シリカゾル生成のメカニズム

シリカゾルグラウトのゲル構造

【NETIS番号：KT-200081-A】
「耐久性無機溶液型シリカゾルグラウトシリーズ」として
国土交通省のNETISに登録されています。

「シリカゾル」は水ガラスのアルカリを酸で中和した非アルカリ性水ガラス溶液をベースとした注入材の総称です。
昭和50年代前半に開発されたシリカゾルグラウトは、その後永年にわたる研究開発の結果、一層の進歩を遂げるに至りました。
昭和57年に開始した東洋大学米倉研究室における薬液注入の耐久性の研究では、シリカゾルグラウトの長期耐久性が解明され、17年前の施工現場の掘削調査により実証されました。水ガラスグラウトの耐久性の欠如は、水ガラスのアルカリの存在によります。そのアルカリを酸で中和したものをシリカゾル製造装置にて時間とともに高分子化したものがシリカゾルです。

シリカゾルグラウトの酸性中和剤として用いられる硫酸は硫酸単体では劇物に相当しますが、水ガラスと反応した薬液注入材としてはその濃度は3～6％程度であり、普通物となりますので、シリカゾルグラウトは暫定指針に適合した注入材です。

シリカゾルはシリカゾル製造装置内で硫酸と水ガラスを十分に反応させ、シリカゾルグラウトを製造します。
直接法で水ガラスと硫酸を注入しますと、硫酸と水ガラスが十分に反応していないまま地中に注入されることが懸念され、作業上の安全管理が難しいため、シリカゾルグラウト会では間接法により施工を行うことにしています。

シリカゾルグラウトは、酸性中和剤によりpH=2前後に保ち、長いゲルタイムを保持しますが、土中に注入されることで地盤中のアルカリと反応し、ゲル化が促進されます。
また、長期に渡って高い強度を保ちます。 シリカゾルグラウトは酸性中和剤の違いにより以下の種類があります。

１１年間ホモゲルに養生したモルタル供試体

6%の硫酸ソーダ水溶液で1年養生したモルタル供試体

ハードライザーは、金属イオン封鎖剤を含む酸性中和剤を用いていますので、コンクリートを保護します。
写真は200mLのホモゲルに養生したモルタル供試体の観察状況で、モルタル供試体の表面には不溶性のマスキングシリカの皮膜が形成され、コンクリートを保護しています。
長期耐久性を持つシリカゾルグラウトでは環境対策の重要になりますので、マスキングシリカゾルである「ハードライザー」シリーズを推奨します。
なお、同じモルタルを6％の硫酸ソーダ水溶液で養生したところ、1年間で破壊しました。
詳細は、当協会発行の技術資料をご参照ください。（事務局問合せ先TEL03-3815-2162）

東京都神田川地下調節工事における大深度立坑掘削のための底盤注入（シリカゾルグラウト）

 

 

商標ブランド名	商標登録番号
シリカゾル	4044042号
シリカゾルグラウト	2452056号
クリーンロック	3238511号
ハードライザー	2511702号
ハードライザー・セブン	4611726号
シリカライザー	1449248号
ジオシリカ	2634549号
シリカセブン	3235829号
マスキングシリカ	4629139号