JP2016041822A - 土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法 - Google Patents

Abstract

【課題】大量の漏水や湧水を止水することができる十分な強度を有し、水と触れた際の白濁がなくかつ発泡倍率も小さく、加えて、現場の装置に負担をかけないよう十分低粘度である、土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法を提供を提供すること。【解決手段】ポリオールおよびアミン化合物を含んでなる（Ａ）成分とイソシアネート化合物を含んでなる（Ｂ）成分とからなる、実質的に水を含まない、土質の安定強化止水用注入薬液組成物であって、前記ポリオールがポリエーテルポリオール（ａ１）を含有するものであり、前記アミン化合物が一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）を含有するものである、土質の安定強化止水用注入薬液組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法に関する。

従来、不安定岩盤や地盤の安定強化法や、人工構造物のクラックや空隙の充填法の一つとして、無機ないし有機系グラウトの注入が行なわれ、ある程度の効果をあげている。例えば、特許文献１には、ポリオールおよび／または有機ポリアミン化合物、有機ポリイソシアネート化合物ならびに水からなる土質などの安定化用注入薬液組成物が開示されている。しかし、特許文献１に記載の該薬液組成物は、発泡倍率が高いことから、十分な強度を有しておらず、大量の漏水や湧水に対しては、完全に止水をすることが難しいこともあり得た。

一方、大量の漏水や湧水に対して、これらを止水する止水剤としては、特許文献２に、イソシアネート成分を含む主剤と、ひまし油変性ポリエステルポリオールと可塑剤成分を含む硬化剤とを混合して得られる遮水シート用止水剤が開示されている。しかし、該止水剤は、多量の可塑剤によって低粘度化されているため、岩盤等に注入すると、ブリードアウトした可塑剤が環境流出する危険性があるという問題があった。

さらに、大量の漏水や湧水を止水する際には、一部の薬剤が漏水や湧水と共に流出することで、水の白濁が発生し、環境に悪影響を与えるという課題があった。また薬剤と水が触れた際の発泡倍率が大きいと、漏水や湧水と共に流出する発泡体の体積が大きくなり、環境への悪影響も増大するという課題もあった。

一方、現場の装置に負担を掛けないためには、止水剤は、十分に低粘度である必要がある。

特開平７−２６２６３号公報 特開２０１１−２４５４５３号公報

本発明は、大量の漏水や湧水を止水することができる十分な強度を有し、水と触れた際の白濁がなくかつ発泡倍率も小さく、加えて、現場の装置に負担をかけないよう十分低粘度である、土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法を提供しようとするものである。

本発明者らは、鋭意検討を進めた結果、所定のポリオールおよび所定のアミン化合物を含んでなる（Ａ）成分とイソシアネート化合物を含んでなる（Ｂ）成分とからなる薬液組成物であって、実質的に水を含まないものを用いれば、上記課題を解決できることを見出し、更に検討を重ねて、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
［１］ポリオールおよびアミン化合物を含んでなる（Ａ）成分とイソシアネート化合物を含んでなる（Ｂ）成分とからなる、実質的に水を含まない、土質の安定強化止水用注入薬液組成物であって、
前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール（ａ１）を含有するものであり、
前記アミン化合物が、一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）を含有するものである、
土質の安定強化止水用注入薬液組成物、
［２］前記ポリオールが、ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）を更に含有するものである、上記［１］記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物、
［３］ポリエーテルポリオール（ａ１）のヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）に対する配合割合［（ａ１）／（ａ２）］が、１．３以上、好ましくは１．５以上、より好ましくは３．５以上である、上記［２］記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物、
［４］一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）が、ジエチルトルエンジアミン、ジエタノールアミン、１，２−プロパンジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、ヘキサメチレンジアミン、および末端アミノ化プロピレングリコール（重量平均分子量２０００未満）からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物である、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物、
［５］（Ａ）成分および（Ｂ）成分の粘度が、いずれも、２５℃において、６５０ｍＰａ・Ｓｅｃ以下、好ましくは４５０ｍＰａ・Ｓｅｃ以下である、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物、
［６］岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、
前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、
前記ボルトの開口部より、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物を、岩盤ないし地盤に注入し、固結させる工程
からなる、土質の安定強化止水工法、
に関する。

本発明によれば、大量の漏水や湧水を止水することができる十分な強度を有し、水と触れた際の白濁がなくかつ発泡倍率も小さく、加えて、現場の装置に負担をかけないよう十分低粘度である、土質の安定強化止水用注入薬液組成物を得ることができる。

また、（Ａ）成分に、ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）を加えれば、より発泡抑制効果を得ることができるため、好ましい。

本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物は、水と接触することなく反応した場合には気泡のない高強度の硬化物となる一方、漏水や湧水等と接触した場合には発泡して発泡体を形成するので、当該注入薬液組成物を岩盤ないし地盤に連続的に注入すれば、漏水や湧水を置き換えた発泡体による層が内側に形成され、かつ、高強度の硬化物層が外側に形成され、これらにより、大量の漏水や湧水をも止水することが可能となる。

したがって、本発明の土質の安定強化止水用注入薬液組成物を用いれば、破砕帯を有する岩盤や不安定軟弱地盤の固結による安定化・強化、シールド掘削工事などでの地山とコンクリートセグメントの間の空隙などの充填による安定化・強化、土砂、岩石、レンガ、石炭などの空洞の封止による安定化・強化、コンクリートなどの人工構造物のクラックなどの補修、補強による安定化・強化、および、漏水や湧水のある岩盤ないし地盤への適用による止水など、種々の土質の安定強化止水工法を実施することができる。

本発明を構成する各要素について、以下説明する。

＜（Ａ）成分＞
本発明において、（Ａ）成分は、ポリオールおよびアミン化合物を含んでなるものである。ここに、該ポリオールは、ポリエーテルポリオール（ａ１）を含有するものであって、さらに、ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）を含有することもできる。一方、アミン化合物は、一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）を含有するものであり、さらに、三級アミン化合物（ｂ２）を含有することもできる。

（ポリエーテルポリオール（ａ１））
本発明に用いられるポリエーテルポリオール（ａ１）としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコールなどのモノオール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオールや、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのポリオール；そのほかモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ソルビトール、蔗糖などの活性水素含有化合物の単体もしくはこれらの混合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを１種または２種以上使用し、公知の方法で付加重合して得られるモノオールまたはポリオールが挙げられる。

また、前記モノオールまたはポリオールと後述するイソシアネート化合物とを反応させてなる水酸基末端ウレタンプレポリマーも使用することができる。

これらのうち、グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオール、プロピレングリコールにプロピレンオキサイド付加重合したポリエーテルポリオール、ソルビトールにプロピレンオキサイド付加重合したポリエーテルポリオールなどが好ましい。

これらポリエーテルポリオール（ａ１）において、その重量平均分子量（Ｍｗ）は、作業性およびの硬化物の圧縮強度を保持する観点から、８００以下であることが好ましく、６５０以下であることがより好ましく、５００以下であることが、最も好ましい。

本発明において、重量平均分子量は、ＧＰＣ法により測定される値である。ＧＰＣ法としては、例えば、ＧＰＣ本体として東ソー（株）製のＨＬＣ−８０２０を使用し、カラム温度４０℃、ポンプ流量０．６〜１．０ｍｌ／分、検出器としてＲＩ（ＧＰＣ本体に内蔵されている）を用いて実施する方法を挙げることができる［カラム：ＴＳＫｇｅｌ Ｇ６０００Ｈ ＨＲ ＋ Ｇ４０００Ｈ ＨＲ ＋ Ｇ３０００Ｈ ＨＲ ＋ Ｇ２０００Ｈ ＨＲ （４本つないで使用）；移動相：ＴＨＦ；注入量：８０μｌ；サンプル濃度：０．２％（ｗ／ｖ）］。本法においては、例えば、あらかじめ分子量が既知の標準ＰＰＧの検量線（分子量２５０以上での検量）を用いて、ＰＰＧ換算分子量として、分子量を求めることができる。

これらポリエーテルポリオール（ａ１）において、官能基数（水酸基の数）は、作業性の観点から、３以下であることが好ましい。

ポリエーテルポリオール（ａ１）は、それぞれ単独で、または２種以上を混合して用いることができる。

ポリエーテルポリオール（ａ１）の配合量は、（Ａ）成分全量に対し、５０〜９５質量％であることが好ましく、５５〜９０質量％がより好ましい。５０質量％未満および９５質量％超では硬化物の圧縮強度が低下する傾向がある。

（ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２））
本発明に用いられるヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）は、ヒマシ油、ヒマシ油脂肪酸、ヒマシ油に水素付加した水添ヒマシ油またはヒマシ油脂肪酸に水素付加した水添ヒマシ油脂肪酸を用いて製造されたポリオールである。このようなヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）としては、ヒマシ油、ヒマシ油とその他の天然油脂とのエステル交換物、ヒマシ油と多価アルコールとの反応物、ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、水添ヒマシ油、水添ヒマシ油とその他の天然油脂とのエステル交換物、水添ヒマシ油と多価アルコールとの反応物、水添ヒマシ油脂肪酸と多価アルコールとのエステル化反応物、および、これらにアルキレンオキサイドを付加重合したポリオールなどが挙げられる。このうち、ヒマシ油が最も好ましい。

本発明においては、これらヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）を使用することで、水に接触した場合の発泡倍率が過剰に大きくならず、それ故、漏水や湧水によって硬化物が流出した際の環境への悪影響を小さくすることができる。

これらヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）において、そのＭｗは、作業性およびの硬化物の圧縮強度を保持する観点から、８００以下であることが好ましく、６５０以下であることがより好ましく、５００以下であることが、最も好ましい。

これらヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）において、官能基数（水酸基の数）は、作業性の観点から、３以下であることが好ましい。

ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）は、それぞれ単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）の配合量は、（Ａ）成分全量に対し、０〜４５質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。４５質量％超では硬化物の圧縮強度が低下する傾向がある。

（配合比（ａ１）／（ａ２））
前記ポリエーテルポリオール（ａ１）およびヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）の配合割合（質量比）は、（ａ１）／（ａ２）が１．３以上であり、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは３．５以上である。１．３未満の場合には、硬化物の圧縮強度が低下する傾向がある。該配合割合は、最も好ましくは、約４．０である。この場合の「約」とは、±０．１程度の変動を許容する趣旨である。

（アミン化合物（ｂ１））
本発明に用いられる、一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）としては、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルイソプロピルアミン、エチルプロピルアミン、エチルイソプロピルアミン、Ｎ−メチルドデシルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン等のアルキルモノアミン；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールモノアミン；シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−エチルシクロヘキシルアミン、またはジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン；Ｎ−メチルベンジルアミン、ジベンジルアミン、ベンジルアミン、ｐ−メチルベンジルアミン等の芳香族モノアミン；モルホリン、ピロリジン、ピペリジンまたは１Ｈピラゾール等のヘテロ環式モノアミン；ヒドラジン；エチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノプロパン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ネオペンタンジアミン等の脂肪族ジアミン；４，４'−ジアミノシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、２，５−または２，６−ジアミノメチルビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン、ジアミノシクロヘキサン、ジエチルトルエンジアミン等の脂環式ジアミン；ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、３，５−ジエチル−２，４−ジアミノトルエン、３，５−ジエチル−２，６−ジアミノトルエン等の芳香族ジアミン；ジエチレントリアミン等の脂肪族トリアミン；１，３，５−トリス（アミノメチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（アミノメチル）シクロヘキサン等の芳香族または脂環式トリアミン；水、エチレングリコール、プロピレングリコール等にプロピレンオキサイドおよび／またはエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレングリコール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリオキシアルキレンジアミン；グリセリン、トリメチロールプロパン等にプロピレンオキサイドおよび／またはエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレントリオール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリオキシアルキレントリアミン等が挙げられる。

これらのうち、ジエチルトルエンジアミン、ジエタノールアミン、１，２−プロパンジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、ヘキサメチレンジアミン、および末端アミノ化プロピレングリコール（重量平均分子量２０００未満）が好ましい。

これらアミン化合物（ｂ１）は、それぞれ単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

アミン化合物（ｂ１）の配合量は、（Ａ）成分全量に対し、２〜１２質量％であることが好ましく、３〜１０質量％がより好ましい。２質量％未満では白濁を抑制することが困難となる傾向があり、１２質量％超では施工時にミキサーボルト等にかかる負荷が大きくなる傾向がある。

（三級アミン化合物（ｂ２））
本発明において、三級アミン化合物（ｂ２）としては、公知のものを特に制限なく用いることができ、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルラウリルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'，Ｎ''−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、２−メチルトリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルアミノプロピルイミダゾール、ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ヘキサメチルトリプロピレンテトラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）アミンなどが挙げられる。

これら三級アミン化合物（ｂ２）は、それぞれ単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

３級アミン触媒（ｂ２）の配合量は、（Ａ）成分全量に対し、０．３〜１０質量％が好ましく、０．５〜７質量％がより好ましい。０．３質量％未満であると、作業性が悪化する傾向があり、１０質量％超では施工時にミキサーボルト等にかかる負荷が大きくなる傾向がある。

（その他の成分）
本発明に係る（Ａ）成分には、上記した各成分の他に、必要に応じて、シリコン系整泡剤、希釈剤、難燃剤、顔料、無機充填剤、架橋剤、カップリング剤等の公知の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で加えることができる。

シリコン系整泡剤としては、硬質発泡ウレタン樹脂に通常用いられるポリオキシアルキレンジメチルポリシロキサンコポリマーがあげられる。

希釈剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレートなどのフタル酸エステル、ジブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ビス（２−（２−ブトキシエトキシ）エチル）アジペートなどのアジピン酸エステル、トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテートなどのトリメリット酸エステルが挙げられる。これらのうち、環境への影響が少なく、安全性に優れることから、ビス（２−（２−ブトキシエトキシ）エチル）アジペート、トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテートが好ましい。

難燃剤としては、添加型および反応型のいずれのものを用いることができる。添加型のものの具体例としては、たとえばトリブチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリスモノクロロイソプロピルホスフェートなどの含リン含ハロゲン系；塩素化パラフィン、ペンタブロモエチルベンゼン、デカブロモジフェニルエーテルなどの含ハロゲン系のものなどがあげられる。反応型のものの具体例としては、たとえばジブロモネオペンチルグリコール、テトラブロモビスフェノールＡ、Ｏ，Ｏ−ジエチルＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアミノメチルホスホテート、各種含リンポリオールなどの水酸基やアミノ基などを有する含ハロゲン含リン化合物などがあげられる。

なお、本発明においては、ブリードアウトによる環境への悪影響を抑制する観点から、希釈剤、難燃剤は使用しないことが好ましい。

（粘度）
本発明において、（Ａ）成分は、作業性の観点から、その粘度は、２５℃において、６５０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることが好ましく、より好ましくは６００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、さらに好ましくは４５０ｍＰａ・ｓｅｃ以下である。

＜（Ｂ）成分＞
本発明において、（Ｂ）成分は、イソシアネート化合物を含んでなるものである。

（イソシアネート化合物）
イソシアネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびその異性体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート、クルードトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチレンキシリレンジイソシアネートなどのポリイソシアネートの単独または混合物；これらポリイソシアネートのカルボジイミド変性体や、触媒を加えて２量体または３量体としたもの：これらポリイソシアネートを、前記ポリエーテルポリオール（ａ１）またはヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）と反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの単独または混合物などが挙げられる。

これらの中で、白濁性の観点から、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）およびこのイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーが好ましい。

これらイソシアネート化合物は、それぞれ単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

（その他の成分）
本発明に係る（Ｂ）成分には、その他の成分として、必要に応じて、（Ａ）成分の項で説明した従来公知の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で加えることができる。

（粘度）
本発明において、（Ｂ）成分は、作業性の観点から、その粘度は、２５℃において、６５０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることが好ましく、より好ましくは６００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、さらに好ましくは４５０ｍＰａ・ｓｅｃ以下である。

＜実質的に水を含まない点＞
本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物は、その（Ａ）成分および（Ｂ）成分のいずれにも、実質的に水を含まないものである。このため、硬化物が十分な強度を有する。したがって、漏水や湧水のある岩盤ないし地盤への適用による止水において特に有用となる。

ここで、実質的に水を含まないとは、（Ａ）成分１００質量部に対し、３質量部以下程度の水の添加を許容する意味であり、好ましくは２質量部以下、より好ましくは１質量部以下、さらに好ましくは全く水を加えない状態をいう。

＜（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合＞
本発明に係る（Ａ）成分と（Ｂ）成分は、使用時混合することにより、硬化物を形成する。

（混合比）
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合比は、（Ａ）成分中のポリオールのＯＨ基およびＮＨ₂基と、（Ｂ）成分中のＮＣＯ基との反応当量比、すなわち、（ＯＨ＋ＮＨ₂）／ＮＣＯが、１／５〜５／１の範囲にあるのが好ましく、より好ましくは１／３〜２／１である。かかる反応当量比が前記範囲よりも大きい場合には、硬化物が柔かく、その強度が非常に小さくなる傾向があり、また前記範囲よりも小さい場合には、硬化時間が長くなり、また固結体の強度が小さく脆くなる傾向がある。

（ゲルタイム）
本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物は、それぞれ２０℃に調整した（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを混合した際のゲルタイムが、２５〜５５秒であることが好ましい。ゲルタイムが２５秒未満であると作業性が悪化する傾向があり、一方、５５秒超であると白濁が生じる傾向があり、好ましくない。ここで、ゲルタイムとは、総量３０ｇの（Ａ）成分と（Ｂ）成分をそれぞれ２０℃とした後ハンドミキシングにより混合する際に、ゲル化するまでの時間（すなわち、硬化が進行し、糸引きが始まる時間）をいう。

（発泡倍率）
本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物は、漏水や湧水によって硬化物が流出した際の環境への悪影響を低くする意味から、硬化物の発泡倍率は低いことが好ましく、例えば、１２倍以下であり、より好ましくは１１倍以下、さらに好ましくは９倍以下である。一方、発泡倍率の下限値について、特に限定はないが、通常、２倍以上である。本発明において、発泡倍率とは、硬化反応終了後の硬化物の体積を、原料たる（Ａ）成分および（Ｂ）成分の体積で除することにより、算出される値である。発泡倍率は、（Ａ）成分１００質量部に対して水１質量部を加えたものに、（Ｂ）成分を混合し、発泡させることにより測定される。

（圧縮強度）
本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物において、硬化物の圧縮強度は、漏水や湧水の流出を防ぐ観点から、２０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは３０ＭＰａ以上、さらに好ましくは４０ＭＰａ以上、さらに好ましくは４５ＭＰａ以上である。硬化物の圧縮強度は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分を、水を添加することなくそのまま混合して硬化させた硬化物について、ＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を切り出して、インストロン万能試験機で測定するものである。

（ｐＨ）
本発明において、（Ａ）成分および（Ｂ）成分を混合した後、該混合物を１０倍量の水に投入し、反応終了後、上澄み液を採取して測定されるｐＨは、５〜９であることが好ましい。

＜土質の安定強化止水工法＞
本発明の土質の安定強化止水注入薬液組成物は、例えばトンネル掘削の際、切羽天端の崩落防止や緩みの拡大防止を目的として行われるウレタン系注入式フォアポーリング工法または注入式長尺先受工法（ＡＧＦ工法）において、破砕帯を有する岩盤や不安定軟弱地盤の固結による安定化・強化、地山とコンクリートセグメントの間の空隙などの充填による安定化・強化、土砂、岩石、レンガ、石炭などの空洞の封止による安定化・強化、コンクリートなどの人工構造物のクラックなどの補修、補強による安定化・強化、および、漏水や湧水のある岩盤ないし地盤への適用による止水などのために、岩盤または地盤に注入固結される。

この注入固結する方法については、とくに限定はなく、公知の方法を採用しうるが、岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、ボルトの開口部より前記注入薬液組成物を岩盤ないし地盤に注入し、固結する工程からなることが好ましい。

その一例をあげれば、例えば（Ａ）成分および（Ｂ）成分の注入量、圧力および配合比などをコントロールし得る比較配合式ポンプを用いる方法などがある。この方法では、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを別々のタンクに入れ、岩盤などの所定箇所（たとえば０．５〜３ｍ程度の間隔で穿設された複数個の孔）に、あらかじめ固定されたスタティックミキサーや逆止弁などを内装した有孔のロックボルトや注入ロッドを通し、この中に前記タンク内の各成分を注入圧０．０５〜２５ＭＰａで注入し、スタティックミキサーを通して、所定量の（Ａ）成分と（Ｂ）成分を均一に混合させ、所定の不安定岩盤ないし地盤箇所に注入浸透、硬化させて固結安定化する。

なお、たとえばトンネルの天盤部に注入する場合には、注入に先立ち、たとえば約２ｍの所定の間隔で、たとえば４２ｍｍφビットのレッグオーガーを用いて削孔し、深さ２ｍ、削孔角度１０〜３０°の注入孔を設け、この注入孔に、スタティックミキサーおよび逆止弁を内装した有孔の長さが３ｍである中空炭素鋼管製ロックボルトを挿入し、該ロックボルトの口元を、注入薬液の逆流を防ぐために、ウエスおよび発泡硬質ウレタン樹脂等を用いてシールし、薬液を前記の方法で注入することが好ましい。注入作業は、注入圧が急激に上昇した時点、または所定注入量よりもさらに約５０％増量した時点で終了する。一般に、注入孔１個あたり薬液は３０〜２００ｋｇ注入することが好ましい。

実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

＜使用原料＞
（ポリエーテルポリオール（ａ１））
ポリオール（ａ１−１）：グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価４８０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオール（商品名：ＤＫポリオールＧ４８０、第一工業製薬（株）製）
ポリオール（ａ１−２）：プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価２８０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオール（商品名：ハイフレックスＤ４００、第一工業製薬（株）製）
ポリオール（ａ１−３）：ソルビトールにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価５５０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオール（商品名：エクセノール５５０ＳＯ、旭硝子（株）製）
ポリオール（ａ１−４）：グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価５６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエーテルポリオール（商品名：ハイフレックスＧ３０００Ｃ、第一工業製薬（株）製）

（ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２））
ポリオール（ａ２−１）：ヒマシ油（商品名：ヒマシ油Ｄ、伊藤製油（株）製）
ポリオール（ａ２−２）：官能基数１、平均水酸基価１６０のヒマシ油系ポリエステルポリオール（商品名：ＵＲＩＣ Ｈ−３１、伊藤製油（株）製）
ポリオール（ａ２−３）：官能基数３、平均水酸基価２００のヒマシ油系ポリエステルポリオール（商品名：ＵＲＩＣ Ｈ−５２、伊藤製油（株）製）
ポリオール（ａ２−４）：官能基数３、平均水酸基価３４０のヒマシ油系ポリエステルポリオール（商品名：ＵＲＩＣ Ｈ−８１、伊藤製油（株）製）
ポリオール（ａ２−５）：官能基数５、平均水酸基価３２０のヒマシ油系ポリエステルポリオール（商品名：ＵＲＩＣ Ｈ−１０２、伊藤製油（株）製）

（一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１））
アミン化合物（ｂ１−１）：ジエチルトルエンジアミン（商品名：ＤＥＴＤＡ８０、ロンザジャパン（株）製）
アミン化合物（ｂ１−２）：ジエタノールアミン（（株）日本触媒製）
アミン化合物（ｂ１−３）：１，２−プロパンジアミン（和光純薬工業（株）製）
アミン化合物（ｂ１−４）：３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（和光純薬工業（株）製）
アミン化合物（ｂ１−５）：ヘキサメチレンジアミン（ナカライテスク（株）製）
アミン化合物（ｂ１−６）：末端アミノ化ポリプロピレングリコール（商品名：ジェファーミンＤ−２０００、ハンツマン社製）

（３級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ２））
アミン化合物（ｂ２−１）：トリエタノールアミン（（株）日本触媒製）
アミン化合物（ｂ２−２）：トリエチレンジアミン（商品名：ＴＥＤＡ−Ｌ３３、東ソー（株）製）

（イソシアネート化合物）
イソシアネート化合物１：ポリメリックＭＤＩ（商品名：フォームライトＮＥ２０００Ｂ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン（株）製）
イソシアネート化合物２：ポリメリックＭＤＩ（商品名：フォームライトＮＥ５０００Ｂ、ＢＡＳＦ ＩＮＯＡＣポリウレタン（株）製）

＜Ａ剤およびＢ剤の調製＞
（Ａ）成分からなる液をＡ剤、（Ｂ）成分からなる液をＢ剤とし、表１記載の配合に従い原料を適宜混合することにより、Ａ剤およびＢ剤をそれぞれ調製した。

（粘度）
Ａ剤およびＢ剤について、ＪＩＳ Ｋ−７１１７−１に準じ、ＢＬ型粘度計（東機産業（株）製）にて、２５℃における粘度（ｍＰａ・Ｓｅｃ）を測定した。

＜硬化物の評価＞
（ゲルタイム）
表１記載の配合に従い調製したＡ剤およびＢ剤を、表１に記載の混合比で、合計３０ｇとなるように別々に調製した。Ａ剤およびＢ剤の温度をいずれも２０℃とした後、該Ａ剤およびＢ剤をハンドミキシングにより混合し、ゲルタイム（硬化が進行し糸引きが始まる時間）を測定した。

（発泡反応性・発泡倍率）
表１記載の配合に従い調製したＡ剤およびＢ剤を、表１に記載の混合比で、合計３０ｇとなるように別々に調製した。Ａ剤にのみ、Ａ剤１００質量部に対して１質量部の水を加えた。該Ａ剤およびＢ剤の温度をいずれも２０℃とした後、該Ａ剤およびＢ剤をハンドミキシングにより混合し、発泡開始時間および発泡終了時間を測定した。硬化反応終了後、硬化物の体積を、原料たるＡ剤およびＢ剤の最初の体積で除することにより、発泡倍率を算出した。

（圧縮強度）
表１記載の配合に従い調製したＡ剤およびＢ剤を、表１に記載の混合比で、合計３０ｇとなるように別々に調製した。該Ａ剤およびＢ剤の温度をいずれも２０℃とした後、該Ａ剤およびＢ剤をハンドミキシングにより混合し硬化物を得た。該硬化物から、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して、インストロン万能試験機で測定した。

＜水中白濁試験＞
表１記載の配合に従い調製したＡ剤およびＢ剤を、表１に記載の混合比で、合計３０ｇとなるように別々に調製した。Ａ剤およびＢ剤をいずれも２０℃とした後、調整したＡ剤およびＢ剤を１０秒間ハンドミキシングにより混合し、次いで、該混合物を速やかに３００ｇの水を入れた容器に投入した。該容器に蓋をし、Ａ剤およびＢ剤の混合開始から３０秒後に、該容器全体を激しく上下に振とうし、１０秒間継続した。発泡終了後、容器内から水を採取し、水の濁りを、目視および分光光度計（日立分光光度計Ｕ−３９００Ｈ（（株）日立ハイテクノロジーズ製）で測定した５００ｎｍにおける光の透過率（％））で測定した。透過率は５０％以上であることが好ましい。

結果を表１に示す。

本発明によれば、大量の漏水や湧水を止水することができる十分な強度を有し、水と触れた際の白濁がなくかつ発泡倍率も小さく、加えて、現場の装置に負担をかけないよう十分低粘度である、土質の安定強化止水用注入薬液組成物およびそれを用いた安定強化止水工法を提供することができる。

Claims (6)

1. ポリオールおよびアミン化合物を含んでなる（Ａ）成分とイソシアネート化合物を含んでなる（Ｂ）成分とからなる、実質的に水を含まない、土質の安定強化止水用注入薬液組成物であって、
   前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール（ａ１）を含有するものであり、
   前記アミン化合物が、一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）を含有するものである、
   土質の安定強化止水用注入薬液組成物。
2. 前記ポリオールが、ヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）を更に含有するものである、請求項１記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。
3. ポリエーテルポリオール（ａ１）のヒマシ油系ポリエステルポリオール（ａ２）に対する配合割合［（ａ１）／（ａ２）］が、１．３以上である、請求項２記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。
4. 一級または二級アミノ基を有するアミン化合物（ｂ１）が、ジエチルトルエンジアミン、ジエタノールアミン、１，２−プロパンジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、ヘキサメチレンジアミン、および末端アミノ化プロピレングリコール（重量平均分子量２０００未満）からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。
5. （Ａ）成分および（Ｂ）成分の粘度が、いずれも、２５℃において、６５０ｍＰａ・Ｓｅｃ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物。
6. 岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、
   前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、
   前記ボルトの開口部より、請求項１〜５のいずれか１項に記載の土質の安定強化止水用注入薬液組成物を、岩盤ないし地盤に注入し、固結させる工程
   からなる、土質の安定強化止水工法。