(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製構造物の腐食を抑制しつつ優れた地盤耐久性を提供できる地盤改良剤組成物及びその利用を提供する。【解決手段】（Ａ）（メタ）アクリル酸金属塩と、（Ｂ）前記（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物と、（Ｃ）αヒドロキシ酸又はその塩と、（Ｄ）塩基性化合物と、（Ｅ）重合開始剤と、（Ｆ）水と、を含み、前記（Ａ）及び前記（Ｂ）成分の総量が２．０〜１５質量％であり、前記（Ｂ）成分の中心金属に対する前記（Ｃ）成分のモル比が０．１〜１．０であり、ｐＨが４．０〜９．０とする地盤改良剤組成物。好ましくは、（Ｂ）成分がアルミニウム塩化合物であり、（Ｃ）成分が炭素数２〜８のα−ヒドロキシ酸又はその塩である、地盤改良剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良剤組成物であって、
以下の（Ａ）〜（Ｆ）成分：
（Ａ）（メタ）アクリル酸金属塩
（Ｂ）前記（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物
（Ｃ）αヒドロキシ酸又はその塩
（Ｄ）塩基性化合物
（Ｅ）重合開始剤
（Ｆ）水
を含み、
前記（Ａ）及び前記（Ｂ）成分の総量が２．０質量％以上１５質量％以下であり、
前記（Ｂ）成分の中心金属に対する前記（Ｃ）成分のモル比が０．１以上１．０以下であり、
ｐＨが４．０〜９．０である、組成物。
【請求項２】
前記（Ｂ）成分が、アルミニウム塩化合物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記（Ｃ）成分が、炭素数２〜８のαヒドロキシ酸又はその塩である、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
地盤改良方法であって、
請求項１〜３のいずれかに記載の地盤改良剤組成物を地盤に導入する工程、
を備える、方法。
【請求項５】
注入固化工法に用いる、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、地盤改良剤組成物及びその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱な地盤等に注入して当該地盤を改良する地盤注入用の薬剤としては、従来から水ガラス系の地盤改良剤がよく知られており、掘削作業時の一時的な補強から建築構造物の地盤改良といった恒久的な目的に至るまで幅広く使用されている。
【０００３】
しかし、水ガラス系の地盤改良剤から得られるゲル物は、耐久性の点で課題が指摘されている。また、薬液が硫酸成分を含むため、地盤中でコンクリート等の構造物の劣化を促進する懸念がある。
【０００４】
水ガラス系以外の地盤改良剤として、アクリル酸塩含有水溶液からなるアクリル系地盤改良剤が挙げられる。例えば、特許文献１には、（メタ）アクリル酸の一価又は二価の金属塩、三価金属塩、酸化剤、還元力の異なる２種以上の還元剤及び水を含有する注入材用組成物が記載されている。特許文献２には、（メタ）アクリル酸の一価又は二価の金属塩水溶液、アルミニウム水溶性塩の水溶液、及び重亜硫酸塩水溶液を含む（メタ）アクリル酸系薬液が開示されている。特許文献３には、（メタ）アクリル酸金属塩、前記（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物、酸化剤、特定の還元剤及び水を含有する地盤注入剤組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４１２８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４７９５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らによれば、特許文献１〜３に開示される地盤改良剤では、そのｐＨ等、使用条件によっては鉄等の構造物の腐食が観察される場合があることがわかった。一方、こうした地盤改良剤に、アルカリを加えて腐食を抑制しようとすると、析出物が生じてしまい、架橋効果が低減することによるゲル強度の低下、析出物による地盤への浸透性の低下等の問題が生じてしまうことがわかった。ゲル強度及び浸透性の低下は、改良した地盤の耐久性を低下させることになる。さらに、こうした不具合は、アルカリ性の地盤を改良しようとする場合において、さらに顕著となることがわかった。
【０００７】
本明細書は、金属製構造物の腐食を抑制しつつ優れた地盤耐久性を提供できる地盤改良剤組成物及びその利用を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アクリル系地盤改良剤として、αヒドロキシ酸を含有するようにすることで、上記した課題を解決できるという知見を得た。こうした知見に基づき、本明細書は以下の手段を提供する。
【０００９】
［１］地盤改良剤組成物であって、
以下の（Ａ）〜（Ｆ）成分：
（Ａ）（メタ）アクリル酸金属塩
（Ｂ）前記（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物
（Ｃ）αヒドロキシ酸又はその塩
（Ｄ）塩基性化合物
（Ｅ）重合開始剤
（Ｆ）水
を含み、
前記（Ａ）及び前記（Ｂ）成分の総量が２．０質量％以上１５質量％以下であり、
前記（Ｂ）成分の中心金属に対する前記（Ｃ）成分のモル比が０．１以上１．０以下であり、
ｐＨが４．０〜９．０である、組成物。
［２］前記（Ｂ）成分が、アルミニウム塩化合物である、［１］に記載の組成物。
［３］前記（Ｃ）成分が、炭素数２〜８のαヒドロキシ酸又はその塩である、［１］又は［２］に記載の組成物。
［４］地盤改良方法であって、
［１］〜［３］のいずれかに記載の地盤改良剤組成物を地盤に導入する工程、
を備える、方法。
［５］注入固化工法に用いる、［４］に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書は、地盤改良剤組成物及び地盤改良方法等に関する。本明細書に開示される地盤改良剤組成物（以下、単に、本組成物ともいう。）によれば、アルカリ存在下でも、αヒドロキシ酸を含有することにより、多価金属塩化合物等に由来する析出物の生成が抑制されて、優れた液安定性を示すことができる。このため、本組成物は、良好な地盤への浸透性及びゲル強度を示して、耐久性に優れるゲルを形成することができる。また、本組成物は、同時に、金属製構造物に対する良好な耐腐食性のほかコンクリートの劣化抑制能を有している。さらに、本組成物は、アルカリ性の地盤においても、良好な液安定性を示すため、優れた浸透性とゲル強度とを発揮することができる。これらのことから、本組成物は、堀削作業時の一時的な種々の地盤補強から、種々の地盤改良等といった恒久的地盤改良までの種々の用途にわたって広く適用することができる。
【００１１】
本明細書に開示される地盤改良方法（以下、本方法ともいう。）等も本組成物によるものと同様の作用を生じさせることができる。
【００１２】
本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及び／又はメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及び／又はメタクリレートを意味する。
【００１３】
本明細書において、「地盤改良剤」とは、種々の目的のための地盤改良に用いる剤を包含する。ここで「地盤改良」は、例えば、漏水防止、止水、液状化抑制、地盤強化のほか、例えば、工法としては、山岳トンネル工法又はその補助工法（先受工法、各種補強工法）、地山固結工法、止水工法、注入固化工法（または薬液注入工法）、ジェットグラウト工法等が挙げられる。
【００１４】
以下、本組成物及び本方法等の実施態様について詳細に説明する。
【００１５】
＜地盤改良剤組成物＞
本組成物は、（Ａ）成分：（メタ）アクリル酸金属塩、（Ｂ）成分：（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物、（Ｃ）成分：αヒドロキシ酸又はその塩、（Ｄ）成分：塩基性化合物、（E）成分：重合開始剤、（Ｆ）成分：水を含有することができる。
【００１６】
＜本組成物のｐＨ＞
本組成物は、地盤中の構造物の腐食の抑制を考慮すると、中性領域に近いｐＨを有することが好ましい。具体的なｐＨの値としては、例えば、３．５超１０未満であり、また例えば、４．０以上１０未満である。この範囲であると、良好な耐腐食性を確保することができる。一層好適な耐腐食性の確保の観点からは、また例えば、４．０以上９．０以下であり、また例えば、４．０以上８．５以下であり、また例えば、４．０以上８．０以下であり、また例えば、５．０以上８．０以下であり、また例えば、５．５以上７．０以下である。
【００１７】
＜（Ａ）成分：（メタ）アクリル酸金属塩＞
（メタ）アクリル酸金属塩としては、例えば、（メタ）アクリル酸のリチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩；カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ土類金属塩；マグネシウム塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩等が挙げられ、これらの１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、良好な強度と耐変形性を有するゲル物が得られる点で、金属塩の種類としてはカルシウム塩及びマグネシウム塩が好ましく、マグネシウム塩であることがより好ましい。
【００１８】
本組成物を調製するにあたって、（メタ）アクリル酸金属塩は水溶液として使用するのが好ましい。その際の濃度は特に限定するものではなく、（メタ）アクリル酸塩が析出しない程度、すなわち、飽和に近い４５質量％濃度以下の範囲で適宜設定することができる。本組成物における（メタ）アクリル酸金属塩の濃度を考慮すると、例えば、２質量％以上とするのが好ましく、特にアルカリ土類金属塩の場合は３質量％以上とするのがより好ましく、さらに好ましくは５質量％以上である。また、その上限濃度は、例えば、４０質量％以下とすることができ、また例えば３５質量％以下とすることができ、また例えば３０質量％以下とすることができ、また例えば１５質量％以下とすることができる。
【００１９】
本組成物中の（メタ）アクリル酸金属塩の濃度としては、特に限定するものではないが、例えば０．５質量％以上が好ましく、また例えば１．０質量％以上、また例えば２．０質量％以上、また例えば３．０質量％以上である。（メタ）アクリル酸金属塩の濃度が、０．５質量％以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなる。また、（メタ）アクリル酸金属塩の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、１４．５質量％以下であり、また例えば、１４質量％以下であり、また例えば、１３質量％以下であり、また例えば、１２質量％以下であり、また例えば、１０質量％以下であり、また例えば、８．０質量％以下であり、また例えば、５．０質量％以下である。同濃度が１４．５質量％以下であれば、地盤への良好な浸透性を確保することができる。（メタ）アクリル酸金属塩の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、０．５質量％以上１４．５質量％以下であり、また例えば、１．０質量％以上１４質量％以下であり、２．０質量％以上１２質量％以下とすることができる。なお、本組成物中における（メタ）アクリル酸金属塩の濃度は、後述する多価金属塩化合物の濃度との総量によっても規定される。
【００２０】
＜（Ｂ）成分：（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物＞
（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物（以下、単に、本多価金属塩化合物ともいう。）としては、二価又は三価以上の金属塩化合物であって、上記（メタ）アクリル酸金属塩（Ａ）を除く化合物が挙げられる。二価の金属としては、特に限定するものではないが、例えば、マグネシウム、カルシウム及びバリウム等が挙げられる。三価以上の金属としては、特に限定するものではないが、アルミニウム、ジルコニウム、チタン及びセリウム等が挙げられる。これらの内でも得られるゲル物の強度を制御し易い点から三価の金属塩化合物が好ましい。具体的な化合物としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ミョウバン、ナトリウムミョウバン、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（塩基性塩化アルミニウム）、ポリ硫酸塩化アルミニウム（塩基性硫酸塩化アルミニウム）、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩、塩化チタン及び硝酸セリウム等が挙げられ、これらの中でもアルミニウム塩及びジルコニウム塩がより好ましく、さらに好ましくはアルミニウム塩である。本多価金属塩化合物としては、こうした金属塩１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
本多価金属塩化合物の本組成物中の濃度は特に限定するものではないが、本多価金属塩化合物が含む金属の酸化物、すなわち、本多価金属塩化合物に対応する金属酸化物に換算して、例えば、０．５質量％以上であることが好ましく、また例えば、１．０質量％以上であり、また例えば２．５質量％以上である。本多価金属塩化合物の濃度が０．５質量％以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなる。また、本多価金属塩化合物の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、１４．５質量％以下であることが好ましく、また例えば、１３質量％以下であり、また例えば１０質量％以下である。本多価金属塩化合物の濃度が１４．５質量％以下であれば、地盤への良好な浸透性を確保することができる。（メタ）アクリル酸金属塩の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、０．５質量％以上１４．５質量％以下であり、また例えば、１．０質量％以上１３質量％以下であり、２．５質量％以上１０質量％以下とすることができる。
【００２２】
＜（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総濃度＞
本組成物における、（Ａ）成分である（メタ）アクリル酸金属塩と、（Ｂ）成分である本多価金属塩化合物の総濃度は、特に限定するものではないが、得られるゲル物の強度やゲル化反応の速度を考慮すると、例えば、２．０質量％以上であることが好ましい。さらに好適なゲル物の強度がゲル化速度の観点からは、同総濃度は、また例えば、３．０質量％以上であり、また例えば、４．０質量％以上であり、また例えば、５．０質量％以上である。同総濃度は、特に限定するものではないが、１５質量％以下であることが好ましい。同総濃度は、また例えば、１２質量％以下であり、また例えば、１０質量％以下であり、また例えば、８．０質量％以下であり、また例えば、５．０質量％以下である。同総濃度の範囲は、これらの下限及び上限をそれぞれ組み合わせて得られる各種濃度範囲とすることができるが、例えば、２．０質量％以上１５質量％以下であり、また例えば、３．０質量％以上１２質量％以下であり、また例えば、４．０質量％以上１０質量％以下である。
【００２３】
＜（Ｃ）成分：αヒドロキシ酸又はその塩＞
αヒドロキシ酸としては、カルボン酸基と少なくとも一つの水酸基とを備える化合物であり、当該水酸基がカルボン酸基のα位に結合している化合物である。カルボン酸基は、２以上備えていてもよい。αヒドロキシ酸によれば、アルカリ存在下であっても、アクリル酸系金属塩等に由来する析出物の生成を抑制できる。αヒドロキシ酸としては、特に限定するものではないが、例えば、炭素数が２以上８以下のαヒドロキシ酸が挙げられる。炭素数が８を超えると、添加量を要することになるからである。αヒドロキシ酸の炭素数は、また例えば、２以上６以下であり、また例えば、４以上６以下である。
【００２４】
かかるヒドロキシ酸としては、例えば、ＤＬ−乳酸、グリセリン酸、グルコン酸、パントイン酸、２−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシイソ酪酸、ＤＬ−マンデル酸、ｍ−ヒドロキシマンデル酸、ロイシン酸、シトラマル酸、タルトロン酸、パントイン酸、α−フェニル乳酸、ベンジリデン乳酸、グリコール酸、ベンジル酸、ベンジルグリコール酸、キナ酸、２−ヒドロキシ吉草酸、２−ヒドロキシイソ吉草酸、２−ヒドロキシカプロン酸、２−ヒドロキシエナント酸、２−ヒドロキシカプリル酸、α−ヒドロキシイソカプリル酸、２−ヒドロキシペラルゴン酸、２−ヒドロキシカプリン酸、２−エチル−２−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸、２−エチル−２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−２，３−ジメチルブタン酸、２−ヒドロキシ−２，３，３−トリメチルブタン酸、２−ヒドロキシ−３−メチル吉草酸、２−ヒドロキシ−２−エチルペンタン酸、２−ヒドロキシ−２−メチルペンタン酸、２−ヒドロキシ−２，４−ジメチル吉草酸、２−ヒドロキシ−２−プロピルペンタン酸、２−ヒドロキシ−４−オキソペンタン酸、２−ヒドロキシ−４−メチル−３−オキソペンタン酸、α−ヒドロキシイソカプロン酸、２−ヒドロキシ−２−メチルヘキサン酸、３−メチル−２−ヒドロキシヘキサン酸、２−ヒドロキシ−３−オキソヘキサン酸、２−ヒドロキシ−４−オキソヘキサン酸、２−ヒドロキシ−５−オキソヘキサン酸、２−ヒドロキシ−２−メチルヘプタン酸、３−メチル−２−ヒドロキシヘプタン酸、２−ヒドロキシ−２−メチルオクタン酸、３−ヒドロキシ−４−メトキシマンデル酸、４−メトキシマンデル酸などの一価のカルボン酸であるαヒドロキシ酸が挙げられる。また、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸、ＤＬ−リンゴ酸等の二価以上のカルボン酸などの脂肪族αヒドロキシ酸が挙げられる。なかでも、クエン酸、イソクエン酸、ＤＬ−リンゴ酸等の二価以上のカルボン酸であるαヒドロキシ酸が好ましい。
【００２５】
αヒドロキシ酸は、塩の形態であってもよい。例えば、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属の塩であってもよい。
【００２６】
αヒドロキシ酸の本組成物における濃度は、特に限定するものではないが、本組成物中の本多価金属塩化合物の中心金属のモル数に対するαヒドロキシ酸のモル数の比（モル比）を０．１以上とすることができる。かかるモル比が０．１未満であると、アルカリとの接触による多価金属塩化合物等に由来する析出物の抑制が困難となる傾向があるからである。同濃度は、また例えば、０．１５以上、また例えば、０．２０以上であり、また例えば、０．３０以上である。また、同モル比は、特に限定するものではないが、１．０以下とすることができる。１．０を超えると、ゲルの強度が低下する傾向にあるからである。同濃度は、また例えば、０．９０以下、また例えば、０．８０以下であり、また例えば、０．７０以下であり、また例えば、０．６０以下である。同モル比の範囲は、これらの下限及び上限をそれぞれ組み合わせて得られる各種濃度範囲とすることができるが、例えば、０．１０以上１．０以下であり、また例えば、０．１５以上０．９０以下であり、また例えば、０．２０以上０．６０以下である。
【００２７】
＜（Ｄ）成分：塩基性化合物＞
塩基性化合物は、水性媒体の液性をアルカリ側に変化させうるものであれば特に限定するものではなく、種々の有機塩基性化合物、無機塩基性化合物から適宜選択される１種又は２種以上を用いることができる。例えば、無機塩基性化合物を用いることが好ましい。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム等などの一般的なアルカリ剤を用いることができる。
【００２８】
塩基性化合物の本組成物における濃度は、特に限定するものではないが、耐腐食性を向上できるようなｐＨが得られるように添加されればよい。本組成物において耐腐食性を確保するには、ｐＨを一定範囲に調整することが最も有効である。既に説明した本組成物の好適なｐＨに調整するための塩基性化合物の濃度は、当該塩基性化合物の種類、混在する他の成分によっても変動する。このため、本組成物における塩基性化合物の使用量や濃度は、かかるｐＨ範囲で規定されるか、あるいはかかるｐＨ範囲に設定としてするための有効量として規定される。
【００２９】
＜（Ｅ）成分：重合開始剤＞
重合開始剤は、本組成物中の（メタ）アクリル酸金属塩を重合させる等のために添加される、（メタ）アクリル酸に適用される各種公知の重合開始剤を用いることができる。例えば、可使時間、地盤注入後から硬化（ゲル化）までの硬化時間のコントロール等の観点から、熱開始剤、レドックス系開始剤等を適宜使用することができる。
【００３０】
熱開始剤は、概して、レドックス系開始剤より分解が遅く、可使時間が、例えば、数日単位程度まで確保することもできる。熱開始剤としては、例えば、アゾ系化合物を使用することができる。アゾ系化合物の例として、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル) プロパン〕、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド〕、４，４’−アゾビス（４−シアノバレロ酸）などを挙げることができる。
これら中でも、適度な可使時間を得やすい点から２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン] 、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリドが好ましい。
【００３１】
レドックス系開始剤は、概して、熱開始剤よりも分解が早く、可使時間を、例えば、１分〜１０時間程度の範囲で確保することができ、ラジカル発生速度が大きいため熱開始剤よりも酸素阻害の影響を小さくすることができる。レドックス系開始剤として使用される酸化剤及び還元剤について説明する。
【００３２】
（酸化剤）
酸化剤としては、特段の制限はなく、公知の酸化剤を使用することができる。具体的には、無機系酸化剤として、例えば、過炭酸ソーダ、過ホウ酸ソーダ、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、過酸化バリウム及び過酸化水素等の過酸化物、並びに過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の無機過硫酸塩化合物が挙げられ、これらの内の１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
有機系酸化剤として、例えば、ジアシルぺルオキシド、ぺルオキシジカーボネート、ぺルオキシエステル、テトラメチルブチルぺルオキシネオデカノエート、ビス（４−ブチルシクロヘキシル）ぺルオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）ぺルオキシカーボネート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、ジプロピルぺルオキシジカーボネート、ジイソプロピルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシエチルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシヘキシルぺルオキシジカーボネート、ヘキシルぺルオキシジカーボネート、ジメトキシブチルぺルオキシジカーボネート、ビス（３−メトキシ−３−メトキシブチル）ぺルオキシジカーボネート、ジブチルぺルオキシジカーボネート、ジセチルぺルオキシジカーボネート、ジミリスチルぺルオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルぺルオキシピバレート、ヘキシルぺルオキシピバレート、ブチルぺルオキシピバレート、トリメチルヘキサノイルぺルオキシド、ジメチルヒドロキシブチルぺルオキシネオデカノエート、アミルぺルオキシネオデカノエート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルぺルオキシネオヘプタノエート、アミルぺルオキシピバレート、ｔ−ブチルぺルオキシピバレート、ｔ−アミルぺルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ラウリルぺルオキシド、ジラウロイルぺルオキシド、ジデカイルぺルオキシドの他、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ−クミルヒドロペルオキシド、ｔ−アミルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、メチルエチルケトンペルオキシドまたは過酸化ベンゾイル（ベンゾイルぺルオキシド）などが挙げられ、これらの内の１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。水溶解性の観点からは、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ−クミルヒドロペルオキシド、ｔ−アミルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、メチルエチルケトンペルオキシドなどのケトンペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、過酸化ベンゾイルなどのジアシルペルオキシド類が好ましい。有機過酸化物などの有機系酸化剤は、無機系酸化剤よりも、地盤中において反応率を上昇させやすい傾向を有している点において好適である。
【００３４】
（還元剤）
還元剤として特段の制限はなく、公知の還元剤を使用することができる。具体的な化合物としては、チオ硫酸ナトリウム及びチオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩化合物、重亜硫酸ナトリウム及び重亜硫酸カリウム等の重亜硫酸塩化合物、次亜硫酸ナトリウム及び次亜硫酸カリウム等の次亜リン酸化合物、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カリウム等の亜硫酸化合物、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム（ロンガリット）、アスコルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸ナトリウム、第一鉄塩、チオ尿素、硫酸銅、並びに、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、ジメチルアミノプロピオニトリル、ジメチルアミノプロパノール、ピペラジン及びモルホリン等のアミン類等が挙げられる。これらの還元剤は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
重合開始剤の濃度や使用量は、（メタ）アクリル酸金属塩の種類及び濃度、多価金属塩化合物の種類及び濃度、ｐＨ、水温等の条件、硬化時間等の設定値を考慮し、本組成物の用途によって適宜選択すれば良い。また、レドックス系開始剤の場合には、酸化剤と還元剤の組み合わせも適宜選択することができる。
【００３６】
本組成物中における熱開始剤の濃度は、例えば、１ｍＭ以上２００ｍＭ以下程度とすることができる。また、レドックス系開始剤の酸化剤の本組成物における濃度は、例えば、０．１ｍＭ以上１００ｍＭ以下程度とすることができ、還元剤の本組成物における濃度は、例えば、０．１ｍＭ以上１００ｍＭ以下程度とすることができる。
【００３７】
＜（F）成分：水＞
本組成物は、水を含有している。本組成物は、水溶液又は懸濁液等の形態で地盤等に適用される。本組成物において水は、各種成分を溶解又は分散して、地盤へのこれらの成分の運搬媒体等として機能することができる。また、水は、可使時間等を調整剤として機能することもできる。なお、本組成物は、水の他に、上記した各種成分を溶解し分散する有機溶媒を、本組成物の効果を損なわない範囲で含むことができる。
【００３８】
本組成物中における水は、概して、本組成物中における（Ａ）成分ないし（Ｅ）成分、さらに必要に応じて含まれる後述するその他の成分を除く残分に相当する。本組成物中における濃度は、例えば、５０質量％以上であり、また例えば、６０質量％であり、また例えば７０質量％以上であり、また例えば８０質量％以上などとすることができる。
【００３９】
＜その他の成分＞
本組成物は、本組成物の効果を損なわない範囲で種々の成分を含むことができる。例えば、公知の水ガラス等の他の地盤改良剤を含むこともできる。また、４級アンモニウム塩、有機酸アミン塩、芳香族化合物、亜硝酸塩、アルコール、ヘキサメチレンテトラミンなどの公知の防錆剤、シリコーン系、鉱物油系、植物油系、高級アルコール系などの公知の消泡剤、公知の乳化剤及び公知の金属封止剤等から選択される１種又は２種以上を適宜含むことができる。
【００４０】
また、本組成物は、（メタ）アクリル酸金属塩以外のビニル系単量体を含むことができる。併用するビニル系単量体は、イオン性単量体（アニオン性単量体又はカチオン性単量体）及び非イオン性単量体のいずれでもよく、これらを組み合わせて用いてもよい。アニオン性単量体としては、（メタ）アクリル酸；イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸、無水イタコン酸及び無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体並びにその塩または無水物；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート硫酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルホスフェート、フェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、２−アクリロイルオキシアルキルホスホン酸及びこれらの塩（アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩）等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
カチオン性単量体としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド及びこれらの塩等の三級アミノ基含有化合物；（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等の四級アンモニウム塩基含有化合物等を用いることができる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
非イオン性単量体としては、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、ポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
本組成物には、得られるゲル物の強度、寸法安定性及び耐久性を向上させるために、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビスアクリルアミド及びヒドロキシエチレンビスアクリルアミド等の水溶性ジビニル単量体、並びにＮ−メチロールアクリルアミド等の架橋剤を配合するともできる。これらの架橋剤の含有量としては、その効果の観点から、（メタ）アクリル酸金属塩に対して、例えば、３０質量％以下とすることができ、また例えば、２０質量％以下である。
【００４４】
また、本組成物の増量又は補強のために、必要に応じて骨材を配合することもできる。骨材としては、セメント、フライアッシュ、珪藻土、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、ベントナイト、パーライト、蛭石、高炉スラグ、石膏、珪砂、パルプ及び炭素粉等の粉体や各種繊維等を用いることができる。骨材は、使用量が多過ぎると、組成物の流動性やゲル物の曲げ強度を低減させる場合があるので、（メタ）アクリル酸金属塩の質量の１０倍以下とするのが好ましい。組成物中に骨材が沈降する場合は、沈降防止剤等を併用することが好ましい。
【００４５】
＜本組成物の使用＞
本組成物は、重合開始剤により重合反応が進行し、ゲル物を生じるものである。したがって、重合開始剤を含む本組成物は、そのまま地盤に注入して地盤内でゲル化させるために使用することができる。本組成物によれば、構造物の腐食抑制等のために（Ｄ）成分である塩基性化合物を含んでいるのにも係わらず、（Ｃ）成分であるαヒドロキシ酸を含んでいるために、多価金属塩化合物等に由来する析出物の生成を抑制して、本組成物の本来の浸透性を確保し、しかも強固なゲル物を地盤中に形成することができる。また、本組成物は、その液性に基づいてコンクリートの劣化の抑制に好適である。本組成物は、アクリル酸系の地盤改良剤における課題を一挙に解決することができる。
【００４６】
さらに、本組成物は、本組成物が注入等により導入される地盤がアルカリ性地盤であり、アルカリ性の地下水に曝されるなどのアルカリ環境下であっても、組成物自体が良好な液安定性を呈するのと同様に、良好な液安定性を示し、良好な浸透性とゲル強度を確保することができる。したがって、本組成物は、種々の地盤の改良に好適に使用できるものとなっている。
【００４７】
＜地盤改良のためのキット＞
既述した（Ａ）〜（Ｅ）成分を備えることにより、地盤改良のためのキット（以下、本キットともいう）とすることができる。本キットによれば、用時（使用時）にこれらの成分を、本組成物の（Ｆ）成分である水を用いて混合及び／又は溶解して本組成物を調製することができる。本組成物を調製後は、本組成物による種々の特性を発揮することができる。本キットは、（Ｆ）成分である水を備えることもできる。
【００４８】
本キットは、（Ｃ）成分であるαヒドロキシ酸を備えるために、（Ｄ）成分である塩基性化合物（アルカリ）の存在下であっても、（Ｂ）成分である多価金属塩化合物等に由来する析出物の生成を抑制でき、液安定性が向上した本組成物を調製することができる。
【００４９】
また、本キットは、用時調製のために（Ａ）〜（Ｅ）成分を備えるため、本組成物を簡易に十分な可使時間を確保して利用することができるようになる。すなわち、本キットは、本組成物が（Ｅ）成分；重合開始剤を含んでいるために、調製と同時に重合が開始されてしまうことに起因する問題を克服することができる。本キットによれば、製造、流通、保管等に関する問題、地盤改良工事等における可使時間の短さなどを解決できる。
【００５０】
本キットは、（Ａ）成分に対して（Ｅ）成分が作用しない態様で分離して備えるキット態様を採ることができる。すなわち、（Ａ）成分と（Ｅ）成分とを反応させないための各種成分の分離態様のほか、こうした分離を実現するための形態も特に限定されない。例えば、分離のための形態としては、２以上の包装体に各種成分を分離してもよいし、あるいは２以上の区画や収納領域を有する一つの包装体等に各種成分を分離してもよい。
【００５１】
また、地盤注入時前に、本キットから本組成物を調製して、注入管を介して地盤に注入するようにしてもよいし、本キットの１又は２以上の成分を別個に注入管に注入して、注入管内で混合して本組成物を調製するようにしてもよい。
【００５２】
以下の表に本キットにおける各成分の組合せの態様について、２剤からなる本キットの例をいくつか例示する。以下の表において、「○」は、含有することを示し「×」は、含有しないことを示し、「○／×」は、含有していてもしていなくてもいずれでもよいことを示す。また、表の（ａ）において、（Ｅ）成分は、熱開始剤など一剤で開始剤として作用する成分を示し、同（ｂ）〜（ｄ）において（Ｅ１）成分及び（Ｅ２）成分は、レドックス系開始剤の酸化剤及び同還元剤など２剤で開始剤として作用する成分を示す。
【００５３】
【表１】
2019081876.tif 000002
【００５４】
上記表に示すように、（Ａ）成分と、（Ｅ）成分又は（Ｅ１）＋（Ｅ２）成分とを、重合が開始されないように分離していれば、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分については、種々の態様でキット化することが明らかである。また、上記表では、２剤からなるからなるキットとしたが、重合開始が抑制又は回避される組合せである限り、３剤以上に分割することもできる。さらに、（Ｆ）成分としての水を、これらのいずれかの剤に含ませることも可能であるし、別途の剤として準備するようにすることも可能である。
【００５５】
本キットにおける、（Ａ）成分〜（Ｅ）成分の各成分の含有量は特に限定するものでない。調製時に、各成分の所要量を計量するようにしてもよいし、予め本組成物として好適な濃度やｐＨとなるように計量されていてもよい。また、所要量を簡易に計量できるように、一定量ずつに小分けされていてもよい。
【００５６】
本キットにおいては、例えば、調製しようとする本組成物の（Ｂ）成分の中心金属に対する（Ｃ）成分のモル比が０．１以上１．０以下であるとき、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分とが当該モル比となるように、予め計量等されていることが好ましい。
【００５７】
また、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分は、適宜溶液としてもよいしそれ自体（粉末や液体等）であってもよい。各成分の取扱性、安定性、物性に応じて適宜選択される。
【００５８】
＜地盤改良方法＞
本明細書に開示される地盤改良方法は、本組成物を地盤に導入する導入工程、を備えることができる。本方法によれば本組成物の浸透性を確保してゲル物の強度、耐久性を確保しつつ、耐腐食性等に優れる改良地盤を得ることができる。
【００５９】
本方法は、既述の各種の地盤改良に適用が可能である。具体的な工法としては、既に説明した各種工法が挙げられる。本方法における、本組成物の導入工程は、適用する用途や工法に応じた公知の態様で本組成物を地盤に注入することによって実施することができる。一般的には、ポンプ等によって、注入すべき１種又は２種以上の液体を、地盤内に配置した注入管を介して、別個にあるいは注入管内等で混合しつつ圧送することによって、地盤に導入する。
【００６０】
本方法は、注入固化工法（薬液注入工法）に好適である。注入固化工法（薬液注入工法）は、本組成物を砂地盤に浸透注入し、砂地盤の間隙に存在する水を注入剤に置換した後、注入剤がゲル化することにより砂地をバインディングすると共に漏水防止、止水、液状化防止及び地盤強化等の機能を奏する地盤改良工法である。比較的小規模な装置を用いて注入管から必要な箇所に薬液を注入し、固化させる工法であり、例えば、タンクや橋脚等の移動困難な既設構造物の直下の地盤の液状化対策に有効な地盤改良工法である。本組成物は、地盤への浸透性に優れ、適度な可使時間を有することから、注入固化工法（薬液注入工法）に適用した場合に優れた性能を発揮することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に
より限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「％」は、特に断らない限り
質量部及び質量％を意味する。
【００６２】
以下に、地盤改良剤組成物の評価方法について記載し、その後、各実施例等について説明する。
［１］組成物のｐＨ
ｐＨメータにて測定した。
［２］組成物の外観
目視にて観察した。
［３］硬化時間（ゲルタイム）
室温（２５℃）の条件下で各組成物を調製後、速やかに９ｃｃガラスビンに満液にし、蓋をして静置した。その後、硬化が始まると水不溶性のゲルが析出し始めるため、目視でガラスビンに加えてから白濁が開始するまでの時間を硬化時間とした。
［４］一軸圧縮強度
プラスチック製のモールドに各組成物９２ｇを入れ、砂（豊浦砂）２９８ｇを少しずつ加えて砂＋組成物混合物を作製した。その後、３日以上静置して完全に硬化させ取り出してΦ５０ｍｍ×Ｈ８５〜９０ｍｍの試験体（サンドゲル）を作製した。なお、組成物が水ガラスを含む場合は２８日間静置後、同様の試験体を作製した。この試験体を、圧縮試験機（インストロン社製５５６６型）にて１ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、荷重を計測した。荷重の最大値を試験体の断面積で除した値を圧縮強度（単位はｋＮ／ｍ２）とした。
【００６３】
［５］耐久性（流水）
［４］で作製したサンドゲルを、水槽に静置し、サンドゲル全体が浸かる高さまで炭酸カルシウムで飽和させた水（地下水流を模倣した水）を入れて、流速１．５Ｌ／ｍｉｎで水を循環させ、かつ３日〜１週間程度の期間毎に水槽の水を入れ替えながら最長８０日間放置し、一定期間毎にサンドゲルを取り出して重量を測定した。また、重量に基づいて体積を算出し、体積保持率を算出した。明らかな体積減少（１ｖｏｌ％以上）が認められたものを×とした。
体積保持率％＝（試験後のサンドゲル体積）÷（試験前のサンドゲル体積）×１００
【００６４】
［６］浸透性
通常の砂地盤及び砂に対して０．５５ｗｔ％の炭酸カルシウムを含むアルカリ性砂地盤について浸透性の評価を実施した。なお、アルカリ性砂地盤については浸透性のほか、硬化物の圧縮強度も測定した。具体的には以下のようにして実施した。
【００６５】
（通常の砂地盤の調製）
２０Ｌのブリキ缶に水８４５０ｇを入れ、７号珪砂２５４１０ｇを徐々に投入して水飽和地盤を作製した。地盤の寸法はおよそΦ２８０ｍｍ×Ｈ２５０ｍｍとした。なお、地盤の作製に当たり、あらかじめ組成物注入用の配管をブリキ缶に固定しておき、地盤中に埋設した。配管の吐出口はブリキ缶の底部から高さ１３ｃｍの位置となるように調整した。
（アルカリ性砂地盤の調製）
７号珪砂２５４０ｇと炭酸カルシウム１３ｇをビニール袋中で混合し、この混合砂を計１０袋分用意した。２０Ｌのブリキ缶に水８４５ｇを入れ、上記混合砂１袋分を徐々に投入。これを１０回繰り返し、アルカリ性砂地盤を作製した。組成物注入用の配管は上記同様の方法で埋設した。
【００６６】
（浸透性評価）
組成物注入用の配管内を水で満たし、ステンレス製の耐圧容器（容量２Ｌ）に接続した。
上記耐圧容器には、ボールバルブを備えた高圧エア導入用配管、組成物吐出用配管、および圧力パージ用配管が接続されており、高圧エア導入用配管には更にレギュレーターおよび精密圧力計を備えている。また容器は電子天秤上に設置されており、組成物の注入量を重量減少にて計量可能である。上記耐圧容器に組成物１１００ｇを入れ、容器内のゲージ圧を３ｋＰａとして注入を開始し、１０００ｇを注入した時点で試験終了とした。試験終了に要した時間を計測し、平均浸透速度（ｇ／ｍｉｎ）を算出した。
平均浸透速度＝１０００÷（試験終了に要した時間ｍｉｎ）
【００６７】
（圧縮強度評価）
注入完了後のブリキ缶（アルカリ性砂地盤の入った）を室内に静置し、組成物を３日以上（水ガラス含有組成物の場合は２８日間）静置して完全に硬化させた後に硬化物を取り出し、トリマーを用いてΦ５０ｍｍ×Ｈ８５〜９０ｍｍのサンドゲルを切り出した。これを試験体とし、［４］に準じて一軸圧縮強度を測定した。
【００６８】
［７］液状化強度比
ＪＧＳ  ０５４１（土の繰返し非排水三軸試験方法）に準拠して液状化強度比（ＲＬ２０）を測定した。具体的には、以下のように実施した。
一軸圧縮強度試験と同様の方法でΦ５０ｍｍ×Ｈ１００ｍｍのサンドゲルを作製し、試験体とした。三軸試験装置にて試験体を等方圧密した後に非排水状態とし、拘束圧１００ｋＮ／ｍ２にて周波数０．１Ｈｚの正弦波で繰返し載荷した。この試験を、軸差応力を変えて複数回実施し、各応力毎に液状化に至る載荷回数を求めた。上記試験の回帰曲線から、載荷回数２０回で液状化に至る軸差応力とＲＬ２０を算出した。なお、液状化の判定は、繰返し載荷によって試験体の両振幅ひずみが５％を超えた時点とした。
【００６９】
一般に、サンドゲルは繰返し載荷で砂粒子間の結合が外れ、載荷回数に応じてひずみが大きくなる。ＲＬ２０は、載荷２０回で液状化に至る軸差応力（σ）を有効拘束圧（σ’ｃ）で除して無次元化した値であるが、この値が大きいほど液状化強度が大きい。なお、実際の液状化対策で要求されるＲＬ２０は０．４〜１．０程度であることから、１．０を超える高強度のものについては値を確定することはせず、全て「１．０」と表記した。
【００７０】
【化１】
2019081876.tif 000003
【００７１】
［８］鉄腐食性
鉄材を埋設したサンドゲルを６０℃で保管。腐食による鉄材の重量減少率により腐食性の強さを比較した。具体的には以下のようにして行った。１１０ｃｃガラスビン内に、１５×５０×２ｍｍの鋼材（ＳＳ４００）を埋設して、［４］に準じてサンドゲルを作製した。なお、鋼材を埋設する位置は全てのサンプルで一定（鋼材下端がビンの底から２５ｍｍの位置）とした。この試験体を、６０℃で保管後、一定期間毎に鋼材を取り出し、スチールブラシで砂や錆を除去、乾燥して重量を測定し、重量減少率を算出した。
重量減少率％＝（試験前の鋼材重量−試験後の鋼材重量）÷（試験前の鋼材重量）×１００
【００７２】
＜実施例１〜１４、比較例１〜７＞
水２１．０ｇにＡｌ２Ｏ３換算１０％濃度のポリ塩化アルミニウム水溶液１８．４ｇ（２．０％）、濃度３５％のアクリル酸マグネシウム水溶液１０．５ｇ（４．０％）を加え、更にクエン酸２．４ｇ（２．６％）を加えて溶解した。この液を撹拌混合しながら濃度１１．２％の水酸化ナトリウム水溶液２０．４ｇ（２．５％）を徐々に加え、液ｐＨを７とした。次いでペルオキソ二硫酸アンモニウム塩（ＡＰＳ）０．１９ｇ（９ｍＭ相当）を加えて溶解し、さらに、濃度３．０％のチオ硫酸ナトリウム水溶液１９．２ｇ（４０ｍＭ相当）を加えて実施例１の地盤改良剤組成物とした。
【００７３】
実施例２〜１４及び比較例１〜７は、（Ａ）成分：（メタ）アクリル酸金属塩、（Ｂ）成分：多価金属塩化合物、（Ｃ）成分：αヒドロキシ酸、（Ｄ）成分：塩基性化合物、（Ｅ）成分：重合開始剤を以下の表２に示すとおりとなるように使用した以外は、実施例１と同様の操作を行い、地盤改良剤組成物を調製した。
【００７４】
なお、実施例２〜１４、比較例２〜５及び７では、塩基性化合物であるＮａＯＨを用いてｐＨを表２に記載の通りに調整した。
【００７５】
実施例６では、ペルオキソ二硫酸アンモニウム塩および３．０％チオ硫酸ナトリウム水溶液の代わりに２，２’−ビス（２−イミダゾリン−２−イル）［２，２’−アゾビスプロパン］・２塩酸塩の１．４％水溶液１９．４ｇを加えた。
【００７６】
実施例７では、ペルオキソ二硫酸アンモニウム塩の代わりにｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシドの０．４％水溶液１９．４ｇを加えた。
【００７７】
実施例８では、３．０％チオ硫酸ナトリウム水溶液の代わりにヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウムの０．５７％水溶液１９．４ｇを加えた。
【００７８】
実施例９では、３．０％チオ硫酸ナトリウム水溶液の代わりに二酸化チオ尿素の２．１％水溶液１９．４ｇを加えた。
【００７９】
実施例１０では、クエン酸の代わりにリンゴ酸３．２％とした。
【００８０】
実施例１１にあっては、１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液の代わりに２０％酢酸ジルコニウム水溶液１８．４ｇ（ＺｒＯ２換算：４．０％）、を加え、クエン酸は２．９ｇ（３．２％）を用いた。実施例１２にあっては、１０％ポリ塩化アルミニウム水溶液の代わりに２０％酢酸ジルコニウム水溶液１７．９ｇ（ＺｒＯ２換算：３．９％）を加え、αヒドロキシ酸としてグルコン酸１．０％とした。
【００８１】
比較例１では、クエン酸に替えて水を添加した。
【００８２】
比較例２では、クエン酸に替えて、プロパントリカルボン酸（ＰＴＣＡ）２．４％を添加した。比較例３では、αヒドロキシ酸に替えて水を添加した。比較例６では、クエン酸に替えてクエン酸三ナトリウム２．６％とし、ｐＨ調整剤を添加しなかった。
【００８３】
実施例１〜１４及び比較例１〜７の評価結果を、併せて表２に示す。
【００８４】
【表２】
2019081876.tif 000004
【００８５】
以下、表中の記載について補足する。
ＡＡＭｇ：アクリル酸マグネシウム
ＰＡＣ：ポリ塩化アルミニウム
αＨＡ：αヒドロキシ酸
ＡＰＳ：ペルオキソ二硫酸アンモニウム塩
アゾ：２，２’−ビス（２−イミダゾリン−２−イル）［２，２’−アゾビスプロパン］・２塩酸塩
ＰＢＨ：ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド
ロンガリット：ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム
クエン酸Ｎａ：クエン酸三ナトリウム
＊１：ＺｒＯ2換算とした。
＊２：ＰＴＣＡ（プロパントリカルボン酸）
＊３：炭酸カルシウム由来の発泡により評価不能
【００８６】
表２に示すように、実施例１〜１４は、いずれも、その特性（硬化時間、圧縮強度、耐久性、浸透性、アルカリ下浸透性、アルカリ下強度、液状化強度、鉄腐食性）において優れていた。
【００８７】
これに対して、比較例１〜７を参照する。比較例１は、αヒドロキシ酸不使用であり組成物pHが低いことに由来し、鉄材が比較的激しく腐食するとともに、アルカリ性地盤においては炭酸カルシウムと酸とが反応して発泡し、この気泡が砂地盤を突き破って表面まで達したために、注入された配合液はほぼ全量が気泡が通過した経路を伝って地盤表面へ流出。このため意図した地盤改良ができなかった。
【００８８】
比較例２は、αヒドロキシ酸としてクエン酸に替えてプロパントリカルボン酸を用いた例であり、比較例３は、αヒドロキシ酸不使用の例であるが、いずれもＮａＯＨでｐＨを７に調製する過程で析出が生じ、評価不能となった。
【００８９】
比較例４は、αヒドロキシ酸のモル比が低く、ＮａＯＨでｐＨを７に調製する過程で析出が生じ、評価不能となった。比較例５は、αヒドロキシ酸のモル比が高いため、圧縮強度や液状化強度比が出にくい傾向があることがわかった。
【００９０】
比較例６は、ｐHが３．５と低いため、アルカリ下での発泡等が生じ、比較例７は、ｐＨを１０に調整した後、析出により評価不能となった。
【００９１】
以上のことから、実施例１〜１４の組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分であるαヒドロキシ酸、及び（Ｅ）成分を含んで所定範囲のｐＨを備えているため、析出物などの生成が抑制されて液安定性が向上され、浸透性に優れており、硬化時間や圧縮強度も各実施例が有する組成に基づいた意図したとおりのものとなっていることがわかった。
【００９２】
また、実施例１〜１４は、アルカリ性砂地盤への浸透性及びかかる地盤への注入後の地盤強度も十分に確保できており、（Ｃ）成分であるαヒドロキシ酸を含むことで、組成物自体における析出物の生成を抑制して浸透性やゲル強度を確保できるとともに、組成物がアルカリ環境下にあるときにでも、液安定性を維持して優れた浸透性と意図したゲル強度を発現できることがわかった。
【００９３】
また、実施例１〜１４及び比較例１〜７の結果によれば、本組成物には、種々の重合開始剤を使用してその硬化時間を設定することができることもわかった。さらに、αヒドロキシ酸は、クエン酸（炭素数６）などの３価カルボン酸、リンゴ酸（炭素数４）などの２価カルボン酸、グルコン酸（炭素数６）などの１価カルボン酸などの各種αヒドロキシ酸を使用してもその作用を発揮できることがわかった。
【００９４】
また、実施例１〜１４及び比較例１〜７の結果によれば、ｐＨは、３．５超又は４以上で良好な特性が得られやすく、また、ｐＨ１０未満又は９若しくは８以下での良好な特性が得られやすいこともわかった。
【００９５】
また、実施例１〜１４及び比較例１〜７の結果によれば、多価金属塩化合物に対するαヒドロキシ酸のモル比は、（Ａ）成分である（メタ）アクリル酸金属塩の量、重合開始剤の量などに応じて適宜設定することで良好な特性が得られる傾向があり、簡易には、０．１以上１．０以下の範囲で良好な特性が得られる傾向があることがわかった。
【００９６】
また、実施例１〜１４及び比較例１〜７の結果によれば、（Ａ）成分である（メタ）アクリル酸金属塩と（Ｂ）成分である多価金属塩化合物の含有量及び総量は、得ようとするゲル強度等に応じて適宜設定することができるものであり、簡易には、２％以上１５％以下、２％以上１０％以下などとすることで、良好な特性が得られる傾向があることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本組成物は、地盤への浸透性に優れ、耐変形性及び耐久性の良好なゲル物を得ることが可能である。このため、地盤液状化防止用注入剤組成物として有用である。また、移動不可能な既設の構造物直下の地盤に対しては、注入固化工法（薬液注入工法）による本発明の地盤液状化防止用注入剤組成物の適用が有用である。