JP7680817B2 - Plastic grout material and construction method using same - Google Patents
Plastic grout material and construction method using same Download PDFInfo
- Publication number
- JP7680817B2 JP7680817B2 JP2021181640A JP2021181640A JP7680817B2 JP 7680817 B2 JP7680817 B2 JP 7680817B2 JP 2021181640 A JP2021181640 A JP 2021181640A JP 2021181640 A JP2021181640 A JP 2021181640A JP 7680817 B2 JP7680817 B2 JP 7680817B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- grout material
- mass
- amount
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
本発明は、水中で施工するのに適した可塑性グラウト材料と、その様なグラウト材料を水中の施工領域に注入する工法に関する。 The present invention relates to a plastic grout material suitable for underwater application and a method for injecting such a grout material into an underwater application area.
可塑性グラウト材料における「可塑性」なる文言は、せん断力が加わると流動性を発現し、せん断力が加わらないと流動性を発現しない性質を意味している。
可塑性グラウト材料はレオロジー特性としてビンガム流体に該当すると考えられ、水中不分離性及び低収縮性を有する。可塑性グラウト材料は、例えば、地盤や構造物の空隙、目地、ひび割れ、地盤と構造物の間に生じた隙間に注入する注入材料や、既設トンネルの履工背面空洞における充填材料として用いられている(例えば、特許文献1参照)。
可塑性グラウト材料は、護岸の基礎として構築された捨石マウンドなどの巨礫の間隙の充填に用いられる場合がある。その様な場合としては、護岸の耐震補強等を目的として施工されるケース等において、捨石マウンドの一部を限定的に改良するために施工されるケースがある。
The term "plasticity" in the plastic grout material means the property of exhibiting fluidity when a shear force is applied, and not exhibiting fluidity unless a shear force is applied.
The plastic grout material is considered to correspond to Bingham fluid in terms of rheological properties, and has non-segregation properties underwater and low shrinkage properties. The plastic grout material is used, for example, as an injection material to be injected into voids, joints, cracks in the ground or structures, or gaps between the ground and structures, or as a filling material in the back cavity of the tunnel lining of an existing tunnel (see, for example, Patent Document 1).
Plastic grout materials are sometimes used to fill gaps between boulders such as rubble mounds constructed as foundations for revetments, for example, to improve a limited area of a rubble mound for seismic reinforcement of revetments.
巨礫の間隙に可塑性グラウト材料を充填する場合には、可塑性グラウト材料が注入管の吐出口から同心円状(或いは球状)にグラウト材料が広がって充填されるのが理想である。注入管の吐出口から同心円状(或いは球状)にグラウト材料が広がって充填されることにより、例えば耐震補強に必要とされる改良範囲に対して限定的に充填することが可能となり、不必要な範囲(必要とされる改良範囲外)への充填を防止することが出来る。 When filling the gaps between boulders with plastic grout material, it is ideal for the plastic grout material to spread concentrically (or spherically) from the outlet of the injection pipe to fill the gaps. By spreading the grout material concentrically (or spherically) from the outlet of the injection pipe to fill the gaps, it becomes possible to, for example, limit the filling to the improvement range required for seismic reinforcement, and prevent the filling of unnecessary areas (outside the improvement range required).
ここで、水中における巨礫の間隙の充填において、吐出口から同心円状(或いは球状)に広がる性状を有するグラウト材料を使用した場合に、図1で全体を符号1で示す改良体において、その下方領域2において、強度の低い不良部3が生じることがある。
When filling the gaps between boulders underwater, if a grout material that spreads concentrically (or spherically) from the discharge port is used, a weak
不良部3が生じる原因について、出願人が種々研究、実験した。
水中における巨礫の間隙の充填において、グラウト材料が吐出口から同心円状に広がる際に、下方に広がるグラウト材料の一部が、比較的狭い隙間を介して広い間隙に押し出されると、礫間に存在する水の圧力が当該押し出されたグラウト材料の一部を引き千切る様に作用し、当該(グラウト材料の)一部が自重により千切れて、下方に落下する。
落下したグラウト材料の一部は、礫間に存在する水を吸収、含有し(水と混ざって)、流動性が向上し、重力により下方に移動し易くなり、さらに下方に移動(落下)する。そのため、改良体1の下方領域2には、千切れて、水を多く含み、流動性が高いグラウト材料が多く存在する様になり、不良部3を生じると推論される。この流動性が高いグラウト材料は、水を多く含むことから強度が低下し、必要な強度が得られない場合がある。
すなわち、不良部3が生じる理由は、例えば礫間の比較的大きな空隙に存在するグラウト材料の一部が礫間の水の圧力により千切られて落下し、水を含んで不良のグラウト材料となり、流動化し易くなって下方に移動するためである。
この様な問題に対処する可塑性グラウト材料或いは注入工法は、従来は提案されていない。
The applicant has conducted various researches and experiments on the cause of the
When filling gaps between boulders underwater, as the grout material spreads concentrically from the discharge outlet, if some of the grout material spreading downward is pushed through a relatively narrow gap into a wider gap, the pressure of the water between the boulders acts to tear off some of the pushed-out grout material, causing that part to break off under its own weight and fall downward.
Some of the fallen grout material absorbs and contains (mixes with) the water present between the gravel, improving its fluidity and making it easier to move downward by gravity, and then moves further downward (falls). Therefore, it is presumed that the
In other words, the reason why
No plastic grout material or injection method has been proposed to address these problems.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、水中で造成された改良体の下方領域に不良部が生成されてしまうことを防止することができる可塑性グラウト材料と、それを用いた工法の提供を目的としている。 The present invention was proposed in consideration of the problems with the conventional technology described above, and aims to provide a plastic grout material that can prevent defects from being created in the lower area of an improved body constructed underwater, and a construction method using the same.
発明者は、水中で施工した際に、グラウト材料が千切れてしまうことを防止できるかについて、種々研究を行った。その際に、水中ではなく空気中(気中)であれば、水圧がグラウト材料の一部を千切る様に作用することなく、千切られたグラウト材料が水を吸収して流動性が高くなることがなく、図1で示す不都合(改良体1の下方領域2に不良部3が生じる不都合)は生じないことに着目した。そして、水中で千切れ難いグラウト材料であれば、係る不都合が生じないことに想到した。
本発明は係る知見に基づいて創作された。
本発明の可塑性グラウト材料は、水と粉体を含み、
粉体はセメントとシリカフュームを含み、
前記粉体の前記水に対する水粉体比(W/(C+SF)×100%)が40~65質量%であり、
ベントナイト、アルミン酸ソーダ、増粘剤、減水剤を含み、
前記シリカフュームの前記粉体中で示す割合(SF/(C+SF)×100%)が5~20質量%であり、
前記ベントナイトの混和量は前記セメントの2~8質量%であり、
前記無機アルミン酸ソーダの混和量は前記セメントの0.4~1.0質量%であり、
前記増粘剤の混和量は前記水の0.2~1.0質量%であり、
前記減水剤の混和量は前記セメントの0.2~3.0質量%であることを特徴としている。
The inventors conducted various studies on whether it is possible to prevent the grout material from tearing when applied underwater. In this study, they noticed that if the grout material is applied in air (air) rather than underwater, the water pressure will not act to tear off parts of the grout material, and the torn grout material will not absorb water and become more fluid, so the inconvenience shown in Figure 1 (the inconvenience of a
The present invention was created based on such findings.
The plastic grout material of the present invention comprises water and a powder,
The powder contains cement and silica fume.
The water-powder ratio (W/(C+SF)×100%) of the powder to the water is 40 to 65% by mass,
Contains bentonite, sodium aluminate , thickener, water reducer ,
The ratio of the silica fume in the powder (SF/(C+SF)×100%) is 5 to 20 mass %,
The amount of the bentonite mixed is 2 to 8 mass% of the cement,
The amount of the inorganic sodium aluminate mixed is 0.4 to 1.0 mass % of the cement,
The amount of the thickener mixed is 0.2 to 1.0% by mass of the water,
The mixing amount of the water reducing agent is 0.2 to 3.0 mass % of the cement .
本発明の方法は、可塑性グラウト材料を、水中或いは地下水位より低い領域に注入或いは充填する方法において、
前記可塑性グラウト材料は、
水と粉体を含み、
粉体はセメントとシリカフュームを含み、
前記粉体の前記水に対する水粉体比(W/(C+SF)×100%)が40~65質量%であり、
ベントナイト、アルミン酸ソーダ、増粘剤、減水剤を含み、
前記粉体はセメントとシリカフュームを含み、
前記シリカフュームの前記粉体中で示す割合(SF/(C+SF)×100%)が5~20質量%であり、
前記ベントナイトの混和量は前記セメントの2~8質量%であり、
前記アルミン酸ソーダの混和量は前記セメントの0.4~1.0質量%であり、
前記増粘剤の混和量は前記水の0.2~1.0質量%であり、
前記減水剤の混和量は前記セメントの0.2~3.0質量%であることを特徴としている。
The method of the present invention is a method for injecting or filling a plastic grout material into water or an area below the groundwater level, comprising the steps of:
The plastic grout material comprises:
Contains water and powder,
The powder contains cement and silica fume.
The water-powder ratio (W/(C+SF)×100%) of the powder to the water is 40 to 65% by mass,
Contains bentonite, sodium aluminate, thickener, water reducer,
the powder comprises cement and silica fume;
The ratio of the silica fume in the powder (SF/(C+SF)×100%) is 5 to 20 mass %,
The amount of the bentonite mixed is 2 to 8 mass% of the cement ,
The amount of sodium aluminate mixed is 0.4 to 1.0 mass% of the cement ,
The amount of the thickener mixed is 0.2 to 1.0% by mass of the water ,
The mixing amount of the water reducing agent is 0.2 to 3.0 mass % of the cement .
本発明の可塑性グラウト材料を注入或いは充填する方法において、前記可塑性グラウト材料は、10%粒径が50mm以上の粒状物を含有する地盤に注入或いは充填されるのが好ましい。ここで10%粒径は、粒径加積曲線における通過質量百分率が10%のときの粒径を意味している。 In the method for injecting or filling a plastic grout material according to the present invention, the plastic grout material is preferably injected or filled into a ground containing granular matter having a 10% particle size of 50 mm or more, where the 10% particle size means a particle size at which the passing mass percentage in a particle size accumulation curve is 10%.
上述の構成を具備する本発明の可塑性グラウト材料によれば、水と粉体を含み、
粉体はセメントとシリカフュームを含み、ベントナイト、無機系可塑剤、増粘剤、減水剤を含むため、水中で自重により千切れるまでの大きさ、重量(実験例3における水中押出し長さ)が大きく、自重が負荷しても千切れ難い(実験例3における水中引張強さが大きい)性質を有するので、その一部が水中で千切れて水分を吸収して流動性が高くなり、重力により下方に移動してしまうことが抑制される。そのため、水中で充填、注入されても、改良体の下方に水分を多く含有したグラウト材料が移動することが防止され、造成された改良体の下方領域に不良部が生成されてしまうのを防止することが出来る。
According to the plastic grout material of the present invention having the above-mentioned configuration, the plastic grout material contains water and powder,
The powder contains cement and silica fume, as well as bentonite, inorganic plasticizer, thickener, and water reducing agent, and therefore has a large size and weight (underwater extrusion length in Experimental Example 3) before it is torn off under its own weight in water, and has the property of being difficult to tear off even when loaded with its own weight (large underwater tensile strength in Experimental Example 3), so that some of it will tear off in water, absorb water, become more fluid, and be prevented from moving downward due to gravity. Therefore, even if it is filled or injected underwater, the grout material containing a lot of water is prevented from moving below the improved body, and it is possible to prevent the generation of defective parts in the lower area of the constructed improved body.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図1で示す不良部3が生じる原因について、図2を参照して説明する。
図2において、符号21は水中の礫を示している。図2の上方に存在するグラウト材料25A(大きな空間に存在するグラウト材料)には問題がない。しかし、巨礫21の間隙の充填において、グラウト材料が同心円状に広がるに際して、下方に広がるグラウト材料25Aの一部は、比較的狭い隙間SNを介して広い間隙SWに押し出され、礫21間に存在する水の圧力が当該押し出されたグラウト材料の一部を引き千切る様に作用し、当該一部が自重により千切れて、下方に落下してしまう(図2におけるグラウト材料25B)。
落下したグラウト材料25Bは、礫21間に存在する水を吸収して(水と混ざって)、流動性が向上するため、重力により下方に移動し易くなり、さらに下方に移動(落下)する(図2におけるグラウト材料25C)。その結果、改良体1(図1)の下方領域2(図1)には、千切れて、水を多く含み、流動性が高いグラウト材料25B、25Cが多く存在し、不良部3を生じると推論される。流動性が高いグラウト材料25B、25Cは水を多く含むため強度が低下し、必要な強度(18N/mm2)が得られない場合がある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the cause of the
In Fig. 2, the
The
すなわち、図2を参照して説明した様に、礫21間の比較的大きな空隙に存在するグラウト材料25Aの一部が水圧により千切られて、自重により落下し、水を含んで不良のグラウト材料25B、25Cとなる。水を含んだ不良のグラウト材料25B、25Cは流動化し易いため、下方に移動して、改良体1の下方領域2に不良部3が生じてしまう。
ここで、グラウト材料の一部が水圧により千切られて、自重により落下することを防止出来れば、図2を参照して説明した問題は生じない。
発明者は種々研究の結果、水中で千切れ難く、自重により落下し難い可塑性グラウト材料を創作した。
That is, as explained with reference to Fig. 2, a part of the
Here, if it is possible to prevent a portion of the grout material from being torn off by water pressure and dropping under its own weight, the problem described with reference to FIG. 2 will not occur.
As a result of extensive research, the inventor has created a plastic grout material that is difficult to tear apart in water and difficult to fall under its own weight.
本発明の実施形態に係る可塑性グラウト材料は水と粉体を含み、粉体の水に対する水粉体比(W/(C+SF)×100%)が40~65質量%であり、
粉体はセメントとシリカフュームを含み、シリカフュームの粉体中で示す割合(SF/(C+SF)×100%)が5~20質量%であり、
ベントナイトを含み、ベントナイトの混和量はセメントの2~8質量%であり、
無機系可塑剤を含み、無機系可塑剤の混和量はセメントの0.4~1.0質量%であり、
増粘剤を含み、増粘剤の混和量は水の0.2~1.0質量%であり、
減水剤を含み、減水剤の混和量はセメントの0.2~3.0質量%である。
The plastic grout material according to the embodiment of the present invention contains water and a powder, and the water-powder ratio of the powder to water (W/(C+SF)×100%) is 40 to 65 mass%,
The powder contains cement and silica fume, and the ratio of the silica fume in the powder (SF/(C+SF)×100%) is 5 to 20 mass %,
It contains bentonite, and the amount of bentonite mixed is 2 to 8 mass % of the cement.
Contains an inorganic plasticizer, and the amount of the inorganic plasticizer mixed is 0.4 to 1.0 mass% of the cement;
A thickener is included, and the amount of the thickener mixed is 0.2 to 1.0% by mass of water;
The mixture contains a water reducing agent in an amount of 0.2 to 3.0 mass % of the cement.
ここで、実施形態に係る配合における上記材料において、
セメントは市販品(太平洋セメント株式会社製造の商品名「普通ポルトランドセメント」)を用い、
シリカフュームも市販品(SKWイースアジア株式会社販売の商品名「SILICA FUME SILICIUM」)を用い、
高分子系可塑剤も市販品(緑興産株式会社販売の商品名「パフェハード」)を用い、
ベントナイトも市販品(クニミネ工業株式会社製造の商品名「クニゲルV1」)を用い、
無機系可塑剤も市販品(浅田化学工業株式会社製造の商品名「アルミン酸ソーダ」)を用い、
増粘剤も市販品(巴工業株式会社販売の商品名「HECELLOSE」)を用い、
減水剤も市販品(ポゾリスソリューションズ株式会社製造の商品名「マスターグレニウムSP8SV」)を用い、
水は水道水を用いた。
Here, in the above materials in the formulation according to the embodiment,
The cement used was a commercially available product (manufactured by Pacific Cement Corporation under the trade name "ordinary Portland cement").
Silica fume was also used as a commercially available product (product name "SILICA FUME SILICIUM" sold by SKW East Asia Co., Ltd.).
The polymer plasticizer used was a commercially available product ("Parfait Hard" sold by Midori Kosan Co., Ltd.).
The bentonite used was a commercially available product (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd. under the trade name "Kunigel V1").
The inorganic plasticizer used was a commercially available product (manufactured by Asada Chemical Industry Co., Ltd. under the trade name "sodium aluminate").
The thickener used was a commercially available product (trade name "HECELLOSE" sold by Tomoe Engineering Co., Ltd.).
A commercially available water reducing agent (product name "Master Glenium SP8SV" manufactured by Pozzolith Solutions Co., Ltd.) was used.
Tap water was used.
上述の市販品を含めた複数種類のセメント及びシリカフュームについて、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、セメントとシリカフュームから成る粉体の水粉体比(W/(C+SF)×100%)が40質量%よりも少ないと練り混ぜが困難となり、65質量%を越えると目標強度(18N/mm2)が得られない場合があった。
換言すると、発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類のセメント及びシリカフュームについては、セメントとシリカフュームから成る粉体の水粉体比(W/(C+SF)×100%)が40~65質量%であれば、練り混ぜが可能であり、且つ、目標強度(18N/mm2)が達成できた。
According to experiments conducted by the inventors using several types of cement and silica fume, including the above-mentioned commercially available products, in addition to the experimental examples described below, mixing becomes difficult when the water-powder ratio (W/(C+SF) x 100%) of the powder consisting of cement and silica fume is less than 40 mass%, and when it exceeds 65 mass%, the target strength (18 N/ mm2 ) may not be obtained.
In other words, for the multiple types of cement and silica fume (including the above-mentioned commercially available products) that the inventors experimented with, if the water-powder ratio (W/(C+SF) x 100%) of the powder consisting of cement and silica fume was 40 to 65 mass%, mixing was possible and the target strength (18 N/mm 2 ) was achieved.
上述の市販品を含めた複数種類のシリカフュームについて、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、シリカフュームの粉体中で示す割合(SF/(C+SF)×100%)が5質量%未満であるとグラウト材料が自重により水中で千切れて落下する現象を抑制することが出来ず、20質量%を越えるとグラウト材料の粘性が大きくなり過ぎて練り混ぜが困難となる場合があった。
そして、発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類のシリカフュームについては、シリカフュームの粉体中で示す割合(SF/(C+SF)×100%)が5~20質量ならば、グラウト材料が自重により水中で千切れて落下する現象を抑制することが出来ると共に、グラウト材料の粘性が大きくなり過ぎずに練り混ぜが可能であった。
According to experiments conducted by the inventors on several types of silica fume, including the above-mentioned commercially available products, in addition to the experimental examples described below, if the proportion of silica fume in the powder (SF/(C+SF)×100%) is less than 5% by mass, it is not possible to prevent the grout material from breaking apart and falling in water due to its own weight, and if it exceeds 20% by mass, the viscosity of the grout material becomes too high, making it difficult to mix.
In addition, with respect to the multiple types of silica fume (including the above-mentioned commercially available products) that the inventors have experimented with, if the ratio of silica fume in the powder (SF/(C+SF)×100%) is 5 to 20 mass %, it is possible to prevent the grout material from breaking apart and falling in water due to its own weight, and it is possible to knead the grout material without the viscosity becoming too high.
上述の市販品を含めた複数種類のベントナイトについて、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、セメントの2質量%未満の場合にはグラウト材料が自重により水中で千切れて落下する現象を抑制することが出来ず、セメントの8質量%を越えている場合にはグラウト材料の粘性が大きくなり過ぎて練り混ぜが困難になる場合があった。
発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類のベントナイトについては、セメントの2~8質量%であれば、グラウト材料が自重により水中で千切れて落下する現象を抑制出来て、且つ、グラウト材料の粘性が大きくなり過ぎることなく練り混ぜが可能であった。
According to experiments conducted by the inventors on several types of bentonite, including the above-mentioned commercially available products, in addition to the experimental examples described below, when the amount of bentonite was less than 2% by mass of cement, it was not possible to prevent the grout material from breaking apart and falling in water due to its own weight, and when the amount of bentonite was more than 8% by mass of cement, the viscosity of the grout material became too high, making mixing difficult in some cases.
The inventors have experimented with several types of bentonite (including the above-mentioned commercially available products), and found that when the bentonite was present at 2 to 8 mass % of cement, it was possible to prevent the grout material from breaking apart and falling in water due to its own weight, and also to mix the grout material without the viscosity becoming too high.
上述の市販品を含めた複数種類の無機系可塑剤について、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、無機系可塑剤の混和量がセメントの0.4質量%未満であると可塑性グラウト材料として必要なフロー値(155mm以下)を得ることが出来ず、セメントの1.0質量%を越えると硬化速度が速くなり過ぎて施工性が低下する場合があった。
それに対して、発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類の無機系可塑剤については、無機系可塑剤の混和量がセメントの0.4~1.0質量%であれば、可塑性グラウト材料として必要なフロー値(155mm以下)を得ることが出来て、しかも、硬化速度が速くなり過ぎず施工性は低下しなかった。
According to experiments conducted by the inventors other than the experimental examples described below on several types of inorganic plasticizers, including the above-mentioned commercially available products, if the amount of inorganic plasticizer mixed is less than 0.4 mass% of the cement, it is not possible to obtain the flow value (155 mm or less) required for a plastic grout material, and if the amount exceeds 1.0 mass% of the cement, the hardening speed becomes too fast, resulting in reduced workability.
In contrast, with respect to the multiple types of inorganic plasticizers (including the above-mentioned commercially available products) that the inventors have experimented with, if the amount of inorganic plasticizer mixed is 0.4 to 1.0 mass % of the cement, it is possible to obtain the flow value (155 mm or less) required for a plastic grout material, and further, the hardening speed does not become too fast, so that workability does not decrease.
上述の市販品を含めた複数種類の増粘剤について、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、増粘剤の混和量が水の0.2質量%未満であると水中不分離性が低くなりセメント粒子が水中に拡散する場合があった。そして、増粘剤の混和量が水の1.0質量%を越えると、グラウト材料の粘性が高くなり過ぎて練り混ぜが困難な場合があった。
発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類の増粘剤については、増粘剤の混和量が水の0.2~10.0質量%であると、水中不分離性が高くなってセメント粒子が水中に拡散せず、且つ、グラウト材料の粘性が高くなり過ぎず練り混ぜが可能であった。
According to the experiments conducted by the inventors using several types of thickeners, including the above-mentioned commercially available products, in addition to the experimental examples described below, when the amount of thickener mixed was less than 0.2% by mass of water, the anti-separation property in water was low and the cement particles were sometimes diffused in water. And when the amount of thickener mixed exceeded 1.0% by mass of water, the viscosity of the grout material became too high and mixing was sometimes difficult.
Regarding the multiple types of thickeners (including the above-mentioned commercially available products) that the inventors experimented with, when the amount of thickener mixed was 0.2 to 10.0 mass % of water, the anti-separation property in water was high, so that the cement particles did not diffuse in the water, and the viscosity of the grout material did not become too high, making it possible to knead it.
上述の市販品を含めた複数種類の減水剤について、後述の実験例以外に行った発明者の実験によれば、減水剤の混和量がセメントの0.2質量%未満であると材料練り混ぜ時の流動性が小さくグラウト材料の圧送が困難であり、セメントの3.0質量%を越えても材料練り混ぜ時の流動性が向上せず、材料の圧送性能も向上せず、減水剤を添加する効果がない場合があった。
発明者が実験した(上述の市販品を含む)複数種類の減水剤については、減水剤の混和量がセメントの0.2~3.0質量%であれば、材料練り混ぜ時の流動性が向上し、グラウト材料の圧送性も向上し、減水剤の混和量が増加すれば材料練り混ぜ時の流動性及び材料の圧送性能が向上した。
図示の実施形態では、高分子可塑剤(PA)は包含していない。後述の表1で示す基本配合「Prototype」には高分子可塑剤が包含されているが、この基本配合「Prototype」は本発明の効果を示す比較例として選択されたものである。その意味で、高分子可塑剤の上限及び下限について言及していない。
According to experiments conducted by the inventors other than the experimental examples described below on several types of water reducing agents, including the commercially available products mentioned above, if the amount of water reducing agent mixed is less than 0.2% by mass of cement, the fluidity when the materials are mixed is low and pumping of the grout material is difficult, and even if the amount exceeds 3.0% by mass of cement, the fluidity when the materials are mixed is not improved, and the pumping performance of the material is not improved, and there are cases where adding the water reducing agent is ineffective.
The inventors experimented with several types of water-reducing agents (including the commercially available products mentioned above). When the amount of water-reducing agent mixed was 0.2 to 3.0 mass% of the cement, the fluidity of the materials when mixed was improved and the pumpability of the grout material was also improved. As the amount of water-reducing agent mixed increased, the fluidity of the materials when mixed and the pumpability of the materials improved.
In the illustrated embodiment, no polymer plasticizer (PA) is included. Although the basic formulation "Prototype" shown in Table 1 below includes a polymer plasticizer, this basic formulation "Prototype" was selected as a comparative example to demonstrate the effects of the present invention. In that sense, no upper and lower limits of the polymer plasticizer are mentioned.
実施形態に係る可塑性グラウト材料は、上述した様に、地盤や構造物の空隙、目地、ひび割れ、地盤と構造物の間に生じた隙間に注入され、既設トンネルの履工背面空洞に充填され、護岸の基礎として構築された捨石マウンドなどの巨礫の間隙の充填に用いられる。
そして、実施形態に係る可塑性グラウト材料は、水中で千切れ難く、自重により落下し難い性能を有している。図示の実施形態に係る可塑性グラウトがその効果を発揮するのは、10%粒径が50mm以上の粒状物を含有する地盤であり、水中もしくは地下水位より低い位置にあり、10%粒径が50mm以上の粒の間隙が水で満たされている土壌である。
実施形態に係る可塑性グラウト材料は、例えば、10%粒径が50mm以上の粒状物を含有する地盤であって、水中もしくは地下水位より低い位置に注入或いは充填される。
ここでグラウト材料の充填速度は、例えば毎分50リットルに想定している。しかし充填速度が毎分50リットルではなくても、本発明は適用可能であることが、実験例には記載されていない発明者の別の実験により確認されている。
また、注入或いは充填の方法については、公知技術を適用することが出来る。
As described above, the plastic grout material according to the embodiment is injected into voids, joints, cracks in the ground or structures, and gaps between the ground and structures, filled into the back cavity of the lining of an existing tunnel, and used to fill gaps between boulders such as rubble mounds constructed as the foundation of a revetment.
The plastic grout material according to the embodiment has a property of being difficult to break in water and difficult to fall under its own weight. The plastic grout according to the embodiment shown in the figure exerts its effect in a ground containing granular matter with a 10% particle size of 50 mm or more, which is underwater or located below the groundwater level, and in which the gaps between the particles with a 10% particle size of 50 mm or more are filled with water.
The plastic grout material according to the embodiment is injected or filled underwater or at a position lower than the groundwater level, for example, in a ground containing granular matter with 10% particle size of 50 mm or more.
Here, the filling speed of the grout material is assumed to be, for example, 50 liters per minute. However, it has been confirmed by another experiment by the inventor, not described in the experimental examples, that the present invention is applicable even if the filling speed is not 50 liters per minute.
As for the injection or filling method, known techniques can be applied.
次に本発明の実験例を説明する。
最初に、実験例で用いられる供試体について説明する。
本発明には該当しないグラウト材料の供試体は、基本配合「Prototype」で示す。
そして、本発明には該当するグラウト材料の供試体は、水粉体比「W/(C+SF)×100%」、粉体の内シリカフュームの占める割合「SF/(C+SF)×100%」、ベントナイト「BN」(C×%)、高分子系可塑剤「PA」(C×%)、無機系可塑剤「PB」(C×%)、増粘剤「VA」(W×%)、減水剤「SP」(C×%)を変動させて、下表1で示す17種類(基本配合を含む)の配合に係る試料を用意して製作した。
表1
Next, experimental examples of the present invention will be described.
First, the specimens used in the experimental examples will be described.
A specimen of a grout material not applicable to the present invention is shown as a basic mix "Prototype."
The grout material specimens applicable to the present invention were produced by varying the water-powder ratio "W/(C+SF) x 100%", the proportion of silica fume in the powder "SF/(C+SF) x 100%, bentonite "BN" (C x %), polymer plasticizer "PA" (C x %), inorganic plasticizer "PB" (C x %), thickener "VA" (W x %), and water reducer "SP" (C x %) to prepare samples according to 17 types of blends (including the basic blend) shown in Table 1 below.
Table 1
ここで、水粉体比、粉体の内シリカフュームの占める割合、ベントナイト、高分子系可塑剤、無機系可塑剤、減水剤の量はセメントに対する質量%(「C×%」で示す)であり、増粘剤の量は水に対する質量%(「W×%」)である。
表1で示す様に、高分子系可塑剤「PA」を含有しているのは基本配合「Prototype」のみであり、本発明の実験例に係る16種類の試料は高分子系可塑剤「PA」を含有していない。
表1で示す各試料について、総練混ぜ量の80%の水をミキサに投入し、減水剤「SP」及びセメントもしくは粉体の混合物(増粘剤を除く)をミキサに投入し、低速(139rpm)で3分間撹拌した(A材)。
次に、総練混ぜ量の20%の水と増粘剤「VA」を他のミキサ(ハンドミキサ)で30秒撹拌し、高分子系可塑剤「PA」(基本配合「Prototype」のみ)及び無機系可塑剤「PB」を投入し、60秒撹拌した(B材)。
そして、A材を撹拌したミキサにB材を投入し、低速で1分間撹拌して、供試体を作成した。表1で示す全ての試料を用いて、同様な方法で供試体を作成した。
Here, the water-to-powder ratio, the proportion of silica fume in the powder, the amounts of bentonite, polymeric plasticizer, inorganic plasticizer, and water-reducing agent are expressed as mass % relative to the cement (expressed as "C x %), and the amount of thickener is expressed as mass % relative to the water ("W x %).
As shown in Table 1, only the basic formulation "Prototype" contains the polymer plasticizer "PA", and the 16 types of samples according to the experimental examples of the present invention do not contain the polymer plasticizer "PA".
For each sample shown in Table 1, 80% of the total mixing amount of water was added to the mixer, and the water-reducing agent "SP" and a mixture of cement or powder (excluding the thickener) were added to the mixer and mixed at a low speed (139 rpm) for 3 minutes (material A).
Next, 20% of the total mixing amount of water and thickener "VA" were mixed for 30 seconds with another mixer (hand mixer), and then polymer-based plasticizer "PA" (basic formulation "Prototype" only) and inorganic plasticizer "PB" were added and mixed for 60 seconds (material B).
Then, material B was added to the mixer in which material A was being mixed, and the mixture was mixed at low speed for one minute to prepare a test specimen. All samples shown in Table 1 were used to prepare test specimens in the same manner.
[実験例1]
表1で示す各試料から作成した供試体について、JISR5201に準拠してフロー試験を行った。ただし、フローコーンではなく、NEXCO試験法313「エアモルタル及びエアミルクの試験方法」記載のシリンダー(内径80mm、高さ80mm)を用いた。
15回の打撃を加えた後の広がりである「打撃フロー値」と、打撃を加える前の広がりである「静置フロー値」を測定した。
[Experimental Example 1]
A flow test was carried out in accordance with JIS R 5201 for specimens prepared from each sample shown in Table 1. However, instead of a flow cone, a cylinder (
The "strike flow value", which is the spread after 15 strikes, and the "static flow value", which is the spread before the strikes were applied, were measured.
[実験例2]
表1で示す各試料から作成した供試体について、JGS1411「原位置ベーン試験方法」を行い、表1で示す組成のグラウト材料のフレッシュ状態(固化する前の状態)におけるベーンせん断強さを測定した。
ただし、小型のベーンブレード(幅20mm、高さ40mm)を用いた。
可塑性グラウト材料の流動性の評価はフロー試験で行うことが一般的であるが、静置フロー値は90~110mm程度の狭い範囲に集中するので測定の感度が高くない。そのため、測定の感度が高くなるベーンせん断強さによる評価(実験例2)を、実験例1のフロー試験に加えて行った。
[Experimental Example 2]
For the test specimens prepared from each sample shown in Table 1, the JGS1411 "In-situ vane test method" was performed, and the vane shear strength of the grout material in the fresh state (before solidification) of the composition shown in Table 1 was measured.
However, a small vane blade (
The fluidity of plastic grout materials is generally evaluated by a flow test, but the static flow values are concentrated in a narrow range of about 90 to 110 mm, so the sensitivity of the measurement is not high. Therefore, an evaluation by vane shear strength (Experimental Example 2), which has a high measurement sensitivity, was performed in addition to the flow test of Experimental Example 1.
[実験例3]
表1で示す各試料から作成した供試体について、フレッシュ状態(固化する前の状態)における引っ張り強さを評価するために、図3で示す様に、市販の合成樹脂製シリンジ12(例えば容量100cc)の先端を開放し、ハウジングCに固定した。シリンジ12内には表1で示す試料(符号14)を充填し、ハウジングCのシリンジ12下方には透明なビーカー16(例えば容量500cc)を配置する。
ビーカー16内に水が充填可能であり、ビーカー16には例えば1cm間隔の目盛り(図示せず)が設けられている。
図3で示す様に試料14が自重で切断されるまで、シリンジ12のプランジャ18を矢印A方向に押圧して、シリンジ12内の試料14(グラウト材料)をビーカー16内に押し出す。プランジャ18が矢印A方向に押圧されて試料14がビーカー16内に押し出される様子が、図示しないビデオカメラで撮影されている。そのビデオカメラの映像から、試料14が切断した瞬間におけるシリンジ12の図3における下方先端から試料14先端までの長さを「押出し長さ」として測定する。
実験例3は、ビーカー16内に水が充填されている場合(水中における押出し長さの測定)と、水が充填されていない場合(気中における押出し長さの測定)の双方について行う。
ビーカー内に水が充填されていない場合の押出し長さに、試料14(グラウト材料)の密度と重力加速度gを乗算した数値を、フレッシュ状態における気中の引張強さとした。
ビーカー内に水が充填されている場合の押出し長さに、試料14(グラウト材料)の密度と重力加速度gを乗算し、そこから押出し長さ分の試料に作用する浮力を減じた数値を、フレッシュ状態における水中の引張強さとした。
[Experimental Example 3]
In order to evaluate the tensile strength in a fresh state (before solidification) of the specimens prepared from each sample shown in Table 1, the tip of a commercially available synthetic resin syringe 12 (e.g.,
The
As shown in Fig. 3, the
Experimental example 3 was performed both when the
The extrusion length when the beaker was not filled with water was multiplied by the density of Sample 14 (grout material) and the gravitational acceleration g to obtain the tensile strength in air in a fresh state.
The extrusion length when the beaker is filled with water was multiplied by the density of sample 14 (grout material) and the gravitational acceleration g, and the buoyancy acting on the sample for the extrusion length was subtracted from this to obtain the tensile strength in water in a fresh state.
[実験例4]
表1で示す各試料から作成した供試体について、JISA1108「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠して圧縮強度を測定した。供試体はφ50×100mmの円柱供試体として、材齢1日で脱型後、試験材齢まで水中養生した。
実験例1~実験例4の実験結果は、図4の表で一括して示されている。
図4において、試料「50-00-4」(水粉体比50%、シリカフューム混和量0%、ベントナイト混和量4%)、試料「55-00-4」(水粉体比55%、シリカフューム混和量0%、ベントナイト混和量4%)、試料「55-05-4」(水粉体比55%、シリカフューム混和量5%、ベントナイト混和量4%)、試料「55-05-6」(水粉体比55%、シリカフューム混和量5%、ベントナイト混和量6%)、試料「60-5-4」(水粉体比60%、シリカフューム混和量5%、ベントナイト混和量4%)、試料「65-10-4」(水粉体比65%、シリカフューム混和量10%、ベントナイト混和量4%)について圧縮強度(一軸圧縮強度)が表示されていない。これは、実験例4の圧縮強度試験は代表的と思われる試料(配合)についてのみ行ったことに起因する。また、図4から明らかな様に、圧縮強度が測定された試料(配合)については全て目標強度(18N/mm2を上回っており、上述した圧縮強度を測定しなかった試料についても目標強度を上回ると推定されるからである。
[Experimental Example 4]
The compressive strength of the specimens prepared from each sample shown in Table 1 was measured in accordance with JIS A1108 "Concrete Compressive Strength Test Method". The specimens were cylindrical specimens with dimensions of φ50×100 mm, which were demolded after 1 day of age and then cured in water until the material reached the test age.
The experimental results of Experimental Examples 1 to 4 are shown collectively in the table of FIG.
In FIG. 4, the compressive strength (uniaxial compressive strength) is not shown for sample "50-00-4" (water powder ratio 50%,
また、図5~図10を参照して、実験結果を説明する。
図4から、表1の各試料は、基本配合「Prototype」に比較して、気中の引張強さは劣る場合があるが、水中の引張強さは基本配合「Prototype」よりも強いことが判明した。
また、表1の各試料は、基本配合「Prototype」と同程度或いはそれ以上の圧縮強度が得られることが明らかになった。
図4において、薄いグレーは、図3を参照して説明した実験例3における試験装置で測定できる押出し長さの限界(発明者の作製した試験装置では80mm)よりも押出し長さが長いデータであることを示している。換言すれば、図4で薄いグレーが付された試料(例えば気中における50-05-6等)は、引張強さが図4で記載された数値よりも強い。
The experimental results will be described with reference to FIGS.
From FIG. 4, it was found that each sample in Table 1 may have inferior tensile strength in air compared to the basic formulation "Prototype", but has stronger tensile strength in water than the basic formulation "Prototype".
It was also revealed that each sample in Table 1 had a compressive strength equal to or greater than that of the basic mix "Prototype."
In Fig. 4, light grey indicates data for extrusion lengths longer than the limit of extrusion length measurable by the test device in Experimental Example 3 described with reference to Fig. 3 (80 mm in the test device created by the inventors). In other words, the samples marked with light grey in Fig. 4 (for example, 50-05-6 in air) have tensile strengths greater than the values shown in Fig. 4.
図5を参照して、ベーンせん断強さ(実験例2)とフロー値(静置フロー値及び打撃フロー値)との関係を説明する。
図5は、表1における各試料のフロー値(静置フロー値と打撃フロー値)を縦軸に、ベーンせん断強さを横軸に取り、プロットしたものである。静置フロー値とベーンせん断強さのプロットは「〇」、打撃フロー値とベーンせん断強さのプロットは「●」で示す。
図5から明らかな様に、表1における各試料について、静置フロー値と打撃フロー値は共に、ベーンせん断強さと相関がある。従って、実験例2で述べた通り、フロー試験(実験例1)に加えて、ベーンせん断強さによる評価(実験例2)を行うことは適正であると言える。図5において、静置フロー値が90mm前後、打撃フロー値が140mm前後において、同程度のフロー値でありながらベーンせん断強さが大きく異なるプロットが複数存在し、ベーンせん断試験がフロー試験よりも感度が高いことを示している。以下において、ベーンせん断強さに着目してフレッシュな状態における引張強さについて評価する。
図5からは、シリカフューム、ベントナイトを配合した試料と基本配合との差異は見受けられない。
The relationship between the vane shear strength (Experimental Example 2) and the flow value (static flow value and impact flow value) will be described with reference to FIG.
In Fig. 5, the flow values (static flow value and impact flow value) of each sample in Table 1 are plotted on the vertical axis and the vane shear strength on the horizontal axis. The plots of static flow value and vane shear strength are indicated by "◯", and the plots of impact flow value and vane shear strength are indicated by "●".
As is clear from Fig. 5, for each sample in Table 1, both the static flow value and the impact flow value are correlated with the vane shear strength. Therefore, as described in Experimental Example 2, it can be said that it is appropriate to perform the evaluation by vane shear strength (Experimental Example 2) in addition to the flow test (Experimental Example 1). In Fig. 5, there are multiple plots where the static flow value is around 90 mm and the impact flow value is around 140 mm, and the vane shear strength is significantly different despite the same flow value, indicating that the vane shear test is more sensitive than the flow test. In the following, the tensile strength in a fresh state will be evaluated with a focus on the vane shear strength.
From Figure 5, no difference can be seen between the samples containing silica fume and bentonite and the basic mix.
図6は、表1における各試料の気中の引張強さを縦軸に、ベーンせん断強さを横軸に取ってプロットしている。図6において、「●」のプロットは押出し長さが80mmを超えており(実験例3の実験装置の測定限界を超えているプロット)、「〇」のプロットは押出し長さが80mm以下である。
図6から明らかな様に、ベーンせん断強さとフレッシュな状態における気中の引張強さとの間には強い相関性がある。
図6においても、シリカフューム、ベントナイトを配合した試料と基本配合との差異は見受けられない。
In Fig. 6, the vertical axis represents the tensile strength in air and the horizontal axis represents the vane shear strength of each sample in Table 1. In Fig. 6, the plots marked with "●" indicate extrusion lengths exceeding 80 mm (plots exceeding the measurement limit of the experimental device in Experimental Example 3), and the plots marked with "◯" indicate extrusion lengths of 80 mm or less.
As is clear from FIG. 6, there is a strong correlation between the vane shear strength and the tensile strength in air in a fresh state.
Also in Figure 6, no difference is observed between the samples containing silica fume and bentonite and the basic mix.
図7は、表1における各試料の水中の引張強さを縦軸に、ベーンせん断強さを横軸に取ってプロットしている。図6において、「●」のプロットは押出し長さが80mmを超えており(実験例3の実験装置の測定限界を超えているプロット)、「〇」のプロットは押出し長さが80mm以下である。
図6と図7を比較すれば明らかな様に、フレッシュ状態の試料は、空気中に比較して水中の引張強さが低下し、各試料における水中引張強さのばらつきが大きい。特にベーンせん断強さが0.3~0.7kN/m2付近では、水中引張強さは3倍程度の差異がある(ばらつきが大きい)。
ここで、図7において、「基本配合(Prototype)」は水中引張強さが極めて低い。このことから、シリカフューム、ベントナイトを添加することは、フレッシュ状態における引張強さを向上させる旨が明らかである。
In Fig. 7, the tensile strength in water of each sample in Table 1 is plotted on the vertical axis, and the vane shear strength is plotted on the horizontal axis. In Fig. 6, the plots marked with "●" indicate extrusion lengths exceeding 80 mm (plots exceeding the measurement limit of the experimental device in Experimental Example 3), and the plots marked with "◯" indicate extrusion lengths of 80 mm or less.
6 and 7, the tensile strength of the fresh samples is lower in water than in air, and the tensile strength of each sample varies widely. In particular, when the vane shear strength is in the range of 0.3 to 0.7 kN/ m2 , the tensile strength in water varies by about three times (the variation is large).
Here, in Fig. 7, the "prototype" has a very low underwater tensile strength. This clearly shows that the addition of silica fume and bentonite improves the tensile strength in the fresh state.
図8では、図7で示す水中の引張強さとベーンせん断強さの関係を、シリカフュームの混和量でプロットを区別して示している。図8において、「〇」で示すプロットはシリカフューム混和量(粉体の内シリカフュームの占める割合:SF/(C+SF)×100%)が0%であり、「●」で示すプロットはシリカフューム混和量が5%であり、「□」で示すプロットはシリカフューム混和量が10%であり、「■」で示すプロットはシリカフューム混和量が15%である。そして、上向きの矢印が付いているプロットは、押出し長さが80mmを超えたプロットである。
図8から明らかに、シリカフューム混和量が0%或いは5%の試料に比較して、シリカフューム混和量が10%或いは15%の試料の方が、水中引張強さが強い傾向が存在する。このことから、シリカフュームを少なくとも10%(粉体における質量パーセント)以上添加することで、水中引張強さが向上することが明らかとなった。
In Fig. 8, the relationship between the tensile strength in water and the vane shear strength shown in Fig. 7 is shown by dividing the plots by the amount of silica fume mixed in. In Fig. 8, the plots indicated by "◯" are those with a silica fume mixed in amount of 0% (proportion of silica fume in the powder: SF/(C+SF) x 100%), the plots indicated by "●" are those with a silica fume mixed in amount of 5%, the plots indicated by "□" are those with a silica fume mixed in amount of 10%, and the plots indicated by "■" are those with a silica fume mixed in amount of 15%. The plots with an upward arrow are those where the extrusion length exceeded 80 mm.
It is clear from Fig. 8 that the samples containing 10% or 15% silica fume tend to have stronger underwater tensile strength than the samples containing 0% or 5% silica fume. This shows that adding at least 10% silica fume (mass percent of powder) improves underwater tensile strength.
図9では、図7で示す水中の引張強さとベーンせん断強さの関係を、ベントナイトの混和量でプロットを区別して示している。図8において、「〇」で示すプロットはベントナイト混和量(セメントに対する質量%)が4%であり、「●」で示すプロットはベントナイト混和量が6%であり、「□」で示すプロットは「基本配合」そして、上向きの矢印が付いているプロットは、押出し長さが80mmを超えたプロットである。
図9では、ベントナイト混和量が4%と6%とでは有意な差異は見られない。有意な差異が見られないのは、シリカフューム混和量による影響が排除できないことに起因すると推定される。
しかし、図9において基本配合のプロット「□」とベントナイト混和量4%のプロット「〇」とを比較した場合、或いは、図3における「基本配合」と配合「50-00-4」(シリカフュームを混和しないが、ベントナイトは4%混和する配合:図3で、Prototype直下の配合)とを比較すると、ベーンせん断強さでは基本配合が強い(プロット「□」)が、水中引張強さではベントナイト混和量4%のプロット「〇」が上回る配合(例えば配合「50-00-4」:基本配合の水中引張強さ=0.14kN/m2:配合「50-00-4」の水中引張強さ=0.17kN/m2)が複数存在する。
このことを考慮すると、ベントナイトを添加すると水中引張強さが向上し、可塑性グラウト材料が水中で千切れ難くなる効果を奏すると考えられる。そして、ベントナイトを添加することにより、本発明の可塑性グラウト材料に必要な性質(水中のグラウト材料の一部が千切れ難くなる性質)を獲得できることが明らかである。
In Fig. 9, the relationship between the tensile strength in water and the vane shear strength shown in Fig. 7 is shown by dividing the plots by the amount of bentonite mixed in. In Fig. 8, the plots shown with "◯" are those with a bentonite mixed amount (mass % relative to cement) of 4%, the plots shown with "●" are those with a bentonite mixed amount of 6%, the plots shown with "□" are those with the "basic mix", and the plots with an upward arrow are those with an extrusion length exceeding 80 mm.
In Figure 9, no significant difference is observed between the bentonite content of 4% and 6%. The reason why no significant difference is observed is presumably because the effect of the silica fume content cannot be eliminated.
However, when comparing the plot "□" of the basic mix with the plot "◯" of the mix with 4% bentonite in Figure 9, or when comparing the "basic mix" with mix "50-00-4" in Figure 3 (a mix with no silica fume but 4% bentonite: the mix just below the prototype in Figure 3), there are several mixes in which the basic mix is stronger in vane shear strength (plot "□"), but the plot "◯" of the mix with 4% bentonite is superior in underwater tensile strength (for example, mix "50-00-4": underwater tensile strength of basic mix = 0.14 kN/ m2 : underwater tensile strength of mix "50-00-4" = 0.17 kN/ m2 ).
Considering this, it is believed that the addition of bentonite improves the underwater tensile strength and makes the plastic grout material less likely to break apart in water. It is also clear that the addition of bentonite can provide the property required for the plastic grout material of the present invention (the property of making a part of the grout material less likely to break apart in water).
図10は、表1における各試料の水中押出し長さと気中押出し長さの関係を示している。図10において、「〇」で示すプロットはシリカフューム混和量(が0%であり、「●」で示すプロットはシリカフューム混和量が5%であり、「□」で示すプロットはシリカフューム混和量が10%であり、「■」で示すプロットはシリカフューム混和量が15%である。そして、上向き或いは右向きの矢印が付いているプロットは、押出し長さが80mmを超えたプロットである。
図6と図7を比較して上述した様に、フレッシュ状態の試料は、空気中に比較して水中の引張強さが低下する。しかし、図10で示す様に、シリカフュームの混和量が10%、15%の試料においては、水中押出し長さが気中押出し長さを上回っている。本発明が水中のグラウト材料の一部が千切れるのを防止することを考慮すれば、シリカフュームを混和することにより、本発明の可塑性グラウト材料に必要な性質(水中のグラウト材料の一部が千切れ難くなる性質)を獲得できることが、図10で示されている。
Figure 10 shows the relationship between the extrusion length in water and the extrusion length in air for each sample in Table 1. In Figure 10, the plots indicated with "◯" are those with 0% silica fume content, those indicated with "●" are those with 5% silica fume content, those indicated with "□" are those with 10% silica fume content, and those indicated with "■" are those with 15% silica fume content. The plots with an upward or rightward arrow are those with an extrusion length exceeding 80 mm.
As described above by comparing Figures 6 and 7, the fresh samples have a lower tensile strength in water than in air. However, as shown in Figure 10, the samples with 10% and 15% silica fume mixed amount have a longer extrusion length in water than in air. Considering that the present invention prevents a part of the grout material from tearing off in water, Figure 10 shows that the required property of the plastic grout material of the present invention (the property of preventing a part of the grout material from tearing off in water) can be obtained by mixing silica fume.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。 Please note that the illustrated embodiments are merely examples and are not intended to limit the technical scope of the present invention.
1・・・改良体
2・・・改良体下方領域
3・・・改良体の不良部
12・・・シリンジ
14・・・試料(可塑性グラウト材料)
C・・・ハウジング
16・・・ビーカー
18・・・プランジャ
21・・・礫
25A、25B、25C・・・グラウト材料(可塑性グラウト材料)
1...
C...
Claims (3)
前記粉体はセメントとシリカフュームを含み、
前記粉体の前記水に対する水粉体比が40~65質量%であり、
ベントナイト、アルミン酸ソーダ、増粘剤、減水剤を含み、
前記シリカフュームの前記粉体中で示す割合が5~20質量%であり、
前記ベントナイトの混和量は前記セメントの2~8質量%であり、
前記アルミン酸ソーダの混和量は前記セメントの0.4~1.0質量%であり、
前記増粘剤の混和量は前記水の0.2~1.0質量%であり、
前記減水剤の混和量は前記セメントの0.2~3.0質量%であることを特徴とする可塑性グラウト材料。 Contains water and powder,
the powder comprises cement and silica fume;
The water-powder ratio of the powder to the water is 40 to 65% by mass,
Contains bentonite, sodium aluminate , thickener, water reducer ,
The proportion of the silica fume in the powder is 5 to 20 mass %,
The amount of the bentonite mixed is 2 to 8 mass% of the cement,
The amount of sodium aluminate mixed is 0.4 to 1.0 mass% of the cement,
The amount of the thickener mixed is 0.2 to 1.0% by mass of the water,
A plastic grout material characterized in that the amount of the water reducing agent mixed is 0.2 to 3.0 mass % of the cement .
前記可塑性グラウト材料は、
水と粉体を含み、
前記粉体はセメントとシリカフュームを含み、
前記粉体の前記水に対する水粉体比が40~65質量%であり、
ベントナイト、アルミン酸ソーダ、増粘剤、減水剤を含み、
前記シリカフュームの前記粉体中で示す割合が5~20質量%であり、
前記ベントナイトの混和量は前記セメントの2~8質量%であり、
前記アルミン酸ソーダの混和量は前記セメントの0.4~1.0質量%であり、
前記増粘剤の混和量は前記水の0.2~1.0質量%であり、
前記減水剤の混和量は前記セメントの0.2~3.0質量%であることを特徴とする可塑性グラウト材料を注入或いは充填する方法。 1. A method for injecting or filling a plastic grout material into water or into an area below the groundwater level, comprising:
The plastic grout material comprises:
Contains water and powder,
the powder comprises cement and silica fume;
The water -powder ratio of the powder to the water is 40 to 65% by mass,
Contains bentonite, sodium aluminate, thickener, water reducer,
The proportion of the silica fume in the powder is 5 to 20 mass %,
The amount of the bentonite mixed is 2 to 8 mass% of the cement ,
The amount of sodium aluminate mixed is 0.4 to 1.0 mass% of the cement ,
The amount of the thickener mixed is 0.2 to 1.0% by mass of the water ,
A method for injecting or filling a plastic grout material , characterized in that the amount of the water reducing agent mixed is 0.2 to 3.0 mass % of the cement .
3. The method for injecting or filling a plastic grout material according to claim 2, wherein the plastic grout material is injected or filled into ground containing granular matter with a particle size of 50 mm or more for 10%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021181640A JP7680817B2 (en) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Plastic grout material and construction method using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021181640A JP7680817B2 (en) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Plastic grout material and construction method using same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023069624A JP2023069624A (en) | 2023-05-18 |
| JP7680817B2 true JP7680817B2 (en) | 2025-05-21 |
Family
ID=86328175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021181640A Active JP7680817B2 (en) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Plastic grout material and construction method using same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7680817B2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002266342A (en) | 2001-03-06 | 2002-09-18 | Isao Nakamura | Filling grout injection method and plastic grout. |
| JP2004284930A (en) | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Dps Bridge Works Co Ltd | Grouting material with thixotropic properties |
| JP2006248887A (en) | 2005-02-14 | 2006-09-21 | Dc Co Ltd | Cement composition |
| JP2009180020A (en) | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Utsunomiya Univ | Construction method of underwater pillars and cement-based hardened material for underwater construction |
| JP2010112024A (en) | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Nittoc Constr Co Ltd | Plastic grout material |
| JP2013186026A (en) | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Taisei Corp | Method for evaluating plastic fluid |
| JP2019077575A (en) | 2017-10-23 | 2019-05-23 | 日特建設株式会社 | Grout material |
| JP2022054928A (en) | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 日特建設株式会社 | Plastic grout material |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991017968A1 (en) * | 1990-05-18 | 1991-11-28 | Specrete-Ip Incorporated | A silica fume hydrating and plasticizing admixture for concrete |
-
2021
- 2021-11-08 JP JP2021181640A patent/JP7680817B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002266342A (en) | 2001-03-06 | 2002-09-18 | Isao Nakamura | Filling grout injection method and plastic grout. |
| JP2004284930A (en) | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Dps Bridge Works Co Ltd | Grouting material with thixotropic properties |
| JP2006248887A (en) | 2005-02-14 | 2006-09-21 | Dc Co Ltd | Cement composition |
| JP2009180020A (en) | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Utsunomiya Univ | Construction method of underwater pillars and cement-based hardened material for underwater construction |
| JP2010112024A (en) | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Nittoc Constr Co Ltd | Plastic grout material |
| JP2013186026A (en) | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Taisei Corp | Method for evaluating plastic fluid |
| JP2019077575A (en) | 2017-10-23 | 2019-05-23 | 日特建設株式会社 | Grout material |
| JP2022054928A (en) | 2020-09-28 | 2022-04-07 | 日特建設株式会社 | Plastic grout material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023069624A (en) | 2023-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102294203B1 (en) | Quick-hardening mortar composition | |
| Anagnostopoulos | Laboratory study of an injected granular soil with polymer grouts | |
| JP5999718B2 (en) | Underground impermeable wall construction material | |
| Çınar et al. | The measurement of fresh properties of cement-based grout containing waste marble powder | |
| JP5190587B2 (en) | Hollow filler | |
| Aneke et al. | Pre-compression and capillarity effect of treated expansive subgrade subjected to compressive and tensile loadings | |
| WO2017170992A1 (en) | Rapid-hardening cement composition | |
| Anagnostopoulos | Cement–clay grouts modified with acrylic resin or methyl methacrylate ester: Physical and mechanical properties | |
| JP5333430B2 (en) | Polymer cement grout material composition and grout material | |
| JP7680817B2 (en) | Plastic grout material and construction method using same | |
| Lowke et al. | Effect of cement on superplasticizer adsorption, yield stress, thixotropy and segregation resistance | |
| JP3378501B2 (en) | Plastic injection material | |
| JP2004067453A (en) | Void filling material and void filling method | |
| JP3490626B2 (en) | Filling method of cavity and injection material used for it | |
| JP4740785B2 (en) | Polymer cement grout material composition and grout material | |
| Trussell et al. | Review of sprayability of wet sprayed concrete | |
| Wu | Soil-based flowable fill for pipeline construction | |
| JP4928066B2 (en) | PC grout admixture | |
| JPH08169779A (en) | Foamed mortar cavity filler | |
| JP4636970B2 (en) | Grout method | |
| JP4976073B2 (en) | Repair method for underground filler and earth structure | |
| KR20140097293A (en) | Filling material and ground-repairing method | |
| JP2010100457A (en) | Grout composition for use at elevated temperature | |
| KR102759253B1 (en) | Low ph durable eco-friendly grouting method for ground waterproof and reinforcement | |
| Ghorbanpoor et al. | Performance of Grouts for Post-Tensioned Bridge Structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240708 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250326 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250401 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250422 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250508 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250508 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7680817 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |