特許 5806152 セメント組成物、及びセメント組成物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5806152

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月10日

(54)【発明の名称】セメント組成物、及びセメント組成物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20151021BHJP

   C04B 28/02 20060101ALI20151021BHJP

   C04B 14/10 20060101ALI20151021BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/34 Z

   C04B28/02

   C04B14/10 Z

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-60337(P2012-60337)

(22)【出願日】2012年3月16日

(65)【公開番号】特開2013-194377(P2013-194377A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183266

【氏名又は名称】住友大阪セメント株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】荒木 一司

(72)【発明者】

【氏名】吉原 正博

(72)【発明者】

【氏名】石橋 忠良

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 康夫

(72)【発明者】

【氏名】池本 宏文

(72)【発明者】

【氏名】和田 旭弘

【審査官】 富山 博喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２１４４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２０８９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３３６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／３４

Ｃ０４Ｂ １４／１０

Ｃ０４Ｂ ２８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物であって、
８５％粒径をＧ₈₅とし、６０％粒径をＧ₆₀とし、１０％粒径をＧ₁₀としたときに、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上であることを特徴とするセメント組成物。

【請求項2】

３０％粒径をＧ₃₀としたときのＧ₃₀² ／（Ｇ₆₀×Ｇ₁₀）が０．５以上である請求項１記載のセメント組成物。

【請求項3】

地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物を作製するセメント組成物の製造方法であって、
前記セメント組成物の８５％粒径をＧ₈₅とし、前記セメント組成物の６０％粒径をＧ₆₀とし、前記セメント組成物の１０％粒径をＧ₁₀としたときに、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上となるように前記セメント組成物を作製することを特徴とするセメント組成物の製造方法。

【請求項4】

前記底部の土壌の１５％粒径をＤ₁₅としたときのＤ₁₅／Ｇ₈₅が９．１以下となるように前記セメント組成物を作製する請求項３記載のセメント組成物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セメント組成物、及びセメント組成物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

場所打ち杭は、地盤に杭孔を掘削し、該杭孔に鉄筋を設け、更に該杭孔にコンクリートを打設して該鉄筋を該コンクリートで覆うことにより形成される杭である。この場所打ち杭は、工場等で作製して現場に運ぶ必要のある他の杭と異なり、作製場所から現場まで移動させる必要がないので、大きくて高強度な杭が求められる構造物（高層ビルなど）を建築する際に用いられている。

【0003】

しかし、大きな場所打ち杭は、該杭を形成した後に該杭の上方から荷重がかかると、下記（ａ）〜（ｄ）のような理由により、沈下するおそれがある。
（ａ）地中の地盤は上方に積層された土等の荷重により圧密されているが、杭孔を形成すると杭孔の底部の応力が開放されるため緩みが生じる。
（ｂ）地盤に杭孔を形成している際に地下水が帯水した砂礫層を貫通した場合には、地下水が噴出して、砂礫が流出してしまい、砂礫が流出した部分に緩みが生じる。
（ｃ）杭孔の形成は、通常、孔壁の崩落を防止するためにベントナイト含有水を杭孔内に満たしながら行うが、杭孔の底部には、該ベントナイト含有水と、地盤の掘削で生じた微細な土粒子とで構成された柔らかい不均質な部分（スライム）が生成されてしまう。
（ｄ）杭孔が形成される地盤自体が場所によって不均質であり、地盤強度にはバラツキがある。

【0004】

斯かる観点から、鉄筋製のカゴと、該カゴを下側から覆う合成樹脂製のシートとで形成された袋体を杭孔の底部に設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材としてのセメントミルクを高圧で注入し硬化させて、該打ち杭を注入材の硬化物で支える方法が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２１３６７３号公報

【特許文献2】特開２００１−２１４４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、斯かる方法では、前記注入材を注入している際に前記袋体を構成するシートに何らかの原因で穴が生じた場合、該注入材が、袋体外に流出して地盤に浸透し、次々と袋体外へ流出してしまうおそれがある。
従って、地盤に浸透し難い注入材が望まれる。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑み、地盤に浸透し難い注入材のためのセメント組成物、及び、セメント組成物の製造方法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】

【0008】

本発明は、地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物であって、８５％粒径をＧ₈₅とし、６０％粒径をＧ₆₀とし、１０％粒径をＧ₁₀としたときに、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上であることを特徴とするセメント組成物にある。

【0009】

斯かるセメント組成物によれば、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上であることにより、得られる注入材を地盤に浸透し難いものとし得る。
なお、８５％粒径については、レーザー回折散乱法に従って粒度分布を求めて全体積を１００％としたときの粒径の累積曲線を体積基準で作成し、この累積曲線の粒径の小さい方から８５％となる点の粒径を求め、この粒径を８５％粒径とする。また、６０％粒径については、前記累積曲線の粒径の小さい方から６０％となる点の粒径を求め、この粒径を６０％粒径とする。さらに、１０％粒径については、前記累積曲線の粒径の小さい方から１０％となる点の粒径を求め、この粒径を１０％粒径とする。粒度分布は、例えば、レーザー回折・散乱式粒度分析計（日機装社製、マイクロトラックＭＴ３０００）を用いて求めることができる。

【0010】

また、本発明に係るセメント組成物においては、好ましくは、３０％粒径をＧ₃₀としたときのＧ₃₀² ／（Ｇ₆₀×Ｇ₁₀）が０．５以上である。

【0011】

斯かるセメント組成物によれば、Ｇ₃₀² ／（Ｇ₆₀×Ｇ₁₀）が０．５以上であることにより、得られる注入材を地盤により一層浸透し難いものとし得る。
なお、３０％粒径については、前記累積曲線の粒径の小さい方から３０％となる点の粒径を求め、この粒径を３０％粒径とする。

【0012】

また、本発明は、地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物を作製するセメント組成物の製造方法であって、前記セメント組成物の８５％粒径をＧ₈₅とし、前記セメント組成物の６０％粒径をＧ₆₀とし、前記セメント組成物の１０％粒径をＧ₁₀としたときに、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上となるように前記セメント組成物を作製することを特徴とするセメント組成物の製造方法にある。

【0013】

斯かるセメント組成物の製造方法によれば、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上となるように前記セメント組成物を作製することにより、地盤に浸透し難い注入材のためのセメント組成物を作製することができる。

【0014】

また、本発明に係るセメント組成物の製造方法においては、好ましくは、前記底部の土壌の１５％粒径をＤ₁₅としたときのＤ₁₅／Ｇ₈₅が９．１以下となるように前記セメント組成物を作製する。

【0015】

斯かるセメント組成物の製造方法によれば、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が９．１以下となるようにセメント組成物を作製することにより、地盤により一層浸透し難い注入材のためのセメント組成物を作製することができる。
なお、前記底部の土壌の１５％粒径については、ＪＩＳ Ａ １２０４：２００９「土の粒度試験方法」に従って前記土壌をふるい分けし、ふるい分けられた土壌ごとの質量を測定して、この結果をもとに粒径加積曲線を作成し、この粒径加積曲線から通過質量百分率が１５％であるときの粒径を求め、この粒径を１５％粒径とする。
また、ふるい分けに供する土壌としては、杭孔の底部の土層あるいはそれと同等と認められる土層から採取したものを用いる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明によれば、地盤に浸透し難い注入材のためのセメント組成物を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】注入材の浸透性の確認試験に用いた装置を示す概略図。

【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】

本実施形態のセメント組成物は、地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物である。また、前記セメント組成物は、粉状である。

【0020】

また、前記セメント組成物は、セメントを備え、必要に応じて、粉状の混和材、及び、粉状の混和剤の少なくとも何れか一方を備えている。
前記セメントとしては、普通、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が挙げられる。

【0021】

前記セメント組成物は、混和材として分離低減材を備えていることが好ましい。該分離低減材を備えていることで、セメント組成物を用いて得られる注入材にブリーディングを生じさせ難くすることができるという利点がある。
前記分離低減材の材質としては、高炉スラグ、シリカフューム、石灰石、粘土鉱物等が挙げられる。
前記分離低減材は、前記セメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜３００質量部、より好ましくは５０〜１５０質量部含有されている。
前記分離低減材が前記セメント１００質量部に対して１０質量部以上含有されていることにより、得られる注入材にブリーディングを生じさせ難くすることができるという利点がある。また、前記分離低減材が前記セメント１００質量部に対して３００質量部以下含有されていることにより、得られる注入材の流動性が高いものとなるという利点がある。

【0022】

前記セメント組成物は、細骨材を備えていることが好ましい。該細骨材を備えていることで、袋体が破裂した際に、得られる注入材が地盤に浸透するのを抑制でき、その結果、該袋体内の圧力が低下するのを抑制することができるという利点がある。
前記細骨材の材質としては、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、珪砂、石炭灰、廃コンクリート殻、廃貝殻、廃瓦、廃ガラス、廃陶磁器、廃タイル、廃レンガ等を１種単独又は２種以上混合したものが挙げられる。
前記細骨材は、前記セメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜６０質量部、好ましくは１８〜４０質量部含有されている。
前記細骨材が前記セメント１００質量部に対して１０質量部以上含有されていることにより、袋体が破裂した際に、得られる注入材が地盤に浸透するのを抑制でき、その結果、該袋体内の圧力が低下するのを抑制することができるという利点がある。また、前記細骨材が前記セメント１００質量部に対して６０質量部以下含有されていることにより、得られる注入材の流動性が低下するのを抑制できるという利点、及び、該注入材を袋体に注入するのに袋体までホース等の輸送管を用いてポンプで圧送する場合には注入材の材料が分離するのを抑制することができるという利点がある。

【0023】

前記セメント組成物は、８５％粒径をＧ₈₅としたときに、Ｇ₈₅が、７０μｍ以上、好ましくは９０〜２００μｍ、より好ましくは１１０〜１５０μｍである。
該Ｇ₈₅が、７０μｍ以上であることにより、該セメント組成物を有する注入材が地盤に浸透し難いものとなるという利点がある。
また、該Ｇ₈₅が、２００μｍ以下であることにより、注入材を袋体に注入するのに袋体までホース等の輸送管を用いてポンプで圧送する場合には注入材の材料が分離するのを抑制することができるという利点、及び、注入材にブリーディングを生じさせ難くすることができるという利点がある。
前記セメント組成物と水とを有する注入材に含まれる固体粒子の分布において、前記Ｇ₈₅が７０μｍ以上となっていればよい。なお、セメント組成物には、通常水に分散させた時に溶解する成分が、極わずかで無視できる、或いは、含まれていたとしても７０μｍ以下であると考えられることができ、粉の状態で８５％粒径を測定して７０μｍ以上であればよい。

【0024】

また、前記セメント組成物は、６０％粒径をＧ₆₀とし、１０％粒径をＧ₁₀としたときに、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上、好ましくは８〜５０である。
該Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が、７以上であることにより、該セメント組成物を有する注入材が地盤に浸透し難いものとなるという利点がある。
また、該Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が、５０以下であることにより、注入材を袋体に注入するのに袋体までホース等の輸送管を用いてポンプで圧送する場合には、該輸送管が閉塞し難くなるという利点、すなわち、施工性が向上するという利点がある。

【0025】

さらに、前記セメント組成物は、３０％粒径をＧ₃₀としたときのＧ₃₀² ／（Ｇ₆₀×Ｇ₁₀）が０．５以上、好ましくは１．０〜１０．０である。
該Ｇ₃₀² ／（Ｇ₆₀×Ｇ₁₀）が、０．５以上であることにより、該セメント組成物を有する注入材が地盤に浸透し難いものとなるという利点がある。

【0026】

次に、本実施形態のセメント組成物の製造方法について説明する。
本実施形態のセメント組成物の製造方法では、地盤の杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置し、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成し、前記袋体内に注入材を注入し硬化させる場所打ち杭工法で用いられる前記注入材のためのセメント組成物を作製する。
また、本実施形態のセメント組成物の製造方法では、Ｇ₈₅が７０μｍ以上、且つ、Ｇ₆₀／Ｇ₁₀が７以上となるようにセメント組成物を作製する。また、前記底部の土壌の１５％粒径をＤ₁₅としたときのＤ₁₅／Ｇ₈₅が、好ましくは９．１以下、より好ましくは２．０〜９．１、さらに好ましくは２．４〜９．１となるように前記セメント組成物を作製する。
Ｄ₁₅／Ｇ₈₅を９．１以下となるように前記セメント組成物を作製することにより、該セメント組成物から得られる注入材が地盤により浸透し難いものとなるという利点がある。
セメント組成物のＤ₁₅／Ｇ₈₅を所定範囲内にするには、例えば、まず、地盤の杭孔の底部の土壌の粒径加積曲線を作成し、この粒径加積曲線からＤ₁₅を求める。そして、このＤ₁₅の値から、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が所定範囲内となるようにセメント組成物の材料を混合し、セメント組成物を作製する。

【0027】

次に、前記セメント組成物と水とを混合して得られる注入材を用いて杭を作製する杭の作製方法について説明する。
該杭の作製方法は、杭孔を地盤に形成する孔形成工程と、杭孔の底部にシートで形成された袋体を設置する設置工程と、該袋体の上にコンクリートを打設し硬化させて場所打ち杭を形成する杭形成工程と、前記セメント組成物と、水とを混練して形成される注入材を前記袋体内に注入し硬化させる注入工程とを備えている。

【0028】

前記孔形成工程では、地盤を掘って孔を形成しつつ、ベントナイト含有水を杭孔に供給して杭孔内に満たす。

【0029】

前記設置工程で用いる袋体は、鉄筋製のカゴと、該カゴを下側から覆う合成樹脂製のシートとを備えている。

【0030】

該設置工程では、前記袋体を杭孔の底部に設置する際に、前記孔形成工程でのベントナイト含有水の供給により生じたスライムを杭孔外に排出するためのスライム用ホースを、一端が杭孔外に位置し且つ他端が前記袋体の下側に位置するように配する。また、前記袋体を杭孔の底部に設置する際に、前記注入材を注入するための注入材用ホースについて、一端を杭孔外に配し、他端を前記袋体内に配する。

【0031】

前記杭形成工程で用いるコンクリートは、セメント、細骨材、粗骨材及び水を備え、必要に応じて、混和材及び混和剤を備えている。前記杭形成工程で用いるコンクリートのセメントとしては、普通、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が挙げられる。前記細骨材の材質、及び粗骨材の材質としては、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、珪砂、廃コンクリート殻、廃貝殻、廃瓦、廃ガラス、廃陶磁器、廃タイル、廃レンガ等を１種単独又は２種以上混合したものが挙げられる。
前記杭形成工程では、杭孔に鉄筋を設け、該鉄筋をコンクリートが覆うようにトレミー管を用いて杭孔にコンクリートを打設する。

【0032】

前記注入工程で用いる注入材は、混和材（剤）を含まない場合には、セメント１００質量部に対して、水が、好ましくは２５〜５０質量部、より好ましくは３０〜４０質量部である。
また、該注入材は、混和材（剤）を含む場合には、セメント及び混和材（剤）の総量１００質量部に対して、水が、好ましくは３０〜６０質量部、より好ましくは３８〜４８質量部である。

【0033】

尚、本実施形態のセメント組成物及びセメント組成物の製造方法は、上記構成により、上記利点を有するものであったが、本発明のセメント組成物及びセメント組成物の製造方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。

【実施例】

【0034】

次に、実施例、比較例、及び、追加例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。

【0035】

（実施例１）
下記のセメントと、粉状の混和材としての分離低減材とを表１の配合割合で混合してセメント組成物を作製し、該セメント組成物の８５％粒径、６０％粒径、３０％粒径、及び、１０％粒径を求めた。なお、セメント組成物の８５％粒径、６０％粒径、３０％粒径、及び１０％粒径は、上述した方法で測定し求めた。また、以下に示す他の実施例、比較例、及び、追加例についても同様にセメント組成物の８５％粒径、６０％粒径、３０％粒径、及び１０％粒径を求めた。
セメント：高炉セメント（住友大阪セメント社製、高炉セメントＢ種）（以下、「ＢＢ」ともいう。）
分離低減材：乾燥粘土（住友大阪セメント社製、スミクレー）（以下、「スミクレー」ともいう。）
次に、該セメント組成物と、下記の減水剤及び水とを下記表１の配合割合で混合して注入材を作製した。
減水剤：ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物（花王社製、マイティー１５０）
水：水道水

【0036】

（実施例２）
スミクレーの量を下記表１のように変えたこと以外は、実施例１と同様に、セメント組成物を得、そして、注入材を作製した。

【0037】

（比較例１）
セメント組成物として、下記のセメントのみを用いた。
セメント：普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）（以下、「ＮＣ」ともいう。）
次に、該セメント組成物と、上記の減水剤及び水とを下記表１の配合割合で混合して注入材を作製した。

【0038】

（比較例２）
減水剤の量を下記表１のように変えたこと以外は、比較例１と同様にして、注入材を作製した。

【0039】

（比較例３）
セメントとしての上記のＮＣと、粉状の混和剤として下記の水中不分離性コンクリート用混和剤とを混合して、セメント組成物を得た。
水中不分離性コンクリート用混和剤：太平洋エルコン、太平洋マテリアル社製
次に、該セメント組成物と、水とを下記表１の配合割合で混合して注入材を作製した。

【0040】

実施例及び比較例の注入材の性状を確認するために、実施例及び比較例の注入材を以下の試験に供した。

【0041】

（Ｐロート流下時間の測定）
作製直後の注入材のＰロート流下時間は、ＪＳＣＥ−Ｆ５２１のプレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法に準じて測定した。

【0042】

（ブリーディングの有無の確認）
ＪＳＣＥ−Ｆ５２２のプレパックドコンクリートの注入モルタルのブリーディング率および膨張率試験方法（ポリエチレン袋法）に準じ、作製した注入材をすぐにポリエチレン袋に入れ、該注入材を袋内に静置して、袋に入れてから３時間後に、該注入材にブリーディングが生じているか否かを目視で確認した。

【0043】

（材齢２８日の圧縮強度の測定）
内寸φ５×１０ｃｍの型枠に作製した注入材をすぐに打設して、供試体を作製した。そして、材齢２８日の供試体の圧縮強さを測定した。圧縮強さは、ＪＩＳ Ａ １２１６：２００９の土の一軸圧縮試験方法に準じて測定した。

【0044】

実施例及び比較例の注入材の地盤への浸透性を確認するため、下記の試験に供した。

【0045】

（浸透性の確認試験：模擬地盤（１５％粒径Ｄ₁₅：６２７．４μｍ））
まず、浸透性の確認試験に用いる模擬地盤を構成する土壌としての日瓢製４号珪砂の１５％粒径Ｄ₁₅を上述した方法で測定し求めた。該１５％粒径Ｄ₁₅は、６２７．４μｍだった。
そして、図１に示すように、注入材Ａを円筒状の注入材用容器１（直径：１０６ｍｍ、高さ：３００ｍｍ）に高さ２５０ｍｍまで入れた。なお、該注入材用容器１としては、コンプレッサ２からの圧縮空気が第１ホース３を介して移送される開口が上面に形成され、且つ、該注入材用容器１内の空気圧を測定する第１圧力ゲージ４が接続される開口が上面に形成され、且つ、前記圧縮空気により圧力がかけられた注入材Ａを注入材用容器１外に排出するための開口が底面に形成されているアクリル製容器を用いた。
また、模擬地盤Ｂを構成する土壌としての日瓢製４号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：６２７．４μｍ）を円筒状の地盤用容器５（直径：１０６ｍｍ、高さ：３００ｍｍ）に高さ１７０ｍｍまで入れた。なお、該地盤用容器５としては、前記注入材用容器１から排出された注入材Ａが第２ホース６を介して移送される開口が上面に形成され、且つ、該地盤用容器５内の空気圧を測定する第２圧力ゲージ７が接続される開口が上面に形成され、且つ、模擬地盤Ｂを浸透した水を地盤用容器５外に排出するための開口が底面に形成されているアクリル製容器を用いた。地盤用容器５の底面の上部には、注入材Ａが外部に排出されやすいように底面の中央部に設置した排出孔から幅３ｍｍ・深さ３ｍｍの溝が放射状に８本形成されている。
なお、地盤用容器５に模擬地盤Ｂを入れる前に、地盤用容器５の底面上にフィルター８（孔径：７５μｍ）（材質：ステンレス）を敷き、該フィルター８上に濾紙９（２種）を敷いた。
次に、前記注入材用容器１の空気圧（ゲージ圧）が０．０１〜０．１ＭＰａとなるようにコンプレッサ２で圧縮空気を注入材用容器１に移送した。これにより、注入材用容器１の注入材Ａが第２ホース６を介して地盤用容器５に移送された。地盤用容器５に注入材Ａが模擬地盤Ｂ上に約１ｃｍまで入った後、注入材用容器１の空気圧を１分間に０．１ＭＰａの割合で１．６ＭＰａまで増加させ、そして、注入材用容器１の空気圧が１．６ＭＰａに到達してから１５分間注入材用容器１の空気圧を１．６ＭＰａに保持した。なお、注入材用容器１の空気圧が１．６ＭＰａに到達する前に、注入材用容器１に入っていた注入材Ａの略全量が模擬地盤Ｂを浸透し、地盤用容器５外に排出された時には、その時点で圧縮空気の移送を停止した。
注入材用容器１の空気圧を１．６ＭＰａで１５分間保持できた場合は、模擬地盤Ｂ上に注入材Ａが残存しているか否か、すなわち、模擬地盤Ｂ上に注入材Ａからなる不透水層が形成されているか否かを目視で確認した。
また、注入材Ａが模擬地盤Ｂ中を浸透した深さ（浸透深さ）を、模擬地盤Ｂの表面からの距離で計測した（０〜１７ｃｍを０．５ｃｍ単位で計測した。注入材Ａが模擬地盤Ｂの全層通過し、地盤用容器５外に排出された場合は「浸透深さ＞１７．０ｃｍ」とした。）。
さらに、コンプレッサ２による圧縮空気の移送を開始してから前記地盤用容器５内の空気圧（ゲージ圧）を第２ゲージ７で測定した。前記地盤用容器５内の空気圧の測定値が１．６ＭＰａまで到達した場合は１．６ＭＰａを最大圧力とし、注入材Ａの略全量が模擬地盤Ｂ中を浸透して地盤用容器５外に排出され、前記地盤用容器５内の空気圧が１．６ＭＰａまで達しなかったときは、測定値の最大値を最大圧力とした。

【0046】

実施例及び比較例の試験結果を表１に示す。

【0047】

【表1】

【0048】

表１に示すように、本発明の範囲内である実施例１、２のセメント組成物を有する注入材は、セメント組成物のＧ₈₅が４５．１μｍ以下であり且つＧ₆₀／Ｇ₁₀が５．４以下である比較例１〜３に比して、最大圧力が高い値を示し、また、浸透深さが低い値を示し、さらに、不透水層が形成されていた。
以上のことから、本発明のセメント組成物は、地盤に浸透し難い注入材を提供しうることがわかる。

【0049】

＜模擬地盤の土壌として、日瓢製３号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：９３５．４μｍ）を用いた実験例＞
模擬地盤の土壌として、日瓢製４号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：６２７．４μｍ）の代わりに、日瓢製３号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：９３５．４μｍ）を用いて、下記の追加例１−１〜１−１０の注入材について、実施例及び比較例と同様な試験を行った。

【0050】

（追加例１−１）
セメント組成物の一部として下記の細骨材を用いたこと、及び、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、実施例１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。
細骨材：珪砂（日瓢製、７号珪砂）

【0051】

（追加例１−２）
減水剤の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0052】

（追加例１−３、追加例１−５〜追加例１−７）
減水剤の量を表２に示すようにしたこと、及び、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0053】

（追加例１−４）
細骨材として、日瓢製７号珪砂及び日瓢製６号珪砂を用いたこと、並びに、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0054】

（追加例１−８）
細骨材として、日瓢製７号珪砂の代わりに日瓢製６号珪砂を用いたこと、及び、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0055】

（追加例１−９）
細骨材として、日瓢製７号珪砂の代わりに日瓢製５号珪砂を用いたこと、及び、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0056】

（追加例１−１０）
細骨材として、日瓢製７号珪砂の代わりに日瓢製５号珪砂及び日瓢製６号珪砂を用いたこと、並びに、細骨材の量を表２に示すようにしたこと以外は、追加例１−１と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0057】

追加例１−１〜１−１０の試験結果を表２に示す。

【0058】

【表2】

【0059】

表２に示すように、追加例１−１〜１−１０のセメント組成物を有する注入材は、最大圧力が高い値を示し、また、不透水層が形成されていた。
また、追加例１−１〜１−４、１−８、１−１０のセメント組成物を有する注入材は、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が１０．４を越える追加例１−５〜１−７、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が１．７以下の追加例１−９に比して、浸透深さが低い値を示した。このことから、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が９．１以下で２．０以上であることが好ましいことがわかる。

【0060】

＜模擬地盤の土壌として、日瓢製２号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：１０２８．１μｍ）を用いた実験例＞
模擬地盤の土壌として、日瓢製４号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：６２７．４μｍ）の代わりに、日瓢製２号珪砂（１５％粒径Ｄ₁₅：１０２８．１μｍ）を用いて、下記の追加例２−１〜２−１４の注入材について、実施例及び比較例と同様な試験を行った。

【0061】

（追加例２−１）
比較例３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0062】

（追加例２−２）
細骨材として、日瓢製７号珪砂及び日瓢製６号珪砂を用いたこと、並びに、細骨材の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0063】

（追加例２−３）
細骨材の量、及び、減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0064】

（追加例２−４）
追加例１−３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0065】

（追加例２−５）
細骨材として、日瓢製７号珪砂及び日瓢製６号珪砂を用いたこと、並びに、細骨材の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0066】

（追加例２−６、２−７）
細骨材の量、及び、減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0067】

（追加例２−８、２−９）
細骨材の量、水の量、及び、減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、実施例２と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0068】

（追加例２−１０）
スミクレーの量、及び、減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−６と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0069】

（追加例２−１１）
減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−６と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0070】

（追加例２−１２）
スミクレーの量、及び、減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−６と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0071】

（追加例２−１３）
減水剤の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例１−７と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0072】

（追加例２−１４）
細骨材として、日瓢製７号珪砂の代わりに日瓢製５号珪砂を用いたこと、及び、細骨材の量を表３に示すようにしたこと以外は、追加例２−１３と同様にして、セメント組成物及び注入材を作製した。

【0073】

追加例２−１〜２−１４の試験結果を表３に示す。

【0074】

【表3】

【0075】

表３に示すように、追加例２−２〜２−１４のセメント組成物を有する注入材は、セメント組成物のＧ₈₅が４５．１μｍ以下であり且つＧ₆₀／Ｇ₁₀が５．４以下である追加例２−１と異なり、不透水層が形成されていた。
以上のことから、８５％粒径が４５．１μｍを超え且つＧ₆₀／Ｇ₁₀が５．４を越えるセメント組成物は、地盤の土壌の粒径が大きく注入材が透過しやすい条件下において、地盤に浸透し難い注入材を提供しうることがわかる。
また、追加例２−２〜２−９のセメント組成物を有する注入材は、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が１１．５以上の追加例２−１０〜２−１３、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が１．５以下の追加例２−１４に比して、浸透深さが低い値を示した。このことから、Ｄ₁₅／Ｇ₈₅が９．１以下で２．０以上であることが好ましいことがわかる。

【符号の説明】

【0076】

１：注入材用容器、２：コンプレッサ、３：第１ホース、４：第１圧力ゲージ、５：地盤用容器、６：第２ホース、７：第２圧力ゲージ、８：フィルター、９：濾紙、Ａ：注入材、Ｂ：模擬地盤

【図1】