グラウト、グラウトの製造方法、可塑化グラウトの打設方法、及び可塑化グラウトの製造方法
【課題】 本発明は、水とセメントとが分離し難く、且つ粘度が低く保たれやすいグラウトを提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウトを提供する。
【解決手段】 本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウトを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラウト、グラウトの製造方法、可塑化グラウトの打設方法、及び可塑化グラウトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント、水、及び必要に応じて混和剤を含有するグラウト（セメントミルク、モルタル、コンクリート等）を打設する際に、地形の関係等により打設現場付近にグラウトの混練機（ミキサー車等）を設置できず、該混練機の設置場所と打設現場との間が離れている場合（例えば、トンネルの背面空洞充填工事を実施する際等）には、該設置場所から打設現場まで管を介してポンプによりグラウトを圧送することが行われている（例えば、特許文献１）。
例えば、グラウトたるＡ液と、可塑化材（ベントナイト、アタパルジャイト等）を水に混濁した可塑化液たるＢ液とを別々に圧送して、打設現場で混合して可塑化グラウトを打設することが行われている（例えば、特許文献２〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０８８３７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１０７７９号公報
【特許文献３】特開２００１−３３５７７９号公報
【特許文献４】特開２００３−８２６５３号公報
【特許文献５】特開２００３−２６１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧送する距離（輸送距離）が長い（例えば、１〜３ｋｍ）場合、管内にグラウトが滞留する時間が長くなり、圧送されている間にグラウト中の水とセメントとが分離してしまうという問題がある。
そして、その結果、この分離により沈殿したセメントによって、管内が閉塞されてしまう虞がある。また、この分離により水分の割合が高くなったグラウトが打設されることによって、打設し硬化された硬化体が強度の低いものとなってしまう虞もある。
【０００５】
また、グラウトは、圧送時におけるエネルギー負荷を低減するという観点からは、圧送中は粘度が低く保たれていること、すなわち、粘度が低く保たれやすいことが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記問題点及び要望点に鑑み、水とセメントとが分離し難く、且つ粘度が低く保たれやすいグラウトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが鋭意研究したところ、グラウトは、ベントナイトを所定量以上含有することにより、水とセメントとが分離し難いことを見出した。また、グラウトは、ベントナイトを所定量以下含有することにより、粘度が低く保たれやすいことを見出した。そして、これらを見出したことによって、本発明を想到するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウトにある。
【０００９】
斯かる発明によれば、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、水とセメントとが分離し難くなる。そして、本発明のグラウトは水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、粘度が低く保たれやすい。そして、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点がある。
すなわち、グラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られるグラウトである場合には、水１００質量部に対して前記ベントナイトを１．２質量部よりも多く含有すると、水とセメントとがより一層分離し難くなり得るが、一方で、時間経過とともに粘度が高くなり過ぎてしまう。その結果、このグラウトは、管で圧送し難くなり、圧送にされるグラウトとして使用不可能となる。
さらに、前記第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られることにより、前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトに比して、ベントナイトの量が少なくても、水とセメントとの分離が抑制されやすいことから、ベントナイトの使用量が抑制されるという利点もある。
【００１０】
また、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有することを特徴とするグラウトにある。
【００１１】
斯かる発明によれば、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、水とセメントとが分離し難くなる。そして、本発明のグラウトは水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、粘度が低く保たれやすい。そして、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点がある。
すなわち、グラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトである場合には、水１００質量部に対して前記ベントナイトを３．０質量部よりも多く含有すると、水とセメントとがより一層分離し難くなり得るが、一方で、時間経過とともに粘度が高くなり過ぎてしまう。その結果、このグラウトは、管で圧送し難くなり、圧送されるグラウトとして使用不可能となる。
【００１２】
さらに、本発明は、前記グラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得、該可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトの打設方法にある。
【００１３】
また、本発明は、前記グラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを作製する可塑化グラウトの製造方法にある。
【００１４】
さらに、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法にある。
【００１５】
また、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水とセメントとが分離し難く、且つ粘度が低く保たれやすいグラウトを提供し得る。
そして、本発明のグラウトは、水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実機短距離圧送試験の圧送装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態のグラウトについて説明する。
第１実施形態のグラウトは、セメント、水、及びベントナイトを含有してなる。
なお、ベントナイトは、モンモリロナイト鉱物を主成分とする粘土である。
【００２０】
前記セメントとしては、普通、高炉、早強、超早強、白色、耐硫酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルトランドセメントや、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメント等の少なくとも何れか１種を挙げることができる。
【００２１】
また、本発明のグラウトは、本発明の効果が損なわれない範囲内で、混和材や混和剤を含有してもよい。
【００２２】
前記混和材としては、シリカフューム、フライアッシュ等が挙げられる。
【００２３】
前記混和剤としては、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。
【００２４】
また、第１実施形態のグラウトは、セメント１００質量部に対して、水を、具体的には４０〜１００質量部、より具体的には５０〜８０質量部含有する。
【００２５】
さらに、第１実施形態のグラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られるグラウトである。
【００２６】
また、第１実施形態のグラウトは、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部、好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．２〜０．８質量部含有する。
水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、第１実施形態のグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、第１実施形態のグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００２７】
第１実施形態のグラウトは、上記の如く構成されてなるが、次に、第１実施形態のグラウトの製造方法について説明する。
第１実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合してグラウトを得る。
具体的には、第１実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を混合して第１混合液を得る第１混合液作製工程と、ベントナイトと水とを混合して第２混合液を得る第２混合液作製工程と、前記第１混合液及び前記第２混合液を混合してグラウトを得るグラウト作製工程とを実施する。
【００２８】
前記第１混合液作製工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には４０〜２００質量部、より具体的には５０〜８０質量部となるように、第１混合液を作製する。
【００２９】
前記第２混合液作製工程では、ベントナイトと、水と、必要に応じて分散剤とを混合して、第２混合液を得る。
【００３０】
前記第２混合液作製工程では、水１００質量部に対して、ベントナイトが、具体的には５〜２５質量部、より具体的には１０〜２０質量部となるように、第２混合液を作製する。
【００３１】
前記第２混合液作製工程で用いる分散剤としては、水溶性カルボン酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
該水溶性カルボン酸塩としては、酢酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、グルコン酸等のナトリウム塩や、これらの酸のカリウム塩等が挙げられる。
該スルホン酸塩としては、リグニン系スルホン酸塩、ナフタレン系スルホン酸塩、メラミン系スルホン酸塩等が挙げられる。
前記分散剤として、水溶性カルボン酸塩を用いることが好ましく、なかでもポリカルボン酸塩を用いることが特に好ましい。
【００３２】
また、前記第２混合液作製工程では、ベントナイト１００質量部に対して、分散剤が、具体的には０．２〜３．０質量部、より具体的には０．５〜２．０質量部となるように、第２混合液を作製する。
【００３３】
前記グラウト作製工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には４０〜１００質量部、より具体的には５０〜８０質量部となるように、グラウトを作製する。
【００３４】
さらに、前記グラウト作製工程では、水１００質量部に対して、前記ベントナイトが０．０５〜１．２質量部、好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．２〜０．８質量部となるように、グラウトを作製する。
水１００質量部に対して、ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、得られるグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、得られるグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００３５】
第１実施形態のグラウト、及び第１実施形態のグラウトの製造方法は、上記の如く構成されてなるが、次に、第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法について説明する。
【００３６】
第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法では、第１実施形態のグラウトをＡ液として管で圧送するＡ液圧送工程と、可塑化材と水とが混合されたＢ液を、前記管と別の管で圧送するＢ液圧送工程と、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得るＡＢ混合工程と、該可塑化グラウトを打設する打設工程とを実施する。
【００３７】
前記Ｂ液に含有される可塑化材としては、アタパルジャイト、ベントナイト等が挙げられる。該アタパルジャイトは、一般にＳｉ8 Ｏ2 ＯＭｇ5 （ＯＨ）2 （ＯＨ2 ）4 ・Ｈ2 Ｏの化学式で表される含水マグネシウム珪酸塩鉱物である。
また、該可塑化材としては、ベントナイトが好ましい。Ａ液の作製の際にベントナイトと水とを混練する混練設備を、Ｂ液の作製の際にも利用することが可能となり、別途Ｂ液のための混練施設を準備する必要がなくなるという利点があるからである。
【００３８】
また、前記Ｂ液圧送工程では、前記可塑化材と、水と、必要に応じて分散剤とを混合して、Ｂ液を得る。
【００３９】
さらに、前記Ｂ液圧送工程では、水１００質量部に対して、前記可塑化材が、具体的には０．２〜２．０質量部、より具体的には０．５〜１．０質量部となるように、Ｂ液を作製する。
【００４０】
前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、リン酸塩、水溶性カルボン酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
該リン酸塩としては、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム等が挙げられる。
該水溶性カルボン酸塩としては、酢酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、グルコン酸等のナトリウム塩や、これらの酸のカリウム塩が挙げられる。
該スルホン酸塩としては、リグニン系スルホン酸塩、ナフタレン系スルホン酸塩、メラミン系スルホン酸塩等が挙げられる。
前記Ｂ液に含有される可塑化材がベントナイトである場合には、前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、水溶性カルボン酸塩を用いることが好ましく、なかでもポリカルボン酸塩を用いることが特に好ましい。
前記Ｂ液に含有される可塑化材がアタパルジャイトである場合には、前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、リン酸塩を用いることが好ましく、なかでもピロリン酸ナトリウムを用いることが特に好ましい。
【００４１】
また、前記Ｂ液圧送工程では、前記可塑化材１００質量部に対して、分散剤が、具体的には０．２〜２．０質量部、より具体的には０．５〜１．０質量部となるように、Ｂ液を作製する。
【００４２】
前記ＡＢ混合工程では、具体的には、Ａ液とＢ液とを、体積比でＡ液：Ｂ液が１：０．８〜１：４、より具体的には１：１．５〜１：３となるように混合する。
【００４３】
また、前記ＡＢ混合工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には５０〜３００質量部、より具体的には８０〜２５０質量部となるように、可塑化グラウトを作製する。
【００４４】
第１実施形態のグラウト、第１実施形態のグラウトの製造方法、及び第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法は、上記の如く構成されてなるが、第１実施形態の可塑化グラウトの製造方法は、前記Ａ液圧送工程と、前記Ｂ液圧送工程と、前記ＡＢ混合工程とを実施して、可塑化グラウトを得る方法である。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法について説明する。
なお、第１実施形態と重複する説明は省略し、第２実施形態で特に説明がないものは、第１実施形態で説明したものと同じ内容とする。
【００４６】
第２実施形態のグラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトである。
「前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合する」とは、「水と混合させていない状態のベントナイトを前記第１混合液に混合する」ことを意味する。
【００４７】
また、第２実施形態のグラウトは、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部、好ましくは１．０〜２．０質量部含有する。
水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、第１実施形態のグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、第１実施形態のグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００４８】
第２実施形態のグラウトは、上記の如く構成されてなるが、次に、第２実施形態のグラウトの製造方法について説明する。
第２実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合してグラウトを得る。
具体的には、第２実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を混合して第１混合液を得る第１混合液作製工程と、前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合してグラウトを得るグラウト作製工程とを実施する。
【００４９】
前記グラウト作製工程では、水１００質量部に対して、前記ベントナイトが０．５〜３．０質量部、好ましくは１．０〜２．０質量部となるように、グラウトを作製する。
水１００質量部に対して、ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、得られるグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、得られるグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００５０】
第２実施形態のグラウト、及び第２実施形態のグラウトの製造方法は、上記の如く構成されてなるが、次に、第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法について説明する。
【００５１】
第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法では、第２実施形態のグラウトをＡ液として管で圧送するＡ液圧送工程と、可塑化材と水とが混合されたＢ液を、前記管と別の管で圧送するＢ液圧送工程と、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得るＡＢ混合工程と、該可塑化グラウトを打設する打設工程とを実施する。
【００５２】
第２実施形態のグラウト、第２実施形態のグラウトの製造方法、及び第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法は、上記の如く構成されてなるが、第２実施形態の可塑化グラウトの製造方法は、前記Ａ液圧送工程と、前記Ｂ液圧送工程と、前記ＡＢ混合工程とを実施して、可塑化グラウトを得る方法である。
【００５３】
尚、第１、第２実施形態のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法は、上記構成を有するものであったが、本発明のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
【００５４】
例えば、本発明のグラウト（Ａ液）は、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、粗骨材、細骨材を含有してもよい。
該粗骨材、及び該細骨材としては、ＪＩＳ Ａ ５３０８の規定に従ったものを好適に使用しうるが、粗骨材、及び細骨材の材質は、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、特に限定されるものはない。また、粗骨材、及び細骨材の材質としては、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、珪砂等を１種単独又は２種以上混合したものをそれぞれ採用することができる。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
なお、以下に示すベントナイトの量は、他の鉱物が混ざっていないベントナイト１００質量％に換算した値を意味する。
【００５６】
＜配合１〜１８のグラウトの作製＞
まず、ベントナイト、水、及び分散剤としての水溶性カルボン酸塩を表１に示す配合割合で混合し、第２混合液としてのベントナイト泥水１、２を得た。
【００５７】
【表１】
【００５８】
また、高炉セメント、水、及び混和剤としてのポリカルボン酸を表２の配合割合で混合し、第１混合液を得た。
次に、表２に示す配合割合で、第１混合液と第２混合液とを混合し、配合２〜１３のグラウト（Ａ液）を得た。また、表２に示す配合割合で、第１混合液にベントナイトを粉体状のまま混合し、配合１４〜１８のグラウト（Ａ液）を得た。さらに、第１混合液自体を配合１のグラウト（Ａ液）として用いた。
【００５９】
【表２】
【００６０】
そして、配合１〜１８のグラウトを用いて、下記試験を実施した。
【００６１】
＜粘度＞
配合１〜１８のグラウトを作製した直後（混練直後）に、及び作製してから３時間後に、それぞれ配合１〜１８のグラウトの粘度を測定した。粘度は、ビスコテスター（回転粘度計）により測定した。
【００６２】
＜簡易沈降試験＞
配合１〜１８のグラウトを作製した直後（混練直後）に、それぞれ配合１〜１８のグラウトの密度を測定した。また、配合１〜１８のグラウトを作製した直後に、配合１〜１８のグラウトをそれぞれ塩化ビニル製の円筒状容器（寸法：φ４ｃｍ×ｈ５８ｃｍ）に詰め、詰めてから３時間後に、容器の上部（容器上端から０〜１９ｃｍの間）、中部（容器上端から１９〜３８ｃｍの間）、下部（容器上端から３８〜５８ｃｍの間）の位置からグラウト試料を採取し、各試料の密度を測定した。密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。
【００６３】
上記試験の結果を表３に示す。なお、表３に示す評価は、下記基準をもとに判断した。
本発明の範囲（△）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．１ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が２．０ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
好ましい範囲（○）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．０５ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が１．８ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
より好ましい範囲（◎）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．０３ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が１．５ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
（×）：△、○、◎の評価となる範囲から外れた配合。
【００６４】
【表３】
【００６５】
＜配合１９、２０のグラウトの作製＞
上記配合１〜１８のグラウトと同様に、下記表４の配合のベントナイト泥水を作製し、このベントナイト泥水を用いて下記表５の配合１９、２０のグラウトを作製した。
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
＜実機短距離圧送試験１＞
管（ホース）１（径：２インチ、断面積：１９．８ｃｍ2 ）を介してポンプ（モーノポンプ）２により配合１９、２０のグラウトをそれぞれ圧送した（図１）。圧送距離は６０ｍ、体積流量は約１Ｌ／ｍｉｎ、圧送時間は１３０分、圧送した全容量は１２０Ｌで行った。
そして、作製した直後（混練直後）のグラウト、２０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後４５分）、４０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後９０分）、６０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後１３０分）の密度を配合１９、２０それぞれに対して測定した。密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。結果を表６に示す。
【００６９】
【表６】
【００７０】
本発明の範囲内の配合２０（実施例）のグラウトは、ベントナイトを含有しない従来タイプの配合１９（比較例）に比して、圧送過程でも密度がほとんど変わらなかった。よって、本発明の範囲内の配合２０（実施例）のグラウトは、分離し難いことが明らかとなった。
【００７１】
＜配合２１、２２のグラウトの作製＞
上記配合１９、２０のグラウトと同様に、上記表４のベントナイト泥水を作製し、このベントナイト泥水を用いて、下記表７の配合２１、２２のグラウト（Ａ液）を作製した。
【００７２】
【表７】
【００７３】
＜実機短距離圧送試験２＞
実機短距離圧送試験１と同様な条件で、配合２１、２２のグラウト（Ａ液）をそれぞれ圧送した。
そして、２０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後４５分）、４０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後９０分）、６０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後１３０分）をそれぞれ採取した。
次に、この採取したグラウト（Ａ液）、及び作製した直後（混練直後）グラウト（Ａ液）と、下記表８に示すＢ液とを、Ｂ液１００質量部に対してＡ液８３質量部となるように混合して、グラウトを得た。そして、該グラウトを打設して、φ５ｃｍ×１０ｃｍの供試体を作製し、供試体の圧縮強度、及び密度を測定した。圧縮強度は、土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）に準拠して測定した。また、密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。結果を表９に示す。
【００７４】
【表８】
【００７５】
【表９】
【００７６】
表９に示すように、本発明の範囲内の配合２２のグラウト（実施例）をＡ液として用いて圧送後Ｂ液と混合して得た供試体は、配合２１（比較例）を用いた場合に比して、圧送されても、供試体の圧縮強度が高く、また、供試体の密度が高い値を示した。
【符号の説明】
【００７７】
１：管（ホース）、２：ポンプ（モーノポンプ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラウト、グラウトの製造方法、可塑化グラウトの打設方法、及び可塑化グラウトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント、水、及び必要に応じて混和剤を含有するグラウト（セメントミルク、モルタル、コンクリート等）を打設する際に、地形の関係等により打設現場付近にグラウトの混練機（ミキサー車等）を設置できず、該混練機の設置場所と打設現場との間が離れている場合（例えば、トンネルの背面空洞充填工事を実施する際等）には、該設置場所から打設現場まで管を介してポンプによりグラウトを圧送することが行われている（例えば、特許文献１）。
例えば、グラウトたるＡ液と、可塑化材（ベントナイト、アタパルジャイト等）を水に混濁した可塑化液たるＢ液とを別々に圧送して、打設現場で混合して可塑化グラウトを打設することが行われている（例えば、特許文献２〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０８８３７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１０７７９号公報
【特許文献３】特開２００１−３３５７７９号公報
【特許文献４】特開２００３−８２６５３号公報
【特許文献５】特開２００３−２６１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧送する距離（輸送距離）が長い（例えば、１〜３ｋｍ）場合、管内にグラウトが滞留する時間が長くなり、圧送されている間にグラウト中の水とセメントとが分離してしまうという問題がある。
そして、その結果、この分離により沈殿したセメントによって、管内が閉塞されてしまう虞がある。また、この分離により水分の割合が高くなったグラウトが打設されることによって、打設し硬化された硬化体が強度の低いものとなってしまう虞もある。
【０００５】
また、グラウトは、圧送時におけるエネルギー負荷を低減するという観点からは、圧送中は粘度が低く保たれていること、すなわち、粘度が低く保たれやすいことが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記問題点及び要望点に鑑み、水とセメントとが分離し難く、且つ粘度が低く保たれやすいグラウトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが鋭意研究したところ、グラウトは、ベントナイトを所定量以上含有することにより、水とセメントとが分離し難いことを見出した。また、グラウトは、ベントナイトを所定量以下含有することにより、粘度が低く保たれやすいことを見出した。そして、これらを見出したことによって、本発明を想到するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウトにある。
【０００９】
斯かる発明によれば、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、水とセメントとが分離し難くなる。そして、本発明のグラウトは水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、粘度が低く保たれやすい。そして、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点がある。
すなわち、グラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られるグラウトである場合には、水１００質量部に対して前記ベントナイトを１．２質量部よりも多く含有すると、水とセメントとがより一層分離し難くなり得るが、一方で、時間経過とともに粘度が高くなり過ぎてしまう。その結果、このグラウトは、管で圧送し難くなり、圧送にされるグラウトとして使用不可能となる。
さらに、前記第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られることにより、前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトに比して、ベントナイトの量が少なくても、水とセメントとの分離が抑制されやすいことから、ベントナイトの使用量が抑制されるという利点もある。
【００１０】
また、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有することを特徴とするグラウトにある。
【００１１】
斯かる発明によれば、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、水とセメントとが分離し難くなる。そして、本発明のグラウトは水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して前記ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、粘度が低く保たれやすい。そして、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点がある。
すなわち、グラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトである場合には、水１００質量部に対して前記ベントナイトを３．０質量部よりも多く含有すると、水とセメントとがより一層分離し難くなり得るが、一方で、時間経過とともに粘度が高くなり過ぎてしまう。その結果、このグラウトは、管で圧送し難くなり、圧送されるグラウトとして使用不可能となる。
【００１２】
さらに、本発明は、前記グラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得、該可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトの打設方法にある。
【００１３】
また、本発明は、前記グラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを作製する可塑化グラウトの製造方法にある。
【００１４】
さらに、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法にある。
【００１５】
また、本発明は、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、水とセメントとが分離し難く、且つ粘度が低く保たれやすいグラウトを提供し得る。
そして、本発明のグラウトは、水とセメントとが分離し難いため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、管が閉塞し難いという利点がある。また、管で圧送して打設しても、得られた硬化体が部分的に強度の低いものとなる虞も低いという利点がある。
また、本発明のグラウトは、粘度が低く保たれやすいため、本発明のグラウトを管で圧送した場合、エネルギー効率良く圧送することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実機短距離圧送試験の圧送装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態のグラウトについて説明する。
第１実施形態のグラウトは、セメント、水、及びベントナイトを含有してなる。
なお、ベントナイトは、モンモリロナイト鉱物を主成分とする粘土である。
【００２０】
前記セメントとしては、普通、高炉、早強、超早強、白色、耐硫酸塩、中庸熱、低熱などの各種ポルトランドセメントや、ジェットセメント、アルミナセメントなどの特殊セメント等の少なくとも何れか１種を挙げることができる。
【００２１】
また、本発明のグラウトは、本発明の効果が損なわれない範囲内で、混和材や混和剤を含有してもよい。
【００２２】
前記混和材としては、シリカフューム、フライアッシュ等が挙げられる。
【００２３】
前記混和剤としては、減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤等が挙げられる。
【００２４】
また、第１実施形態のグラウトは、セメント１００質量部に対して、水を、具体的には４０〜１００質量部、より具体的には５０〜８０質量部含有する。
【００２５】
さらに、第１実施形態のグラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られるグラウトである。
【００２６】
また、第１実施形態のグラウトは、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部、好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．２〜０．８質量部含有する。
水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、第１実施形態のグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、第１実施形態のグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００２７】
第１実施形態のグラウトは、上記の如く構成されてなるが、次に、第１実施形態のグラウトの製造方法について説明する。
第１実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合してグラウトを得る。
具体的には、第１実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を混合して第１混合液を得る第１混合液作製工程と、ベントナイトと水とを混合して第２混合液を得る第２混合液作製工程と、前記第１混合液及び前記第２混合液を混合してグラウトを得るグラウト作製工程とを実施する。
【００２８】
前記第１混合液作製工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には４０〜２００質量部、より具体的には５０〜８０質量部となるように、第１混合液を作製する。
【００２９】
前記第２混合液作製工程では、ベントナイトと、水と、必要に応じて分散剤とを混合して、第２混合液を得る。
【００３０】
前記第２混合液作製工程では、水１００質量部に対して、ベントナイトが、具体的には５〜２５質量部、より具体的には１０〜２０質量部となるように、第２混合液を作製する。
【００３１】
前記第２混合液作製工程で用いる分散剤としては、水溶性カルボン酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
該水溶性カルボン酸塩としては、酢酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、グルコン酸等のナトリウム塩や、これらの酸のカリウム塩等が挙げられる。
該スルホン酸塩としては、リグニン系スルホン酸塩、ナフタレン系スルホン酸塩、メラミン系スルホン酸塩等が挙げられる。
前記分散剤として、水溶性カルボン酸塩を用いることが好ましく、なかでもポリカルボン酸塩を用いることが特に好ましい。
【００３２】
また、前記第２混合液作製工程では、ベントナイト１００質量部に対して、分散剤が、具体的には０．２〜３．０質量部、より具体的には０．５〜２．０質量部となるように、第２混合液を作製する。
【００３３】
前記グラウト作製工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には４０〜１００質量部、より具体的には５０〜８０質量部となるように、グラウトを作製する。
【００３４】
さらに、前記グラウト作製工程では、水１００質量部に対して、前記ベントナイトが０．０５〜１．２質量部、好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．２〜０．８質量部となるように、グラウトを作製する。
水１００質量部に対して、ベントナイトを０．０５質量部以上含有することにより、得られるグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、ベントナイトを１．２質量部以下含有することにより、得られるグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００３５】
第１実施形態のグラウト、及び第１実施形態のグラウトの製造方法は、上記の如く構成されてなるが、次に、第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法について説明する。
【００３６】
第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法では、第１実施形態のグラウトをＡ液として管で圧送するＡ液圧送工程と、可塑化材と水とが混合されたＢ液を、前記管と別の管で圧送するＢ液圧送工程と、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得るＡＢ混合工程と、該可塑化グラウトを打設する打設工程とを実施する。
【００３７】
前記Ｂ液に含有される可塑化材としては、アタパルジャイト、ベントナイト等が挙げられる。該アタパルジャイトは、一般にＳｉ8 Ｏ2 ＯＭｇ5 （ＯＨ）2 （ＯＨ2 ）4 ・Ｈ2 Ｏの化学式で表される含水マグネシウム珪酸塩鉱物である。
また、該可塑化材としては、ベントナイトが好ましい。Ａ液の作製の際にベントナイトと水とを混練する混練設備を、Ｂ液の作製の際にも利用することが可能となり、別途Ｂ液のための混練施設を準備する必要がなくなるという利点があるからである。
【００３８】
また、前記Ｂ液圧送工程では、前記可塑化材と、水と、必要に応じて分散剤とを混合して、Ｂ液を得る。
【００３９】
さらに、前記Ｂ液圧送工程では、水１００質量部に対して、前記可塑化材が、具体的には０．２〜２．０質量部、より具体的には０．５〜１．０質量部となるように、Ｂ液を作製する。
【００４０】
前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、リン酸塩、水溶性カルボン酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。
該リン酸塩としては、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム等が挙げられる。
該水溶性カルボン酸塩としては、酢酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、グルコン酸等のナトリウム塩や、これらの酸のカリウム塩が挙げられる。
該スルホン酸塩としては、リグニン系スルホン酸塩、ナフタレン系スルホン酸塩、メラミン系スルホン酸塩等が挙げられる。
前記Ｂ液に含有される可塑化材がベントナイトである場合には、前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、水溶性カルボン酸塩を用いることが好ましく、なかでもポリカルボン酸塩を用いることが特に好ましい。
前記Ｂ液に含有される可塑化材がアタパルジャイトである場合には、前記Ｂ液圧送工程で用いる分散剤としては、リン酸塩を用いることが好ましく、なかでもピロリン酸ナトリウムを用いることが特に好ましい。
【００４１】
また、前記Ｂ液圧送工程では、前記可塑化材１００質量部に対して、分散剤が、具体的には０．２〜２．０質量部、より具体的には０．５〜１．０質量部となるように、Ｂ液を作製する。
【００４２】
前記ＡＢ混合工程では、具体的には、Ａ液とＢ液とを、体積比でＡ液：Ｂ液が１：０．８〜１：４、より具体的には１：１．５〜１：３となるように混合する。
【００４３】
また、前記ＡＢ混合工程では、セメント１００質量部に対して、水が、具体的には５０〜３００質量部、より具体的には８０〜２５０質量部となるように、可塑化グラウトを作製する。
【００４４】
第１実施形態のグラウト、第１実施形態のグラウトの製造方法、及び第１実施形態の可塑化グラウトの打設方法は、上記の如く構成されてなるが、第１実施形態の可塑化グラウトの製造方法は、前記Ａ液圧送工程と、前記Ｂ液圧送工程と、前記ＡＢ混合工程とを実施して、可塑化グラウトを得る方法である。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法について説明する。
なお、第１実施形態と重複する説明は省略し、第２実施形態で特に説明がないものは、第１実施形態で説明したものと同じ内容とする。
【００４６】
第２実施形態のグラウトは、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られるグラウトである。
「前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合する」とは、「水と混合させていない状態のベントナイトを前記第１混合液に混合する」ことを意味する。
【００４７】
また、第２実施形態のグラウトは、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部、好ましくは１．０〜２．０質量部含有する。
水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、第１実施形態のグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、第１実施形態のグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００４８】
第２実施形態のグラウトは、上記の如く構成されてなるが、次に、第２実施形態のグラウトの製造方法について説明する。
第２実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合してグラウトを得る。
具体的には、第２実施形態のグラウトの製造方法では、セメント及び水を混合して第１混合液を得る第１混合液作製工程と、前記第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合してグラウトを得るグラウト作製工程とを実施する。
【００４９】
前記グラウト作製工程では、水１００質量部に対して、前記ベントナイトが０．５〜３．０質量部、好ましくは１．０〜２．０質量部となるように、グラウトを作製する。
水１００質量部に対して、ベントナイトを０．５質量部以上含有することにより、得られるグラウトは、水とセメントとが分離し難くなるという利点がある。また、水１００質量部に対して、ベントナイトを３．０質量部以下含有することにより、得られるグラウトは、粘度が低く保たれやすいという利点がある。
【００５０】
第２実施形態のグラウト、及び第２実施形態のグラウトの製造方法は、上記の如く構成されてなるが、次に、第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法について説明する。
【００５１】
第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法では、第２実施形態のグラウトをＡ液として管で圧送するＡ液圧送工程と、可塑化材と水とが混合されたＢ液を、前記管と別の管で圧送するＢ液圧送工程と、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得るＡＢ混合工程と、該可塑化グラウトを打設する打設工程とを実施する。
【００５２】
第２実施形態のグラウト、第２実施形態のグラウトの製造方法、及び第２実施形態の可塑化グラウトの打設方法は、上記の如く構成されてなるが、第２実施形態の可塑化グラウトの製造方法は、前記Ａ液圧送工程と、前記Ｂ液圧送工程と、前記ＡＢ混合工程とを実施して、可塑化グラウトを得る方法である。
【００５３】
尚、第１、第２実施形態のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法は、上記構成を有するものであったが、本発明のグラウト、グラウトの製造方法、及び可塑化グラウトの打設方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。
【００５４】
例えば、本発明のグラウト（Ａ液）は、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、粗骨材、細骨材を含有してもよい。
該粗骨材、及び該細骨材としては、ＪＩＳ Ａ ５３０８の規定に従ったものを好適に使用しうるが、粗骨材、及び細骨材の材質は、本発明の効果が損なわれない範囲内であれば、特に限定されるものはない。また、粗骨材、及び細骨材の材質としては、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、珪砂等を１種単独又は２種以上混合したものをそれぞれ採用することができる。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
なお、以下に示すベントナイトの量は、他の鉱物が混ざっていないベントナイト１００質量％に換算した値を意味する。
【００５６】
＜配合１〜１８のグラウトの作製＞
まず、ベントナイト、水、及び分散剤としての水溶性カルボン酸塩を表１に示す配合割合で混合し、第２混合液としてのベントナイト泥水１、２を得た。
【００５７】
【表１】
【００５８】
また、高炉セメント、水、及び混和剤としてのポリカルボン酸を表２の配合割合で混合し、第１混合液を得た。
次に、表２に示す配合割合で、第１混合液と第２混合液とを混合し、配合２〜１３のグラウト（Ａ液）を得た。また、表２に示す配合割合で、第１混合液にベントナイトを粉体状のまま混合し、配合１４〜１８のグラウト（Ａ液）を得た。さらに、第１混合液自体を配合１のグラウト（Ａ液）として用いた。
【００５９】
【表２】
【００６０】
そして、配合１〜１８のグラウトを用いて、下記試験を実施した。
【００６１】
＜粘度＞
配合１〜１８のグラウトを作製した直後（混練直後）に、及び作製してから３時間後に、それぞれ配合１〜１８のグラウトの粘度を測定した。粘度は、ビスコテスター（回転粘度計）により測定した。
【００６２】
＜簡易沈降試験＞
配合１〜１８のグラウトを作製した直後（混練直後）に、それぞれ配合１〜１８のグラウトの密度を測定した。また、配合１〜１８のグラウトを作製した直後に、配合１〜１８のグラウトをそれぞれ塩化ビニル製の円筒状容器（寸法：φ４ｃｍ×ｈ５８ｃｍ）に詰め、詰めてから３時間後に、容器の上部（容器上端から０〜１９ｃｍの間）、中部（容器上端から１９〜３８ｃｍの間）、下部（容器上端から３８〜５８ｃｍの間）の位置からグラウト試料を採取し、各試料の密度を測定した。密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。
【００６３】
上記試験の結果を表３に示す。なお、表３に示す評価は、下記基準をもとに判断した。
本発明の範囲（△）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．１ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が２．０ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
好ましい範囲（○）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．０５ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が１．８ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
より好ましい範囲（◎）：作製直後のグラウトの密度と、容器に詰めてから３時間後に上部、中部、及び下部から採取したグラウトの密度との差が全て±０．０３ｇ／ｃｍ3 以下で、且つ作製してから３時間後のグラウトの粘度が１．５ｄＰａ・ｓ以下であった配合。
（×）：△、○、◎の評価となる範囲から外れた配合。
【００６４】
【表３】
【００６５】
＜配合１９、２０のグラウトの作製＞
上記配合１〜１８のグラウトと同様に、下記表４の配合のベントナイト泥水を作製し、このベントナイト泥水を用いて下記表５の配合１９、２０のグラウトを作製した。
【００６６】
【表４】
【００６７】
【表５】
【００６８】
＜実機短距離圧送試験１＞
管（ホース）１（径：２インチ、断面積：１９．８ｃｍ2 ）を介してポンプ（モーノポンプ）２により配合１９、２０のグラウトをそれぞれ圧送した（図１）。圧送距離は６０ｍ、体積流量は約１Ｌ／ｍｉｎ、圧送時間は１３０分、圧送した全容量は１２０Ｌで行った。
そして、作製した直後（混練直後）のグラウト、２０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後４５分）、４０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後９０分）、６０ｍ先に圧送されたグラウト（圧送開始後１３０分）の密度を配合１９、２０それぞれに対して測定した。密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。結果を表６に示す。
【００６９】
【表６】
【００７０】
本発明の範囲内の配合２０（実施例）のグラウトは、ベントナイトを含有しない従来タイプの配合１９（比較例）に比して、圧送過程でも密度がほとんど変わらなかった。よって、本発明の範囲内の配合２０（実施例）のグラウトは、分離し難いことが明らかとなった。
【００７１】
＜配合２１、２２のグラウトの作製＞
上記配合１９、２０のグラウトと同様に、上記表４のベントナイト泥水を作製し、このベントナイト泥水を用いて、下記表７の配合２１、２２のグラウト（Ａ液）を作製した。
【００７２】
【表７】
【００７３】
＜実機短距離圧送試験２＞
実機短距離圧送試験１と同様な条件で、配合２１、２２のグラウト（Ａ液）をそれぞれ圧送した。
そして、２０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後４５分）、４０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後９０分）、６０ｍ先に圧送されたグラウト（Ａ液）（圧送開始後１３０分）をそれぞれ採取した。
次に、この採取したグラウト（Ａ液）、及び作製した直後（混練直後）グラウト（Ａ液）と、下記表８に示すＢ液とを、Ｂ液１００質量部に対してＡ液８３質量部となるように混合して、グラウトを得た。そして、該グラウトを打設して、φ５ｃｍ×１０ｃｍの供試体を作製し、供試体の圧縮強度、及び密度を測定した。圧縮強度は、土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）に準拠して測定した。また、密度は、１９６．３５ｍＬの容器にグラウトを詰め、容器を含めたグラウトの質量を測定し、該質量から容器の質量を差し引いて、グラウトの質量を求め、そして、この質量を容器内の体積で割ることによって求めた。結果を表９に示す。
【００７４】
【表８】
【００７５】
【表９】
【００７６】
表９に示すように、本発明の範囲内の配合２２のグラウト（実施例）をＡ液として用いて圧送後Ｂ液と混合して得た供試体は、配合２１（比較例）を用いた場合に比して、圧送されても、供試体の圧縮強度が高く、また、供試体の密度が高い値を示した。
【符号の説明】
【００７７】
１：管（ホース）、２：ポンプ（モーノポンプ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウト。
【請求項２】
セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有することを特徴とするグラウト。
【請求項３】
請求項１又は２記載のグラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得、該可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトの打設方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載のグラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを作製する可塑化グラウトの製造方法。
【請求項５】
セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法。
【請求項６】
セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法。
【請求項１】
セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有することを特徴とするグラウト。
【請求項２】
セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して得られ、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有することを特徴とするグラウト。
【請求項３】
請求項１又は２記載のグラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを得、該可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトを打設する可塑化グラウトの打設方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載のグラウトをＡ液として圧送し、可塑化材及び水が混合されたＢ液を圧送し、圧送したＡ液とＢ液とを混合して可塑化グラウトを作製する可塑化グラウトの製造方法。
【請求項５】
セメント及び水を含有する第１混合液と、ベントナイト及び水を含有する第２混合液とを混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．０５〜１．２質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法。
【請求項６】
セメント及び水を含有する第１混合液に、ベントナイトを粉体状のまま混合して、水１００質量部に対して、前記ベントナイトを０．５〜３．０質量部含有するグラウトを得ることを特徴とするグラウトの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１８８２９６（Ｐ２０１２−１８８２９６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０４９１（Ｐ２０１１−５０４９１）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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