(57)【特許請求の範囲】
【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及び／または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の範囲にある生石灰と、０．００１〜１重量％と希薄な水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤と、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、みょうばんからなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩と、以下の（１）〜（６）からなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤及び水とを含有し、水／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が０．００５〜０．０５の範囲、水溶性硫酸塩をグラウト総量１ｍ３中に１〜１００ｋｇの範囲、溶液型アルカリ刺激剤をグラウト総量１ｍ３中に固形分換算で０．００１〜１００ｋｇの範囲でそれぞれ含有させた懸濁型グラウト剤。
（１）水酸化ナトリウム及び／または水酸化カリウム溶液
（２）炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムカリウム
（３）固形かんすいまたは液状かんすい
（４）アルミン酸ナトリウム及び／またはアルミン酸カリウム
（５）ＪＩＳ−３号アルカリ水ガラス溶液
（６）ｐＨが７．５〜１２にあるコロイダルシリカ溶液
【請求項２】
水溶性硫酸塩として、硫酸アルカリ金属塩である硫酸ナトリウムの単独、または、硫酸アルカリ金属塩と過硫酸塩とを硫酸アルカリ金属塩：過硫酸塩の重量比率で表しその（９９：１）〜（１：９９）の範囲で併用使用し、かつグラウト総量１ｍ３中に１０〜５０ｋｇの範囲で含有させる事を特徴とする請求項１に記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項３】
溶液型アルカリ刺激剤として（１）〜（３）のいずれかとし、グラウト総量１ｍ３中に固形分換算で０．１〜５０ｋｇの範囲で含有させる事を特徴とする請求項１または２に記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項４】
（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比が０．０１〜３の範囲に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型グラウト剤。
【請求項５】
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請求項１〜４のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項６】
水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲とした懸濁水溶液を主剤液Ａとし、一方、硫酸アルカリ金属塩として硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムからなる群から選ばれた１種または２種以上としその２〜１０重量％と、溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその固形分換算で０．０２〜５重量％とをそれぞれ含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｂとし、その主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液混合型とする事を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項７】
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で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲、更に、グラウト総量１ｍ３中に水溶性硫酸塩として硫酸ナトリウムの１０〜５０ｋｇとなる様にそれぞれの成分を含有させてなる懸濁水溶液を主剤液Ｃとし、一方、溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその固形分換算で０．０２〜５重量％を含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｄとし、その主剤液Ｃと硬化剤液Ｄの２液混合型とする事を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項８】
主剤液と硬化剤液の２液を地盤注入吐出する直前で、主剤液：硬化剤液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なる事を特徴とする請求項６または７に記載の懸濁型グラウト剤。
【請求項９】
１ｋｇ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の全量を中和するの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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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１〜８のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を、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。
【請求項１０】
１ｋｇ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の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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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１〜８記載のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を、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゜鉛直方向に懸濁型グラウト剤を吐出させ、更に吐出開始後該注入ミキシング管を徐々に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１〜８のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はフミン酸で代表されるフミン質有機酸や陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱物のいずれかを比較的多く含み、かつ地震の際に液状化災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の発生が予想される細砂地盤及び／または礫質地盤を確実かつ恒久的に固結強化安定化する事でその発生防止対策が可能な、微細な水砕スラグと、微細な消石灰及び／または微細な生石灰と、特定された有機高分子系分散助剤と、特定された水溶性硫酸塩および溶液型アルカリ刺激剤と更に水とを含有してなる懸濁型のグラウト剤、ならびにその懸濁型グラウト剤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、フミン酸で代表されるフミン質有機酸や陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱物のいずれかを比較的多く含有してなり、かつ地震発生の際に、液状化、滑り破壊、不同沈下等に起因する重大災害が予想される細砂地盤及び／または礫質地盤等を主な対象地盤とし、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、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が同時に発揮される耐久性に優れた懸濁型グラウト剤に関する。
またその懸濁型グラウト剤を用いた地盤改良工法、またさらにその懸濁型グラウト剤を用いた連続地中杭または連続地中壁の構築方法等に関する。
【０００３】
【従来の技術】
本発明においてフミン酸とは、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、詳細な分子構造はいまだに明らかになっていないが、タンパク質の分解生成物、また更に炭水化物などとの縮合反応によって生成された有機高分子化合物と言われている物である。
細砂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時間程度抽出する処理方法で抽出し、砂を除いた該抽出母液をフェノールフタレン指示薬の存在下に０．５〜１Ｎ塩酸で逆滴定する事で細砂中に含有するフミン質有機酸の絶対量を求める事ができる。完全に中和された該抽出母液からは茶褐色の物質が沈殿析出することがあるが、この沈殿物がフミン酸のＮａ塩である。
【０００４】
固結体が比較的高強度となる懸濁型グラウト剤としては、セメントを主成分とする懸濁型グラウト剤がすでに公知であり、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程度の細砂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知られているが、当該超微粒子セメントの生産効率が低く、かつ価格が非常に高価で経済性に欠けるという課題がある。また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多く含んだ地盤では著しく硬化阻害を受け、そのままでは固結信頼性を欠く懸濁グラウト剤組成物である事は広く公知である。
【０００５】
ところで、フミン質有機酸による硬化阻害を受けないとされる土壌固化剤として提案されているものに特公平０６−７８５２４号公報がある。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種とが共存するカルシウム・アルミネートを主成分に半水石膏や無水石膏等で代表される水硬性無機硫酸塩を添加混合してなる組成物が高有機質土壌固化剤として好ましく使用出来るとしている。該組成物の基本的な固結反応は土壌中の有機成分に影響されることなく、水と合うと速やかにエトリンガイトを形成して固結するとある。従って、該組成物は高濃度に水と一緒に懸濁させるとしばしば数分以内と比較的短時間内に著しい増粘挙動やゲル化を呈する傾向が見られ、地盤浸透注入用の懸濁型グラウト剤としての適性が著しく欠ける課題を持つ。
【０００６】
またその他の懸濁型グラウト剤としては、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粉末を主剤としたいわゆるスラグ系懸濁型グラウト剤が近年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７−１１９１３８号公報等に代表される。
これらの開示技術ではスラグ粉末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型グラウト剤のおおくは、実際の細砂地盤へ注入すると、製造直後からの著しい増粘化現象によって注入作業中浸透性が極端に低下する課題を持つ。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、スラグ粒子へ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重大な課題を内在している。また同様に、陽イオン吸着交換能を有する粘土鉱物に起因するスラグ粒子の水和硬性阻害、具体的には珪酸カルシウム水和結晶またはカルシウムアルミネート水和結晶等の生成反応に必須なカルシウム陽イオンやアルミニウム陽イオンが粘土鉱物によって吸着消費される為にスラグ粒子の水和硬化反応が顕著に阻害され、結果として地盤の高強度固結化が未達となる重大な課題を内在している。
【０００７】
特に河川域周辺の細砂地盤は腐葉土またはフミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分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型グラウト剤やスラグ系懸濁型グラウト剤のいずれを使用したグラウチングに於いても、予想以上に著しい硬化阻害現象を受ける。しばしば固化が全く観察されかったり、目標固結強度に達しない等の数多くの問題を抱えている実態にある。すなわち問題となる砂質土地盤の懸濁型グラウト剤注入改良工事現場ではその薬液固結信頼性がまだ極めて不十分な実態にある。
特に、水ガラス−スラグ系懸濁型グラウト剤や水酸化ナトリウム−スラグ系懸濁型グラウト剤等の公知のグラウト用組成物では、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と共に環境負荷が大きいと懸念されるアルカリ刺激剤が広範囲に溶脱し、所定領域外へ広く拡散または流出する事となる。すなわち、フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分を比較的多く含む実地盤の注入に使用されると環境負荷の問題ならびに強度発現不良が助長されることが大きな問題となる。
【０００８】
懸濁型グラウト剤の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事が挙げられが、しかし該方法では新たな課題としてブリージング発生率が極めて高くなってしまう課題や強度低下が避けられない課題等を併発する。
【０００９】
以上の様に、すでに公知の懸濁型グラウト剤に於いては実地盤に好ましく採用出来、フミン質有機酸や陽イオン吸着交換能の強い粘土成分を比較的多く含む細砂地盤及び／または礫質地盤等を短時間内に確実に高強度かつ恒久的に固結する事ができる高度な硬化機能と、また更に、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懸濁型グラウト剤が見当たらない。
【００１０】
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型グラウト剤を市場に早期に提供する事の必要性が高まっている。
【００１１】
【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の強い粘土鉱物を比較的多く含む固結させずらい細砂地盤及び／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、不同沈下防止目的の為の地盤改良に際し、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、かつまたフミン質有機酸塩の溶脱による硬化阻害要因ならびに多価金属陽イオン吸着による硬化阻害要因を少なからず受けても、所定の時間内で確実に高強度に対象地盤を固結する事が出来、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の懸濁型グラウト剤を安価に安定的に提供する事にある。
【００１２】
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の懸濁型グラウト剤を提供する事にある。
（Ａ）調製後２０分以内はＢ型粘度計による６０回転・ローシェアー粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下／２０℃と低粘度な溶液であり、室温下の非流動化時間が０．２〜３００時間の範囲にあるホモゲル塊形成時のブリージング発生率が著しく抑制された懸濁型グラウト剤。
（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、懸濁型グラウト剤の懸濁液ライフに何等関係無く、長くとも浸透注入後１〜３日以内には該地盤のサンドゲル１軸圧縮強度を低くとも５０Ｎ／ｃｍ2以上と急速固結させることが可能な懸濁型グラウト剤。
【００１３】
（Ｃ）低くとも５リットル／分以上と経済的な高速浸透注入作業性を発揮する懸濁型グラウト剤。
（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低くとも３５ｃｍ以上の半径で確実に地盤改良を可能ならしめる懸濁型グラウト剤。
（Ｅ）固結体が長期間安定した強度特性を示す懸濁型グラウト剤。
（Ｆ）環境負荷の少ない懸濁型グラウト剤。
【００１４】
また併せて、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、前記した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それぞれ提供する事にある。
【００１５】
【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及び／または微細な生石灰と、特定された水溶性硫酸塩と、溶液型アルカリ刺激剤と、特定条件を満たす有機高分子系の分散助剤とをそれぞれ含有して成り、水／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が０．０００５〜０．０５の範囲にある懸濁型グラウト剤が前記課題を解決できる事を見出し本発明を達成した。
【００１６】
すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤とは、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及び／または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の範囲にある生石灰と、０．００１〜１重量％と希薄な水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤と、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、みょうばんからなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩と、下記の（１）〜（６）からなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤及び水とを含有し、水／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．０００５〜０．０５の範囲、水溶性硫酸塩としてグラウト総量１ｍ３中に１〜１００ｋｇの範囲、溶液型アルカリ刺激剤をグラウト総量１ｍ３中に固形分換算で０．００１〜１００ｋｇの範囲でそれぞれ含有させた懸濁型グラウト剤である。
（１）水酸化ナトリウム及び／または水酸化カリウム溶液
（２）炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムカリウム
（３）固形かんすいまたは液状かんすい
（４）アルミン酸ナトリウム及び／またはアルミン酸カリウム
（５）ＪＩＳ−３号アルカリ水ガラス溶液
（６）ｐＨが７．５〜１２にあるコロイダルシリカ溶液
【００１７】
本発明の懸濁型グラウト剤では好ましくは、水溶性硫酸塩として硫酸アルカリ金属塩の単独、または、硫酸アルカリ金属塩と過硫酸塩とを硫酸アルカリ金属塩：過硫酸塩の重量比率で表しその（９９：１）〜（１：９９）の範囲で併用使用し、かつグラウト総量１ｍ3中に１０〜５０ｋｇの範囲で含有させる事や、また例えば、溶液型アルカリ刺激剤として（１）〜（３）のいずれかとし、グラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．１〜５０ｋｇの範囲で含有させる事が良い。
【００１８】
またより更に好ましくは、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比が０．０１〜３の範囲にある事が更に好ましく、水砕スラグが（ＣａＯ＋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。また本発明の懸濁型グラウト剤では、水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲とした懸濁水溶液を主剤液Ａとし、一方、水溶性硫酸塩として硫酸ナトリウムの単独を選定しその２〜１０重量％と溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその０．０２〜５重量％とをそれぞれ含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｂとし、その主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液混合型とする事が最も特に好ましい事である。
【００１９】
また本発明の地盤改良方法とは、１ｋｇ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の全量を中和するの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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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、本発明の懸濁型グラウト剤を、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である。
【００２０】
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、その一つとして、１ｋｇ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の全量を中和するの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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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、本発明の懸濁型グラウト剤を、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゜鉛直方向に懸濁型グラウト剤を吐出させ、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型グラウト剤とを一体混合させて固結させる方法である。
【００２１】
ところで分子の慣性二乗半径とは、一般的に、無限希薄水溶液中に於いて１分子が占める自由占有体積または分子の広がり度合いを表すひとつの指標値であり、その数値が大きい程嵩高い占有面積または分子の広がりが高い事を意味する。
また本発明に於いては、その慣性二乗半径の数値は公知の慣性半径測定方法で得た数値で表されて良く、測定方法によって特に制約は無い。一般的には慣性半径分子量測定器で容易に求める事が出来る。
【００２２】
すなわち、本発明は次の（ａ１）〜（ａ１１）を提供するものである。
（ａ１）  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及び／または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の範囲にある生石灰と、０．００１〜１重量％水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤と、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、みょうばんから選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩と、以下の（１）〜（６）から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤及び水とを含有し、水／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が１〜６の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）比が０．００５〜０．０５の範囲、水溶性硫酸塩をグラウト総量１ｍ3中に１〜１００ｋｇの範囲、溶液型アルカリ刺激剤をグラウト総量１ｍ3中に０．００１〜１００ｋｇの範囲でそれぞれ含有させた懸濁型グラウト剤。
（１）水酸化ナトリウム及び／または水酸化カリウム溶液
（２）炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムカリウム
（３）固形かんすいまたは液状かんすい
（４）アルミン酸ナトリウム及び／またはアルミン酸カリウム
（５）アルカリ水ガラス溶液
（６）ｐＨが７．５〜１２にあるコロイダルシリカ溶液
【００２３】
（ａ２）水溶性硫酸塩として硫酸アルカリ金属塩の単独、または、硫酸アルカリ金属塩と過硫酸塩とを硫酸アルカリ金属塩：過硫酸塩の重量比率で表しその（９９：１）〜（１：９９）の範囲で併用使用し、かつグラウト総量１ｍ3中に１０〜５０ｋｇの範囲で含有させる事を特徴とする（ａ１）の懸濁型グラウト剤。
（ａ３）溶液型アルカリ刺激剤として（１）〜（３）のいずれかとし、グラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．１〜５０ｋｇの範囲で含有させる事を特徴とする（ａ１）または（ａ２）記載の懸濁型グラウト剤。
（ａ４）有機高分子系の分散助剤がその０．００１〜０．１重量％と希薄な水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が２００〜２，０００オングストロームの範囲にあるセメント用減水剤から選定された１種または２種以上とする事を特徴とする（ａ１）〜（ａ３）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【００２４】
（ａ５）（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比が０．０１〜３の範囲にある事を特徴とする（ａ１）〜（ａ４）にいずれか記載の懸濁型グラウト剤。
（ａ６）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（ａ１）〜（ａ５）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
（ａ７）水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲とした懸濁水溶液を主剤液Ａとし、一方、水溶性硫酸塩として硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムから選ばれた１種または２種以上としその２〜１０重量％と、溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその固形分換算で０．０２〜５重量％とをそれぞれ含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｂとし、その主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液混合型または１液型のいずれかとする事を特徴とする（ａ１）〜（ａ６）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【００２５】
（ａ８）水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲、更に、グラウト総量１ｍ3中に水溶性硫酸塩として硫酸ナトリウムの１０〜５０ｋｇとなる様にそれぞれの成分を含有させてなる懸濁水溶液を主剤液Ｃとし、一方、溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその固形分換算で０．０２〜５重量％を含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｄとし、その主剤液Ｃと硬化剤液Ｄの２液混合型または１液型のいずれかとする事を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤。
【００２６】
（ａ９）主剤液と硬化剤液の２液を地盤注入吐出する直前で、主剤液：硬化剤液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なる事を特徴とする（ａ７）または（ａ８）記載の懸濁型グラウト剤。
【００２７】
（ａ１０）１ｋｇ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の全量を中和するの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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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、（ａ１）〜（ａ９）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を、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。
【００２８】
（ａ１１）１ｋｇ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の全量を中和するの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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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、（ａ１）〜（ａ９）のいずれかに記載の懸濁型グラウト剤を、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゜鉛直方向に懸濁型グラウト剤を吐出させ、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（ａ１）〜（ａ９）記載のいずれかの懸濁型グラウト剤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。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の懸濁型グラウト剤では、その対象地盤は、１ｋｇ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の全量を中和するの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主な対象範囲となる。
また更には、１００ｇの改良対象地盤中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／または礫質地盤も好ましい対象範囲である。
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。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明の懸濁型グラウト剤とは、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（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１〜５０ｍ2／gの範囲にある消石灰（ロ−１）及び／または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の範囲にある生石灰（ロ−２）と、０．００１〜１重量％水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤（ハ）と、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、みょうばんからなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる水溶性硫酸塩（ニ）と、以下の（１）から（６）から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤（ホ）および水（ヘ）とを必須成分として含有させ、水（ヘ）／［消石灰（ロ−１）＋生石灰（ロ−２）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が１〜６の範囲、分散助剤（ハ）／［消石灰（ロ）＋生石灰（ロ−２）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が０．０００５〜０．０５の範囲、水溶性硫酸塩（ニ）をグラウト総量１ｍ3中に１〜１００ｋｇの範囲、溶液型アルカリ刺激剤（ホ）をグラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．００１〜１００ｋｇの範囲でそれぞれ含有させた懸濁型グラウト剤である。
（１）水酸化ナトリウム及び／または水酸化カリウム溶液
（２）炭酸ナトリウム及び／または炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムカリウム
（３）固形かんすいまたは液状かんすい
（４）アルミン酸ナトリウム及び／またはアルミン酸カリウム
（５）アルカリ水ガラス溶液
（６）ｐＨが７．５〜１２にあるコロイダルシリカ溶液
【００３２】
ところで、粒径加積曲線上に於ける９５重量％粒子径が１５μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ2／gの範囲にある水砕スラグ（イ）を以下の記載では単に水砕スラグ（イ）と呼ぶことがある。
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（ロ−１）を以下の記載では単に消石灰（ロ−１）と呼ぶことがある。
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の範囲にある生石灰（ロ−２）を以下の記載では単に生石灰（ロ−２）と呼ぶことがある。
０．００１〜１重量％と希薄な水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤（ハ）を以下の記載では単に分散助剤（ハ）と呼ぶことがある。
重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、みょうばんからなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上の水溶性硫酸塩（ニ）を以下の記載では単に水溶性硫酸塩（ニ）と呼ぶことがある。
【００３３】
本発明の懸濁型グラウト剤では、より好ましい態様例として、水／［消石灰（ロ−１）＋生石灰（ロ−２）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が１〜５の範囲、分散助剤（ハ）／［消石灰（ロ−１）＋生石灰（ロ−２）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が０．００５〜０．０２の範囲、［消石灰（ロ−１）＋生石灰（ロ−２）］／水砕スラグ（イ）の重量比が０．０１〜３の範囲、水溶性硫酸塩（ニ）として硫酸ナトリウムをグラウト総量１ｍ3中に１０〜５０ｋｇの範囲で含有させた懸濁型グラウト剤を挙げる事が出来る。
また更に好ましくは、溶液型アルカリ刺激剤（ホ）として（１）〜（３）のいずれか１種とし、グラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．１〜５０ｋｇの範囲でそれぞれ含有させた懸濁型グラウト剤がより好ましい。
【００３４】
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度加積曲線の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（μｍ：ミクロン）で表され、一般的に９５重量％の粒子の全てが１５μｍを下まわる事を意味するものである。
また、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（ロ−１）及び／または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の範囲にある生石灰（ロ−２）と、０．００１〜１重量％水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い有機高分子系の分散助剤（ハ）と、水溶性硫酸塩（ニ）と、前記（１）〜（６）から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤（ホ）とを含有し、分散助剤（ハ）／［消石灰（ロ−１）＋消石灰（ロ−１）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が０．０００５〜０．０５の範囲、水溶性硫酸塩（ニ）をグラウト総量１ｍ3中に１〜１００ｋｇの範囲、溶液型アルカリ刺激剤（ホ）をグラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．００１〜１００ｋｇの範囲でそれぞれ含有させたグラウト用粉体組成物であっても本発明の懸濁型グラウト剤として広く含有されることは明らかである。その理由は、前記したグラウト用粉体組成物を注入現場に運び、そこで所定量の水（ヘ）を加えて、水（ヘ）／［消石灰（ロ−１）＋消石灰（ロ−１）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が１〜６の範囲となる様に懸濁調製する事で、容易に本発明の懸濁型グラウト剤が得られる事からである。
【００３５】
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、光散乱式粒度分布測定器の使用によるものである。
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の方法で求める方法が例示出来る。
【００３６】
粒径加積曲線上に於ける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、平炉水砕スラグ等に代表される金属製錬副産物の１種または２種以上から成るものが挙げられる。
その中でもより更に好ましくは、日本工業規格・ＪＩＳ−Ｒ−５２０２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％、Ａｌ2Ｏ3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スラグであり潜在水硬性（潜在的な水和硬化性）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超微粒子状の水砕スラグ粉であれば好ましく使用できる。
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は示さない。
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１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全く出来ない等の障害をきたす事が一般的な事実としてあり、アルカリ溶液硬化剤は総じてその傾向が顕著に表れる。
【００３８】
本発明の懸濁型グラウト剤ではアルカリ刺激剤成分として作用するものとして消石灰（ロ−１）と生石灰（ロ−２）が挙げられる。生石灰は水と合うと消石灰となり、消石灰の飽和溶液は強いアルカリ性を示すことがその理由である。
また、消石灰の飽和溶液は約０．１重量％水酸化カルシウム溶液であることが知られ極めて希薄なアルカリ性溶液であることから水砕スラグへのアルカリ刺激能としては極めて緩慢な作用効果を長時間に渡って継続保持できる。本発明の懸濁型グラウト剤では消石灰（ロ−１）及び／または生石灰（ロ−２）の配合濃度にあまり関係されることなくそのスラリー溶液粘度は低く押さえる事が出来る。
【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％以上おお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）に関わる必須要件としては、９５重量％粒子径（ｄ95）が１５μｍ以下でかつ比表面積が０．８５〜３ｍ2／gの範囲にある事である。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１〜２ｍ2／g、より好ましくは１〜１．５ｍ2／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１ｍ3当り１００〜５００ｋｇ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固結体の強度が低く実用性にとぼしいからである。
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粘度が課題（Ａ）に示した最大値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の範囲にある超微粒子状の消石灰（ロ−１）及び／または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の範囲にある超微粒子状の生石灰（ロ−２）が挙げられる。
消石灰（ロ−１）及び／または生石灰（ロ−２）は水砕スラグの持つ潜在水硬性を顕在化させる物質として、ならびに高強度な固結体を与える珪酸カルシウム水和結晶、カルシウムアルミネート水和結晶、エトリンガイト等の地盤強化安定に有効な水和結晶体の成長をうながす上で欠かせない。またカルシウムイオンの供給源としても本発明の構成成分として必須な成分の一つである。
【００４２】
その消石灰（ロ−１）及び／または生石灰（ロ−２）の９５重量％粒子径サイズ及び比表面積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る。例えば、その（ロ−１）及び／または（ロ−２）自体の９５重量％粒子径（ｄ95）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、砂質土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長くとも７日以内と短時間に固化強化する事が極めて困難となるからである。
【００４３】
消石灰（ロ−１）成分はその製造方法や粉砕方法等によって特に制約は受ける事は無く、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１〜５０ｍ2／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以下にあり、かつまたその比表面積が１．２〜４５ｍ2／gの範囲、好ましくは１．５〜４０ｍ2／g、より好ましくは２〜３０ｍ2／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の消石灰粉は、当然好ましく使用出来る。
【００４４】
また本発明記載の消石灰（ロ−１）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よい。
また本発明記載の生石灰（ロ−２）はその純度にも特に制約は無く、例えば数十重量％以内で消石灰成分を含有するものであってよい。
以下の説明では「消石灰（ロ−１）及び／または生石灰（ロ−２）」を一括して単に石灰（ロ）と総称し、同様に「消石灰及び／または生石灰」を一括して単に石灰と総称する。
【００４５】
本発明の懸濁型グラウト剤では、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く、石灰（ロ）／水砕スラグ（イ）の比が０．０１〜３の範囲、特に好ましくは０．０２〜１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。
【００４６】
本発明の懸濁型グラウト剤では、水（ヘ）／［石灰（ロ）＋水砕スラグ（イ）］の重量比が１〜６の範囲とする事が肝要である、好ましくは水（ヘ）／［石灰（ロ）＋水砕スラグ（イ）］の重量比を１〜５の範囲とする事がより好ましい。
また、水砕スラグ（イ）の微粉末と石灰（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、現場で所定量の以下、分散助剤（ハ）、水溶性硫酸塩（ニ）、前記（１）から（６）から選ばれた少なくとも１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤（ホ）および水（ヘ）とを加えて本発明の懸濁型グラウト剤を適宜調整して良い。
【００４７】
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分散助剤（ハ）成分があげられる。
その分散助剤（ハ）の必須要件として、０．００１〜１重量％水溶液の分子量分布測定から求められた慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上と嵩高い水溶性有機高分子系の分散助剤を使用する事が挙げられる。より好ましくは（ハ）の慣性二乗半径が２００〜２，０００オングストロームの範囲、最も好ましくは５００〜２，０００オングストロームの範囲にある事が最も好ましい。
前記分散助剤（ハ）としては、特に制約する物では無いが、例えば、希薄な該水溶液中に於いてその自由占有面積（溶液中での嵩高さ）を表すひとつの指標である慣性二乗半径が低くとも１５０オングストローム以上ある以下のいわゆるセメント用減水剤が代表的な具体例として挙げられる。
【００４８】
そのセメント用減水剤には、例えばナフタレンスルフォン酸ホルムアルデヒド縮合誘導体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誘導体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出来、それらの１種または２種以上を併用使用して良い。また更に、前記した化合物群の中から、慣性二乗半径が１５０オングストローム以上、好ましくは２００〜２，０００オングストロームの範囲にあるセメント用減水剤を選択し本発明記載の分散助剤（ハ）として選定使用する事は大いに好ましい。特に最も好ましくは、前記要件と共にその重量平均分子量が１×１０4乗〜１×１０6の範囲にある（ハ）を選定使用する事は特に好ましい。
【００４９】
本発明記載の分散助剤（ハ）のより更に好ましい物としては、慣性二乗半径が５００〜２，０００オングストロームにある水溶性ポリカルボン酸系高分子化合物やそれらのアルカリ塩類の１種とする事が特に最も好ましい。
ところで、本発明記載の分散助剤（ハ）として、慣性二乗半径が１５０オングストローム未満の物を選定使用した場合、得られるスラグ系懸濁型グラウト剤は、［本発明が解決しようとする課題］の項に挙げた（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）の課題がそれぞれ解決出来ない。
【００５０】
すなわち、慣性二乗半径が１５０オングストローム未満の（ハ）の使用では、その使用割合を高めても、十分な高速注入作業性と高速浸透作業性と短期固結信頼性とを満足する低粘度な懸濁型グラウト剤が得られない傾向にある。すなわち、本発明記載の分散助剤（ハ）に関わる要件として挙げた慣性二乗半径が１５０オングストローム未満の嵩高く無い（ハ）の使用では、得られる懸濁型グラウト剤の６０回転・ローシェアー粘度を３０ｍＰａ・ｓ以下とすることは到底困難な傾向にある。その理由はまだ十分あきらかになっていないが、懸濁状態下にある各１次粒子の粒子間距離が短く、相互に強く影響し合って自由拡散力を抑制し合っている為と考えられる。
【００５１】
分散助剤（ハ）は室温で固体またはあらかじめ水に溶解してなる濃厚溶液等であって良く、それ自体の取扱形態等の違いによって本発明は何等制約は受けない。なお濃厚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、その有効固形分換算で表される分散助剤／（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整する事が肝要なこととして挙げられる。
【００５２】
分散助剤（ハ）／［石灰（ロ）＋水砕スラグ（イ）］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（ヘ）を必要とする。その結果、到達グラウト固結強度が低く、耐久性に欠ける事となる。
また一方、分散助剤（ハ）／［石灰（ロ）＋水砕スラグ（イ）］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分散安定性ならびに低粘度化効果が見出せないばかりか高コストとなる。
【００５３】
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水溶性硫酸塩（ニ）がある。
水溶性硫酸塩（ニ）とは重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸アルカリ金属塩、過硫酸塩、チオ硫酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、みょうばんからなる群から選ばれた少なくとも１種または２種以上を意味し、本発明の懸濁型グラウト剤に関わる必須要件としては、グラウト総量１ｍ3中にその水溶性硫酸塩（ニ）を１〜１００ｋｇの範囲で含有させることである。より好ましくは５〜８０ｋｇの範囲、最も好ましくは１０〜５０ｋｇの範囲とすることが良い。
【００５４】
前記、重硫酸塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。例えば、重硫酸ナトリウム（別名；硫酸水素ナトリウム）、重硫酸カリウム（別名；硫酸水素カリウム）、重硫酸リチウム（別名；硫酸水素リチウム）、重硫酸アンモニウム（別名；硫酸水素アンモニウム）などで代表され、その無水物及び／または１〜７水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくは重硫酸ナトリウム及び／または重硫酸カリウムとする事が優位である。
前記、亜硫酸塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸リチウム、亜硫酸アンモニウムなどで代表され、その無水物及び／または複水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくは亜硫酸ナトリウム及び／または亜硫酸カリウムとする事が優位である。
前記、重亜硫酸塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。
例えば、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸リチウム、重亜硫酸アンモニウムなどで代表され、その無水物及び／または複水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくは重亜硫酸ナトリウム及び／または重亜硫酸カリウムとする事が優位である。
【００５５】
前記の硫酸アルカリ金属塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。例えば、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸ナトリウムリチウム、硫酸カリウム、硫酸カリウムリチウム、硫酸リチウム、硫酸アンモニウムなどで代表され、その無水物及び／または１〜１２水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくは硫酸ナトリウム及び／または硫酸カリウムとする事が優位である。
前記の過硫酸塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸リチウム、過硫酸アンモニウムなどで代表され、その無水物及び／または１〜１２水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくは過硫酸ナトリウム及び／または過硫酸カリウムとする事が優位である。
【００５６】
前記、チオ硫酸塩としては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。
例えば、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸リチウム、チオ硫酸アンモニウムなどで代表され、その無水物及び／または複水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくはチオ硫酸ナトリウム及び／またはチオ硫酸カリウムとする事が優位である。
前記の硫酸マグネシウムとしては無水物及び／または複水塩等を例示出来、硫酸アルミニウムとしては無水物及び／または複水塩等を例示出来る。
また、前記のみょうばんとしては、すでに公知の物質として良く、特に制約は無い。例えば、カリウムみょうばん、ナトリウムみょうばん、リチウムみょうばんなどで代表され、その無水物及び／または複水塩を例示出来る。またそれらを複数で併用してよい。より好ましくはナトリウムみょうばん及び／またはカリウムみょうばんとする事が優位である。
【００５７】
前記した内、本発明の懸濁型グラウト剤に用いられる水溶性硫酸塩（ニ）として、特に、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムから選ばれた１種または２種以上とする態様例が良い。また最も好ましい例としては、水溶性硫酸塩（ニ）として硫酸ナトリウムの単独からなる例が挙げられる。硫酸ナトリウムの１２水塩は別名ボウ硝といわれ、広く天然に存在していて環境負荷が小さいことから大いに好ましい例である。
【００５８】
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前記した（１）〜（６）のいずれか１種または２種以上からなる溶液型アルカリ刺激剤（ホ）がある。
その溶液型アルカリ刺激剤（ホ）成分の必須要件としては、グラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．００１〜１００ｋｇの範囲とすることである。より好ましくは０．０５〜８０ｋｇの範囲、最も好ましくは０．１〜５０ｋｇの範囲とすることが良い。
溶液型アルカリ刺激剤（ホ）をグラウト総量１ｍ3中に固形分換算で０．００１ｋｇ以下の使用では、ホモゲル塊生成時のブリージング率を低く抑制出来ないからであり、また１００ｋｇ以上の使用は経済性や低粘度化とその長時間保持性に欠ける傾向が顕著であるからである。
【００５９】
またより好ましい溶液型アルカリ刺激剤としては（１）〜（３）のいずれか１種とすることが良く、特に好ましくは（２）または（３）の１種である。
（１）の溶液型アルカリ刺激剤としては特に制約するものでは無いが、５重量％以下の水酸化ナトリウム及び／または５重量％以下の水酸化カリウム溶液を充てることが良い。またその混合物であっても良い。また（２）の溶液型アルカリ刺激剤では固体状の炭酸ナトリウム、同炭酸カリウム、同炭酸ナトリウムカリウム、飽和濃度以下の炭酸ナトリウム、同炭酸カリウム、同炭酸ナトリウムカリウムを充てて良く、１種または２種以上の混合物であっても良い。
（３）固形かんすいまたは液状かんすいとは、前記（２）と第２及び／または第３燐酸アルカリ金属塩類を含有してなる組成物である。
【００６０】
（４）アルミン酸ナトリウム及び／またはアルミン酸カリウムとしては特に制約するものでは無いが、固体アルミン酸ナトリウム、固体アルミン酸カリウム、３０重量％以下のアルミン酸ナトリウム溶液、３０重量％以下のアルミン酸カリウム溶液等を適宜充てることが良い。またその混合物であっても良い。
（５）アルカリ水ガラス溶液としては特に制約するものでは無いが、水溶性の珪酸ナトリウム及び／または珪酸カリウムであってよい。特に日本工業規格製品である１〜４号アルカリ水ガラス溶液、オルト珪酸ナトリウム溶液、オルト珪酸カリウム溶液が挙げられ、１〜３号珪酸ナトリウム溶液が最も好ましい例である。
（６）ｐＨが７．５〜１２にあるコロイダルシリカ溶液としては特に制約するものでは無いが、水溶性の珪酸ナトリウム及び／または珪酸カリウムを出発原料としナトリウムイオンを除去する形で脱水縮合反応させて高分子量化してなる、３００ｎｍ以下のコロイダルシリカをおよそ４０重量％以下の濃度で含有してなる判懸濁溶液とすることが良い。
【００６１】
本発明記載の、水砕スラグ（イ）の微粉末と石灰（ロ）の微粉末と固形状の分散助剤（ハ）と、更に水溶性硫酸塩（ニ）と、固体粉末状の溶液型アルカリ刺激剤（ホ）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し、本発明の懸濁型グラウト剤を調整する態様であっても何等差し支えない。
１パック包装の際に使用される包装材料には特に制約は無く、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おおいに好ましい。
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。
【００６２】
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）の微粉末と石灰（ロ）の微粉末と更に固形状の分散助剤（ハ）と更に水溶性硫酸塩（ニ）と、常温で固体状の溶液型アルカリ刺激剤（ホ）とを、事前に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整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や滑り破壊や不同沈下等の要因によって重大災害の発生が予想される脆弱な細砂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、不同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、事前に前記した５つの必須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。
【００６３】
本発明の懸濁型グラウト剤では、水砕スラグ（イ）の微粉末と石灰（ロ）の微粉末と固形状の分散助剤（ハ）と水溶性硫酸塩（ニ）及び常温で固体状の溶液型アルカリ刺激剤（ホ）からな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。
【００６４】
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（ヘ）がある。
水（ヘ）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の水があげられる。
【００６５】
本発明の懸濁型グラウト剤では水砕スラグ（イ）と石灰（ロ）と分散助剤（ハ）と水溶性硫酸塩（ニ）と溶液型アルカリ刺激剤（ホ）及び水（ヘ）の各必須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。以下にその理由を簡単に記す。
まず省石灰及び／または生石灰を含有せず、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事による。
次に水砕スラグを含有せず、消石灰及び／または生石灰と分散助剤と水の３〜４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ことによる。
また分散助剤を全く含まず、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水の３〜４成分で構成された懸濁組成物または水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と水の４〜５成分で構成された懸濁組成物、または、さらにその系に溶液型アルカリ刺激剤を加えてなる懸濁型グラウト剤等では、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少なからず観察される。しかし本発明者等は、例えば、水／（水砕スラグ＋消石灰＋生石灰）の重量比で０．５〜５の範囲にある該懸濁組成物をそれぞれ調製し、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及び／または生石灰の現場１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している事を見出したことによる。
【００６６】
より詳しくは、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水の３〜４成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と溶液型アルカリ刺激剤と水の４成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と溶液型アルカリ刺激剤と水の５〜６成分系のいずれかで構成され、かつ、水／（水砕スラグ＋消石灰＋生石灰）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整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要であった。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ことによる。
【００６７】
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グラウト総量１ｍ3中に２００〜５００ｋｇの範囲で高濃度に含有させてなる該３〜４または該４〜５または該５〜６成分系組成物では、概して、Ｂ型粘度計による２０℃，６０回転ローシェアー粘度（初期粘度）が３０ｍＰａ・ｓ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５リットル／分以上の注入速度条件指標値を満たす事が全く出来ない問題点が見出されたことによる。
【００６８】
ところで、Ｂ型粘度計による２０℃，６０回転ローシェアー粘度（初期粘度）が３０ｍＰａ・ｓを大きく超える懸濁溶液組成物を無理矢理５リットル／分以上の注入速度で実細砂地盤に対して注入を強行した場合、しばしば脈状注入となる。その結果、地盤の著しい隆起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。
【００６９】
前記した、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と溶液型アルカリ刺激剤と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と溶液型アルカリ刺激剤と水の５〜６成分系、で構成された懸濁溶液組成物群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とか、または同様に消石灰も微粒子化を高めるなどの手段が容易に考えられが、その場合には、一般的な傾向として、該系の初期動的粘度が更に高くなる、１次分散に要する時間が更に長くなる、等の現場注入作業性が益々悪化する方向にある。
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手段では細砂地盤への浸透性が極度に悪化する方向にあることによる。
【００７０】
すなわち、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と溶液型アルカリ刺激剤と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と水溶性硫酸塩と溶液型アルカリ刺激剤と水の５〜６成分系のいずれかで構成された懸濁溶液組成物群は著しく流動性に欠けるなど、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。
【００７１】
また水溶性硫酸塩を全く含まず、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と溶液型アルカリ刺激剤と水の４〜５成分系、または、水砕スラグと消石灰及び／または生石灰と分散助剤と溶液型アルカリ刺激剤と水の５〜６成分で構成された懸濁組成物等では、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は少なからず観察される。しかし本発明の解決すべき課題をすべて同時に達成出来ない事がその理由である。
【００７２】
以上の理由から、本発明の懸濁型グラウト剤では前記した様に特定要件を満たした水砕スラグ（イ）と特定要件を満たした石灰（ロ）と特定要件を満たした分散助剤（ハ）と限定された水溶性硫酸塩（ニ）と限定された溶液型アルカリ刺激剤（ホ）及び水（ヘ）の各成分を必ず含有している事が必須構成要件である。
水は注入現場で容易に調達できるので本発明の懸濁型グラウト剤では水砕スラグ（イ）と特定要件を満たした石灰（ロ）と特定要件を満たした分散助剤（ハ）と水溶性硫酸塩（ニ）と溶液型アルカリ刺激剤（ホ）からなる懸濁型グラウト剤・粉体組成物も本発明の懸濁型グラウト剤に広く包含されることはあきらかである。
【００７３】
本発明の懸濁型グラウト剤では注入地盤（砂質土地盤）と接するまたは混合される事で、水砕スラグの水和硬化反応等をより一層促進・活性化させる上で前記の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）及び（ホ）の使用は絶対に欠かせない。
【００７４】
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）〜（ｇ）に示した各種の添加助剤が、より好ましくは（ａ）〜（ｇ）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。
【００７５】
（ａ）は、以下に示された燐酸塩類（ａ）である。
その燐酸塩類（ａ）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燐酸アルカリ金属塩には燐酸水素２ナトリウム、燐酸水素２カリウム、燐酸水素２リチウム等の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。また第３燐酸アルカリ金属塩には燐酸３ナトリウム、燐酸３カリウム、燐酸３リチウム等の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。
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やそれらの含水塩類を例示出来る。また第３アルカリ土類金属燐酸塩には燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム等の無水物やそれらの含水塩類を例示出来る。
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の範囲で併用使用して良い。
（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当り固形分換算で０．０１〜５ｋｇの範囲で併用使用して良い。
【００７６】
また（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）があげられる。その非水硬性の無機微粒子（ｃ）としては例えば、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。非水硬性の無機微粒子（ｃ）はグラウト総量１ｍ3当り２０〜２５０ｋｇの範囲で併用使用させる事ができる。
（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。それらの水硬性無機微粒子（ｄ）をグラウト総量１ｍ3当り２０〜２５０ｋｇの範囲で併用使用させる事ができる。
（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、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１ｍ3当り前記セメント用硬化遅延剤の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。
【００７７】
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。
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。
また（ｇ）としては、公知の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。
【００７８】
本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、基本的に１液型または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）または１液注入（いわゆる１ショット工法）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（イ）粉末と分散助剤（ニ）と石灰（ロ）及び水（ヘ）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水溶性硫酸塩（ホ）と溶液型アルカリ刺激剤（ハ）と水（ヘ）とからなる溶液とする態様や、また更に、主剤液として水砕スラグ（イ）粉末と分散助剤（ハ）と石灰（ロ）と水溶性硫酸塩（ニ）及び水（ヘ）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溶液型アルカリ刺激剤（ホ）と水（ヘ）とからなる溶液とする態様が一般的で好ましい。
ところで、本発明の懸濁型グラウト剤の特徴は、［発明が解決しようとする課題］の項の（Ａ）〜（Ｆ）項の課題を全て同時に満足する事である。
【００７９】
本発明の懸濁型グラウト剤はその液ライフを最大１００時間程度、好ましくは０．３５〜５０時間の範囲にすることも容易に可能である。かつまた、その様に極めて長い液ライフを持つ一方、豊浦標準砂や１〜５号珪砂等で代表される高純度珪砂を始めとし、本発明記載の対象地盤の砂質土類が混和されると長くとも３日以内には５０Ｎ／ｃｍ2以上のサンドゲル強度を持つ地盤へと改質出来る活性を特に兼備していることがその最大の特徴である。
そのゆえ、例えば本発明の懸濁型グラウト剤の内、液ライフが１時間以上１００時間未満とした組成物では１液型で取り扱え、注入現場以外の遠い場所で予め調整し、注入現場にその１液化してなる本発明の懸濁型グラウト剤を搬送してそのまま現場注入作業に供する事ができる点は、従来に無い本発明の懸濁型グラウト剤の性質である。
【００８０】
１液からなる本発明の懸濁型グラウト剤に於いては、前記した各構成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（イ）粉末と石灰（ロ）粉末ならびに分散助剤（ハ）とを事前に仕込だ後、水溶性硫酸塩（ニ）を加え、更に所定量の溶液型アルカリ刺激剤（ホ）と水（ヘ）とを追添加して懸濁１液としたり、またその逆であったり任意として良い。
また前記した様に、水砕スラグ（イ）粉末と石灰（ロ）粉末と固形の分散助剤（ハ）と固体の水溶性硫酸塩（ニ）と常温で固体状の溶液型アルカリ刺激剤（ホ）とをそれぞれ所定量ドライブレンド・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液化現地調製法などの態様例が好ましく採用できる。
【００８１】
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、好ましいは水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲とした懸濁水溶液を主剤液Ａとし、一方、硫酸アルカリ金属塩として硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムから選ばれた１種または２種以上としその２〜１０重量％の範囲、溶液型アルカリ刺激剤として（２）または（３）のいずれかとし、その固形分換算で０．０２〜５重量％の範囲で含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｂとし、その主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液混合型または１液型のいずれかとする事がよい。
また、別の調整方法として例えば、水／水砕スラグの重量比で０．５〜５の範囲、（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの重量比で０．０１〜３の範囲、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比が０．００５〜０．０２の範囲とした懸濁水溶液を主剤液Ａとし、更に、グラウト総量１ｍ3中に水溶性硫酸塩として硫酸ナトリウムの１０〜５０ｋｇとなる様にそれぞれの成分を含有させてなる懸濁水溶液を主剤液Ｃとし、一方、溶液型アルカリ刺激剤として前記（２）または（３）の１種を選定しその固形分換算で０．０２〜５重量％を含有させてなる水溶液を硬化剤液Ｄとし、その主剤液Ｃと硬化剤液Ｄの２液混合型または１液型のいずれかとする事を特徴とする懸濁型グラウト剤がより更に好ましい。
【００８２】
また主剤液Ａと硬化剤液Ｂの２液または主剤液Ｃと硬化剤液Ｄの２液のいずれかを、地盤注入吐出する直前で、主剤液：硬化剤液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してなる２液混合型または１液型のいずれかの懸濁型グラウト剤とする事がより更におおいに好ましく、より優位な態様にはその１液型懸濁型グラウト剤が挙げられる。
【００８３】
本発明の地盤改良工法について以下記述する。
本発明の地盤改良方法とは、１ｋｇ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の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１００ミリ当量未満の高有機酸含有の細砂地盤及び／または礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満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、加圧下に浸透固結させる方法である。
特に限定制約する物では無いが、一般的には本発明の懸濁型グラウト剤を大気圧以上最大５ＫＮ／ｃｍ2（ゲージ圧力）以下の範囲、より好ましくは２．５〜５ＫＮ／ｃｍ2（ゲージ圧力）の範囲の吐出圧で地盤浸透注入作業する事が良く、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１液から成る本発明の懸濁型グラウト剤を１ショット方式でグラウト注入用単管を介して地盤中に加圧浸透固結させる方法を挙げることが出来る。
【００８４】
次に本発明のグラウト剤組成物を使用した連続地中杭または連続地中壁の構築方法とは、１ｋｇ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の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１００ミリ当量未満の高有機酸含有のシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤、及び／または、１００ｇの改良対象地盤中５０ミリ当量未満のカルシウム陽イオン吸着交換能を有するシルト細砂地盤及び／またはシルト礫質地盤に対し、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゜鉛直方向に本発明の懸濁型グラウト剤を吐出させる。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型グラウト剤とを一体混合させて固結させてなる、いわゆるジェットミキシング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。
【００８５】
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懸濁型グラウト剤とを組合せて行なう復相注入による地盤改良用途が挙げられる。
前記した水ガラス系グラウト剤には例えば、特開昭５５−１６０７４号、特開昭５５−１１８９９３号、特開昭５５−１４４０８２号、特開昭５８−１８３１８３号、特開昭６０−２１５６８５号、特開昭６２−１８１３８７号、特開昭６３−１０６８９号公報等が例示でき、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、水ガラス半懸濁型グラウト剤には例えば、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０１−１２３４４９１号、特開平０１−２５２６８７号、特開平０２−２２２４８５号、特開平０７−１６６１６３号公報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は、例えば、特開平０６−２１９７９６号、特開平０８−１０９３７８号公報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。
【００８６】
【実施例】
以下に本発明の実施例、比較例を示すが、本発明は実施例によって何等制約や限定はされない。また、例中の％、部とはそれぞれ重量％、重量部を意味し、Ｌ、ｍＬとはリットル、ミリリットルをそれぞれ意味する。
本発明の実施例、比較例として使用するために調整された懸濁型グラウト剤の配合は、表４と表８にそれぞれ記載した。またそれぞれの配合について水／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比、分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比、主剤液中に於ける消石灰／水砕スラグの配合重量比、グラウト総量１ｍ3中に占める水溶性硫酸塩量、グラウト総量１ｍ3中に占める溶液型アルカリ刺激剤の固形分換算仕込量は表５に、また水／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比、分散助剤／（消石灰＋生石灰＋水砕スラグ）の重量比、主剤液中に於ける（消石灰＋生石灰）／水砕スラグの配合重量比、グラウト総量１ｍ3中に占める水溶性硫酸塩量、グラウト総量１ｍ3中に占める溶液型アルカリ刺激剤の固形分換算仕込量は表１０に、それぞれ記載した。
【００８７】
ところで、本発明の実施例および比較例に於いて使用した原材料は以下の物を用いた。
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。ただし、表１記載の９５％最大粒子径（ｄ95）とは光学式粒度分布測定器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として表示。
【００８８】
【表１】
0004505063.tif 000002
【００８９】
２．消石灰
表２に示した微粒子状の消石灰を使用した。
この内、消石灰１とは、一般ゴミの焼却ガス中の有害塩素系ガス吸着剤用に開発された超微粒子消石灰製品群の中から選ばれたものであり、消石灰２、消石灰３は汎用の市販微粒子消石灰である。
また表２中に記載の９５％最大粒子径（ｄ95）とは光学式粒度分布測定器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。
【００９０】
【表２】
0004505063.tif 000003
【００９１】
３．生石灰
試薬の生石灰を密閉乾燥下にボールミルで粉砕後、更に篩いで分級し、およそ９５％最大粒子径（ｄ95）が１５．２μｍ、ブレーン値が４５ｍ2／ｇの超微粒子状生石灰を用意した。その物を以下の実施例中では生石灰１（略記号ではＣＫ１）と表示した。
また、肥料業界向けに市販の生石灰を入手し、その物は９５％最大粒子径（ｄ95）が４５．２μｍ、ブレーン値がおよそ０．８〜１．０ｍ2／ｇと判明。その物を以下の実施例中では生石灰２（略記号ではＣＫ２）と表示した。
４．分散助剤
表３に示した３種類の分散助剤を使用した。
ただし、表３中に記載の固形分とは、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。
【００９２】
【表３】
0004505063.tif 000004
【００９３】
５．水溶性硫酸塩
重硫酸塩の例として重硫酸ナトリウム・１水塩（試薬品）を用意した。
硫酸アルカリ金属塩の例として、それぞれ硫酸ナトリウム無水物（以下の記載では単に硫酸ソーダと表示）（試薬品）、硫酸カリウム無水物（以下の記載では単に硫酸カリと表示）（試薬品）、硫酸ナトリウムカリウム無水物（試薬品）を用意した。
重亜硫酸塩の例として重亜硫酸ナトリウム無水物（試薬品）を用意した。
過硫酸塩の例として過硫酸カリウム無水物（試薬品）を用意した。
チオ硫酸塩の例としてチオ硫酸ナトリウム無水物（試薬品）を用意した。
硫酸マグネシウムとしては硫酸マグネシウム・１２水塩（試薬品）［略記号で（硫Ｍｇ）と称する］を、硫酸アルミニウムとしては硫酸アルミニウム・１２水塩（試薬品）［略記号で（硫Ａｌ）と称する］を、みょうばんとしては硫酸カリウムアルミニウム（別名；カリウムみょうばん）（試薬品）を用意した。
６．溶液型アルカリ刺激剤
（１）として５％水酸化ナトリウム溶液；各例中には単に（１）と略称表示した。
（２）として炭酸ナトリウム；各例中には単に（２）と略称表示した。
（３）として固形かんすい［無水炭酸ナトリウムの２２％と炭酸カリウムの７７．８％と燐酸水素２ナトリウムの０．２％とからなる固形混合物］：各例中には単に（３）と略称表示した。
（４）として２８％アルミン酸ナトリウム溶液を充てた。：各例中には単に（４）と略称表示した。
（５）として市販のＪＩＳ−３号水ガラス溶液をそのまま充てた。（ＪＩＳとは日本工業規格の意味）：各例中には単に（５）と略称表示した。
（６）ｐＨ７．５〜１２のコロイダルシリカ溶液として、市販品；ｐＨが９．５、平均約２０ｎｍサイズのコロイダルシリカの３０％含有溶液をそのまま使用した。：各例中には単に（６）と略称表示した。
【００９４】
７．砂質土
本発明の実施例または比較例に於いて、高速浸透性に関わる評価の試験、サンドゲル強度特性の試験、耐久性試験、大規模注入試験等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）単に称する］及び茨城県利根川流域産の川砂［以下砂質土（ＩＩ）と単に称する］のいずれかを用いた。
砂質土（Ｉ）については、最大粒子径（ｄ99.9）；約５ｍｍ、平均粒子径（ｄ50）が約４００μｍ、フミン質有機酸量：１０〜１５ミリ当量ＮａＯＨ／ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３０〜３５ミリ当量／１００ｇであった。
砂質土（ＩＩ）については、最大粒子径（ｄ99.9）；約２ｍｍ、平均粒子径（ｄ50）が約２００μｍ、フミン質有機酸量：６０〜６５ミリ当量ＮａＯＨ／ｋｇ，カルシウム陽イオン吸着交換能：３〜５ミリ当量／１００ｇであった。
なお、上記フミン質有機酸量とは砂質土と１０倍量の１規定水酸化ナトリウム溶液を混合し、１時間加熱下にフミン質有機酸の抽出中和処理を行って後、抽出母液を得て、その母液をフェノールフタレイン指示薬の存在下に１規定塩酸溶液で逆滴定して求めた水酸化ナトリウム消費量のミリ当量数で表した値である。
いずれの砂質土モデル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）自体はその粒度分布が豊浦標準砂にほぼ匹敵するものであった。
【００９５】
本発明の実施例及び比較例に於いて実施した試験方法については以下の通である。
ａ．初期ローシェアー粘度（以下の記載では単に初期粘度とも言う）
主剤と硬化剤とを含む調整直後の懸濁型グラウト剤を２０℃に保ち、Ｂ型粘度計６０ｒｐｍにて測定した値をローシェアー粘度とした。
ｂ．流動性消失時間
主剤と硬化剤とを含む調整直後の懸濁型グラウト剤を静置状態で放置し、主剤と硬化剤とを混合した時点を基点とし、懸濁型グラウト剤をときどき傾斜させて懸濁液部の流動性が失われた時点までに要した時間を計測し、流動性消失時間として表示。
ｃ．高速浸透性に関わる評価の方法
３００ｍｍφ×２０００ｍｍの剛直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２重管式グラウト注入管を差込み、その先端吐出口から容器底面までの距離を１００ｍｍとした位置に該注入管を停止固定させ、その位置で５Ｌ／分の注入速度で用意した各例の懸濁型グラウト剤を２ショット方式で１０秒間注入した。その後６０分放置後、注入管を１００ｍｍ程度引き上げた位置で、調整後６０分経過後の懸濁型グラウト剤を１０Ｌ／分の速度で５秒間注入した。また更に６０分放置後、同様に注入管を１００ｍｍ引き上げてその位置で調整後１２０分以上経過後の懸濁型グラウト剤を２５Ｌ／分の注入速度で３秒間注入作業を実施した。
以上の３ステップにわたる注入操作に於いて使用される懸濁型グラウト剤は調整から注入作業終了まで一貫して２液型溶液とし、主剤液と硬化剤液の容量比で１：１からなる２液グラウト注入管先端混合方式（２ショット方式）とした。
上記の方法で注入を終えた試験容器を２４〜４８時間経過後に解体し、各部のサンドゲル構成状況を細部にわたり観察した。この時、脈状注入になった部分が無く均一に懸濁型グラウト剤が浸透固結してなるサンドゲルを構築している場合を高速浸透性が良いと判断し、記号○で例中に表示。１１Ｌ／分以上の高速注入で脈状現象が多く観察され、それ以下の５Ｌ〜１０Ｌ／分とやや低速な浸透注入作業ではスムーズな浸透注入固結が出来る場合を△の記号で表示。注入速度にあまり関係無く、脈状注入となる傾向が強い懸濁型グラウト剤である場合や、注入管近傍のみの狭い範囲のみしか浸透固結が見られ無い場合の懸濁型グラウト剤であり、高速浸透性が著しく欠ける場合等では記号×で各例中に表示した。
【００９６】
ｄ．ホモゲル強度特性
調整直後の懸濁型グラウト剤を成型用円筒モールド容器（５０ｍｍφ×１００ｍｍ高さ）に充填固結させ、各例中の養生条件をそれぞれ経て後、脱型し、得られたホモゲル体を１軸圧縮強度試験に供した。そして単位面積当たりの降伏破壊強度の値を求め、その値をホモゲル強度とした。
ｅ．ブリージング発生率
調整直後の懸濁型グラウト剤を成型用円筒モールド容器（５０ｍｍφ×１００ｍｍ高さ）一杯に充填し、各例中の養生条件をそれぞれ経てホモゲル塊を形成後、該容器内に発生しているブリージング水の容量を測定し、そのブリージング水容量を容器内体積で割り、１００をかけた値で表示。その値が小さい程、ホモゲル塊形成時のブリージング発生度が低いことを意味する。
ｆ．サンドゲル強度特性
砂質土（Ｉ）または砂質土（ＩＩ）を、上部に６ｍｍφの減圧吸引管と下部に６ｍｍφの送液吸引管を脱着可能なアクリル製充填搭（５０ｍｍφ×５２０ｍｍ高さ）を用意し、その上下面に１００メッシュ濾布を介して砂質土が洩れない様、砂質土充填高さ５００ｍｍとなる様に圧密充填した。
該砂質土充填容器に、減圧下で調整直後の懸濁型グラウト剤を吸引浸透注入させた。見た目白濁してなる懸濁型グラウト剤が上部減圧管からいきおいよく出てくる事を確認後、更に３０〜６０秒減圧注入を継続した後、減圧を止め浸透注入作業を停止し、さらに上下面を注意深く密封し、そのまま２０℃で３日間で養生固結させた。
各例中では３日経過後に固結状態のサンドゲルがまったく得られなかった場合は、単に未硬化と表中に記載した。また各例中では前記減圧式浸透法によるサンドゲルの調整が出来なかった場合は、例中または表中には単に調整不可と記載した。
３日経過後脱型し、５０ｍｍφ×１００ｍｍ高さのサンドゲル固結体の４本を切出して採取し、うち１本は直ちに１軸圧縮強度試験に供し、３日室温養生後のサンドゲル強度とした。残り３本の固結体は更に同体積の水中下で７日間養生して得られたサンドゲル（Ｉ）体［懸濁型グラウト剤と砂質土（Ｉ）との一体固結ゲル］とサンドゲル（ＩＩ）体［懸濁型グラウト剤と砂質土（ＩＩ）との一体固結ゲル］をそれぞれを１軸圧縮強度試験に供した。そして単位面積当たりの降伏破壊強度の平均値を求め、その値をサンドゲル（Ｉ）強度またはサンドゲル（ＩＩ）強度とした。
【００９７】
ｇ．耐久性試験
上記サンドゲル強度と同様な方法で得たサンドゲル（Ｉ）を、１ケ月、３ケ月、６ケ月、１２ケ月間大過剰の５０℃温水中に浸漬させて後、取り出して２０℃の時のサンドゲル（Ｉ）の１軸圧縮強度試験を実施し、調整１０日後のサンドゲル（Ｉ）強度値を１００とし、測定値を元の基準値で割って１００を掛けた値を強度保持率％とし、その値を耐久性として各例の結果に示した。
【００９８】
実施例１
表４に示す割合で、まず、分散助剤２（Ｅ２）の６部を水道水２００部に溶解させた液を５Ｌ容器に採り、強攪拌下に水砕スラグ２（Ｓ２）の３００部と消石灰１（Ｃ１）の５０部を加え、３分間混合した。次いで総量が５００ｍＬとなる様に水道水１７５部を加えて均一な懸濁溶液からなるＡ液を得た。
一方、５％水酸化ナトリウム溶液の２００部と水道水の２８５部を２Ｌ容器に採り、無水硫酸ソーダの３０部を加え、十分溶解してなる硬化剤液Ｂを調整した。
そのＡ液の全量５００ｍＬに攪拌下に硬化剤液Ｂの約５００ｍＬとを容量比で１：１で混和してなる実施例１の１液型または２液混合型の懸濁型グラウト剤（ＫＧ−１）とした。そのローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性とブリージング発生率、サンドゲル強度特性試験を行って、その結果を表６に示した。
実施例１の懸濁型グラウト剤（ＫＧ−１）の１日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は１００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、１２０Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示し、３日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は３００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、４１０Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示した。また７日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は６２２Ｎ／ｃｍ2であった。
また１日室温養生後のサンドゲル（ＩＩ）固結体は１００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、１１７Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示し、３日室温養生後のサンドゲル（ＩＩ）固結体は３９８Ｎ／ｃｍ2、７日室温養生後は６１３Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度特性を持っていた。
【００９９】
実施例２〜１１
表４に記載の実施例２〜実施例１１の配合表に従い、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤の混合容量比で１：１混合型の２液型懸濁型グラウト剤［（実施例２の懸濁型グラウト剤；ＫＧ−２）〜（実施例１１の懸濁型グラウト剤；ＫＧ−１１）］を用意した。そしてローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価室温、７日養生後のホモゲル強度特性とブリージング発生率、３日または７日養生後のサンドゲル強度特性試験をそれぞれ行って、その結果を表６に示した。
実施例２〜実施例１１の懸濁型グラウト剤［（ＫＧ−２）〜（ＫＧ−１１）の各３日室温養生後のサンドゲル固結体は、そのいずれも１００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、それ以上の１軸圧縮強度特性を持つ高強度なサンドゲル（Ｉ）固結体及びサンドゲル（ＩＩ）固結体であった。特に、実施例６，実施例７の懸濁型グラウト剤では、非流動化時間が１００時間または１８０時間と長いにも拘らず、地盤と混和浸透されるとただちに硬化が開始され、１日後のサンドゲル（Ｉ）固結体または同サンドゲル（ＩＩ）固結体のいずれのサンドゲル１軸圧縮強度は１００Ｎ／ｃｍ2を超え、３日後では２５０Ｎ／ｃｍ2を超え、７日後は４３５Ｎ／ｃｍ2を超える高強度な地盤改良固結強度を達成した。
【０１００】
比較例１〜２
表４に記載の比較例１〜２の配合表に従い、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１混和型の２液主剤型・比較検討用懸濁型グラウト剤［（比較例１の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−１）〜（比較例２の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−２）］を用意した。
比較例１は実施例２に於いて、水砕スラグ種をＳ２を代替させてＳ１の３００部とし、また分散助剤Ｅ２を代替させてＥ３の６部とし、溶液型アルカリ刺激剤として（２）の２０部とした以外は実施例２と同様なグラウト用組成物の例である。
比較例２は比較例１の分散助剤Ｅ３を元のＥ２に戻してなるグラウト用組成物の例である。すなわち、ＫＦ−１とＫＦ−２は分散助剤種が異なる以外は同一の組成物から成るが、明らかにＥ３を用いたＫＦ−１系は初期粘度が４５ｍＰａ・ｓと高粘度系であり、高速浸透作業性に著しく欠けた。またＫＦ−２は作業粘度としてはおよそ８ｍＰａ・ｓと低粘度系であるが、懸濁下にあるＳ１粒子径に起因した浸透阻害現象が見られ、高速浸透性試験の結果は×であった。なお、むりやり砂質土地盤に超高圧下に注入すると脈状注入となった。表６に、ローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性、サンドゲル強度特性試験をそれぞれ行って、その結果を表６に示した。
【０１０１】
比較例３〜５
表４に記載の比較例３〜５の配合表に従い、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１混和型の２液主剤型・比較検討用懸濁型グラウト剤［（比較例３の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−３）〜（比較例５の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−５）］を用意した。
比較例３は実施例１に於いて、水砕スラグ種をＳ２を代替させてＳ１の３００部とし、また分散助剤Ｅ２を代替させてＥ３の６部とした以外は実施例１と同様なグラウト用組成物の例である。
比較例４は比較例３の分散助剤Ｅ３を元のＥ２に戻してなるグラウト用組成物の例である。
比較例５は実施例３において、消石灰種をＣ１に代替させてＣ３の５０部とした以外は全く実施例３と同様なグラウト用組成物の例である。
ＫＦ−３とＫＦ−４は分散助剤種が異なる以外は同様な組成物から成る例であるが、明らかにＥ３を用いたＫＦ−３系が初期粘度が４４ｍＰａ・ｓと高粘度系であり、高速浸透作業性に著しく欠けた。またＫＦ−４やＫＦ−５のそれぞれは作業粘度としてはおよそ８ｍＰａ・ｓと低粘度系であるが、懸濁下にある粗大なＳ１粒子または粗大なＣ３粒子に起因した砂質土（Ｉ）または砂質土（ＩＩ）地盤に対する著しい浸透阻害現象が見られ、懸濁液の浸透が困難と判明し高速浸透性試験の結果は×であった。むりやり砂質土地盤に超高圧下に注入すると脈状注入となった。
表６に、ローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性、サンドゲル強度特性試験をそれぞれ行って、その結果を表６に示した。
【０１０２】
比較例６
表４に記載の比較例６の配合表に従い、、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１で混和してなる比較検討用の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−６を得た。。そのＫＦ−６は硫酸アルカリ土類金属塩を全く含まず、溶液型アルカリ刺激剤の１種である炭酸ナトリウムの１０部を用いてなるグラウト用組成物の例であるが、初期粘度及び高速浸透性共に良好な性質を示したが、唯一、砂質土地盤に浸透注入すると固結阻害を受けたとおもわれ、７日養生したもいっこうにサンドゲルの固結が観察されなかった。  すなわち、浸透作業性は満足する系であるが、実地盤の固結信頼性に著しく欠けた。なお、ローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性、ならびに前記したサンドゲル固結特性の結果を併せて表６に示した。
【０１０３】
比較例７
表４に記載の比較例７の配合表に従い、、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１で混和してなる比較検討用の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−７を得た。。そのＫＦ−７は消石灰成分と分散助剤成分を一切含まない例であるが、スラグ懸濁粒子同志の２次粒子の形成速度が早くすぐ沈降分離しやすく容器内に数時間静置させると低部に硬いハードケーキを形成する現象が認められ取り扱い難い組成物であった。
従って、ＫＦ−７に関しては、初期粘度特性、と高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル固結特性結果、ならびに前記したサンドゲル固結特性結果についてのみ表６に示した。
【０１０４】
比較例８
表４に記載の比較例８の配合表に従い、比較例８の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−８を調整した。ＫＦ−８は表５でも明らかな様に、分散助剤／（消石灰＋水砕スラグ）の重量比を０．０６７とし、消石灰種としてＣ２の２５部と分散助剤としてＥ３の５５部とを用いてなるグラウト用組成物の例であるがその初期粘度はたしかに低くできるものの、ホモゲル及びサンドゲルのいずれも生成しない結果であった。たぶん分散助剤が大過剰に存在する結果、スラグ硬化阻害現象が顕著に発生していることによる推察された。
しかるに、初期粘度特性とホモゲルないしサンドゲル固結挙動の結果のみを表６に示した。
【０１０５】
比較例９〜１０
表４に記載の比較例９〜１０の配合表に従い、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１で混和してなる比較検討用の懸濁型グラウト剤［（比較例９の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−９）〜（比較例１０の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−１０）］を調整した。
比較例９は実施例１に於いて、分散助剤Ｅ２を２部増量すると共に、溶液型アルカリ刺激剤を一切含まない以外は実施例１と同様にした例である。
比較例１０はその比較例９の分散助剤Ｅ２をＥ３に全量代替させてなる例である。
ＫＦ−９とＫＦ−１０は分散助剤種が異なる以外は同様な組成物から成る例であるが、明らかにＥ３を用いたＫＦ−１０系が初期粘度が６５ｍＰａ・ｓと高粘度系であり、高速浸透作業性に著しく欠けた。またＫＦ−９は作業粘度としてはおよそ９ｍＰａ・ｓと低粘度系であるが、溶液型アルカリ刺激剤を含んで無い為、ホモゲル塊生成時のブリージング率が６５％と異常に高いことが課題である。
ＫＦ−１１は高粘度性に起因した砂質土（Ｉ）または砂質土（ＩＩ）地盤に対する浸透不良現象が見られた。またＫＦ−１０は前記したブリージング率の課題以外は問題の無い懸濁型グラウト剤であった。
表６に、比較例９〜１０の各グラウト用組成物の初期粘度、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価結果、室温７日養生後のホモゲル強度特性及びブリージング発生率、ならびにサンドゲル強度特性試験結果をまとめて示した。
【０１０６】
比較例１１
表４に記載の比較例１１の配合表に従い、、実施例１と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤を容量比で１：１で混和してなる比較検討用の懸濁型グラウト剤；ＫＦ−１１を得た。そのＫＦ−１１は硫酸アルカリ土類金属塩を全く含まず、溶液型アルカリ刺激剤の１種である５％水酸化ナトリウムの２００部（固形分換算で１０部）を用いてなる極く低濃度に分散助剤Ｅ２をもちいて成るグラウト用組成物の例であるが、そのＫＦ−１１組成物は表６に示した様に初期粘度が異常に高く懸濁粒子の１次分散性が確保出来ない課題がある。また同時に、砂質土地盤中ではフミン質有機酸やカルシウムイオン吸着交換能の影響を受けたと推定される著しい固化速度の遅延が認められ、７日養生後のサンドゲル強度は５０Ｎ／ｃｍ2に満たない低い固結状態であった。
なお、ローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性、ならびに前記したサンドゲル固結特性の結果を併せて表６に示した。
【０１０７】
【表４】
0004505063.tif 000005
表中記載の記号の説明
水砕スラグのＳ１とは水砕スラグ１を、同Ｓ２とは水砕スラグ２を、同Ｓ３とは水砕スラグ３をそれぞれ意味する。
また、消石灰のＣ１とは消石灰１を、Ｃ２とは消石灰２を、Ｃ３とは消石灰３を意味する。また更に分散助剤のＥ１とは分散助剤１を、Ｅ２とは分散助剤２を、Ｅ３とは分散助剤３を意味する。
【０１０８】
【表５】
0004505063.tif 000006
表中記載の記号の説明
Ｓは水砕スラグを、Ｃは消石灰を、Ｅは分散助剤を意味する。
【０１０９】
【表６】
0004505063.tif 000007
字句の説明
Ｐ（％）；ブリージング発生率（容積％）［ブリージング率とも言う］
未硬化；脱型後や水中養生後に於いて硬化が観察されて無く試験体を得る事を出来なかった事を意味する。
目詰調整不可；懸濁型グラウト剤組成物中の懸濁粒子が供給口附近でハードケーキを形成し浸透注入作業が全く実施出来なかった事を意味し、結果として浸透式サンドゲル形成試験が不可であった事を表す。
【０１１０】
【表７】
0004505063.tif 000008
【０１１１】
実施例１２
アルミ−ポリエチレンラミネート袋に水砕スラグＮｏ．２の３００部と消石灰Ｎｏ．１の５０部と無水硫酸ナトリウムの５０部と固形かんすいの３０部からなるドライミックス包装袋を作成し、温度４０℃、湿度９０％の雰囲気下に１ケ月間保存した後、分散助剤Ｎｏ．２の６部及び水道水８４４部とを加えて強攪拌し、実質表４の実施例３と同組成からなる懸濁型グラウト剤（ＫＧ−１２）を調整した。
得られたＫＧ−１２の懸濁型グラウト剤は諸物性及び耐久性に関し、実施例３のＫＧ−３と全く同等な結果を得た。
【０１１２】
実施例１３
表９に示す割合で、まず、分散助剤２（Ｅ２）の５部を水道水２００部に溶解させた液を５Ｌ容器に採り、強攪拌下に水砕スラグ２（Ｓ２）の１５０部と消石灰１（Ｃ１）の５０部を加え、３分間混合した。次いで総量が５００ｍＬとなる様に水道水２２５部を加えて均一な懸濁溶液からなるＡ液を得た。
一方、重硫酸ナトリウム・１水塩の３０部と水道水の４６５部を２Ｌ容器に採り、溶解して重硫酸ナトリウム含有水溶液とした後、更に（６）の２０部を添加混合してなる硬化剤液Ｂを調整した。
そのＡ液の全量５００ｍＬに攪拌下に硬化剤液Ｂの約５００ｍＬとを容量比で１：１混和型の懸濁型グラウト剤（ＫＧ−１３）とした。そのローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性とブリージング発生率、サンドゲル強度特性試験を行って、その結果を表１０に示した。
実施例１３の懸濁型グラウト剤（ＫＧ−１３）の１日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は５０Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、８５Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示し、３日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は１００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、１６３Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示した。また７日室温養生後のサンドゲル（Ｉ）固結体は２０２Ｎ／ｃｍ2であった。
また１日室温養生後のサンドゲル（ＩＩ）固結体は５０Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、８１Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度を示し、３日室温養生後のサンドゲル（ＩＩ）固結体は１４９Ｎ／ｃｍ2、７日室温養生後は１９３Ｎ／ｃｍ2の１軸圧縮強度特性を持っていた。
【０１１３】
実施例１４〜１８
表８に記載の実施例１４〜実施例１８の配合表に従い、実施例１３と同様な手順でそれぞれ主剤：硬化剤の混合容量比で１：１混合型の２液型懸濁型グラウト剤［（実施例１４の懸濁型グラウト剤；ＫＧ−１４）〜（実施例１８の懸濁型グラウト剤；ＫＧ−１８）］を用意した。そしてローシェアー粘度特性、流動性消失時間、高速浸透性に関わる評価、室温７日養生後のホモゲル強度特性とブリージング発生率、３日または７日養生後のサンドゲル強度特性試験をそれぞれ行って、その結果を表６に示した。
実施例１４〜実施例１８の懸濁型グラウト剤［（ＫＧ−２）〜（ＫＧ−１１）の各３日室温養生後のサンドゲル固結体は、そのいずれも１００Ｎ／ｃｍ2の圧縮負荷では破壊がみとめられず、それ以上の１軸圧縮強度特性を持つ高強度なサンドゲル（Ｉ）固結体及びサンドゲル（ＩＩ）個体であった。
【０１１４】
【表８】
0004505063.tif 000009
表中記載の記号の説明
水砕スラグのＳ２とは水砕スラグ２を、同Ｓ３とは水砕スラグ３をそれぞれ意味する。
また、Ｃ１とは消石灰１を、ＣＫ１とは生石灰１を意味する。また更に分散助剤のＥ２とは分散助剤２を意味する。Ｎａの記号はナトリウムの事であり、またＫの記号はカリウムの事である。みょうばんとはカルシウムみょうばんの事である。
【０１１５】
【表９】
0004505063.tif 000010
表中記載の記号や字句の説明；
Ｓは水砕スラグを、Ｃは消石灰を、Ｅは分散助剤を意味する。
また、Ｎａとはナトリウムの事であり、またＫとはカリウムの事である。みょうばんとはカルシウムみょうばんの事である。
溶液型アルカリ剤とは溶液型アルカリ刺激剤成分の事である。
【０１１６】
【表１０】
0004505063.tif 000011
記号の説明
Ｐ（％）；ブリージング発生率（容積％）を表す［ブリージング率とも言う］。
【０１１７】
比較例１２
分散助剤２（Ｅ２）の５部を水道水２００部に溶解させた液を５Ｌ容器に採り、強攪拌下に水砕スラグ２（Ｓ２）の１５０部と消石灰３（Ｃ３）の４０部と生石灰２（ＣＫ２）の１０部を加え、３分間混合した。次いで総量が５００ｍＬとなる様に水道水を加え攪拌して懸濁溶液である主剤液Ａを得た。
一方、重硫酸ナトリウム・１水塩の３０部と水道水の４６５部を２Ｌ容器に採り、溶解して重硫酸ナトリウム含有水溶液とした後、更に溶液型アルカリ刺激剤（６）の２０部を添加混合してなる硬化剤液Ｂを調整した。
その主剤液Ａの全量５００ｍＬに攪拌下に硬化剤液Ｂの約５００ｍＬとを容量比で１：１混和型の懸濁型グラウト剤（ＫＦ−１２）とした。その結果、ローシェアー粘度特性は１６ｍＰａ・ｓ、流動性消失時間が３時間程度と判明し、１液型として取り扱いが可能な懸濁型グラウト剤であった。しかし高速浸透性に関わる評価判定は浸透性不可（判定；×）であった。その浸透性不良原因には粗大な消石灰及び生石灰粒子の存在によると思われた。
【０１１８】
実施例２１
実施例４のＫＧ−４懸濁型グラウト剤の約１５０Ｌを新たに調整し、１液とし、以下の模擬地盤−１に対して１ショット注入試験を実施した。
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て後２４時間放置して模擬地盤−１とした。一般に用いられているグラウトマシンを使用し、グラウト注入管をその先端吐出口から容器底面までの距離を１００ｍｍとした位置まで差込んで固定させ、その位置で５Ｌ／分の注入速度で１液から成るＫＧ−４懸濁型グラウト剤を１０分間注入した。その後３０分放置後、注入管を２９０ｍｍ程度引き上げた位置で、調整後３０分経過後のＫＧ−４懸濁型グラウト剤を５Ｌ／分の速度で１０分間注入した。また更に３０分放置後、同様に注入管を２９０ｍｍ引き上げてその位置で調整後６０分以上経過後のＫＧ−４懸濁型グラウト剤を５Ｌ／分の注入速度で１０分間注入作業を実施した。合計５ステップにわたる注入操作を実施し、ＫＧ−４懸濁型グラウト剤は調整から注入作業終了まで一貫して３時間以内で完了した。また５ステップ注入作業中に於いて、ＫＧ−４懸濁型グラウト剤の５０ｍＰａ・ｓを超える著しい増粘や注入圧力の急上昇などの現象は一切観察されなかった。
【０１１９】
３日後に、模擬地盤−１上面の注入管の位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．７ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。
注入から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。その結果、浸透固結塊は概ね直径０．８ｍ、高さ１．４ｍであった。また該固結体を鉛直方向及び水平方向の数箇所に切断し内部のサンドゲル構成状況を詳細に観察した結果、脈状固結体の生成は無く、全てが砂質土と混和してなる固結体であることが判明。
また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点採取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほとんど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土（Ｉ）サンドゲルが形成されている事が判明した。
また更に、砂質土（ＩＩ）を用いて構成され、前記模擬地盤−１と全く同様に調整された模擬地盤−２に対しても、ＫＧ−４懸濁型グラウト剤を用いて前記したと同様に行った浸透注入試験の結果は、模擬地盤−１の結果と同じ内容の固結体を形成した。
【０１２０】
実施例２２
表４の実施例３である主剤液１００Ｌと硬化剤液１００Ｌの２液からなるＫＧ−３懸濁型グラウト剤；合計２００Ｌ総量を新たに調整し、別々に送液し注入単管に到達する直前で合流混合させて１液化させ、該１液を注入単管先端部より吐出させる方法、すなわち１．５ショット方式で、実施例１３と同様な模擬地盤−１に対して高速浸透注入固結実験を実施した。
まず一般に用いられているダブルパッカー式グラウト注入管にて、その先端吐出口から容器底面までの距離を１００ｍｍとした位置まで模擬地盤−Ｉに差込んで固定させ、その位置で２５Ｌ／分の注入速度でＫＧ−３懸濁型グラウト剤を１０分間注入した。その後３０分放置後、注入管を２９０ｍｍ程度引き上げた位置で、調整後３０分経過後のＫＧ−３懸濁型グラウト剤を２５Ｌ／分の速度で１０分間注入した。また更に３０分放置後、同様に注入管を２９０ｍｍ引き上げてその位置で調整後６０分以上経過後のＫＧ−３懸濁型グラウト剤を２５Ｌ／分の注入速度で１０分間注入作業を実施した。合計５ステップにわたる注入操作を実施し、ＫＧ−３懸濁型グラウト剤は調整から注入作業終了まで一貫して３時間以内で完了した。ＫＧ−３懸濁型グラウト剤の５０ｍＰａ・ｓを超える著しい増粘や注入圧力の急上昇などの現象は一切観察されなかった。
【０１２１】
１日後に、模擬地盤−１上面の注入管の位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．７ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。
注入から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。その結果、浸透固結塊は概ね直径１．１ｍ、高さ１．４ｍであった。また該固結体を鉛直方向及び水平方向の数箇所に切断し内部のサンドゲル構成状況を詳細に観察した結果、脈状固結体の生成は無く、全てが砂質土と混和してなる固結体であることが判明した。
また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点採取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほとんど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土（１）サンドゲルが形成されている事が判明した。
【０１２２】
また更に、砂質土（ＩＩ）を用いて構成された前記模擬地盤−１と全く同様な模擬地盤−２に対しても前記同様に行った浸透注入試験の結果は、模擬地盤−１の結果とほとんど同じであった。
【０１２３】
実施例２３
表４の実施例２である主剤液１００Ｌと硬化剤液１００Ｌの２液からなるＫＧ−２懸濁型グラウト剤；合計２００Ｌ総量を新たに調整し、別々に送液し注入二重管に直結させ吐出口直前で合流混合させて１液化させ、該１液を先端吐出孔より吐出させる方法、すなわち２ショット方式で、実施例１３と同様な模擬地盤−１に対して高速浸透注入固結実験を実施した。
まず一般に用いられているダブルパッカー式グラウト注入管にて、その先端吐出口から容器底面までの距離を１００ｍｍとした位置まで模擬地盤−Ｉに差込んで固定させ、その位置で２５Ｌ／分の注入速度でＫＧ−２懸濁型グラウト剤を１０分間注入した。その後２０分放置後、注入管を２９０ｍｍ程度引き上げた位置で、調整後２０分経過後のＫＧ−２懸濁型グラウト剤を２５Ｌ／分の速度で１０分間注入した。また更に２０分放置後、同様に注入管を２９０ｍｍ引き上げてその位置で調整後４０分以上経過後のＫＧ−２懸濁型グラウト剤を２５Ｌ／分の注入速度で１０分間注入作業を実施した。合計５ステップにわたる注入操作を実施し、ＫＧ−２懸濁型グラウト剤は調整から注入作業終了まで一貫して１．５時間以内で完了した。なお、５ステップに渡る注入作業中、注入圧力の急上昇などの現象は一切観察されなかった。
【０１２４】
１日後に、模擬地盤−１上面の注入管の位置を中心とした半径３０ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．７ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。
注入から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。その結果、浸透固結塊は概ね直径１ｍ、高さ１．４５ｍであった。また該固結体を鉛直方向及び水平方向の数箇所に切断し内部のサンドゲル構成状況を詳細に観察した結果、脈状固結体の生成は無く、全てが砂質土と混和してなる固結体であることが判明。
また、約５ｃｍ大のキュウビック塊を５点採取し、その密度を測定した結果、密度のバラツキはほとんど無かったことから均等に浸透固結してなる砂質土（Ｉ）サンドゲルが形成されている事が判明した。
【０１２５】
また更に、砂質土（ＩＩ）を用いて構成された前記模擬地盤−１と全く同様な模擬地盤−２に対しても前記同様に行った浸透注入試験の結果は、模擬地盤−１の結果とほとんど同じであった。
【０１２６】
実施例２４
表４の実施例１である主剤液１００Ｌと硬化剤液１００Ｌの２液からなるＫＧ−１懸濁型グラウト剤；合計２００Ｌ総量を新たに調整し、別々に送液し注入単管に到達する直前で合流混合させて１液化させ、該１液を注入単管先端部より吐出させる方法、すなわち１．５ショット方式で、以下の模擬地盤−αに対してジェットグラウト方式で注入固結実験を実施した。
その模擬地盤−αとしては、関東ローム赤土と砂質土（Ｉ）とを容積比で１：２の比率にドライブレンドし、２ｍ×５ｍ、高さ４ｍの試験槽に充填し、水締めして後２４時間以上放置してなるシルト−砂質土模擬地盤である。
ジェットグラウト注入実験はまず注入管を容器底面から５００ｍｍの位置まで下ろし、水を超高圧（約５ｋＮ／ｃｍ2）で吐出させながら注入管を深さ２．５ｍの位置まで徐々に引き上げることで、該模擬地盤−α中に１．５ｍφ×１ｍのジェットグラウト孔を空けつつ、同時に、超高圧水の吐出孔下部の別の吐出孔から主剤液と硬化剤液を容量比で１：１の比率でなる１．５ショット方式でＫＧ−１懸濁型グラウト剤を注入し、生じた連続空隙を該懸濁型グラウト剤で充填した。その際の注入速度は１５０Ｌ／分とした。上記注入作業を直線上の３箇所に施工したが、作業中は注入圧力の急上昇は全く観察されなかった。
【０１２７】
数日後に、模擬地盤−α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３０ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．５ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。
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、超高圧水によって生じた連続空隙の範囲全般に渡って連続地中杭ないし連続地中壁が構築されており、その塊は概ね赤土や砂をあまり含まないホモゲル硬化体であった。
また更に、関東ローム赤土と砂質土（ＩＩ）とを容積比で１：２の比率にドライブレンドしたものを用いて構成された模擬地盤−βに対して前記同様に行ったジェットグラウト注入試験の結果は、前記模擬地盤−αの結果と全く同様であった。
【０１２８】
実施例２５
表４の実施例７である主剤液１００Ｌと硬化剤液１００Ｌを混合してなる１液型のＫＧ−７懸濁型グラウト剤；合計２００Ｌ総量を新たに調整し、以下の模擬地盤−１に対して超高圧浸透注入工法で注入固結実験を実施した。
その模擬地盤−１としては、砂質土（Ｉ）を２ｍ×５ｍ、高さ４ｍの試験槽に充填し、水締めして後２４時間以上放置してなる模擬地盤である。
その模擬地盤−１にグラウト用の注入ミキシング管を底面から１００ｍｍの位置まで差込み、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ＫＧ−７懸濁型グラウト剤を圧力３ｋＮ／ｃｍ2の超高圧下に、かつ３０Ｌ／分の吐出速度にて吐出させた。
なお、吐出応力で吐出孔部が自由回転する構造となっており、管周辺の３６０゜方向に均一に懸濁型グラウト剤を吐出させる様にした。
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深さ２．５ｍの位置まで引き上げて同注入操作を停止させた。
上記注入作業を１．２ｍ間隔で直線上の３箇所に施工した。施工数日後に、模擬地盤−１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５０ｃｍの円周上の各４点から試験槽内の鉛直方向に金属棒を差し入れた所、どの部位に於いても深さ約２．５ｍの地点で固結体と思われる塊に当たった。
【０１２９】
３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、超高圧浸透距離は半径７５〜１００ｃｍと長く、砂質土（Ｉ）と懸濁型グラウト剤ＫＧ−７がよく混合一体固結化された高強度なサンドゲル塊からなる地中杭ないし地中壁を形成している事が観察された。
【０１３０】
比較例１３
比較例２のＫＦ−２懸濁型グラウト剤の約１５０Ｌを新たに調整し、２液とし、実施例１５で示したと同様な構成及び注入方法で、模擬地盤−１に対して２ショット注入試験を実施した。
その結果、１ステップ目の注入作業で注入開始後すぐに注入圧が大きく上下する挙動が観察され、開始３〜４分後には注入圧が８０Ｎ／ｃｍ2を超えた為、その時点での注入を停止させた。再度ステップアップして同様に注入を再開したが、前記結果を再現するだけだった。
３ステップ目では注入速度を実用性を度外視した領域、すなわち２〜３Ｌ／分と低下させたが注入量２０Ｌを超えると注入圧力が増す傾向が顕著に観察された。
従ってＫＦ−２の比較例用懸濁型グラウト剤は、注入工法に関係無く、高速浸透性に著しく欠ける組成物であることが判明した。
【０１３１】
【発明の効果】
実施例１〜実施例２０の各懸濁型グラウト剤はそのいずれもが初期粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下と低粘度系であり、したがって５〜３０Ｌ／分の注入速度で行った高速浸透性試験はすべて良好な結果であった。またスラグ総量１ｍ3中当たり、水砕スラグとして３００ｋｇ以上含む実施例１〜実施例５、実施例８〜実施例１１のいずれもそのホモゲル塊生成時のブリージング率は最大５％以内と低く。
また実施例６のブリージング発生率は２２％とやや高いが、しかし、比較例９または比較例１０の懸濁型グラウト剤組成物群と比較すると極めて低い事から、本発明の懸濁型グラウト剤はそのホモゲル塊生成時のブリージング率が極めて低く抑制される作用効果をもっている事は明らかである。
また実施例１〜２０（表４〜表６及び表８〜１０）で明らかな様に、本発明の懸濁型グラウト剤は流動消失時間が０．２〜１８０時間と任意に調製できる作用効果がある。その一方で、液ライフの長短に比較的左右されることなく、砂質土に浸透注入されると急速に固結し、１〜３日以内には５０Ｎ／ｃｍ2以上と高強度な固結地盤へと改質出来る作用効果が見られる。上記特性を持つスラグ系懸濁型グラウト剤組成物はこれまでに全く知られていない。
前記した作用効果を明確に示す実施例としては実施例６，実施例７でより明確である。
すなわち、該両懸濁型グラウト剤は非流動化時間が１００または１８０時間と長いにも拘らず、地盤と混和浸透されるちただちに硬化が開始され、１日後のサンドゲル強度は１００Ｎ／ｃｍ2を超える強度となる結果からより明確である。
また実施例２１〜実施例２２等で明らかな様に、本発明の懸濁型グラウト剤は初期粘度が高速浸透性を確保する上で欠かせない初期低粘度を示す事から、５〜３０Ｌ／分と高速浸透注入によっても、例示した標準砂並みの細砂質モデル地盤に対しても問題無く浸透注入作業が実施出来、理想的な浸透固結塊を地中に形成できる作用効果を持つことがあきらかである。
【０１３２】
特に、高フミン質有機酸を含有する砂質土地盤及び／またはカルシウムイオン吸着交換能が大きい硬化させずらい砂質土地盤を、本発明の懸濁型グラウト剤は注入後１日以内と短時間内に確実に５０Ｎ／ｃｍ2以上のサンドゲル強度発現を達成できる新規な懸濁型グラウト剤組成物を提供できる効果を奏する。
【０１３３】
また表７の耐久性評価結果に示す様に、本発明の懸濁型グラウト剤を用いた固結させずらい砂質土との一体化固結体、すなわち砂質土−サンドゲル固結体は１２ケ月間の温水浸漬劣化試験結果は強度が安定しており、耐久性に極めて優れるいる事もまた明らかである。
【０１３４】
また一方、比較例６や比較例１１からは、硫酸アルカリ金属塩を含まない、水砕スラグ−消石灰−分散助剤−溶液型アルカリ刺激剤−水の５成分からなる例では、高フミン質有機酸及び／またはカルシウムイオン吸着交換能が高い砂質土地盤には硬化阻害現象が顕著でありグラウト剤として不向きである事が明瞭である。
また比較例９では水砕スラグ−消石灰−分散助剤−硫酸アルカリ金属塩−水の５成分からなる例では、ホモゲル生成時のブリージング率が高い課題を持っているのに対し、本発明の懸濁型グラウト剤群はその課題値を低く抑制されている事が明らかである。
【０１３５】
比較例１や比較例２で明らかな様に、９５重量％粒子径が最大１６μｍ以上でかつ比表面積が０．６ｍ2／g以下の範囲にある水砕スラグを使用してなる比較例１の懸濁型グラウト剤は高速浸透性が欠ける事が明らかである。また比較例３や比較例４や比較例１２等で明らかな様に、９５重量％粒子径が粒子径が３２μｍ以上の消石灰及び／または９５重量％粒子径が粒子径が４２μｍ以上の生石灰を必須成分として用いた懸濁型グラウト剤は同様に高速浸透性に欠けた。
また実施例と比較例の対比からは、本発明の目的の一つにある低粘度な懸濁型グラウト剤を提供する目的に照し、その目的を達成する上には、分散助剤に関わる構成要件としては、０．００１〜１重量％と希薄な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にあるセメント減水剤から選ばれた１種または２種以上とする必要があきらかである。すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤の初期粘度を、３０ｍＰａ・ｓ以下と低い粘性を持つ懸濁液とする上で、分散助剤に関わる必須要件として、０．００１〜１重量％と希薄な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とする事は欠かせない。
【０１３６】
すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤は、以下の（Ａ）〜（Ｆ）の全てを満たす点でその効果が特に顕著である。
（Ａ）高くともＢ型粘度計による６０回転・ローシェアー粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下／２０℃と低粘度溶液であり、室温下の非流動化時間が０．２〜３００時間の範囲にあるホモゲル塊形成時のブリージング発生率が低く抑制された懸濁型グラウト剤。
（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、懸濁型グラウト剤の懸濁液ライフに何等関係無く、長くとも浸透注入後３日以内には該地盤のサンドゲル１軸圧縮強度を低くとも５０Ｎ／ｃｍ2以上と急速固結させることが可能な懸濁型グラウト剤。
【０１３７】
（Ｃ）５〜３０リットル／分の経済的な高速浸透注入作業性が可能な懸濁型グラウト剤。
（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に対し９０゜の垂直または鉛直方向に低くとも３５ｃｍ以上の半径で確実に地盤改良を可能ならしめる懸濁型グラウト剤。
（Ｅ）固結体が長期間安定した強度特性を示す懸濁型グラウト剤。
（Ｆ）環境負荷の少ない懸濁型グラウト剤。
【０１３８】
すなわち、本発明の懸濁型グラウト剤の作用効果として総論すると、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多く含有し、地震時に液状化災害、滑り破壊災害、不同沈下災害等の重大災害の発生が予想される砂質土地盤及び／または礫質地盤への浸透注入工法による地盤改良現場に於いて、高速高浸透作業性が確保できる上に短時間内に高強度固結性を示す事から、環境負荷が極限まで抑制出来、改良総コストが安くかつ高信頼性の地盤改良を可能にする事が挙げられる。
併せて、耐久性に優れた浸透注入固結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等を安価に提供出来る効果を持つ。