JP2001152442A - ソイルセメント連続壁工法 - Google Patents

ソイルセメント連続壁工法

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JP2001152442A
JP2001152442A JP34161499A JP34161499A JP2001152442A JP 2001152442 A JP2001152442 A JP 2001152442A JP 34161499 A JP34161499 A JP 34161499A JP 34161499 A JP34161499 A JP 34161499A JP 2001152442 A JP2001152442 A JP 2001152442A
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cement
soil
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soil cement
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Kiyotaka Hashimoto
清隆 橋本
Yoshihisa Sakane
義久 坂根
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Daicel Chemical Industries Ltd
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0053Water-soluble polymers

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  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、施工場所で土砂等とセメント系硬
化液を混合する際に、掘削土砂、特に粘土質の掘削土砂
が攪拌翼に付着するのを防止し、混合箇所の土砂の流動
性を高めて、均一なソイルセメントとするソイルセメン
ト連続壁工法を提供する。 【解決手段】 主として水硬性粉体、粘土鉱物、水から
なるセメントミルクへ、粉末状の水溶性高分子100重
量部に対し、無機微粉末(硫酸塩を除く)を50〜50
0重量部の割合で配合してなる配合剤を添加し、さらに
分散剤を添加して混合しセメント系硬化液とした後、該
セメント系硬化液をソイルセメント壁体形成位置の砂お
よび/または土と混合することを特徴とするソイルセメ
ント連続壁工法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、施工場所で土砂等
とセメント系硬化液を混合する際に、掘削土砂、特に粘
土質の掘削土砂が攪拌翼に付着するのを防止し、混合箇
所の土砂の流動性を高めて、均一なソイルセメントとす
るソイルセメント連続壁工法に関する。
【0002】
【従来の技術】ソイルセメント壁体は、土止め壁、地盤
改良等に使用されており、そのソイルセメント壁体形成
方法は、オーガーマシン等で施工位置の土砂を掘削しな
がら、セメントミルクなどのセメント系硬化液を掘削位
置に噴出させ、施工位置において土砂等とセメント系硬
化液を混合して硬化させてソイルセメント壁体を形成す
る。しかし、施工位置が粘土質層の場合は、オーガーマ
シン等の攪拌のみでは土砂が十分に解コウされず、セメ
ント系硬化液と均一に混合しないと、ソイルセメント壁
体の強度や耐久性が低下するという問題があった。ま
た、土砂の塊や攪拌翼に付着した粘土などにより、オー
ガーマシン等のモーターに過大な負荷がかかり、掘削効
率が低下したり、オーガーマシン等の損傷を引き起こし
たりする。特に掘削効率の低下はセメント系硬化液の使
用量が増大することもあり、施工時間や施工費用を増大
させるという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、施工場所で
土砂等とセメント系硬化液を混合する際に、掘削土砂、
特に粘土質の掘削土砂が攪拌翼に付着するのを防止し、
混合箇所の土砂の流動性を高めて、簡単に均一なソイル
セメントとすると共に、作業時間の短縮が可能なソイル
セメント連続壁工法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、主として水硬
性粉体、粘土鉱物、水からなるセメントミルクへ、粉末
状の水溶性高分子100重量部に対し、無機微粉末(硫
酸塩を除く)を50〜500重量部の割合で配合してな
る配合剤を添加し、さらに分散剤を添加して混合しセメ
ント系硬化液とした後、該セメント系硬化液をソイルセ
メント壁体形成位置の砂および/または土と混合するこ
とを特徴とするソイルセメント連続壁工法を提供する。
【0005】本発明のソイルセメント連続壁工法は、分
散剤が混合箇所の土砂の流動性を高め、さらに水溶性高
分子と無機微粉末による摩擦の低減作用により、施工場
所で土砂等とセメント系硬化液を混合する際に、掘削土
砂、特に粘土質の掘削土砂が攪拌翼に付着するのを簡単
に防止し、作業時間を短縮することができる。さらに粘
土の分散促進および再凝集防止作用により、セメント系
硬化液と土砂との混合が促進され、均一なソイルセメン
ト壁体を形成できる。水溶性高分子と無機微粉末は粉体
であるために、セメントミルクへ簡単に添加して、液中
へ均一に溶解・分散できる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明においては、まず、主とし
て水硬性粉体、粘土鉱物、水からなるセメントミルク
へ、粉末状の水溶性高分子100重量部に対し、無機微
粉末(硫酸塩を除く)を50〜500重量部の割合で配
合してなる配合剤を添加し、さらに分散剤を添加して混
合しセメント系硬化液とする。無機微粉末は粉末状の水
溶性高分子をセメントミルクへ添加する際の溶解・分散
性向上のために配合するが、無機微粉末の配合量が50
0重量部を超えると配合の効果は増大せず、コスト的に
不利となり、配合量が50重量部未満であると配合の効
果が得られず、セメントミルクへ添加時に液中に均一に
溶解・分散しない「ママコ現象」が生じる。
【0007】本発明に使用する分散剤は特に限定され
ず、一般に粘土粒子の分散剤として使用されるものなど
を使用できる。このような分散剤として、例えば、ポリ
アクリル酸ソーダなどのアクリル酸系分散剤、トリポリ
リン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダなどのリン酸系
分散剤、フミン酸ソーダ、ニトロフミン酸ソーダなどの
フミン酸系分散剤、リグニンスルホン酸ソーダなどのリ
グニン系分散剤、タンニン系分散剤等が挙げられる。ま
た、セメント分散剤として使用されるナフタリンスルホ
ン酸塩やその縮合物などのナフタリン系分散剤、メラミ
ンスルホン酸ホルマリン縮合物などのメラミン系分散
剤、ポリカルボン酸エーテル系の複合体などのポリカル
ボン酸系分散剤等が挙げられる。これらは1種を単独で
使用しても、あるいは2種以上を混合して使用しても良
い。
【0008】本発明に使用する分散剤の配合量は、特に
限定されず、本発明のソイルセメント連続壁工法により
形成するソイルセメントの所望の物性やソイルセメント
壁体の設置場所等に応じて適宜選択できるが、好ましく
は、粉末状の水溶性高分子と無機微粉末(硫酸塩を除
く)との総計100重量部に対し、10〜100重量部
であるのがよい。分散剤の配合量が100重量部を超え
ると配合の効果は増大せず、コスト的に不利となり、配
合量が10重量部未満であると配合の効果が得られな
い。
【0009】本発明に使用する無機微粉末は、硫酸塩以
外の無機微粉末であれば、特に限定されず、フライアッ
シュ、シリカパウダー、ゼオライト、石灰石微粉末、粉
末粘土、セピオライト、アタパルジャイト、クレイ、ベ
ントナイト等が挙げられる。これらは1種を単独で使用
しても、あるいは2種以上を混合して使用しても良い。
【0010】本発明に使用する粉末状の水溶性高分子と
しては、粉末状の非イオン性水溶性セルロースエーテル
等の水溶性セルロース誘導体、グアガム、アルギン酸ナ
トリウム、カラギーナン、トラガントガム等の水溶性天
然ガム類およびその誘導体、α化デンプン、カルボキシ
メチル化デンプン等の水溶性デンプンおよびその誘導
体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ス
チレン・マレイン酸共重合体等の水溶性合成高分子など
が挙げられるが、好ましくは非イオン性セルロースエー
テルを用いるのがよい。これらはグリオキザール処理し
たものであっても良い。
【0011】非イオン性水溶性セルロースエーテルとし
ては、、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒド
ロキシプロピルセルロース(HPC)等のヒドロキシア
ルキルセルロース;メチルセルロース(MC)等のアル
キルセルロース;ヒドロキシプロピルメチルセルロース
(HPMC)ヒドロキシエチルメチルセルロース(HM
EC)等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース;カ
ルボキシメチルヒドロキシセルロース(CMHEC)等
のカルボキシアルキルヒドロキシアルキルセルロース;
カルボキシアルキルセルロースなどが挙げられ、好まし
くはヒドロキシエチルセルロースが良い。
【0012】また、好ましくは上記水溶性高分子が、1
wt%水溶液としたときの粘度(B型粘度計により、2
5℃、30rpmで測定した値)が300〜10000
mPa・sであるヒドロキシエチルセルロースであるの
が良い。1wt%水溶液としたときの粘度が、300m
Pa・s未満であると、本発明の効果が得られにくく、
10000mPa・sを超えると、コスト的に不利とな
りやすい。
【0013】本発明において、粉末状の水溶性高分子と
無機微粉末との混合方法は特に限定されず、通常一般に
使用される混合機等を用いて混合することができる。
【0014】本発明において、分散剤の配合方法は、セ
メント系硬化液作成時に、セメントミルクへ、上記の粉
末状の水溶性高分子と無機微粉末(硫酸塩を除く)を配
合した配合剤に加えて、さらに配合するのであれば特に
限定されず、配合剤と同時あるいは順次配合できる。
【0015】また、本発明において、セメント系硬化液
には、上記配合剤および分散剤の他、必要に応じて本発
明の作用を阻害しない範囲で、消泡剤等の他の添加剤を
配合しても良い。これら他の添加剤は、上記配合剤およ
び/または分散剤に配合しても、配合剤や分散剤とは別
個に同時あるいは順次に添加してもよい。
【0016】本発明に使用する水溶性高分子、無機微粉
末の粒子径、粒子形状は、セメント系硬化液作成時に、
液中へ溶解・分散が可能であれば特に限定されない。
【0017】本発明においては、上述のようにして作成
したセメント系硬化液を、ソイルセメント壁体形成位置
の砂および/または土と混合することによりソイルセメ
ント壁体を形成することができる。このようにしてソイ
ルセメント壁体を形成することにより、施工場所で土砂
等とセメント系硬化液を混合する際に、掘削土砂、特に
粘土質の掘削土砂が攪拌翼に付着するのを防止し、作業
時間を短縮する上、セメント系硬化液と土砂との混合が
促進され、均一なソイルセメント壁体を形成できる。
【0018】本発明において、上記の粉末状の水溶性高
分子と無機微粉末(硫酸塩を除く)を配合した配合剤お
よび分散剤の、セメント系硬化液作成時のセメントミル
クへの配合量は、セメント系硬化液の粘度が好ましくは
粘度(B型粘度計により、25℃、30rpmで測定し
た値)が100〜2500mPa・sとなる量であるの
がよい。セメント系硬化液の粘度が100mPa・s未
満であると、本発明の効果が得られにくく、2500m
Pa・sを超えると、施工時の圧送等の取り扱いが難し
くなり、また、ソイルセメントの硬化時間が長くなる。
具体的には、配合する水溶性高分子がセメントに対し、
0.05〜2.0重量%となるのが好ましい。
【0019】本発明おいて、セメントミルクに使用する
水硬性粉体としては特に限定されず、通常一般に使用さ
れるポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、白色ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカ
セメント、フライアッシュセメント、膨張セメント等を
使用でき、これらは単独であっても2種以上を混合した
ものであっても良い。
【0020】本発明において、セメントミルクに使用す
る粘土鉱物としては特に限定されず、例えばベントナイ
ト、粘性土が挙げられる。粘土鉱物も単独であっても2
種以上を混合したものであっても良い。
【0021】本発明において、セメントミルクを構成す
る水硬性粉体、粘土鉱物、水の配合割合は、特に限定さ
れず、通常一般のセメント系硬化液を作成する場合のセ
メントミルクと同様の割合とすることができる。
【0022】本発明のソイルセメント壁体形成方法は、
セメントミルクへ、粉末状の水溶性高分子と無機微粉末
(硫酸塩を除く)を配合した配合剤を添加し、さらに分
散剤を添加して混合しセメント系硬化液とした後、該セ
メント系硬化液をソイルセメント壁体形成位置の砂およ
び/または土と混合するのであれば、他の工程について
は特に限定されず、通常一般のソイルセメント壁体形成
方法と同様に行うことができる。また、壁体形成時に強
度増大を目的としてH形鋼を立て込んでも良い。
【0023】以下に、試験例および実施例を用いて本発
明の効果をさらに詳細に説明するが本発明はこれらに限
定されるものではない。 試験例 1.試験方法 (1)ソイルセメントの脱水量測定 実施例1〜3、比較例1のソイルセメントについて、A
PI規格基準の加圧濾過試験器を用い、3kg/cm2
で30分間加圧濾過して、濾過された濾過水量を測定
し、脱水量とした。
【0024】(2)ソイルセメントのブリージング率測
定 実施例1〜3、比較例1のソイルセメントについて、プ
レパックドコンクリートの注入モルタルのブリージング
率試験方法(土木学会)に準じて、24時間静置後のブ
リージング率を測定した。
【0025】(3)ソイルセメントの一軸圧縮強度測定 実施例1〜3、比較例1のソイルセメントについて、J
IS 1216の土の一軸圧縮強度試験方法に準じて、
材令7日での一軸圧縮強度を測定した。
【0026】2.試験結果 上記試験(1)〜(3)の結果を表2に示す。
【0027】
【実施例】実施例1、2 粉末状のヒドロキシエチルセルロース(HEC)[ダイ
セル化学工業(株)製:HECダイセル、SP600]
50重量部とシリカパウダー[敦賀セメント(株)製:
シリカ100]50重量部とを配合して配合剤(配合剤
1)を作成した。該配合剤1に対し、分散剤としてトリ
ポリリン酸ソーダ[試薬1級]を、表1に示す割合で配
合した(調製剤1、2)。高炉セメントB種[(株)ト
クヤマ製:高炉セメントB種]255g、ベントナイト
[豊洋製:ベントナイト250mesh]15.3g、水
510gを混合してセメントミルクを作成し、さらにセ
メントの重量に対し、上記配合剤1と分散剤の混合物で
ある上記調製剤を2.0重量%となるよう混合し、セメ
ント系硬化液を作成した。該セメント系硬化液を、含水
比重1.88、含水率24.5重量%の粘性土1880
gに配合してモルタルミキサーにより5分間混練りして
ソイルセメントを調製した。
【0028】実施例3 分散剤としてポリアクリル酸ソーダ[試薬1級]を表1
に示す割合で配合した(調製剤3)以外は、実施例1と
同様にしてソイルセメントを調製した。
【0029】比較例1 実施例1と同様にして、配合剤(配合剤1)を作成し
た。セメント系硬化液作成時に、分散剤を使用せずに該
配合剤1を調製剤4としてそのまま用いた他は実施例1
と同様にしてソイルセメントを調製した。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明のソイルセメント連続壁工法は、
分散剤が混合箇所の土砂の流動性を高め、さらに水溶性
高分子と無機微粉末による摩擦の低減作用により、施工
場所で土砂等とセメント系硬化液を混合する際に、掘削
土砂、特に粘土質の掘削土砂が攪拌翼に付着するのを防
止し、作業時間を短縮することができる。さらに粘土の
分散促進および再凝集防止作用により、本発明のソイル
セメント用配合剤を添加したセメント系硬化液と土砂と
の混合が促進され、均一なソイルセメント壁体を形成で
きる。さらに、水溶性高分子と無機微粉末は粉体である
ために、簡単にセメントミルクへ添加でき、セメントミ
ルクへの溶解・分散が容易であって、作業時間を短縮す
ることができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主として水硬性粉体、粘土鉱物、水から
    なるセメントミルクへ、粉末状の水溶性高分子100重
    量部に対し、無機微粉末(硫酸塩を除く)を50〜50
    0重量部の割合で配合してなる配合剤を添加し、さらに
    分散剤を添加して混合しセメント系硬化液とした後、該
    セメント系硬化液をソイルセメント壁体形成位置の砂お
    よび/または土と混合することを特徴とするソイルセメ
    ント連続壁工法。
  2. 【請求項2】 分散剤の配合割合が、粉末状の水溶性高
    分子と無機微粉末(硫酸塩を除く)との総計100重量
    部に対し、10〜100重量部であることを特徴とする
    請求項1記載のソイルセメント連続壁工法。
  3. 【請求項3】 分散剤が、アクリル酸系分散剤、リン酸
    系分散剤、フミン酸系分散剤、リグニン系分散剤、ナフ
    タリン系分散剤、メラミン系分散剤、ポリカルボン酸系
    分散剤から選ばれた1種あるいは2種以上の分散剤であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載のソイルセメ
    ント連続壁工法。
  4. 【請求項4】 無機微粉末が、フライアッシュ、シリカ
    パウダー、ゼオライト、石灰石微粉末、粉末粘土、セピ
    オライト、アタパルジャイト、クレイ、ベントナイトか
    ら選ばれた1種あるいは2種以上の無機微粉末であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
    ソイルセメント連続壁工法。
  5. 【請求項5】 粉末状の水溶性高分子が、非イオン性水
    溶性セルロースエーテルであることを特徴とする請求項
    1乃至4のいずれか一項に記載のソイルセメント連続壁
    工法。
  6. 【請求項6】 粉末状の水溶性高分子が、1wt%水溶
    液としたときの粘度(B型粘度計により、25℃、30
    rpmで測定した値)が300〜10000mPa・s
    である非イオン性セルロースエーテルであることを特徴
    とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のソイルセ
    メント連続壁工法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008024925A (ja) * 2006-06-23 2008-02-07 Chikosha:Kk 可塑性グラウト材およびその製造方法
JP2015098741A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 株式会社ポラス暮し科学研究所 コラム築造装置及びコラム置換築造方法並びに築造コラム用充填材

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