(57)【要約】【課題】対象とする注入箇所に確実に充填できる注入材を提供するものである。【解決手段】セメントを含有してなるＡ剤、分離低減剤を含有してなるＢ剤、可溶性アルミニウム塩を含有してなるＣ剤を混合してなる注入材において、Ａ剤がセメント１００部と水３０〜１５０部を含有してなり、Ｂ剤が分離低減剤１００部と水４００〜１２００部を含有してなり、Ｃ剤が可溶性アルミニウム塩１００部と水２００〜７００部を含有してなり、分離低減剤がモンモリロナイト粘土鉱物であり、可溶性アルミニウム塩が硫酸アルミニウムであることを特徴とする注入材である。また、セメントを含有してなるＡ剤、分離低減剤を含有してなるＢ剤、可溶性アルミニウム塩を含有してなるＣ剤を、それぞれ別々に圧送し、注入口付近でＡ剤、Ｂ剤、Ｃ剤を合流混合して注入することを特徴とする注入工法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを含有してなるＡ剤、分離低減剤を含有してなるＢ剤、可溶性アルミニウム塩を含有してなるＣ剤を混合してなる注入材。
【請求項２】
セメントと水を含有してなるＡ剤、分離低減剤と水を含有してなるＢ剤、可溶性アルミニウム塩と水を含有してなるＣ剤を混合してなる注入材。
【請求項３】
Ａ剤がセメント１００部と水３０〜１５０部を含有してなる請求項２に記載の注入材。
【請求項４】
Ｂ剤が分離低減剤１００部と水４００〜１２００部を含有してなる請求項２又は請求項３に記載の注入材。
【請求項５】
Ｃ剤が可溶性アルミニウム塩１００部と水２００〜７００部を含有してなる請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の注入材。
【請求項６】
分離低減剤がモンモリロナイト粘土鉱物である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の注入材。
【請求項７】
可溶性アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の注入材。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＡ剤、Ｂ剤およびＣ剤を、それぞれ別々に圧送し、注入口付近でＡ剤、Ｂ剤およびＣ剤を合流混合して注入する注入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注入材及び注入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの空洞や隙間などに充填する注入材として、二液性のセメント系注入材が使用されている。
【０００３】
セメントを主成分とした懸濁液をＡ液とし、ベントナイト液をＢ液とし、Ａ、Ｂ両液を別々に圧送し、注入口の手前で合流混合して得られた高粘性のセメントベントナイトグラウトを注入することを特徴とするセメントとベントナイトを主材としたグラウトの注入工法が記載されている。（特許文献１）
【０００４】
セメントとモンモリロナイト粘土鉱物を主成分とした流動性の粘性液をＡ液とし、可溶性のアルミニウム塩溶液をＢ液とし、それぞれ別々のポンプで圧送し、注入口付近でＡ、Ｂ液を合流混合することにより、瞬時に水酸化アルミニウムを生成させ、非流動性の可塑状に変質させたグラウトを注入することを特徴とするグラウト注入工法が記載されている。（特許文献２）
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７３３５５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９３３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、対象とする注入箇所に確実に充填できる注入材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、セメントを含有してなるＡ剤、分離低減剤を含有してなるＢ剤、可溶性アルミニウム塩を含有してなるＣ剤を、それぞれ別々に圧送し、注入口付近でＡ剤、Ｂ剤およびＣ剤を合流混合して注入する注入材及びその注入工法である。
本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示すものとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の注入材により、対象とする注入箇所、例えば空洞等に確実に充填でき、かつ、高い早期強度が得られる。例えば、流動性が良好で対象とする注入箇所に圧送できると共に、不必要に遠方まで逸走することを防止できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
Ａ剤で使用するセメントとしては、通常用いられる普通、早強、及び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、又、セメントにカルシウムアルミネート、セッコウ、消石灰、及び凝結遅延剤等を配合した各種特殊セメント、さらには、ＣａＯをＣ、ＳｉＯ２をＳ、及びＡｌ２Ｏ３をＡとすると、Ｃ３ＳとＣ１１Ａ７・ＣａＦ２とを主鉱物成分とする変性ポルトランドセメント等の使用が可能である。
Ａ剤はセメント１００部に対して水３０〜１５０部が好ましく、４０〜６０部がより好ましい。水が少ないと流動性が低下するおそれがあり、水が多いと強度が低下するおそれがある。
【００１０】
Ａ剤には、他に必要に応じて骨材を使用することができる。
骨材としては、細骨材、岩石、石英、石灰石及びドロマイト等の鉱物微粉末、シルト、粘土分を含んだ土及びシールド泥水土等の現場発生土等が挙げられる。
更に、起泡剤、分散剤及び遅延剤等を目的に合わせて使用できる。
【００１１】
Ｂ剤で使用する分離低減剤としては、モンモリロナイト粘土鉱物、シリカフューム、活性白土、アロフェン、メチルセルロース等のアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース等が挙げられる。これらの中では、ブリージング量低減の点で、モンモリロナイト粘土鉱物が好ましい。
モンモリロナイト粘土鉱物としては、ベントナイトや、ベントナイトから石英、α−クリストバライト、オパール、長石、雲母、フッ石、及びドロマイト等の不純物を取り除いた精製ベントナイト等が挙げられる。これらの中では、効果が大きい点で、精製ベントナイトが好ましい。
ベントナイトの膨潤度は２０倍以上が好ましく、３０倍以上がより好ましい。膨潤度はＡＣＣ法で測定した値である。
ＡＣＣ法とは、乾燥試料２ｇを取り、純水を入れたメスシリンダ−の中に約２０回に分けて試料を落とし、２４時間後に膨潤したベントナイトの容積を読む方法である。
【００１２】
Ｂ剤は分離低減剤１００部に対して水３００〜１５００部が好ましく、５００〜１０００部がより好ましく、７００〜９００部がより好ましい。水が少ないと流動性が低下するおそれがあり、水が多いと強度が低下し、ブリージングが多くなるおそれがある。
【００１３】
Ｃ剤で使用する可溶性アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、明ばん類、明ばん石及び仮焼明ばん石からなる群より選ばれた一種又は二種以上が挙げられる。これらの中では、強度等の点で、硫酸アルミニウムが好ましい。
【００１４】
Ｃ剤は可溶性アルミニウム塩１００部に対して水２００〜７００部が好ましく、２３０〜４００部がより好ましい。水が少ないと流動性が低下するおそれがあり、水が多いと強度が低下し、ブリージングが多くなるおそれがある。
【００１５】
本発明の注入材は流動性を有するため、通常のポンプで施工できる。即ち、Ａ剤、Ｂ剤およびＣ剤を、それぞれ別々のポンプで圧送し、注入口付近でＡ剤、Ｂ剤およびＣ剤を合流混合し注入する、いわゆる三剤性の施工である。
このため、ブリージング、材料分離及び水による希釈並びに流失を防止すると共に、同時に不必要な遠方までの逸走を防止し、目的の空洞に確実に充填でき、限定注入が可能となる。又、セメント量が多くても、多量のエアを混入することなく注入が可能となる。
【００１６】
Ａ剤とＢ剤の注入比は特に限定しないが、等容量ずつの注入が好ましい。Ｃ剤の使用量は特に限定しないが、Ａ剤とＢ剤の合計１ｍ３に対して１〜３０ｋｇが好ましく、１０〜２５ｋｇがより好ましい。Ｃ剤が少ないと強度が小さく、硬化しないおそれがあり、Ｃ剤が多いと流動性が低下するおそれがある。
【００１７】
本発明の施工方法は特に限定されるものではないが、原則的に三剤で行う。例えば、構造物内の空間や、構造物と地盤の境界面の空洞（トンネルの裏込等）では、対象となる注入箇所の手前まで別々に圧送してきた流動性のＡ剤、Ｂ剤およびＣ剤を合流混合し、空洞内に注入する方法が挙げられる。
地盤内の空洞や大きな隙間では、目的の箇所までボーリングなどで穿孔し、注入管を設けて注入する。地盤注入工法に用いる場合は、その注入工法の注入管を利用して注入する。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
セメント１００部と表１に示す量の水からなるＡ剤５００Ｌ、分離低減剤１００部と水８００部からなるＢ剤５００Ｌ、可溶性アルミニウム塩１００部と水３００部からなるＣ剤を、Ａ剤とＢ剤の合計１ｍ３に対して１５ｋｇ調製した。Ａ剤、Ｂ剤、Ｃ剤を一括混合し、物性を評価した。結果を表１に示す。
【００１９】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、比重３．１４
水：水道水
分離低減剤：精製ベントナイト、膨潤度８０倍、比重２．７０
可溶性アルミニウム塩：硫酸アルミニウム、市販品
【００２０】
（評価方法）
フロー値：日本道路公団規格ＪＨＳ  Ａ  ３１３−１９９２のシリンダー法に準拠した。
圧縮強度：ＪＩＳ  Ａ  １２１６に準拠した。供試体は直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍのものを用い、土は８号珪砂を用いた。
【００２１】
【表１】
2006193366.tif 000002
【００２２】
表１に示すように、適量の水を使用することで適度な流動性を有するため施工可能な材料であることが分かる。
【実施例２】
【００２３】
セメント１００部と水５０部からなるＡ剤５００Ｌ、分離低減剤１００部と表２に示す量の水からなるＢ剤５００Ｌ、可溶性アルミニウム塩１００部と水３００部からなるＣ剤を、Ａ剤とＢ剤の合計１ｍ３に対して１５ｋｇ調製した。Ａ剤、Ｂ剤、Ｃ剤を一括混合し、物性を評価した。結果を表２に示す。
【００２４】
（評価方法）
ブリージング率：土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｆ５２２−１９９４に準拠した。
【００２５】
【表２】
2006193366.tif 000003
【００２６】
表２に示すように、ブリ−ジング率結果より、分離低減剤の効果を損なわないため、空洞部により確実な充填が期待できる。
【実施例３】
【００２７】
セメント１００部と水５０部からなるＡ剤５００Ｌ、分離低減剤１００部と水８００部からなるＢ剤５００Ｌ、可溶性アルミニウム塩１００部と水３００部からなるＣ剤を、Ａ剤とＢ剤の合計１ｍ３に対して表３に示す量調製した。Ａ剤、Ｂ剤、Ｃ剤を一括混合し、物性を評価した。結果を表３に示す。
【００２８】
（評価方法）
硬化時間：注入材をコップに入れてから、コップを傾けてもこぼれなくなるまでの時間を測定した。
【００２９】
【表３】
2006193366.tif 000004
【００３０】
表３に示すように、Ｃ剤を使用することで、硬化時間が短縮化されることより、不必要に遠方まで逸走することを防止できる。
【実施例４】
【００３１】
セメント１００部、分離低減剤１０部及び水１３０部からなるＡ剤１０００Ｌ、可溶性アルミニウム塩１００部と水３００部からなるＣ剤を、Ａ剤１ｍ３に対して１５ｋｇ調製した。Ａ剤はゲル化して流動性を失い、測定できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の注入材料を使用することによって、軟弱地盤の内の大間隙や空洞、岩盤等の破砕帯や隙間、地盤と構造物の境界面の空洞及び地盤注入工法の前処理として地盤の弱い所や注入管設置時に発生した隙間により確実に充填できる。