
２〜０．５の範囲にある懸濁グラウト剤組成物。

【００２４】（２） 分散助剤が０．０１〜１重量％希
薄水溶液中に於ける慣性二乗半径が２００〜２０００オ
ングストロームの範囲にある、以下の、水溶性ポリカル
ボン酸化合物、水溶性メラミンスルファミン酸ホルムア
ルデヒド縮合物、水溶性メラミンスルホン酸ホルムアル
デヒド縮合物、水溶性アルキレングリコールモノアミン
変性メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等から
選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる事を特
徴とする（１）記載の懸濁グラウト剤組成物。

【００２５】（３） 消石灰／水砕スラグの重量比が
０．１〜３の範囲にあり、アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウムから
選ばれた少なくとも１種である事を特徴とする（１）ま
たは（２）に記載の懸濁グラウト剤組成物。

【００２６】（４） 水砕スラグが（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋
Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂の重量比で表される塩基度で１．
７〜２．１の範囲にある高炉水砕スラグである事を特徴
とする（１）〜（３）のいずれかに記載の懸濁グラウト
剤組成物。

【００２７】（５） 水砕スラグと消石灰と水から成
り、水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、消石
灰／水砕スラグの重量比が０．２〜１の範囲にある懸濁
水溶液を主剤液Ａとし、一方、アルカリ金属炭酸塩と水
からなり、アルカリ金属炭酸塩として炭酸ナトリウムの
単独を選定し、その含有濃度が２〜３０重量％の範囲に
ある水溶液を硬化剤液Ｂとし、そして分散助剤をそのい
ずれか一方の液または両方の液に含有させて２液混合型
とする事を特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載
の懸濁グラウト剤組成物。

【００２８】（６） 主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液を地
盤注入吐出する直前で、主剤液Ａ：硬化剤液Ｂで表され
る容量比率で（１：０．９５）〜（０．９５：１）の範
囲で混和させて調製される事を特徴とする（５）記載の
懸濁グラウト剤組成物。

【００２９】（７） １ｋｇ当たりの改良対象地盤から
抽出されたフミン質有機酸量として、その全量を中和す
るに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃
度で最大１００ミリ当量以下の細砂地盤及び／または礫
質地盤、及び／または、１００ｇ当たり最大５０ミリ当
量以下のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地
盤及び／または礫質地盤に対し、（１）〜（６）のいず
れかに記載の懸濁グラウト剤組成物を、グラウト注入管
を介して、１〜２ショット方式で加圧下に浸透固結させ
る事を特徴とする地盤改良方法。

【００３０】（８） １ｋｇ当たりの改良対象地盤から
抽出されたフミン質有機酸量として、その全量を中和す
るに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃
度で最大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地盤及び／
または礫質−シルト地盤、及び／または、１００ｇ当た
り最大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン吸着交換
能を有する細砂−シルト地盤及び／または礫質−シルト
地盤に対し、（１）〜（６）のいずれかに記載の懸濁グ
ラウト剤組成物を用い、水及び／または空気を超高圧吐
出させて出来た地盤内の連続隙間に対しグラウト注入管
を介して圧入固結させる事を特徴とする連続地中杭また
は連続地中壁の構築方法。

【００３１】（９） １ｋｇ当たりの改良対象地盤から
抽出されたフミン質有機酸量として、その全量を中和す
るに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃
度で最大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地盤及び／
または礫質−シルト地盤、及び／または、１００ｇ当た
り最大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン吸着交換
能を有する細砂−シルト地盤及び／または礫質−シルト
地盤に対し、請求項１〜６記載のいずれかの懸濁グラウ
ト剤組成物を、地中深く下ろされたグラウト用の注入ミ
キシング管を介し、該注入ミキシング管の先端附近に設
けられた管側面の複数個の吐出孔から超高圧吐出させ、
その吐出応力で吐出孔部が自由回転させ、管周辺の３６
０゜方向に懸濁グラウト剤組成物を吐出し、更に、吐出
開始後ゆっくりと該注入ミキシング管を引上げて同操作
を継続または繰返すことにより、注入管周辺の土砂と
（１）〜（６）のいずれかに記載の懸濁グラウト剤組成
物とを一体混合させて固結させる事を特徴とする連続地
中杭または連続地中壁の構築方法。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の懸濁グラウト剤組成物
（以下の記載では懸濁グラウト剤組成物を懸濁型グラウ
ト剤と呼ぶ事がある。）とは、先に示したように、基本
的に粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が１５μ
ｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ ²／ｇの範囲に
ある水砕スラグ（イ）と、粒径加積曲線上に於ける９５
重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積が１〜５０
ｍ²／ｇの範囲にある消石灰（ロ）と、アルカリ金属炭
酸塩（ハ）と、０．０１〜１重量％希薄水溶液中に於け
る慣性二乗半径が１５０オングストローム以上である水
溶性有機高分子系の分散助剤（ニ）および水（ホ）とを
含有し、水／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比が１〜６
の範囲、分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比が
０．０００５〜０．０５の範囲、アルカリ金属炭酸塩／
水砕スラグの重量比が０．０２〜０．５の範囲にある懸
濁グラウト剤組成物である。好ましくは、水／（消石灰
＋水砕スラグ）の重量比が１〜５の範囲、分散助剤／
（消石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０
２の範囲、アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比が
０．０５〜０．３の範囲にある懸濁グラウト剤組成物が
あげられる。

【００３３】ところで、粒径加積曲線上に於ける９５重
量％粒子径が１５μｍ以下とは、公知の粒度分布測定に
よって作成された粒径加積曲線の９５重量％加積粒子径
値（以下の記載では単に９５重量％粒子径と呼び、記号
はｄ⁹⁵で表わす事がある。）に該当する粒子サイズ（μ
ｍ：ミクロン）で表され、９５重量％の粒子の全てが１
５μｍを下回る事を意味するものである。

【００３４】また、本発明では粒子サイズやその分布状
態ならびに比表面積等に関する記載値は、測定方法の種
類によって特に制約を受けない。すなわち、すでに公知
の測定方法等で得た値が前記要件を満たしていれば好ま
しく包含される。

【００３５】平均粒子径や９５重量％粒子径や最大粒子
径ならびに粒度分布等を事前に求める為の一般的な測定
方法には、例えば光散乱式粒度分布測定器やゼータ電位
・粒度分布測定器やエアロダイナミック飛行時間方式・
乾式粒度分布測定器などによる方法が例示出来る。また
比表面積値を事前に求める方法としては、例えばコンク
リート協会が推奨する空気を用いたセル通気法やその他
窒素や他の不活性ガスを用いたセル通気法等のいずれか
による方法が例示出来る。

【００３６】水砕スラグ（イ）の具体例には、例えば高
炉水砕スラグ、転炉水砕スラグ、電炉水砕スラグ、平炉
水砕スラグ等の金属製錬副産物が代表的な例として挙げ
られる。それらの中で、９５重量％粒子径が１５μｍ以
内でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ²／ｇの範囲にある
１種または２種以上から成る（イ）が良く、超微粒子状
の高炉水砕スラグが特に好ましい例として挙げられる。
また、更に好ましくは、日本工業規格・ＪＩＳ−Ｒ−５
２０２で示された「ポルトランドセメントの化学分析方
法」に準じた測定結果で表され、ＳｉＯ₂分として３０
〜３５重量％、ＣａＯ分として３５〜４５重量％、Ａｌ
₂Ｏ₃分として１３〜２０重量％、ＭｇＯ成分として５〜
８重量％、その他の成分を数重量％含む等の組成比で構
成され、かつ（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂
の重量比で表される塩基度が１．７〜２．１の範囲にあ
る高炉水砕スラグが特に最も好ましい（イ）の具体例と
して挙げられる。

【００３７】徐冷スラグは本発明の水砕スラグ（イ）か
らは除外される。理由は、徐冷スラグ類は結晶質であり
潜在硬化性が無いからである。本発明記載の前記水砕ス
ラグ（イ）としては、結晶質なスラグ成分が少量混在し
ていても良く、基本的に水冷却法等の急冷法で得た非晶
質性に富む水砕スラグ粉であれば好ましく使用できる。

【００３８】一般的に水砕スラグ（水滓スラグとも言
い、以下では単にスラグと呼ぶ事がある）はそれ自身で
は自硬性を示さない。水砕スラグは一般的にアルカリの
共存下の水溶液中や高湿度環境下ではその固体表面から
ＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３成分が溶出し、次いでＣａイオン
が溶出して系中に珪酸カルシウム水和結晶ゲル及び／ま
たはカルシウムアルミネート水和結晶ゲルが生成し、そ
のゲルが順次生長または強固に凝集結合する事で系全体
が固結する硬化メカニズムが広く支持されている。その
固結体の一軸圧縮強度特性は経時と共に増大する事が良
く知られており、その際使用するアルカリ量が過少の場
合には、一向に一体的なゲル化がおこらなかったりす
る。また過大の場合にはスラリー粘度が過大で、結果と
して流動性不良からポンプ送液が出来なかったりすると
共に、粘性変化が顕著な為に、地盤注入が中断される、
または浸透注入作業が全く出来ない、または割裂注入と
なり一体的な改良工事信頼性が低下する、環境負荷の危
険性が増す、固結体の耐久性が低下する等の数多くの弊
害をきたす事が一般的な事実としてあり、アルカリ水ガ
ラス溶液や水酸化ナトリウム溶液やアルミン酸ナトリウ
ム溶液などで代表される公知のアルカリ刺激剤の使用例
では総じてその傾向が顕著に表れる。

【００３９】ところで、本発明に使用できる水砕スラグ
（イ）では９５重量％粒子径が１５μｍを超える粗大な
水砕スラグ粒子を５重量％以上多く含有する物を使用す
ると、本発明の目的が同時に達成されない。より具体的
には、［本発明が解決しようとする課題］の項で示した
６つの課題の内、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の３つの課題
が未達となりやすい傾向にあるからである。すなわち、
水砕スラグ（イ）自体の必須要件としては９５重量％粒
子径が１５μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ²
／ｇの範囲にある事が必須である。より好ましくは９５
重量％粒子径（ｄ⁹⁵）が１０μｍ以下、より更に好まし
くは８μｍ以下、より最も好ましくは５μｍ以下にあ
り、かつまたその比表面積が０．８５〜３ｍ²／ｇの範
囲、好ましくは１ｍ²／ｇ〜２ｍ²／ｇ、より好ましくは
１ｍ²／ｇ〜１．５ｍ²／ｇの範囲にある物とする事はお
おいに好ましい。

【００４０】本発明の懸濁型グラウト剤中には前記の水
砕スラグ（イ）をグラウト総量１ｍ ³当り１００〜５０
０ｋｇの範囲で用いる事が最も一般的である。より好ま
しくは１５０〜４５０ｋｇの範囲、より最も好ましくは
２００〜４００ｋｇの範囲とする事が良い。グラウト総
量１ｍ³当り１００ｋｇ未満の（イ）の使用では凝結性
が極めて緩慢で最終的な到達固結体強度が低く、実用性
に乏しいからである。また一方、グラウト総量１ｍ³当
り５００ｋｇを超える（イ）の使用では、懸濁溶液のＢ
型粘度計における６０回転ローシェアー粘度が課題
（Ａ）に示した最大許容値である２０ｍＰａ・ｓ／２０
℃より高くなりすぎてそれ自体の流動性や注入浸透作業
性に欠けるからである。

【００４１】本発明の懸濁型グラウト剤を構成する上で
更に欠かせない成分に、粒径加積曲線上に於ける９５重
量％粒子径（ｄ⁹⁵）が３０μｍ以下でかつ比表面積が１
〜５０ｍ²／ｇの範囲にある消石灰（ロ）が挙げられ
る。消石灰（ロ）は水砕スラグの持つ潜在水硬性を長時
間に渡って顕在化させる物質として、ならびに高強度で
耐久性に富む固結体を与える事が出来る珪酸カルシウム
水和結晶の結晶成長に欠かせないカルシウムイオンの供
給源としても必須な成分である。その消石灰（ロ）の９
５重量％粒子径サイズを特に限定している理由には、水
砕スラグ（イ）で述べた理由と全く同様であり、例えば
その（ロ）自体の９５重量％粒子径が３０μｍを超える
か、または比表面積が１ｍ²／ｇ未満の（ロ）の使用例
では、細砂地盤に対し浸透注入作業性が著しく阻害され
る結果を招くと共に（イ）成分が実際の地盤に浸透注入
された全範囲を均等かつ７日以内と短時間で水和固結化
する事が困難となるからである。

【００４２】消石灰（ロ）成分はその製造方法や粉砕方
法等によって特に制約を受ける事は無く、広く公知の方
法で製造されたものの中から前記要件に合致する物を選
定使用する事で良い。例えば、一般ゴミの焼却ガス中の
有害な塩素系ガス吸着剤用に開発または市販されている
超微粒子の消石灰製品群の中から、９５重量％粒子径
（ｄ⁹⁵）が３０μｍ以下でかつ比表面積が１ｍ²／ｇ〜
５０ｍ²／ｇの範囲にある物は好ましく使用できる。よ
り好ましくは９５重量％粒子径（ｄ⁹⁵）が２０μｍ以
下、より更に好ましくは１５μｍ以下、より最も好まし
くは１０μｍ以下であり、かつまたその比表面積が１．
２〜４５ｍ²／ｇの範囲、好ましくは１．５ｍ²／ｇ〜４
０ｍ²／ｇ、より好ましくは２ｍ²／ｇ〜３０ｍ²／ｇの
範囲にある物とする事はおおいに好ましい。またそのま
までは適合出来ないが、更に分級や粉砕加工を加える事
で前記条件を備えた超微粒子消石灰粉は、当然好ましく
使用出来る。

【００４３】また本発明記載の消石灰（ロ）はその純度
にも特に制約は無く、例えば数十重量％以内で生石灰成
分を含有するものであっても好ましく包含される。その
理由は、生石灰は水と合うと直ちに消石灰が誘導される
ことが公知である事から、生石灰が不純物として内包す
るものであってもその本質的な作用効果に支障が生じな
いことが明らかであるからである。すなわち、本発明記
載の超微粒子状の消石灰（ロ）としてはその一部または
全モル数を超微粒子状の生石灰で代用してなる本発明の
懸濁型グラウト剤は、その基本構成要件が何等変らない
と見なす事が出来ることから本発明の懸濁型グラウト剤
に好ましく包含されるものである。

【００４４】本発明の懸濁型グラウト剤では、消石灰
（ロ）の使用量としてグラウト剤総量１ｍ³当り２０〜
５００ｋｇの範囲、好ましくは５０〜３００ｋｇの範
囲、より好ましくは５０〜２００ｋｇの範囲とする事が
良い。グラウト剤総量１ｍ³当り２０ｋｇ未満の配合量
ではグラウト固結強度が低く耐久性に欠けるからであ
り、一方、グラウト剤総量１ｍ³当り５００ｋｇを超え
ての使用では、それ以上増量しても特に顕著な効果が見
出せないばかりか高コストとなるからである。なお、本
発明の懸濁型グラウト剤では消石灰（ロ）／水砕スラグ
（イ）の重量比で０．０１〜３の範囲とする事が好まし
いものとして挙げられる。好ましくは該重量比が０．１
〜３の範囲、より好ましくは０．２〜１の範囲が更に好
ましい。

【００４５】また、本発明の懸濁型グラウト剤において
は、水（ホ）／［水砕スラグ（イ）＋消石灰（ロ）］の
重量比で１〜６の範囲とすることが肝要なことである。
好ましくは１〜５の範囲とすることがよい。以上説明し
た水砕スラグ（イ）の微粉末と消石灰（ロ）の微粉末と
は事前にドライブレンドされ、地盤注入現場に供給され
たり、現場で配合使用されても何等差し支えない。

【００４６】次に、本発明の懸濁型グラウト剤を構成す
る上で必須な成分としてアルカリ金属炭酸塩（ハ）成分
を説明する。アルカリ金属炭酸塩（ハ）は既に公知のも
のを使用してよく、特に制約はない。具体例としては、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウ
ム、炭酸リチウム等があげられ、それらの無水物または
含水塩であってよい。特に好ましい（ハ）としては炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウムか
ら選ばれた１種があげられ、最も好ましくは炭酸ナトリ
ウムとすることがよい。アルカリ金属炭酸塩（ハ）は水
砕スラグの持つ潜在水硬性を短時間内に強く顕在化させ
る物質として必須な成分である。前記した消石灰（ロ）
とアルカリ金属炭酸塩（ハ）との両方の作用効果で任意
な硬化開始時間または固結完了時間を調整でき、特に炭
酸ナトリウムと炭酸カリウムの混合比率を変化させる方
法及び／または（ロ）と（ハ）の配合比率を変化させる
ことで前記作用効果が発揮させる事が出来る。

【００４７】また、（ロ）を高濃度配合とし、かつ本発
明の懸濁型グラウト剤中に１〜１５重量％の範囲で
（ハ）として炭酸ナトリウムの単独をそれぞれ配合して
なる本発明の懸濁型グラウト剤は、一般的に、高フミン
質有機酸含有の砂質土地盤に対しても良好な高速固結性
の性質をいかんなく発揮する特徴を持つ。

【００４８】また一方、（ロ）を高濃度配合とし、かつ
本発明の懸濁型グラウト剤中に１〜１５重量％の範囲で
（ハ）として炭酸カリウムの単独を配合してなる本発明
の懸濁型グラウト剤は、一般的に、高フミン質有機酸含
有の砂質土地盤に対して、良好な高速浸透注入作業性と
緩やかな固結挙動を示す特徴を持つ。（ハ）として炭酸
ナトリウムの単独、または（ハ）中の７０重量％以上を
炭酸ナトリウムとすることを特徴とする本発明の懸濁型
グラウト剤では、冬場など低温時のスラグの水和硬化活
性を増大できる利点がある。また、（ハ）として炭酸カ
リウムの単独、または（ハ）中の７０重量％以上を炭酸
カリウムとすることを特徴とする本発明の懸濁型グラウ
ト剤では、夏場など３０℃を超えた高温時のスラグの水
和硬化活性を緩和抑制でき、夏場の高速浸透注入作業性
を長時間に渡り確保することが出来る利点がある。

【００４９】ここで炭酸ナトリウム中には、特に制約す
るものでは無いが、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム、重炭酸リチウムの１種または２種以
上が極少量の範囲内で含有されていて良い。好ましくは
炭酸ナトリウムの純分として９０重量％以上、より好ま
しくは９５重量％以上、最も好ましくは９９重量％以上
の物とする事が良い。同様に炭酸カリウム中には、特に
制約するものでは無いが、重炭酸カリウム、重炭酸ナト
リウム、炭酸リチウム、重炭酸リチウムの１種または２
種以上が少量含有されていて良い。好ましくは炭酸カリ
ウムの純分として９０重量％以上、より好ましくは９５
重量％以上、最も好ましくは９９重量％以上の物とする
事が良い。

【００５０】アルカリ金属炭酸塩（ハ）は室温で固体ま
たは水溶液の形態で取り扱って良く、特にその取扱形態
等に制約は無い。特に本発明の水以外の各必須成分を事
前にドライブレンド包装して現場供給し、現場で開封し
て水に懸濁・溶解させる方法で本発明の懸濁型グラウト
剤を調製する目的に際しては、室温で固体・粉末状の
（ハ）を選定使用する事がおおいに好ましい事である。
アルカリ金属炭酸塩（ハ）を水溶液として使用する際に
はその水溶液のｐＨ値が低くとも１１．５以上の値を有
している事が肝要である。必要以上に大気中に放置し、
必要以上の炭酸ガスを吸収させた該水溶液ではｐＨ値が
１１．５以下の値を示す事から本発明の（ハ）含有水溶
液としては不向きで、硬化剤適性に欠ける物となってし
まうのでその保存方法や取扱には注意が必要である。

【００５１】本発明の懸濁型グラウト剤では、アルカリ
金属炭酸塩（ハ）の使用量として、グラウト剤総量１ｍ
³当り１０〜１５０ｋｇの範囲、好ましくは２０〜１２
０ｋｇの範囲、より好ましくは４０〜１００ｋｇの範囲
とする事が良く、中でもその（ハ）を炭酸ナトリウムの
単独とする事がおおいに好ましい事である。また特に好
ましくはアルカリ金属炭酸塩（ハ）の全量を事前にスラ
グ−消石灰懸濁主剤液の即硬化開始剤液として別個に調
製し、２液型の本発明の懸濁型グラウト剤とし、その２
液を混和させて本発明の懸濁型グラウト剤を調製する事
が好ましい事である。グラウト剤総量１ｍ³当り１０ｋ
ｇ未満の配合量では、一般にブリージング現象が激し
く、かつ特に［水砕スラグ（イ）＋消石灰（ロ）］の合
計で表される配合濃度が高い場合に於いても必要十分な
高速固結性に欠けるからである。またグラウト剤総量１
ｍ³当り１５０ｋｇを超える配合では、それ以上増量さ
せても顕著な耐フミン酸硬化阻害防止効果を十分に引出
せず、経済性に欠けるからである。本発明の懸濁型グラ
ウト剤ではアルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比を
０．０２〜０．５の範囲とする事が肝要である。より好
ましくは、０．０５〜０．３の範囲である。

【００５２】次に、本発明の懸濁型グラウト剤を構成す
る上で必須な成分として、０．０１〜１重量％希薄水溶
液中に於ける慣性二乗半径が１５０オングストローム以
上である水溶性有機高分子系の分散助剤（ニ）成分［以
下単に分散助剤（ニ）と呼ぶことがある］があげられ
る。その分散助剤（ニ）の成分としては、特に制約する
物では無いが、例えば、以下に記載のセメント用減水剤
として知られている水溶性有機高分子化合物群が好まし
い例として挙げられ、それらの１分子当たりの慣性二乗
半径が１５０オングストローム以上であるものを選定使
用する事が肝要である。

【００５３】そのセメント用減水剤であるが、例えば、
ナフタレンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合物やそれ
らのアルカリ塩類等で代表されるいわゆるナフタレン系
減水剤、リグニンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合物
等やそれらのアルカリ塩類で代表されるいわゆるリグニ
ン系減水剤、水溶性ポリカルボン酸化合物やそれらのア
ルカリ塩類で代表されるいわゆるポリカルボン酸系減水
剤、水溶性メラミンスルファミン酸ホルムアルデヒド縮
合物やそれらのアルカリ塩類等で代表されるいわゆるメ
ラミンスルファミン酸系減水剤、水溶性メラミンスルホ
ン酸ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類等
で代表されるいわゆるメラミン系減水剤、水溶性アルキ
レングリコールモノアミン付加変性メラミンスルホン酸
ホルムアルデヒド縮合物やそれらのアルカリ塩類等で代
表されるいわゆる変性メラミン系減水剤等を例示でき
る。

【００５４】本発明記載の分散助剤（ニ）は、その１分
子が希薄水溶液中である占める分子半径の大きさを表す
指標である慣性二乗半径の値が前記した１５０オングス
トローム以上と嵩高い性質を持つ水溶性有機高分子であ
ることが必須要件である。

【００５５】前記要件を満たさない公知セメント減水剤
は分散助剤（ニ）としては包含されない。分散助剤
（ニ）は、慣性二乗半径に関する要件を満たす前記セメ
ント用減水剤群から選ばれた１種または２種以上として
良い。本発明記載の分散助剤（ニ）のより好ましい物と
しては、０．０１〜１重量％希薄水溶液中に於ける慣性
二乗半径が２００〜２０００オングストロームの範囲に
ある水溶性ポリカルボン酸化合物やそれらのアルカリ塩
類から選ばれた１種または２種以上とする事が特に好ま
しい。前記した分散助剤（ニ）は室温で固体またはあら
かじめ水に溶解してなる水溶液等であって良く、それ自
体の形態等の違いによって何等制約は受けない。なお水
溶液などの形態で取り扱う場合は、その有効固形分を求
め、その有効固形分量で分散助剤／（消石灰＋水砕スラ
グ）の重量比が０．０００５〜０．０５の範囲、より好
ましくは０．００５〜０．０２の範囲と成る様に本発明
の懸濁型グラウト剤を調製する事が肝要なこととして挙
げられる。

【００５６】分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）の重量
比が０．０００５未満では、懸濁型グラウト剤の初期粘
度が高くなり過ぎ、流動性と減粘化の為に必要以上に大
量の水を必要とし、結果としてグラウト固結強度が低く
耐久性に欠ける事となるからである。また一方、分散助
剤／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．０５を超え
ると、それ以上増量しても特に顕著な効果が見出せない
ばかりか高コストとなるからである。

【００５７】本発明記載の、水砕スラグ（イ）の微粉末
と消石灰（ロ）の微粉末とアルカリ金属炭酸塩（ハ）
と、更に固形状の分散助剤（ニ）とを、事前にドライブ
レンドした組成物を１パック包装して後、保管または地
盤注入現場に供給する等の態様を用いて何等差し支えな
い。１パック包装の際に使用される包装材料には特に限
定は無く、例えば紙袋、ポリ袋、アルミラミネート袋、
金属製容器など，その材種や形は任意であって良い。好
ましくはポリ袋内袋型の紙袋またはアルミラミネート袋
のいずれかとする事が好ましい。１パック包装体で供給
された該組成物は、作業現場で開封後、所定量の水で溶
解／懸濁分散作業を行なうのみで本発明の懸濁型グラウ
ト剤が簡便かつ容易に調整できる。

【００５８】すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤に必
須な構成成分である水砕スラグ（イ）の微粉末と消石灰
（ロ）の微粉末と微粉末状のアルカリ金属炭酸塩（ハ）
と、更に固形状の分散助剤（ニ）とを１パック包装供給
する利点としては、地盤注入現場の懸濁型グラウト剤の
調製時での計量配合添加ミスを完全に回避できる事があ
げられる。ここで、本発明の懸濁型グラウト剤の提供意
義が地震発生に伴い液状化、滑り破壊、不当沈下等のい
ずれかに起因する重大災害が予想される脆弱な砂質土地
盤を高強度に一体固結させる、いわゆる液状化防止、滑
り破壊防止、不当沈下防止等の地盤改良目的にある事か
ら、その観点に立てば、事前に３者の成分をドライブレ
ンドして１パック包装し地盤注入現場での配合ミスの回
避は懸濁型グラウト剤の持つ固結性能を再現性よく発揮
させる上で有益であることは明らかである。本発明の懸
濁型グラウト剤では、水砕スラグ（イ）の微粉末と消石
灰（ロ）の微粉末と微粉末状のアルカリ金属炭酸塩
（ハ）と更に固形状の分散助剤（ニ）から成る必須構成
成分をドライパック包装して供給するとする、いわゆる
懸濁型グラウト剤の現場供給方法ならびにその包装体を
開封して必要量の水で懸濁させて目的の本発明の懸濁型
グラウト剤を調製する方法を好ましく包含するものであ
る。

【００５９】本発明の懸濁型グラウト剤では低粘度な懸
濁溶液とする上で欠かせないものに水（ホ）がある。水
（ホ）は注入現場近辺で手に入る物であれば特に制約は
無く、例えば河川水、雪、氷、湖水、地下水、湧き水、
雨水、水道水、工業用水、海水含有水、イオン交換水、
純水などであってよい。好ましくは水道水や地下水や河
川水があげられる。

【００６０】本発明の懸濁型グラウト剤では水砕スラグ
（イ）と消石灰（ロ）とアルカリ金属炭酸塩（ハ）と分
散助剤（ニ）と水（ホ）の５成分を必ず含有している事
が必須要件であり、本発明の目的を達成する上で何一つ
欠かせない。以下にその理由を記す。まず消石灰を含有
せず、水砕スラグと分散助剤と水の３成分からなる懸濁
組成物ではスラグの水和硬化反応がほとんど観察されな
い。その３成分系に炭酸ナトリウム及び／または炭酸カ
リウムを含有させるとその系自体はスラグの水和硬化反
応に起因する硬化が観察されるが、高フミン質有機酸及
び／または高粘土鉱物含有の砂質土地盤中に注入してな
るサンドゲルに於いては、スラグの水和硬化阻害現象が
顕著に見られ、未硬化や固結強度の著しい低下現象がし
ばしば発生し、注入現場での硬化信頼性が著しく欠け
る。次に水砕スラグを含有せず、消石灰と分散助剤と水
の３成分からなる高含水懸濁組成物では水和硬化反応が
全く観察されない。更にその系に炭酸ナトリウム及び／
または炭酸カリウムを配合しても同様である。

【００６１】また分散助剤を全く含まず、水砕スラグと
消石灰と水の３成分で構成された懸濁組成物は、本発明
の懸濁型グラウト剤と同様に基本的なスラグ粒子の水和
硬化反応が観察される。しかし本発明者等は、例えば、
水／（水砕スラグ＋消石灰）の重量比で０．５〜５の範
囲にある該懸濁組成物を調製し、そのグラウチング適性
を種々検討した所、水砕スラグ及び消石灰の現場一次分
散易性や分散安定性が極端に劣る事、また高粘度液であ
る為に細砂地盤への高速高浸透性に欠ける等の基本的な
課題を多く内在する事が明らかとなった。より詳しく
は、水砕スラグと消石灰と水の３成分で構成され、水／
（水砕スラグ＋消石灰）の重量比で０．５〜５の範囲に
ある該懸濁組成物は、１次粒子分散安定溶液を現場調整
する際には簡易なスクリュー型またはイカリ型の小型攪
拌機を内蔵するオープン式調製槽では全く達成困難な実
態にあり、その解決には、例えば密閉式ボールミル分散
機やジェットミル分散機などの高価かつ大掛かりな分散
機の使用が必須であった。かつまた少なくとも３０分以
上の分散時間を要する等も判明した。以上の結果から該
懸濁液の生産性は極めて低く経済性や１次分散易性とそ
の分散信頼性に著しく欠ける課題が内在している事が判
明した。

【００６２】また高強度固結性を発現させる目的に於い
て一般的に処方される構成要件として水砕スラグを１ｍ
³中に２００〜５００ｋｇの範囲で高濃度に含有させて
なる該３成分系組成物では、概して２０℃の初期動的粘
度はＢ型粘度計による６０回転ローシェアー粘度が５０
ｍＰａ・ｓ（５０ｃｐｓ）を大きく超える系であり、経
済的な現場グラウチング性の指標値のひとつとして重要
な注入速度１０リットル／分以上の注入速度条件指標値
を満たす事が出来ない問題点が見出された。以上の様
に、単に水砕スラグと消石灰と水の３成分で構成された
懸濁溶液組成物は非液状化の為の好適な地盤改良用懸濁
型グラウト剤としての実用性に著しく欠ける課題があ
る。ところで水砕スラグと消石灰と水の３成分で構成さ
れ、２０℃の初期動的粘度はＢ型粘度計による６０回転
ローシェアー粘度が５０ｍＰａ・ｓを大きく超える懸濁
溶液組成物を無理矢理１０リットル／分以上の注入速度
で豊浦標準砂並みの砂質土堆積地盤に注入を強行した場
合、しばしば脈状注入となる。その結果、地盤の著しい
***や予想外の局所遠方地盤に薬液が運ばれて当該領域
内に限定した地盤改良が極めて困難になる。

【００６３】前記した水砕スラグと消石灰と水の３成分
で構成された懸濁溶液組成物の持つ実用上の課題を種々
解決する為の手段としては、単に水砕スラグ粒子をより
超微粒子化した物を使用する方法とか、または同様に消
石灰も微粒子化を高めた物を使用するなどの方法が考え
られが、その場合一般的な傾向として、総じて系の調製
初期の６０回転ローシェアー粘度が更に高くなる傾向に
ありグラウト剤適性をより損なう傾向にある。またスラ
グや消石灰の超微粒子の１次分散に要する時間が更に長
くなる事等、現場注入作業性が益々悪化する方向にあ
り、好ましくない。またその逆の水砕スラグ微粒子をよ
り粗粒子化した物を使用するとか、または同様に消石灰
も粗粒子化を高めるなどの方法では、砂質土地盤への浸
透性が極度に悪化する方向にあり、細砂地盤への浸透注
入が全く不可能となる。

【００６４】また本発明の懸濁型グラウト剤では必要に
応じて以下の（ａ）〜（ｈ）に示した各種の添加助剤
が、より好ましくは（ａ）〜（ｈ）の１種または２種以
上からなる添加助剤をその公知の作用効果を期待する形
で適宜併用使用して良い。

【００６５】（ａ）は、以下に示された燐酸塩類であ
る。

【００６６】その燐酸塩類の例には、第２及び／または
第３アルカリ金属燐酸塩、第２及び／または第３アルカ
リ土類金属燐酸塩から選ばれた１種または２種以上から
なる物が挙げられる。第２アルカリ金属燐酸塩には燐酸
水素２ナトリウム、燐酸水素２カリウム、燐酸水素２リ
チウムの無水物または含水塩等の例が挙げられ、また第
３アルカリ金属燐酸塩には燐酸３ナトリウム、燐酸３カ
リウム、燐酸３リチウムの無水物または含水塩等の例が
挙げられる。第２アルカリ土類金属燐酸塩には燐酸水素
カルシウム、燐酸水素マグネシウム等の無水物または含
水塩等の例が挙げられ、また第３アルカリ土類金属燐酸
塩には燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミ
ニウムの無水物または含水塩等の例が挙げられる。本発
明の懸濁型グラウト剤ではその燐酸塩類（ａ）をグラウ
ト総量１ｍ³当り固形分換算で０．０１〜５ｋｇの範囲
で含有併用使用して良い。

【００６７】（ｂ）としては有機カルシウム塩類（ｂ）
である。例えば、乳酸カルシウム、酒石酸カルシウムな
どの、公知の水溶性モノカルボン酸及び／または水溶性
ジカルボン酸のカルシウム塩類、カルシウムサッカラー
トで代表される糖のカルシウム錯体等が好ましく例示さ
れる。本発明の懸濁型グラウト剤ではその有機カルシウ
ム塩類（ｂ）をグラウト総量１ｍ³当たり固形分換算で
０．０１〜５ｋｇの範囲で含有併用使用して良い。
（ｃ）は１次粒子径が０．０１〜８μｍの範囲にある非
水硬性の無機微粒子（ｃ）である。

【００６８】その非水硬性の無機微粒子（ｃ）の例とし
て、炭酸カルシウム粉末、炭酸マグネシウム粉末、チタ
ンホワイト粉末、水酸化亜鉛粉末、水酸化アルミニウム
粉末、水酸化マグネシウム粉末等が挙げられる。本発明
の懸濁型グラウト剤ではその非水硬性の無機微粒子
（ｃ）はグラウト総量１ｍ³当たり２０〜２５０ｋｇの
範囲で含有併用使用する事ができる。

【００６９】（ｄ）は水砕スラグ以外の水硬性無機微粒
子（ｄ）である。１次粒子径が０．０１〜８μｍの範囲
にある、例えば、メタカオリン、ポルトランドセメン
ト、半水石膏、無水石膏等が例示される。本発明の懸濁
型グラウト剤ではその水砕スラグ以外の水硬性無機微粒
子（ｄ）はグラウト総量１ｍ³当たり２０〜２５０ｋｇ
の範囲で含有併用使用する事ができる。（ｅ）としては
有機質なセメント用硬化遅延剤（ｅ）である。すでに公
知の有機質なセメント用硬化遅延剤が挙げられ、特に制
約する物では無いが、例えば庶糖やグラニュー糖やブド
ウ糖などの単糖類類、同二糖類、同多糖類、があり、ま
た例えば、乳酸、リンゴ酸、グリコール酸、イタコン
酸、マレイン酸、琥珀酸等の有機酸化合物、また例え
ば、尿素やシクロデキストリンなどで代表される包接化
合物形成剤などがそれぞれ挙げられる。グラウト総量１
ｍ³当たり前記セメント用硬化遅延剤（ｅ）の１種また
は２種以上を最大１０ｋｇ未満の範囲で、好ましくは市
販の有り姿で０．１ｋｇ〜５ｋｇの範囲で適宜併用使用
して良い。

【００７０】また（ｆ）は界面活性剤である。すでに公
知の各種の、カチオン石鹸、アニオン石鹸、両性石鹸、
ノニオン石鹸等が例示出来る。また更には水性シリコン
化合物、エチレングリコールやグリセリンなどの多価水
溶性グリコール類、３，６−ジメチル−４−オクチン−
３，６−ジオールや３，５−ジメチル−１−ヘキシン−
３−オールで代表されるアセチレンアルコール類系消泡
剤も好ましい前記（ｆ）に含まれる。

【００７１】グラウト総量１ｍ³当り前記界面活性剤
（ｆ）の１種または２種以上を最大２ｋｇ未満の範囲
で、好ましくは０．１ｇ〜１ｋｇの範囲で併用使用して
良い。

【００７２】また（ｇ）としては、公知のセメント粒子
沈降分離軽減剤（ｇ）があげられ、例えば、メチルセル
ロースやヒドロキシセルロースや可溶性デンプンやポリ
ビニルアルコール等があげられる。グラウト総量１ｍ³
当り前記（ｇ）の１種または２種以上を最大２ｋｇ未満
の範囲で、好ましくは０．１ｇ〜１ｋｇの範囲で併用使
用して良い。

【００７３】（ｈ）はアルカリ金属炭酸塩を除く公知の
水砕スラグのアルカリ刺激剤（ｈ）である。アルカリ金
属炭酸塩を除く公知の水砕スラグのアルカリ刺激剤とし
ては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水ガ
ラス、アルミン酸ナトリウム等を例示できる。

【００７４】本発明の懸濁型グラウト剤では、前記のア
ルカリ金属炭酸塩を除く公知の水砕スラグのアルカリ刺
激剤（ｈ）の１種または２種以上をグラウト総量１ｍ³
当たり５０ｋｇ未満の範囲、好ましくは０．１〜３０ｋ
ｇの範囲で併用使用してよい。

【００７５】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、調
製後からＢ型粘度計による６０回転ローシェアー粘度が
３０ｍＰａ・ｓを超えるまでの経過時間で表されるいわ
ゆる増粘開始時間が例えば３０分未満と短い場合は、基
本的に２液型とする事が良く、注入管先端混合（いわゆ
る２ショット方式）または注入管直前混合（いわゆる
１．５ショット方式）などの方法で当該懸濁型グラウト
剤を調製と同時に地盤に加圧・注入する方法を採る事が
好ましい。その２液の形態には特に制約は無いが、一般
的には主剤液として水砕スラグ粉末と消石灰粉末と分散
助剤及び水とからなる懸濁水溶液をあて、もう一方の硬
化剤液としてアルカリ金属炭酸塩と水とからなる水溶液
とする態様が一般的で好ましい。

【００７６】すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤で
は、特に調製方法などに制約は無いが、好ましくは水砕
スラグと消石灰と水から成り、水／水砕スラグの重量比
で０．５〜５の範囲、消石灰／水砕スラグの重量比が
０．２〜１の範囲にある懸濁水溶液を主剤液Ａとし、一
方、アルカリ金属炭酸塩と水から成り、アルカリ金属炭
酸塩として炭酸ナトリウムの単独を選定し、その含有濃
度が２〜３０重量％の範囲にある水溶液を硬化剤液Ｂと
する。そして分散助剤をそのいずれか一方の液または両
方の液に含有させて成る２液混合型とする事がよい。分
散助剤（ニ）を事前に主剤液Ａに全量含有させて成る２
液混合型の懸濁型グラウト剤とする事はより好ましい。
またその主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液を地盤注入吐出す
る直前で、主剤液Ａ：硬化剤液Ｂで表される容量比率で
（１：０．９５）〜（０．９５：１）の範囲、より好ま
しくは（１：１）により出来るだけ近似させて混和させ
て調製された本発明の懸濁型グラウト剤がおおいに好ま
しい。

【００７７】本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、調
製後からＢＬ型粘度計による６０回転ローシェアー粘度
が３０ｍＰａ・ｓを超えるまでの経過時間で表されるい
わゆる増粘開始時間が、例えば３０分以上と長い場合
は、１液型または２液型のいずれかの態様で取り扱う事
が可能である。特に１液から成る本発明の懸濁型グラウ
ト剤では注入単管から吐出させる等の方法（いわゆる１
ショット方式）で容易に地盤に浸透注入する事が出来、
経済的である。その１液からなる本発明の懸濁型グラウ
ト剤に於いては、各必須成分の配合手順や調製方法等に
は特に制約はない。例えば、水砕スラグ粉末と消石灰粉
末ならびに分散助剤とを事前に仕込だ後、アルカリ金属
炭酸塩を溶解させた所定量の水に懸濁させて１液とした
り、またその逆であったりして良い。また前記した様
に、水砕スラグ粉末と消石灰粉末とアルカリ金属炭酸塩
と固形の分散助剤とをドライブレンド・１パック包装し
て貯蔵・搬送・供給された物を、注入現場にて開封後、
所定量の水にて分散溶解混合させるなどの１液化配合調
製例などが採用できる。

【００７８】本発明の地盤改良工法について以下記述す
る。すなわち本発明の地盤改良方法とは、高フミン質有
機酸含有及び／または高粘土鉱物含有の砂質土地盤に対
し、特に本発明の懸濁型グラウト剤を選定使用し、グラ
ウト注入管を介し、１〜２ショット方式のいずれかの方
式を採用して、加圧下に浸透注入固結させる方法であ
る。特に限定するものでは無いが、一般的には本発明の
懸濁型グラウト剤を大気圧以上９８Ｎ／ｃｍ²(ゲージ圧
力)以下の範囲、より好ましくは２．５〜５０Ｎ／ｃｍ²
（ゲージ圧力）の範囲の吐出圧で浸透注入させる事で良
く、本発明の目的に合致した安定した高速高浸透作業性
が確保された地盤改良工事（作業）が可能である。特に
好ましい地盤改良方法としては、前記した２液から成る
本発明の懸濁型グラウト剤を１．５ショット方式または
２ショット方式のいずれかでグラウト注入管を介して地
盤中に加圧浸透注入し、地盤を一体固結させる方法を挙
げることが出来る。

【００７９】すなわち、本発明の地盤改良方法とは１ｋ
ｇ当たりの改良対象地盤から抽出されたフミン酸量とし
て、そのフミン酸全量を中和するに要した水酸化ナトリ
ウムのミリ当量で表した含有濃度で最大１００ミリ当量
以下の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、
１００ｇ当たり最大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イ
オン吸着交換能を有する細砂地盤及び／または礫質地盤
に対し、本発明の懸濁グラウト剤組成物を、グラウト注
入管を介して、１〜２ショット方式で加圧下に浸透固結
させる事を特徴とする方法である。

【００８０】次に本発明の連続地中杭または連続地中壁
の構築方法について述べる。その一つは、１ｋｇ当たり
の砂質土地盤から抽出されたフミン質有機酸量として、
その全量を中和するに要した水酸化ナトリウムのミリ当
量で表した含有濃度で最大１００ミリ当量以下の細砂−
シルト地盤及び／または礫質−シルト地盤、及び／また
は、１００ｇ当たり最大５０ミリ当量以下のカルシウム
陽イオン吸着交換能を有する細砂−シルト地盤及び／ま
たは礫質−シルト地盤に対し、本発明の懸濁グラウト剤
組成物を用い、水及び／または空気を超高圧吐出させて
出来た地盤内の連続隙間に対しグラウト注入管を介して
圧入固結させる事を特徴とする連続地中杭または連続地
中壁の構築方法である。

【００８１】またもう一つには、１ｋｇ当たりの砂質土
地盤から抽出されたフミン質有機酸量として、その全量
を中和するに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で表し
た含有濃度で最大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地
盤及び／または礫質−シルト地盤、及び／または、１０
０ｇ当たり最大５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン
吸着交換能を有する細砂−シルト地盤及び／または礫質
−シルト地盤に対し、本発明の懸濁グラウト剤組成物を
用い、地中深く下ろされたグラウト用の注入ミキシング
管を介し、該注入ミキシング管の先端附近に設けられた
管側面の複数個の吐出孔から超高圧吐出させ、その吐出
応力で吐出孔部が自由回転する結果、管周辺の３６０゜
方向にグラウト剤組成物を吐出させる。吐出開始後ゆっ
くりと該注入ミキシング管を引上げて同操作を継続また
は繰返すことにより、注入管周辺の土砂と本発明の懸濁
グラウト剤組成物とを一体混合させて固結させるなる、
いわゆるジェットミキシンググラウト工法による連続地
中杭または連続地中壁の構築方法が挙げられる。

【００８２】本発明のグラウト剤組成物を用いた地盤改
良用途には前記した以外に、止水を主な目的とする地盤
改良用途、また更に従来公知の、水ガラス系グラウト
剤、水ガラス系半懸濁型グラウト剤、非晶質シリカ系懸
濁型グラウト剤等の中から１秒〜１０分と短時間にゲル
化するいわゆる瞬結〜緩結型の公知薬剤を選定使用し、
その公知薬剤と本発明の３０分から１時間程度の長結硬
化型の懸濁型グラウト剤とを組合せて行なう複相注入に
よる地盤改良用途が挙げられる。

【００８３】従来公知の水ガラス系グラウト剤には例え
ば、特開昭５５−１６０７４号、特開昭５５−１１８９
９３号、特開昭５５−１４４０８２号、特開昭５８−１
８３１８３号、特開昭６０−２１５６８５号、特開昭６
２−１８１３８７号、特開昭６３−１０６８９号等が例
示でき、それらの技術からなる公知薬液の中から１秒〜
１０分と短時間にゲル化するいわゆる瞬結〜緩結型の公
知薬剤を前記の複相注入用の一つとして選定使用して良
い、。また同様に、従来公知の水ガラス半懸濁型グラウ
ト剤として例えば、特開昭６０−６９１８５号、特開昭
６０−１９７７８９号、特開昭６３−３１２３８９号、
特開平０１−１８８５９１号、特開平０１−１２３４４
９１号、特開平０１−２５２６８７号、特開平０２−２
２２４８５号、特開平０７−１６６１６３号等に代表さ
れる公知技術群から選ばれた１秒〜１０分と短時間にゲ
ル化するいわゆる瞬結〜緩結型の公知薬剤の１種を、前
記した複相注入用の公知薬剤の一つとして選定使用して
良い。また同様に、従来公知の非晶質シリカ系懸濁型グ
ラウト剤として例えば、特開平０６−２１９７９６号、
特開平０８−１０９３７８号等に代表される公知技術群
から選ばれた１秒〜１０分と短時間にゲル化するいわゆ
る瞬結〜緩結型の公知薬剤の１種を、前記した複相注入
用の公知薬剤の一つとして選定使用して良い。

【００８４】本発明の懸濁型グラウト剤では、その対象
地盤は、１ｋｇ当たりの地盤改良対象地盤から抽出され
たフミン酸で代表されるフミン質有機酸量として、その
全量を中和するに要した水酸化ナトリウムのミリ当量で
表した含有濃度で最大１００ミリ当量未満の範囲で該有
機酸を含有してなる細砂地盤及び／または礫質地盤がそ
の対象範囲となる。また更には、１００ｇ当たり０〜５
０ミリ当量のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細
砂地盤及び／または礫質地盤も好ましい対象範囲であ
る。より詳しくは、１００ｇ当たりおよそ３〜１，５０
０ミリ当量のカルシウム陽イオン吸着交換能を持つとさ
れる粘土鉱物を少なからず含有してなる前記要件を満た
した細砂地盤及び／または礫質地盤が好ましい対象地盤
として包含されることを意味するものである。すなわ
ち、フミン酸で代表されるフミン質有機酸及び／または
陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱物を含有してなる細
砂地盤及び／または礫質地盤が対象範囲として好ましく
示され、その他、スラグの硬化阻害を受けにくい一般的
な細砂地盤及び／または礫質地盤であっても好ましく包
含されるものである。なお、前記した対象地盤範囲によ
って本発明の懸濁型グラウト剤のグラウチング適用範囲
が特に限定される事が無い事は明白である。

【００８５】また例えば、前記した値よりも高濃度に有
機酸を含有してなる細砂地盤及び／または礫質地盤に於
いては、本発明の懸濁型グラウト剤を浸透注入する前
に、希薄な水酸化ナトリウム溶液等で代表される公知の
フミン質有機酸溶脱作用を持つアルカリ希薄溶液を事前
に注入して該有機酸塩を地盤改良対象域外に広く流出拡
散・低濃度化させる方法、またはアルカリ希薄溶液を注
入し適宜くみあげて除去・低濃度化する前処理方法など
で、その対象地盤が前記範囲内の性質に改善されてなる
改質地盤は好ましく包含される。また例えば、前記した
値よりも高いカルシウム陽イオン吸着交換能力を持つ細
砂地盤及び／または礫質地盤に際し、予め、事前に消石
灰飽和溶液や海水などを浸透注入させ、地盤の持つ陽イ
オン吸着交換能力を飽和・減少せしめる等の前処理を行
う事で前記要件を満足する改質地盤も好ましく包含する
ものである。

【００８６】

【実施例】以下に本発明の実施例、比較例及び参考例を
示すが、本発明は実施例によって何ら限定されない。ま
た、例中の％、部とはそれぞれ重量％、重量部を意味
し、L、ｍLとはそれぞれリットル、ミリリットルを意味
する。本発明の実施例、比較例及び参考例として使用す
るため調製した懸濁型グラウト剤の配合は、表−４−１
に各々記載した。また、それぞれの配合について、Ａ液
における水／水砕スラグ、及び消石灰／水砕スラグの重
量比、懸濁型グラウト剤における水／（消石灰＋水砕ス
ラグ）、分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）、及びアル
カリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比は表−４−２に記
載した。

【００８７】本発明の実施例、比較例及び参考例に於い
て使用した原材料は以下の物を用いた。

【００８８】［使用材料］ １．水砕スラグ 表−１に示した微粒子状の高炉水砕スラグを使用した。

【００８９】ただし表−１中記載の最大粒子径（ｄ⁹⁵）
とは光学式粒度分布測定器やゼータ電位粒度分布測定器
のいずれかで求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子径を
意味する。またブレーン値とは、コンクリート協会で指
定されたセル通気法で求めた比表面積値である。また塩
基度とは日本工業規格（ＪＩＳ−Ｒ−５２０２；ポルト
ランドセメントの化学分析方法）に準じた元素分析法に
よってＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂で表される
各成分の含有重量％を測定した後、その値から（ＣａＯ
＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）／ＳｉＯ₂の重量比を算出し、そ
の算出値を塩基度の値として表示。

【００９０】

【表１】

【００９１】２．消石灰 表−２に示した微粒子状の消石灰を使用した。このう
ち、消石灰−１は一般ゴミの焼却ガス中の有害な塩素系
ガス吸着剤用に開発された超微粒子の消石灰製品群の中
から選ばれたものであり、消石灰−２、３は汎用の微粒
子消石灰である。また、表−２中記載の最大粒子径（ｄ
⁹⁵）とは光学式粒度分布測定器やゼータ電位粒度分布測
定器のいずれかで求めた粒径加積曲線の９５重量％粒子
径を意味する。またブレーン値とは、コンクリート協会
で指定されたセル通気法で求めた比表面積値である。

【００９２】

【表２】

【００９３】３．分散助剤 表−３に示した３種の分散助剤を使用した。このうち、
Ｎｏ．１は水溶性メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物であり、メラミン系減水剤に分類される。Ｎｏ．
２は水溶性ポリカルボン酸のアルカリ塩であり、ポリカ
ルボン酸系減水剤に分類される。Ｎｏ．３はリグニンス
ルフォン酸ホルムアルデヒド縮合物であり、リグニン系
減水剤に分類される。ただし表−３中記載の固形分とは
試料を１１０℃×３０分間強熱乾燥した後、残分の重量
％を求めた値であり、重量平均分子量及び慣性二乗半径
は、試料を０．１％に希釈し、ＧＰＣ（サイズ排除クロ
マトグラフ）と多角度光散乱検出器を接続した計測シス
テムによって測定された値である。

【００９４】

【表３】

【００９５】４．アルカリ金属炭酸塩 炭酸ナトリウムとして工業用ソーダ灰を、炭酸カリウム
として工業用炭酸カリをそれぞれ使用した。炭酸ナトリ
ウムカリウムとしては、工業用ソーダ灰と工業用炭酸カ
リを混合使用した。表−４−１に記載の配合に従って調
製したＢ液のｐＨは、いずれも１１．５以上であった。

【００９６】５．砂質土 本発明の実施例、比較例及び参考例において、高速浸透
性試験、耐久性試験、注入試験等の実施に供したモデル
地盤としては、千葉県鎌滝産の礫質交じりの砂質土（以
下砂質土（Ｉ）と称する）及び茨城県利根川流域産の川
砂（以下砂質土（II）と称する）を用いた。これらの砂
質土の物性を予め測定したところ、砂質土（Ｉ）につい
ては、最大粒子径：約５ｍｍ、平均粒子径（ｄ⁵⁰）：約
４００μｍ、フミン質有機酸量：１０〜１５ミリ当量／
ｋｇ、カルシウム陽イオン吸着交換能：３０〜３５ミリ
当量／１００ｇであり、砂質土（II）については、最大
粒子径：約２ｍｍ、平均粒子径（ｄ⁵⁰）：約２００μ
ｍ、フミン質有機酸量：６０〜６５ミリ当量／ｋｇ、カ
ルシウム陽イオン吸着交換能：３〜５ミリ当量／１００
ｇであった。なお、上記フミン質有機酸とは砂質土と１
０倍量の１Ｎ（Ｎ：規定）水酸化ナトリウム溶液を混合
し、加熱下に１時間程抽出する処理方法を経て、抽出母
液を得、その母液をフェノールフタレイン指示薬の存在
下に１Ｎの塩酸で逆滴定して求めた水酸化ナトリウム消
費量をミリ当量で表したものである。いずれの地盤も本
発明の対象地盤として好ましい範囲のものであり、特に
砂質土（II）は、粒度分布においては豊浦標準砂にほぼ
匹敵するものであった。本発明の実施例および比較例に
於いて実施した試験方法は以下の通りである。

【００９７】［試験方法］ １．初期粘度 調製直後の懸濁型グラウト剤を２０℃に保ち、Ｂ型粘度
計にて６０回転ローシェアー粘度値を求め、その値を初
期粘度とした。

【００９８】２．流動消失時間 Ａ液に対するＢ液の添加終了時点の時間を基点とし、調
製された配合液を静置状態から傾斜させた時に流動性が
失われた時点までに要した時間を計測し、その時間を流
動消失時間とした。

【００９９】３．高速浸透性 ３００ｍｍφ×２０００ｍｍの二次元に排水可能な試験
容器に砂質土（II）を圧密充填して満たし、その中心部
にグラウト注入管を差し込み、先端吐出孔が底面から１
００ｍｍの高さにおいて各例の懸濁型グラウト剤を１０
Ｌ／分の速度で１０秒間注入した。１０分放置後、注入
管を１００ｍｍ引き上げ、調製後少なくとも１０分以上
放置してなる懸濁型グラウト剤を２０Ｌ／分の速度で５
秒間注入した。さらに１０分放置後、同様に注入管を引
き上げ、調製後少なくとも２０分以上放置してなる懸濁
型グラウト剤を３０Ｌ／分の速度で３秒間注入を行っ
た。なお、懸濁型グラウト剤の調製から注入終了まで
は、１時間以内に収まるようにした。上記の方法で注入
を行った試験容器を１日後に解体し、内部の薬液注入分
布ならびに注入状態を細部にわたって観察した。この
時、いわゆる脈状注入になった部分がなく均一に浸透し
ている場合を高速浸透性良好と判断し、記号○で表中に
表示した。また、脈状注入や注入管近傍のみへ浸透して
いる場合は高速浸透性不良と判断し、記号×で表中に表
示した。

【０１００】４．一軸圧縮強度 調製直後の配合液をモールド（５０ｍｍφ×１００ｍ
ｍ）に満たし、１日後に脱型して得たホモゲル体をさら
に７日間水中養生後、取り出したホモゲル体を一軸圧縮
強度測定に供し、単位面積当たりの降伏破壊強度を求め
てその値をホモゲルの一軸圧縮強度とした。調製直後の
配合液と砂質土（Ｉ）または砂質土（II）とを、重量比
１：３で混合してモールド（５０ｍｍφ×１００ｍｍ）
一杯に填充し、１日後に脱型してサンドゲル（Ｉ）（配
合液と砂質土（Ｉ）を混合して作製したもの）及びサン
ドゲル（II）（配合液と砂質土（II）を混合して作製し
たもの）を得た。これらをさらに７日間水中養生後取り
出した。サンドゲルを一軸圧縮強度測定に供し、単位面
積当たりの降伏破壊強度を求めてその値をサンドゲル
（Ｉ）の一軸圧縮強度、サンドゲル（II）の一軸圧縮強
度とした。なお、上記一軸圧縮強度測定の際のクロスヘ
ッド速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。

【０１０１】５．ブリージング率 調製直後の配合液をモールド（５０ｍｍφ×１００ｍ
ｍ）に満たし、固結させて室温下７日間密封養生後、生
じているブリージング水の容量を測定した。その容量
を、モールドの容積で除してブリージング率とした。

【０１０２】６．耐久性試験 上記サンドゲル強度試験に供した際と同様の方法で得た
サンドゲル（Ｉ）を７日、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月、１
２ヶ月間水中養生後取り出して、それぞれ一軸圧縮強度
を測定しサンドゲル固結特性の耐久性評価とした。

【０１０３】実施例１ 下記表−４−１に示す割合で、まず、分散助剤（Ｎｏ．
２）の６ｇを水道水１５０ｇに溶解させた液を５L容量
の配合容器に採り、強撹拌下に水砕スラグ（Ｎｏ．２）
を３００ｇ、続いて消石灰（Ｎｏ．１）を５０ｇ加え、
３分間混合した。次いで総量が５００ｍLとなるように
水道水を加えて、均一懸濁溶液からなるＡ液を得た。一
方、水道水４００ｇを２Ｌ容器に採り、撹拌下に炭酸ナ
トリウムを１０ｇ加え、３分間混合した。次いで総量が
５００ｍLとなるように水道水を加えて、均一溶液から
なるＢ液を得た。上記のように調製されたＡ液の全量を
５Ｌ容器に入れたまま強撹拌下に置き、Ｂ液の全量を加
えて1分間撹拌混合して得た実施例１の懸濁型グラウト
剤を評価した。物性評価結果は表−５、耐久性評価結果
は表−６に記載した。

【０１０４】実施例２〜１３ 表−４−１に記載の実施例２〜１３の配合に従い、実施
例１と同様の手順で各々の懸濁型グラウト剤を調製し、
物性評価を実施した。結果は表−５にまとめて記載し
た。耐久性評価については実施例４、５、７、１０のサ
ンドゲル（Ｉ）について実施し、その結果を表−６にま
とめて記載した。

【０１０５】実施例１４ アルミ−ポリエチレンラミネート袋を用いて、水砕スラ
グ（Ｎｏ．２）の３００ｇと消石灰（Ｎｏ．１）の５０
ｇと炭酸ナトリウムの１０ｇからなるドライミックスパ
ックを作製し、温度２０℃、湿度９５％の雰囲気下で１
ヶ月間保存した後、分散助剤（Ｎｏ．２）の６ｇ及び水
道水を加えて撹拌し、表−４−１の実施例１と同量の有
効成分量となるように懸濁型グラウト剤を調製した。物
性評価及び耐久性評価を実施した結果、実施例１の結果
と全く同等であった。

【０１０６】実施例１５ 表−４−１の実施例１について、以下の模擬地盤に対し
て注入試験（１ショットグラウト適性）を実施した。ま
ず、砂質土（Ｉ）を２ｍ四方、高さ４ｍの試験槽に充填
し、水締めし、２４時間放置して模擬地盤とした。注入
試験は、表−４−１に記載の実施例１と同様の組成から
なる懸濁型グラウト剤を調製し、一般に用いられている
グラウトマシンを使用して、Ａ液とＢ液を各々の調製槽
で同容量調製後、Ａ液とＢ液を容量比１：１で混合槽に
移して事前に混合し、１液として送液するいわゆる１シ
ョット方式で注入した。注入速度は２５Ｌ／分として底
面から２０ｃｍの高さから注入を開始し、１０分間注入
を行い、その後さらに３０ｃｍステップアップし、再度
１０分間注入を行った。同様にステップアップしてい
き、合計５ステップの注入を行った。前記作業中におい
ては、実施例１の懸濁グラウト剤調製液の増粘、注入圧
力の急上昇は全く観察されなかった。

【０１０７】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも深さ約
２．５ｍの時点で固結体と思われる塊に達した。７日後
に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固結体
を露出させたところ、浸透固結範囲は概ね直径１ｍ、高
さ１．５ｍであった。固結体を鉛直方向及び水平方向に
数箇所で切断し内部固結状態を観察したところ、どの部
位においても固結体は均一なサンドゲル（Ｉ）を形成し
ており、脈状注入となった部分は認められなかった。ま
た、浸透固結範囲内の任意の部位より一辺約５ｃｍの立
方体状の塊を数個採取して比重を測定したところ、それ
らの比重はほぼ同一であった。未固結部分に対する著し
いアルカリ汚染等は認められなかった。さらに、砂質土
（II）を用いて作製した模擬地盤に対しても、上記と同
様の方法で注入試験を実施した結果、砂質土（Ｉ）を用
いた模擬地盤に対する結果と全く同等な結果を得た。

【０１０８】実施例１６ 表−４−１の実施例５について、実施例１５で用いたと
同様な、砂質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対して注入試
験（１ショットグラウト適性）を実施した。表−４−１
に記載の実施例５と同様の組成からなる懸濁型グラウト
剤を調製し、実施例１５と同様の手順で注入試験を行っ
た結果、作業中にグラウト注入液の増粘、注入圧力の急
上昇は全く観察されなかった。

【０１０９】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも深さ約
２．５ｍの時点で固結体と思われる塊に達した。７日後
に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固結体
を露出させたところ、浸透固結範囲は概ね直径１ｍ、高
さ１．５ｍであった。固結体を鉛直方向及び水平方向に
数箇所で切断し内部固結状態を観察したところ、どの部
位においても固結体は均一なサンドゲル（Ｉ）を形成し
ており、脈状注入となった部分は認められなかった。ま
た、浸透固結範囲内の任意の部位より一辺約５ｃｍの立
方体状の塊を数個採取して比重を測定したところ、それ
らの比重はほぼ同一であった。未固結部分に対する著し
いアルカリ汚染等は認められなかった。さらに、砂質土
（II）を用いて作製した実施例１５と同様な模擬地盤に
対しても、上記と同様の方法で注入試験を実施した結
果、砂質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対する結果と全く
同等な結果を得た。

【０１１０】実施例１７ 表−４−１の実施例１について、砂質土からなる模擬地
盤に対して注入試験（２ショットグラウト適性）を実施
した。実施例１５と同様な砂質土（Ｉ）を用いた模擬地
盤に対して、表−４−１に記載の実施例１と同様の組成
からなる懸濁型グラウト剤を調製し、一般に用いられて
いるグラウトマシンを使用して、Ａ液とＢ液を各々の調
製槽で同容量調製後、別々に送液し二重管を介して先端
部分でＡ液とＢ液とを重量比１：１で混合、吐出する、
いわゆる２ショット方式で注入した。注入速度は２５Ｌ
／分として底面から２０ｃｍの高さから注入を開始し、
１０分間注入を行い、その後さらに３０ｃｍステップア
ップし、再度１０分間注入を行った。同様にステップア
ップしていき、合計５ステップの注入を行った。作業中
に注入圧力の急上昇は全く観察されなかった。

【０１１１】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも深さ約
２．５ｍの時点で固結体と思われる塊に達した。７日後
に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固結体
を露出させたところ、浸透固結範囲は概ね直径１ｍ、高
さ１．５ｍであった。固結体を鉛直方向及び水平方向に
数箇所で切断し内部固結状態を観察したところ、どの部
位においても固結体は均一なサンドゲル（Ｉ）を形成し
ており、脈状注入となった部分は認められなかった。ま
た、浸透固結範囲内の任意の部位より一辺約５ｃｍの立
方体状の塊を数個採取して比重を測定したところ、それ
らの比重はほぼ同一であった。未固結部分に対する著し
いアルカリ汚染等は認められなかった。さらに、砂質土
（II）を用いて作製した実施例１５と同様な模擬地盤に
対しても、上記と同様の方法で注入試験を実施した結
果、砂質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対する結果と全く
同等な結果を得た。

【０１１２】実施例１８ 表−４−１の実施例５について、砂質土からなる模擬地
盤に対して注入試験（１．５ショットグラウト適性）を
実施した。実施例１５と同様な砂質土（Ｉ）を用いた模
擬地盤を作製し、表−４−１に記載の実施例５と同様の
組成からなる懸濁型グラウト剤を調製し、一般に用いら
れているグラウトマシンを使用して、Ａ液とＢ液を各々
の調製槽で同容量調製後、別々に送液し注入管に到達す
る途中の配管中でＡ液とＢ液とを重量比１：１で混合
し、注入管を介して吐出注入する、いわゆる１．５ショ
ット方式で実施例１７と同様の手順に従い注入試験を行
った結果、作業中に注入圧力の急上昇は全く観察されな
かった。

【０１１３】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも深さ約
２．５ｍの時点で固結体と思われる塊に達した。７日後
に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固結体
を露出させたところ、浸透固結範囲は概ね直径１ｍ、高
さ１．５ｍであった。固結体を鉛直方向及び水平方向に
数箇所で切断し内部固結状態を観察したところ、どの部
位においても固結体は均一なサンドゲル（Ｉ）を形成し
ており、脈状注入となった部分は認められなかった。ま
た、浸透固結範囲内の任意の部位より一辺約５ｃｍの立
方体状の塊を数個採取して比重を測定したところ、それ
らの比重はほぼ同一であった。未固結部分に対する著し
いアルカリ汚染等は認められなかった。さらに、砂質土
（II）を用いて作製した実施例１５と同様な模擬地盤に
対しても、上記と同様の方法で注入試験を実施した結
果、砂質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対する結果と全く
同等な結果を得た。

【０１１４】実施例１９ 表−４−１の実施例１について、関東ローム赤土と砂質
土からなる砂質土−シルト模擬地盤（α）に対して注入
試験（ジェットグラウト適性）を実施した。まず、関東
ローム赤土と砂質土（Ｉ）とを重量比１：２でドライブ
レンドし、２ｍ×５ｍ、高さ４ｍの試験槽に充填し、水
締めして２４時間放置して砂質土−シルト模擬地盤
（α）とした。注入試験は、表−４−１に記載の実施例
１と同様の組成からなる懸濁型グラウト剤を調製し、一
般に用いられているジェットグラウト用マシンを使用し
て、ジェットグラウト工法、即ち注入管を底面から０．
５ｍの位置まで下ろし、水を超高圧（約５ｋＮ／ｃ
ｍ²）で吐出させながら注入管を連続的に深さ２．５ｍ
まで引き抜くことで、模擬地盤（α）中にジェットグラ
ウト孔（１．５ｍφ×１ｍ）を空けつつ、同時に、超高
圧水の吐出孔より下部にある別の吐出孔からＡ液とＢ液
を事前に容量比１：１で混合した、実施例１と同様の組
成からなる懸濁型グラウト剤を注入し、生じた連続間隙
を充填した。その注入速度は１５０Ｌ／分とした。上記
注入作業を直線上の３箇所に１ｍ間隔で施工した。作業
中に注入圧力の急上昇は全く観察されなかった。

【０１１５】数日後に、模擬地盤上面の３箇所それぞれ
の注入点の真中を中心とした半径３５ｃｍの円周上の４
点から試験槽内へ鉛直方向に金属棒を差し入れたとこ
ろ、いずれも深さ約２．５ｍの時点で固結体と思われる
塊に達した。７日後に試験槽を解体し、未固結部分を水
で洗い流して固結体を露出させたところ、超高圧水によ
って生じた連続間隙の範囲全般にわたって連続地中杭な
いし連続地中壁が構築されており、その連続地中杭ない
し連続地中壁はほとんど赤土や砂を含まないホモゲル状
であった。また、連続地中杭ないし連続地中壁内の任意
の部位より一辺約５ｃｍの立方体状の塊を数個採取して
比重を測定したところ、それらの比重はほぼ同一であっ
た。連続地中杭ないし連続地中壁以外の部分に対する著
しいアルカリ汚染等は認められなかった。さらに、関東
ローム赤土と砂質土（II）を用いてなる砂質土−シルト
模擬地盤（β）に対しても、上記と同様の方法で注入試
験を実施した結果、関東ローム赤土と砂質土（Ｉ）を用
いた砂質土−シルト模擬地盤（α）に対する結果と全く
同じ結果を得た。

【０１１６】比較例１〜１３ 表−４−１に記載の比較例１〜１３の配合に従い、実施
例１と同様の手順で各々の懸濁型グラウト剤を調製し、
物性評価を実施した。結果は表−５にまとめて記載し
た。

【０１１７】比較例１４ 表−４−１に記載の実施例１の配合に従い、分散助剤
（Ｎｏ．２）のみを、同族系統からなり重量平均分子
量：１９，０００、慣性二乗半径１４０オングストロー
ムと嵩高くないものに置き換えて、比較例１４の懸濁型
グラウト剤を調製した。調製直後の初期粘度は３７ｍＰ
ａ・ｓと高く、砂質土（II）を用いた高速浸透性試験に
供したが、注入速度１０Ｌ／分以上では脈状注入が多く
観察された結果、比較例１４の懸濁型グラウト剤の高速
浸透性は×であった。ただし、注入速度４〜５Ｌ／分と
低速な浸透注入工法では、均一な浸透注入が可能であっ
た。

【０１１８】比較例１５ 表−４−１に記載の実施例６の配合に従い、分散助剤
（Ｎｏ．１）のみを、同族系統からなり重量平均分子
量：１８，０００、慣性二乗半径１２０オングストロー
ムと嵩高くないものに置き換えて、比較例１５の懸濁型
グラウト剤を調製した。調製直後の初期粘度は４９ｍＰ
ａ・ｓと高く、砂質土（II）を用いた高速浸透性試験に
供したが、注入速度１０Ｌ／分以上では脈状注入が多く
観察された結果、比較例１５の懸濁型グラウト剤の高速
浸透性は×であった。ただし、注入速度２〜３Ｌ／分と
低速な浸透注入工法では、均一な浸透注入が可能であっ
た。

【０１１９】比較例１６ 表−４−１の比較例１の懸濁型グラウト剤について、砂
質土（Ｉ）からなる模擬地盤に対して注入試験（２ショ
ットグラウト適性）を実施した。

【０１２０】実施例１５と同様な砂質土（Ｉ）を用いた
模擬地盤に対して、表−４−１に記載の比較例１と同様
の組成からなる懸濁型グラウト剤を調製し、実施例１７
と同様の手順で、２ショット工法にて２５Ｌ／分の注入
速度で注入試験を開始した。その結果、１ステップ目
で、注入開始約５分間には注入圧力が急上昇し、９８Ｎ
／ｃｍ²を超えたため注入を中止した。注入管を３０ｃ
ｍステップアップし、さらに注入を行ったが１ステップ
目と同様の現象が観察されたため、注入作業を中止し
た。上記の現象は合計５ステップ全てで観察された。

【０１２１】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも底面に
達するまで固結体と思われる塊は認められなかった。７
日後に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固
結体を露出させたところ、浸透固結範囲は概ね直径２０
ｃｍ、高さ１．５ｍであり、注入管の周辺にケーキ状の
ホモゲル様凝集物が多量に認められた。その他に模擬地
盤に亀裂が生じ、その部分にホモゲル体を形成する、い
わゆる脈状注入の状態になっている部分が数箇所認めら
れた。以上のことから、比較例１の懸濁型グラウト剤
は、砂質土（Ｉ）に対してもグラウト適性を欠き、高速
浸透性が×との結果を得た。

【０１２２】比較例１７ 表−４−１の比較例８の懸濁型グラウト剤について、砂
質土（Ｉ）からなる模擬地盤に対して注入試験（１．５
ショットグラウト適性）を実施した。実施例１５と同様
な砂質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対して、表−４−１
に記載の比較例８と同様の組成からなる懸濁型グラウト
剤を調製し、実施例１８と同様の手順で、２ショット工
法にて２５Ｌ／分の注入速度で注入試験を開始した。そ
の結果、予定量の注入が可能で作業中に注入圧力の急上
昇は全く観察されなかったことから、比較例８の懸濁型
グラウト剤は、砂質土（Ｉ）に対する高速浸透性は○と
の結果を得た。

【０１２３】しかし、１日後に、模擬地盤上面の注入管
の位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試
験槽内へ鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれ
も底面に達するまで固結体と思われる塊は認められなか
った。またさらに、７日後に試験槽を解体したところ、
試験槽内の広い範囲にグラウト剤成分の浸透が観察され
たが、どの部位においてもサンドゲル固結体の形成は全
く認められなかった。

【０１２４】比較例１８ 表−４−１の比較例９の懸濁型グラウト剤について、砂
質土（Ｉ）からなる模擬地盤に対して注入試験（１ショ
ットグラウト適性）を実施した。実施例１５と同様な砂
質土（Ｉ）を用いた模擬地盤に対して、表−４−１に記
載の比較例９と同様の組成からなる懸濁型グラウト剤を
調製し、実施例１６と同様の手順で、１ショット工法に
て２５Ｌ／分の注入速度で注入試験を開始した。その結
果、１ステップ目で、注入開始１〜２分間後に注入圧力
が急上昇し、９８Ｎ／ｃｍ²を超えたため注入を緊急停
止させた。注入管を３０ｃｍステップアップし、さらに
注入を行ったが１ステップ目と同様の現象が観察され
た。上記の現象は合計５ステップ全てで観察され、引き
抜いた注入管先端の混合吐出部分を観察すると、水砕ス
ラグの二次粒子凝集によると思われる詰まりが発生して
いた。

【０１２５】１日後に、模擬地盤上面の注入管の位置を
中心とした半径３０ｃｍの円周上の４点から試験槽内へ
鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、その４点では底
面に達するまで固結体と思われる塊は認められなかっ
た。７日後に試験槽を解体したところ、注入管のごく近
傍にのみケーキ状の凝集物が多量に認められ、脈状注入
固結状態が観察された。以上のことから、比較例９の懸
濁型グラウト剤は、砂質土（Ｉ）に対してもグラウト適
性を欠き、高速浸透性が×との結果を得た。

【０１２６】参考例１ 表−４−１の比較例１について、関東ローム赤土と砂質
土（Ｉ）からなる砂質土−シルト模擬地盤（α）に対し
て注入試験（ジェットグラウト適性）を実施した。ま
ず、実施例１９と同様な砂質土−シルト模擬地盤（α）
に対して、表−４−１に記載の比較例１と同様の組成か
らなる懸濁型グラウト剤を調製し、実施例１９と同様の
手順で注入試験を行った結果、注入圧力の急上昇は全く
観察されなかった。

【０１２７】１日後に、模擬地盤上面の各注入管の位置
を中心とした半径５０ｃｍの円周上の４点から試験槽内
へ鉛直方向に金属棒を差し入れたところ、いずれも深さ
約２．５ｍの時点で固結体と思われる塊に達した。７日
後に試験槽を解体し、未固結部分を水で洗い流して固結
体を露出させたところ、超高圧水によって生じた連続間
隙の範囲全般にわたって連続地中杭ないし連続地中壁が
構築されており、その連続地中杭ないし連続地中壁はほ
とんど赤土や砂を含まないホモゲル状であった。また、
連続地中杭ないし連続地中壁内の任意の部位より一辺約
５ｃｍの立方体状の塊を数個採取して比重を測定したと
ころ、それらの比重はほぼ同一であった。さらに、関東
ローム赤土と砂質土（II）を用いて同様に作製した砂質
土−シルト模擬地盤（β）に対しても、同様にジェット
グラウト注入適性試験を実施した結果、関東ローム赤土
と砂質土（Ｉ）を用いた砂質土−シルト模擬地盤（α）
に対する結果とほぼ同じ結果であった。

【０１２８】

【表４】

【０１２９】

【表５】

【０１３０】

【表６】

【０１３１】

【表７】

【０１３２】

【発明の効果】上記の物性評価結果（表−５）より、実
施例１〜１４においては、本発明の範囲の材料及び配合
比であれば、流動消失時間が２０分以上９０分以内の範
囲にあり、一軸圧縮強度は９８Ｎ／ｃｍ²以上、初期粘
度は２０ｍＰａ・ｓ以下となる結果が得られた。いずれ
もブリード率は１０容量％以下であり、高速浸透性にも
何ら問題ないため本発明の例として適切である。このう
ち、実施例１〜４においては本発明の範囲の材料を使用
し、Ｂ液における炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの組成
比によって硬化速度を調整できることが示され、実施例
５、６においては水砕スラグ、分散助剤が本発明の範囲
内であれば、実施例１〜４と同様に本発明が解決しよう
とする課題が容易に達成されることが明らかである。ま
た、実施例７、９、１０より高炉水砕スラグの配合量が
本発明の範囲内であれば、本発明が解決しようとする課
題が達成されうることが示され、実施例８より比表面積
をさらに大きくした高炉水砕スラグについても同様のこ
とが示される。さらに、実施例１１より、本発明の範囲
内で、別の種類の分散助剤を用いた場合についても同様
である。一方、実施例１２、１３に示されるように、各
材料の配合比が本発明の範囲内であれば、本発明が解決
しようとする課題が達成される。さらに、実施例１４に
示されるように、高炉水砕スラグと消石灰と炭酸ナトリ
ウムを１パック包装としても、グラウト剤としての性能
には何ら影響しない。

【０１３３】実施例１〜１４と比較して、比較例１〜３
のように微粒子化していないスラグを用いると、それ自
体比較的高強度に硬化するものの、Ｂ液の組成に関わら
ず本発明の主目的である高速浸透性を損なう（経済的な
高速浸透注入作業性に欠ける）ため適切でなく、比較例
４のように本発明の範囲外の分散助剤を用いたり、比較
例５、６のように十分に微粒子化されていない消石灰を
用いた場合には、比較例１〜３と同様に硬化は観察され
るものの、高速浸透性が著しく損なわれる。比較例７の
ように高炉水砕スラグの配合量が下限を下回ったり、比
較例８のように消石灰の配合量が下限を下回ると、少な
くとも２４時間以内には硬化が観察されない。

【０１３４】また、比較例９のように必須成分である分
散助剤を欠くと、高炉水砕スラグの一次分散性が悪くな
り、初期粘度が著しく上昇したり、凝集体を形成するな
どして高速浸透注入が困難となり、高速浸透性を損なう
ため好ましくなく、比較例１０、１１、１３のように消
石灰もしくはアルカリ金属炭酸塩を欠くと硬化速度が低
下し、天然砂中で固結しなかったり、ブリージング率が
著しく上昇するため好ましくない。さらに、比較例１２
のように、高炉水砕スラグの配合量が上限を上回ると、
初期粘度が著しく上昇し、ブリージング率も高いため好
ましくない。ただし、比較例１４、１５に見られるよう
に、分散助剤が本発明の範囲外であっても、極めて低速
で注入を行った場合には、浸透注入が可能であった。し
かしながら、このような低速注入は著しく不経済であ
り、実用上は利用価値が低い。

【０１３５】一方、耐久性評価結果（表−６）より、い
ずれの配合においても、経時変化によりサンドゲル強度
が、長期にわたって増強する傾向が示された。これは水
砕スラグ粒子の水和・凝結が完全に進むためと推定さ
れ、本発明が主な対象とするフミン質有機酸量を含有
し、カルシウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及
び／または礫質地盤中での恒久的な強度保持が認められ
る。よって、本発明の懸濁型グラウト剤と砂質土地盤と
が一体化してなる固結体は、その耐久性が優れているこ
とが明らかである。

【０１３６】また、実施例１５〜１９に示されるよう
に、本発明の懸濁型グラウト剤は、１ショット〜２ショ
ット方式のいずれかの方式による薬液注入工法やジェッ
トグラウト工法によって、一般的な機材で施工するに充
分な施工性を有しており、本発明が主な対象とする上記
地盤を良好な強化安定化地盤へ改質することができるこ
とが明らかである。特に、実施例１９においては、通常
の１〜２ショット方式の薬液注入工法では浸透注入が困
難と思われる砂質土−シルト地盤に対しても、ジェット
グラウト工法によって施工可能であることが示された。
それに対して、比較例１６〜１８に示されるように、本
発明の範囲外の材料、配合による懸濁型グラウト剤は硬
化信頼性、高速高浸透性のいずれかが著しく劣り、好ま
しくない。しかし、参考例１に示されるように、本発明
の範囲外の材料、配合であっても、硬化性を有する懸濁
型グラウト剤であれば、ジェットグラウト工法に関して
は適用可能である。

【０１３７】以上の結果を総合すると、本発明の懸濁型
グラウト剤は以下の（Ａ）〜（Ｆ）のすべてを満たす点
で効果が顕著である。 （Ａ）Ｂ型粘度計によるローシェアー粘度の値が２０ｍ
Ｐａ・ｓ以下／２０℃と低粘度で、少なくとも調製後２
０分以内は著しい増粘現象が抑制された、注入現場に於
ける施工管理が簡単で、かつ同一水砕スラグ濃度で増粘
開始時間を任意に調整可能であること （Ｂ）１ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出されたフミ
ン質有機酸量として、その全量を中和するに要した水酸
化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で０〜１００
ミリ当量の範囲にある細砂地盤及び／または礫質地盤、
及び／または、１００ｇ当たり０〜５０ミリ当量のカル
シウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及び／また
は礫質地盤を、長くとも１週間以内の短時間で固結する
ことが可能であること （Ｃ）１０〜３０リットル／分の経済的な高速浸透注入
作業性を発揮し、ホモゲル体のブリージング率が１０容
量％以下と低いこと （Ｄ）１ショット方式〜２ショット方式の任意な地盤注
入方式で高速高浸透注入作業が実施可能であり、その１
ケ所当たりのグラウチング作業で、少なくともグラウト
注入管に対し９０゜の垂直または鉛直方向に３５ｃｍ以
上の半径で確実に地盤改良を可能ならしめること （Ｅ）固結体が長期間安定した強度特性を示すこと （Ｆ）環境負荷が少ないこと

【０１３８】併せて、液状化防止、滑り防止、不同沈下
防止目的の為の地盤改良目的に、本発明の懸濁型グラウ
ト剤を用いた、より経済性な地盤改良工法並びに連続地
中杭または連続地中壁の構築方法を提供できる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子
   径が１５μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ²／
   ｇの範囲にある水砕スラグと、粒径加積曲線上に於ける
   ９５重量％粒子径が３０μｍ以下でかつ比表面積が１〜
   ５０ｍ²／ｇの範囲にある消石灰と、アルカリ金属炭酸
   塩と、更に０．０１〜１重量％希薄水溶液中に於ける慣
   性二乗半径が低くとも１５０オングストロームである水
   溶性有機高分子系の分散助剤とを含有し、水／（消石灰
   ＋水砕スラグ）の重量比が１〜６の範囲、分散助剤／
   （消石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．０００５〜０．
   ０５の範囲、アルカリ金属炭酸塩／水砕スラグの重量比
   が０．０２〜０．５の範囲にある懸濁グラウト剤組成
   物。
2. 【請求項２】 分散助剤が０．０１〜１重量％希薄水溶
   液中に於ける慣性二乗半径が２００〜２０００オングス
   トロームの範囲にある、以下の、水溶性ポリカルボン酸
   化合物、水溶性メラミンスルファミン酸ホルムアルデヒ
   ド縮合物、水溶性メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド
   縮合物、水溶性アルキレングリコールモノアミン変性メ
   ラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等から選ばれ
   た少なくとも１種または２種以上からなる事を特徴とす
   る請求項１記載の懸濁グラウト剤組成物。
3. 【請求項３】 消石灰／水砕スラグの重量比が０．１〜
   ３の範囲にあり、アルカリ金属炭酸塩が炭酸ナトリウ
   ム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウムから選ばれ
   た少なくとも１種である事を特徴とする請求項１または
   ２に記載の懸濁グラウト剤組成物。
4. 【請求項４】 水砕スラグが（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ₂
   Ｏ₃）／ＳｉＯ₂の重量比で表される塩基度で１．７〜
   ２．１の範囲にある高炉水砕スラグである事を特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載の懸濁グラウト剤組成
   物。
5. 【請求項５】 水砕スラグと消石灰と水から成り、水／
   水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、消石灰／水砕
   スラグの重量比が０．２〜１の範囲にある懸濁水溶液を
   主剤液Ａとし、一方、アルカリ金属炭酸塩と水からな
   り、アルカリ金属炭酸塩として炭酸ナトリウムの単独を
   選定し、その含有濃度が２〜３０重量％の範囲にある水
   溶液を硬化剤液Ｂとし、そして分散助剤をそのいずれか
   一方の液または両方の液に含有させて２液混合型とする
   事を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の懸濁グ
   ラウト剤組成物。
6. 【請求項６】 主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液を地盤注入
   吐出する直前で、主剤液Ａ：硬化剤液Ｂで表される容量
   比率で（１：０．９５）〜（０．９５：１）の範囲で混
   和させて調製される事を特徴とする請求項５記載の懸濁
   グラウト剤組成物。
7. 【請求項７】 １ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出さ
   れたフミン質有機酸量として、その全量を中和するに要
   した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で最
   大１００ミリ当量以下の細砂地盤及び／または礫質地
   盤、及び／または、１００ｇ当たり最大５０ミリ当量以
   下のカルシウム陽イオン吸着交換能を有する細砂地盤及
   び／または礫質地盤に対し、請求項１〜６のいずれかに
   記載の懸濁グラウト剤組成物を、グラウト注入管を介し
   て、１〜２ショット方式で加圧下に浸透固結させる事を
   特徴とする地盤改良方法。
8. 【請求項８】 １ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出さ
   れたフミン質有機酸量として、その全量を中和するに要
   した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で最
   大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地盤及び／または
   礫質−シルト地盤、及び／または、１００ｇ当たり最大
   ５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン吸着交換能を有
   する細砂−シルト地盤及び／または礫質−シルト地盤に
   対し、請求項１〜６のいずれかに記載の懸濁グラウト剤
   組成物を用い、水及び／または空気を超高圧吐出させて
   出来た地盤内の連続隙間に対しグラウト注入管を介して
   圧入固結させる事を特徴とする連続地中杭または連続地
   中壁の構築方法。
9. 【請求項９】 １ｋｇ当たりの改良対象地盤から抽出さ
   れたフミン質有機酸量として、その全量を中和するに要
   した水酸化ナトリウムのミリ当量で表した含有濃度で最
   大１００ミリ当量以下の細砂−シルト地盤及び／または
   礫質−シルト地盤、及び／または、１００ｇ当たり最大
   ５０ミリ当量以下のカルシウム陽イオン吸着交換能を有
   する細砂−シルト地盤及び／または礫質−シルト地盤に
   対し、請求項１〜６記載のいずれかの懸濁グラウト剤組
   成物を、地中深く下ろされたグラウト用の注入ミキシン
   グ管を介し、該注入ミキシング管の先端附近に設けられ
   た管側面の複数個の吐出孔から超高圧吐出させ、その吐
   出応力で吐出孔部が自由回転させ、管周辺の３６０゜方
   向に懸濁グラウト剤組成物を吐出し、更に、吐出開始後
   ゆっくりと該注入ミキシング管を引上げて同操作を継続
   または繰返すことにより、注入管周辺の土砂と請求項１
   〜６のいずれかに記載の懸濁グラウト剤組成物とを一体
   混合させて固結させる事を特徴とする連続地中杭または
   連続地中壁の構築方法。