JP2001303056A - Soil texture and soil conditioner - Google Patents

Soil texture and soil conditioner

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JP2001303056A
JP2001303056A JP2000121025A JP2000121025A JP2001303056A JP 2001303056 A JP2001303056 A JP 2001303056A JP 2000121025 A JP2000121025 A JP 2000121025A JP 2000121025 A JP2000121025 A JP 2000121025A JP 2001303056 A JP2001303056 A JP 2001303056A
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water
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particles
cement
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Yasuhiro Kaizuka
靖弘 貝塚
Shigekatsu Ino
茂勝 猪野
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NIPPON ECO TECHNOLOGY KK
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To artificially reproduce a mechanism that a plant release the electric charge by the adsorbed and adherent water for a short time. SOLUTION: The soil texture and soil conditioner includes at inorganic metal salts, for example, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride and calcium chloride in addition to citric acid and manifests the function to weaken the electric charge of the adsorbed and adherent water on the soil particles, the function to convert the adsorbed and adherent water having weakened electric charge to free water and the function to form and develop needle crystals. The soil modified with the soil conditioner according to this invention solidifies as the soil particles construct the card-house structure. In the resultant solid soil, the space in the card-house structure forms ultramicroporus pores of the angstrom level having spaces communicating to each other thereby giving continuously porous bodies of markedly increased water permeability and air permeability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、対象土壌の土質・
土壌の改良剤、特に対象土壌,土質の種類,性質を問わ
ず、安定な固化地盤の形成が可能な土質・土壌改良剤に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling the soil quality of a target soil.
The present invention relates to a soil conditioner, particularly a soil condition / soil conditioner capable of forming a stable solidified ground irrespective of the target soil and the type and properties of the soil.

【0002】[0002]

【従来の技術】土は、シリカ、アルミを主成分とし、他
に微量要素を含み、その中に腐植物が混入した小さな粒
子の混合物であるといえる。土は、土の中の水分の量の
変化によって、ヘドロ,スラリー等さまざまの異なった
物性に変化する。土壌中に含まれた水分、土粒子などの
固体表面や土粒子のつくる隙間に存在する水分を土壌水
という。土壌水には、土粒子と結合して自由に動けない
水(吸着水)、毛管力で保たれている水(付着水)、重
力で自由に移動できる水(自由水)などがあり、水分状
態により植物の利用や水分移動の難易に差が生ずる。
2. Description of the Related Art It can be said that soil is a mixture of small particles containing silica and aluminum as main components, other trace elements, and humic substances mixed therein. Soil changes to various different physical properties, such as sludge and slurry, depending on the change in the amount of water in the soil. The water contained in the soil, the water present on the solid surface such as soil particles and the gaps formed by the soil particles is called soil water. Soil water includes water that cannot move freely due to binding with soil particles (adsorbed water), water that is maintained by capillary force (adhered water), and water that can move freely by gravity (free water). Depending on the condition, there is a difference in the utilization of plants and the difficulty of water transfer.

【0003】ところで、セメントを用いて土を固める場
合において、マサ土、山土のように腐植物の含有量が少
なく、しかも粒径が大きな土は、土とセメントとが直接
混ざり合って固化させることができるが、腐植物を多く
含んだ土や粒子の小さな土、油分を含んだ土は、セメン
トのみではなかなか固まらないという問題がある。
When soil is hardened using cement, soil having a small humus content and a large grain size, such as masa soil and mountain soil, is solidified by directly mixing the soil and the cement. However, there is a problem that soil containing a large amount of humus, small-particle soil, and oil-containing soil cannot be hardened easily with cement alone.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】腐植物は、セメントの
安定固化を妨げる要因の一つである。腐植物は、一種の
糖分であり、これらの土にセメントを混ぜても固まらな
い理由は、生コンクリートに砂糖を少しいれると固まら
ないのと同じ理由によるものである。土の中の土粒子表
面に溶け込んだ腐植物は、フミン酸といわれ、分解途中
の高分子化合物である。
The humus is one of the factors that hinder the stable solidification of cement. Humus is a kind of sugar, and the reason why it does not harden when mixed with cement in these soils is for the same reason that adding a little sugar to ready-mixed concrete does not harden. The humus that has dissolved into the surface of the soil particles in the soil is called humic acid and is a polymer compound that is undergoing decomposition.

【0005】腐植物は、分解途中の物質であるために、
性質は一定したものではないが、土粒子のまわりの付着
水に溶け込んで、セメント凝結反応の主反応物質である
というべきカルシウムイオンと土粒子との直接接触を妨
げる作用をし、同時に、水和凝結反応に対しても負の働
きをして固化を妨げ、セメントの安定固化ができなくな
るのである。
[0005] Since humus is a substance that is undergoing decomposition,
Although the properties are not constant, it dissolves in the attached water around the soil particles and acts to prevent direct contact between calcium ions, which should be the main reactant of the cement setting reaction, and the soil particles. It also has a negative effect on the setting reaction and hinders the solidification, making it impossible to stably solidify the cement.

【0006】また、土粒子が粘土粒子のように粒径が小
さいこともセメントの安定固化を妨げる要因の一つにな
っている。セメントの安定固化が妨げられる他の理由
は、土粒子の粒径が小さくなると粒子の比表面積が大き
くなって電気的な力を持つに至り、土粒子同士間に互い
に引っ張り合う力が働き、土粒子同士間にカルシウムイ
オンが入ることができなくなるからである。このよう
に、腐植物を含む土や、粘土粒子のように粒径が小さい
土は、強固な固化が困難である。
[0006] In addition, the fact that the soil particles are as small as clay particles is one of the factors that hinder the stable solidification of cement. The other reason that the solidification of cement is hindered is that the smaller the particle size of the soil particles is, the larger the specific surface area of the particles is, and the electric force is exerted. This is because calcium ions cannot enter between the particles. Thus, it is difficult to firmly solidify soil containing humic substances or soil having a small particle size such as clay particles.

【0007】一方、土の微粒子と土壌水、特に吸着水と
の間に働く吸着力は非常に強く、2000kgf/cm
2程度の力で吸着している、といわれている。例えば、
ロームなどは1m3の土の中に300〜700l程度の
水分を含んでいるが、この水分は、砂漠のような乾燥状
態が長期間つづくか、或いは熱によって水分を強制的に
蒸発させる方法以外に、1m3あたりの含有水分量を機
械的に300l以下に低減することは不可能である。
On the other hand, the adsorption force acting between the fine particles of the soil and the soil water, especially the adsorbed water, is very strong, and is 2000 kgf / cm.
It is said that it is adsorbed with about 2 forces. For example,
Loams and the like contain about 300-700 l of water in 1 m 3 of soil, but this water is not used in a desert-like dry state for a long period of time, or by a method of forcibly evaporating water by heat. In addition, it is impossible to mechanically reduce the water content per 1 m 3 to 300 l or less.

【0008】したがって、土壌水の吸着力を弱めるため
にどのような対策を講ずるかという課題を解決すること
が、土の微粒子をセメントで固化するために一番肝心な
ことであるといえる。ところで、植物は、毛根からクエ
ン酸を溶出させ、吸着水、付着水の帯電を弱め、これを
動ける自由水に変化させて水分を吸収するというメカニ
ズムを保有している。しかしながら、上記メカニズム
は、時間をかけて植物の生存、生育に必要な水分量を地
中から取り込むためのものであり、このシステムをその
まま、工業的に利用できるわけではない。
[0008] Therefore, it can be said that solving the problem of what kind of measures should be taken to weaken the adsorptivity of soil water is the most important for solidifying the soil fine particles with cement. By the way, plants have a mechanism that elutes citric acid from hair roots, weakens the charge of adsorbed water and attached water, and converts them into free water that can move, thereby absorbing water. However, the above mechanism is for taking in the amount of water necessary for the survival and growth of plants from the ground over time, and this system cannot be used industrially as it is.

【0009】本発明の目的は、植物が有する吸着水、付
着水の帯電を弱める上記のメカニズムを人工的に、短時
間で再現してカルシウムイオンを土粒子に直接接触させ
ることが可能な土質・土壌改良剤を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to provide a method for artificially reproducing the above mechanism of weakening the charge of adsorbed water and attached water possessed by a plant in a short period of time so that calcium ions can be brought into direct contact with soil particles. It is to provide a soil conditioner.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による土質・土壌改良剤においては、土粒子
の吸着水、付着水の帯電を弱める機能と、さらに帯電の
弱まった吸着水、付着水を自由水に変化させる機能と、
針状結晶を形成・発生させる機能を発現する有効成分を
含むものである。
In order to achieve the above object, the soil / soil conditioner according to the present invention has a function of weakening the charge of adsorbed water and attached water on soil particles, a function of weakening the charge of adsorbed water, A function to change the attached water to free water,
It contains an active ingredient that exhibits a function of forming and generating needle-like crystals.

【0011】また、土粒子の吸着水、付着水の帯電を弱
める機能は、前記機能を発現する有効成分の水溶液が水
の分子中でおこす電荷還元により十分なマイナス電荷を
生じ、吸収された水の層のプラスの電荷に十分な圧力を
加え、この水の層は、静的ポテンシャル障壁を突破し、
それによりCa++の侵入を妨害していた帯電を弱め、C
++等のセメントの溶解成分を土粒子間にいきわたら
せ、土粒子周辺の水の分子をイオン群の外に弾き出す効
果を発揮する機能である。
The function of weakening the charge of the adsorbed water and the adhering water of the soil particles is such that an aqueous solution of the active ingredient exhibiting the above function generates a sufficient negative charge by the charge reduction caused in the water molecule, and the absorbed water is removed. Applying enough pressure to the positive charge of the layer, this layer of water breaks through the static potential barrier,
This weakens the charge that was preventing Ca ++ from entering,
This is a function to spread the dissolved components of the cement, such as a ++, between the soil particles and to exert the effect of ejecting water molecules around the soil particles out of the ion group.

【0012】また、帯電の弱まった吸着水、付着水を自
由水に変化させる機能は、前記機能を発現する有効成分
の水溶液中の陽イオン及びセメント液相中の陽イオンが
土粒子表面上に凝結反応を開始し、化学的結合水である
粒子表面の水膜を薄くする機能を含むものである。
The function of changing the weakly charged adsorbed water and attached water to free water is such that the cations in the aqueous solution of the active ingredient and the cations in the cement liquid phase exhibiting the above functions are deposited on the surface of the soil particles. It has the function of initiating the coagulation reaction and thinning the water film on the particle surface that is chemically bound water.

【0013】また、帯電の弱まった吸着水、付着水を自
由水に変化させる機能は、セメント中のCa++を粒子表
面のイオンと交換し、土粒子表面の帯電状態を変化さ
せ、粘土粒子を凝集させて団粒化させた後、コロイドシ
リカ、コロイドアルミナをCa ++と反応させ、珪酸カル
シウム(4Ca・AlO3、13H2O)、ゲーレナイト
の水和物(2CaO2、Al23・SiO2・6H2O)
を生成する機能を含むものである。
In addition, the weakly charged adsorbed water and attached water are automatically removed.
The function to change to free water is Ca in cement.++The particle table
Exchange with surface ions to change the charged state of the soil particle surface
And agglomerate the clay particles to form aggregates.
Rica, colloidal alumina Ca ++And react with calcium silicate
Cium (4Ca-AlO)Three, 13HTwoO), Ghale Night
Hydrate (2CaOTwo, AlTwoOThree・ SiOTwo・ 6HTwoO)
Is included.

【0014】また、針状結晶を形成・発生させる機能
は、セメントの水和反応であるカルシウムシリケート等
の水和物が土粒子間の橋渡しの基となる胚種を発生さ
せ、針状結晶を作り出し、これを成長させ、セメントペ
ーストの流動性を失わせ、さらに、粒子間に発生した針
状結晶(エトリンガイト)が土粒子を連結させる機能を
含むものである。
The function of forming and generating needle-like crystals is as follows. A hydrate such as calcium silicate, which is a hydration reaction of cement, generates embryo seeds which serve as a basis for bridging between soil particles. It produces and grows it, loses the fluidity of the cement paste, and has the function of connecting the soil particles with needle-like crystals (ettringite) generated between the particles.

【0015】また、上記各機能は、腐植物の多い土でも
土粒子界面の物性を変え、土の安定性を増し、土粒子の
構成成分が溶出したSi,AlをCa(OH)2と反応
させ、トバモライト系水和物及びアルミン酸石灰水和物
の生成を促進させ、土粒子を強固に団結させる機能を含
むものである。
The above functions also change the physical properties of the soil particle interface even in soil with a lot of humus, increase the stability of the soil, and react Si and Al, in which the constituents of the soil particles are eluted, with Ca (OH) 2. In addition, it promotes the formation of tobermorite hydrate and lime aluminate hydrate, and has a function of firmly uniting the soil particles.

【0016】また、無機金属塩類を主成分とし、強度不
足を解消し、長期的に安定した地盤を作り、永久に近い
地盤を築造することを可能としたものである。
[0016] Further, the present invention comprises inorganic metal salts as a main component, eliminates insufficient strength, makes a long-term stable ground, and makes it possible to construct a ground that is almost permanent.

【0017】また、上記機能を発現する有効成分とし
て、クエン酸に加えて、少なくとも塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムなど
の無機金属塩類を含有するものである。
Further, as an active ingredient exhibiting the above functions, at least inorganic metal salts such as sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride and calcium chloride are contained in addition to citric acid.

【0018】また、上記機能を発現する有効成分とし
て、クエン酸(1〜5%)のほか、塩化ナトリウム(1
5〜25%)、塩化カリウム(20〜35%)、塩化マ
グネシウム(15〜25%)、塩化カルシウムのほか、
燐酸カルシウム、硫酸ナトリウムなどを含む活性補助剤
(5〜20%)を含有するものである。
In addition to citric acid (1-5%), sodium chloride (1
5-25%), potassium chloride (20-35%), magnesium chloride (15-25%), calcium chloride,
It contains an active adjuvant (5 to 20%) containing calcium phosphate, sodium sulfate and the like.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図によ
って説明する。本発明による土質・土壌改良剤は、その
有効成分が水溶液の形で土壌に添加され、土粒子の吸着
水、付着水の帯電を弱める機能と、さらに帯電の弱まっ
た吸着水、付着水を自由水に変化させる機能と、セメン
トに作用して針状結晶を形成・発生機能が順次に実現さ
れる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The soil / soil improver according to the present invention has an active ingredient added to the soil in the form of an aqueous solution, and has a function of weakening the charge of adsorbed water and attached water of the soil particles, and a function of freely removing the adsorbed water and attached water of further reduced charge. The function of changing into water and the function of forming and generating needle-like crystals by acting on cement are sequentially realized.

【0020】上記機能を発現する有効成分として、クエ
ン酸に加えて、少なくとも、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムなどの無機
金属塩類を含有するものである。とりわけ、クエン酸
(1〜5%)、塩化ナトリウム(15〜25%)、塩化
カリウム(20〜35%)、塩化マグネシウム(15〜
25%)、塩化カルシウム(5〜15%)のほか、燐酸
カルシウム、硫酸ナトリウムその他の活性補助剤(5〜
20%)を含有して、上記機能が有効に発現される。上
記機能の内容を模式的に図示した図1によって説明す
る。
As an active ingredient exhibiting the above function, at least an inorganic metal salt such as sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride and calcium chloride is contained in addition to citric acid. Above all, citric acid (1-5%), sodium chloride (15-25%), potassium chloride (20-35%), magnesium chloride (15-
25%), calcium chloride (5 to 15%), calcium phosphate, sodium sulfate and other active adjuvants (5 to 15%)
20%), the above function is effectively exhibited. The contents of the above functions will be described with reference to FIG.

【0021】図1(a)は、土粒子1の周囲に、フミン
酸を含有した吸着水、付着水2が約0.5μmの厚さで
付着している状態を示している。図1(b)は、本発明
による土質・土壌改良剤の有効成分の10%水溶液3を
土粒子1に添加した状態である。まず、本発明による土
質・土壌改良剤の土粒子の吸着水・付着水2の帯電を弱
める機能および、帯電の弱まった吸着水、付着水を自由
水に変化させる機能が順次発現し、土粒子1から、吸着
水・付着水2が自由水2aとして遊離する。
FIG. 1 (a) shows a state in which humic acid-containing adsorbed water and adhering water 2 adhere to the soil particles 1 at a thickness of about 0.5 μm. FIG. 1B shows a state in which a 10% aqueous solution 3 of the active ingredient of the soil / soil improving agent according to the present invention is added to the soil particles 1. First, the function of the soil / soil improver of the present invention to weaken the charge of the adsorbed water / adhered water 2 on the soil particles and the function of changing the weakly charged adsorbed water / adhered water to free water are sequentially exhibited. From 1, the adsorbed water / adhered water 2 is released as free water 2a.

【0022】土粒子1から、吸着水・付着水が遊離する
と、土粒子1は、いわゆる裸の状態になって、土粒子1
の表面へのセメントの直接の結合が可能となる。ペース
トとして添加されたセメント4の土粒子への結合が可能
となると、図1(c)のように、セメント液相中のCa
++(カルシウムイオン)が土粒子1の表面に直接強力に
結合する。
When the adsorbed water / adhered water is released from the soil particles 1, the soil particles 1 are in a so-called naked state,
Direct bonding of the cement to the surface of the cement. When the cement 4 added as a paste can be bonded to the soil particles, as shown in FIG.
++ (Calcium ion) directly and strongly binds to the surface of the soil particles 1.

【0023】土粒子は、一般に−(マイナス)に帯電し
ているから、セメントのCaイオンの+(プラス)とは
電気的に容易に結合する。図1(d)において、本発明
による土質・土壌改良剤と土とを攪拌しつつ混合する
と、時間の経過とともに、土粒子1の表面にセメントペ
ーストが固化し、土粒子1の相互間の間隔を埋めるよう
に針状結晶5が発生し、約28日(4週間)で針状結晶
5の成長がピークに達する。この結晶体をエトリンガイ
トという。
Since the earth particles are generally charged negatively (-), they easily and electrically couple with the positive (+) Ca ions of the cement. In FIG. 1 (d), when the soil and soil conditioner according to the present invention and the soil are mixed with stirring, the cement paste solidifies on the surface of the soil particles 1 with the lapse of time, and the distance between the soil particles 1 is increased. The needle-like crystal 5 is generated so as to fill the gap, and the growth of the needle-like crystal 5 reaches a peak in about 28 days (4 weeks). This crystal is called ettringite.

【0024】図1(e)に針状結晶5によって土粒子1
が互いに連結された固化体6の構造を模式的に示す。固
化体6は、互いに連通したミクロポーラスの気孔7を組
織内に有する構造体であり、粘弾性を示す。この固化体
6は、圧縮することにより、安定した固化地盤となる
が、針状結晶5(エトリンガイト)によって結合された
ミクロポーラスな固化体6は、連続気孔7によって、組
織全体の通気性、透水性,保水力が向上するために、好
気性のバクテリアの生育に適した土壌となり、植物の生
育にも適した培地にもなる。
FIG. 1 (e) shows that the needle particles 5
Schematically shows the structure of the solidified body 6 connected to each other. The solidified body 6 is a structure having microporous pores 7 communicating with each other in a tissue, and shows viscoelasticity. The solidified body 6 becomes a stable solidified ground by being compressed, but the microporous solidified body 6 bound by the needle-like crystals 5 (ettringite) is formed by the continuous pores 7 to provide air permeability and water permeability of the entire tissue. Because of its improved properties and water retention, it becomes a soil suitable for the growth of aerobic bacteria and a medium suitable for the growth of plants.

【0025】以下に、本発明による土質・土壌改良剤の
有効成分が発現する機能の内容を説明する。前述のよう
に、土中水分の中には、腐植物等が分解され、溶け込ん
だ形で大量に含有されている。腐植物は、フミン酸であ
り、フミン酸分子にはポリフィノール型の芳香族があ
り、現状化合物や個鎖に窒素が入っている。
The function of the active ingredient of the soil / soil improver according to the present invention will be described below. As described above, humus and the like are decomposed and contained in large amounts in dissolved form in soil moisture. Humic substances are humic acids, and humic acid molecules have polyfinol-type aromatics. At present, compounds and individual chains contain nitrogen.

【0026】フミン酸・ミセルコロイドの構造は、無機
体のフミン酸を核とし、これに陰イオンと陽イオンとが
原子化または、ファンデルワールス力によって吸収した
分子あるいは原子団の集合体となっているために、陽イ
オン、陰イオンも非常に強い力を持っている。
The structure of humic acid / micellar colloid is composed of inorganic humic acid as a nucleus, into which anions and cations are atomized or absorbed by van der Waals force to form an aggregate of molecules or atomic groups. Because the cations and anions also have very strong power.

【0027】いいかえれば、土粒子周辺に、陽イオン、
陰イオンがイオン群として吸着されているのであり、こ
のため、土粒子をセメントで改良固化しようとしても、
セメントの液相中のカルシウム陽イオン等と土粒子とが
直接接触できず、土粒子の固化が阻害されるのは前述の
通りである。
In other words, around the soil particles, cations,
Anions are adsorbed as a group of ions, so even if you try to improve and solidify the soil particles with cement,
As described above, the calcium cations and the like in the cement liquid phase cannot directly contact the soil particles, and the solidification of the soil particles is inhibited.

【0028】このような土粒子を含む土壌に、本発明に
よる土質・土壌改良剤を加えると、土粒子の吸着水・付
着水の帯電を弱める機能として、土粒子同士の結合を阻
害しているフミン酸を含んだ水分子の双極モーメントが
還元され、その結果として、帯電の弱まった吸着水・付
着水を自由水に変化させる機能が発現し、図1(b)の
ように吸着水、付着水が分解される。
When the soil quality / soil improving agent according to the present invention is added to the soil containing such soil particles, the function of weakening the charge of the adsorbed water and the attached water of the soil particles is to inhibit the binding of the soil particles. The dipole moment of the water molecule containing humic acid is reduced, and as a result, the function of changing the weakly charged adsorbed water / adhered water to free water is developed. As shown in FIG. Water is decomposed.

【0029】すなわち、吸着水・付着水は、統合吸収さ
れた水素イオンと水酸基とに分裂し、さらに水素イオン
と水酸基は、水酸基イオンとヒドロニウムを発生するも
のと、プラスまたはマイナスの荷電とに分離するのであ
る。水酸基イオンは、さらにO2を放出することにより
分離する。
That is, the adsorbed water and the adhering water are split into hydrogen ions and hydroxyl groups which have been integrated and absorbed, and the hydrogen ions and hydroxyl groups are separated into those which generate hydroxyl ions and hydronium and those which are positively or negatively charged. You do it. Hydroxyl ions, separated by further releases O 2.

【0030】図1(c)において、粘土鉱物の表面荷電
は、常にマイナスであり、プラスに帯電されたイオンで
ある本発明による土質・土壌改良剤の有効成分の水溶液
中の陽イオン及びセメント液相中の陽イオンが土粒子表
面上に凝結反応を開始し、化学的結合水である粒子表面
の水膜は、本発明による土質・土壌改良剤の有効成分の
水溶液中に含まれる各種成分によって薄くなるのであ
る。
In FIG. 1 (c), the surface charge of the clay mineral is always negative, and the cation and the cement liquid in the aqueous solution of the active ingredient of the soil and soil conditioner according to the present invention, which are positively charged ions. The cations in the phase initiate a coagulation reaction on the soil particle surface, and the water film on the particle surface, which is chemically bound water, depends on the various components contained in the aqueous solution of the active ingredient of the soil and soil conditioner according to the present invention. It becomes thin.

【0031】その、反応は次のとおりである。すなわ
ち、(H)++(H)-→H2とし、H2+(OH)-の新
たな水分子を形成させ、粒子表面の水分を液体化するこ
とにより、粒子表面の水膜を除去して、粒子表面を露出
させる。ヒドロニウムイオンのマイナス荷電即ちマイナ
スに電受された水酸基イオンは、通常土粒子表面のイオ
ン化された水でプラスに帯電した金属イオンと結合す
る。
The reaction is as follows. That is, (H) + + (H) → H 2 , new water molecules of H 2 + (OH) are formed, and water on the particle surface is liquefied, thereby removing the water film on the particle surface. To expose the particle surface. The negatively charged, or negatively charged, hydroxyl ions of the hydronium ions usually combine with the positively charged metal ions with ionized water on the surface of the soil particles.

【0032】本発明による土質・土壌改良剤の有効成分
の水溶液が水の分子中でおこす電荷還元により十分なマ
イナス電荷が現れ、吸収された水の層のプラスに十分な
圧力を加え、この水の層は、静的ポテンシャル障壁を突
破することができる。それにより、土粒子の吸着水・付
着水の帯電を弱める機能の発現として、Ca++の侵入を
妨害していた帯電が弱まり、Ca++等のセメントの溶解
成分が土粒子間にいきわたり、土粒子周辺の水の分子も
イオン群の外に引き出す効果を発揮する。
The aqueous solution of the active ingredient of the soil / soil conditioner according to the present invention generates a sufficient negative charge by the charge reduction caused in the water molecule, and applies a sufficient pressure to the plus of the absorbed water layer. Layers can break through the static potential barrier. Thus, as an expression of the function of weakening the charging of adsorbed water, water adhering soil particles, weakened charged that prevented the entry of Ca ++, dissolved components of the cement Ca ++ such as spreads between soil particles, Water molecules around the soil particles also have the effect of drawing out ions.

【0033】その結果、土粒子相互間隙が小さくなり、
電位の低下と共にセメントに作用して針状結晶を形成・
発生機能が発現して土粒子の団粒化がはかられ、Ca++
が土粒子の間隙に浸入して細粒土粒子を連結するのであ
る。また、同時にpH10以上のアルカリ液相を作り出
し、セメントの水和反応であるカルシウムシリケート等
の水和物が土粒子間の橋渡しの基となる胚種を発生さ
せ、図1(d)のように針状結晶5を作り出し、これが
急速に成長していく。
As a result, the gap between the soil particles is reduced,
Acts on cement as potential drops to form needle-like crystals.
The generation function is expressed and the soil particles are aggregated, Ca ++
Penetrate into the gaps between the soil particles and connect the fine soil particles. At the same time, an alkaline liquid phase having a pH of 10 or more is created, and hydrates such as calcium silicate, which is a hydration reaction of cement, generate embryo seeds which serve as a bridge between soil particles, as shown in FIG. 1 (d). A needle-like crystal 5 is created, which grows rapidly.

【0034】針状結晶5の成長の結果、セメントペース
トの流動性が失われ、さらに、粒子間に発生した針状結
晶(エトリンガイト)5が土粒子を連結させることによ
り、図1(e)のように連続したミクロポーラスの気孔
7が形成され、活性炭と同じような吸着能を持った土壌
の固化体となる。
As a result of the growth of the acicular crystals 5, the fluidity of the cement paste is lost, and the acicular crystals (etringite) 5 generated between the particles connect the soil particles, thereby obtaining the structure shown in FIG. Thus, continuous microporous pores 7 are formed, and the solidified soil has the same adsorptivity as activated carbon.

【0035】本発明は、セメントの凝結反応を阻害して
いるものを除去し、凝結反応に進行したCa++は水和す
ると、その粒子表面より極めて微細なゲルが成長して複
雑に絡み合い、粒子間を連結する。このゲルはポゾラン
反応によって成長する。
According to the present invention, Ca ++ that has progressed to the setting reaction is removed by removing the one that inhibits the setting reaction of the cement, and when the Ca ++ hydrates, an extremely fine gel grows from the particle surface and becomes entangled intricately. Connect between particles. This gel grows by the pozzolanic reaction.

【0036】本発明においては、イオン交換(セメント
中のCa++が粒子表面のイオンと交換し、土粒子表面の
帯電状態が変化し、粘土粒子が凝集して団粒化する反
応)後、材令が進行するとコロイドシリカ、コロイドア
ルミナがCa++と反応し、珪酸カルシウム(4Ca・A
lO3、13H2O)、ゲーレナイトの水和物(2CaO
2、Al23・SiO2・6H2O)を生成する。
In the present invention, ion exchange (cement
Ca in++Exchange with ions on the particle surface,
The charge state changes and the clay particles aggregate and aggregate.
A) After that, as the material age progresses, colloidal silica and colloid
Lumina is Ca++Reacts with calcium silicate (4Ca · A
10Three, 13HTwoO), hydrate of Gehlenite (2CaO
Two, AlTwoOThree・ SiOTwo・ 6HTwoO).

【0037】この反応は長期間にわたって持続し、これ
が結合材となって土壌を安定固化する。本発明による土
質・土壌改良剤と、石灰を使用することにより石灰処理
工法の強度不足、カルシウムイオンの溶出等の欠点を除
去し、強度の増強をはかり、軟弱地盤中の水分をとり、
走行不可能な地盤のトラフィビリティを短時間で走行可
能に改良することができる。
This reaction lasts for a long period of time, and serves as a binder to stably solidify the soil. With the soil and soil improver according to the present invention, the use of lime removes defects such as insufficient strength of the lime treatment method, elution of calcium ions, etc., measures the strength, and removes moisture in the soft ground,
It is possible to improve the trafficability of the unmovable ground so that it can travel in a short time.

【0038】本発明による上記機能は、上記機能を発現
する有効成分として、少なくとも、塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムなど
の無機金属塩類にクエン酸を含有することによって発揮
されるが、クエン酸(1〜5%)のほかに有効成分とし
て添加される塩化ナトリウム(NaCl)は、その添加
量が土1m3に対して150gより少ないと、セメント
のカルシウムイオン(Ca++)の浸透能力が劣り、25
0gより多くても浸透力が劣るばかりではなく、溶解し
難くなる。
The above function according to the present invention is exerted by containing at least citric acid in an inorganic metal salt such as sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride and calcium chloride as an active ingredient exhibiting the above function. Sodium chloride (NaCl), which is added as an active ingredient in addition to citric acid (1 to 5%), when the amount of addition is less than 150 g per 1 m 3 of soil, penetration of calcium ions (Ca ++ ) of cement. Poor ability, 25
If the amount is more than 0 g, not only does the penetrating power deteriorate, but also it becomes difficult to dissolve.

【0039】塩化カリウム(KCl)は、その添加量
が、土1m3に対して200gより少ないと、セメント
のカルシウムイオン(Ca++)の浸透能力に劣り、35
0gより多くなっていくにしたがって効果が著しく低下
していく。
When potassium chloride (KCl) is added in an amount less than 200 g per 1 m 3 of soil, the ability of cement to infiltrate calcium ions (Ca ++ ) is inferior.
The effect is remarkably reduced as the amount exceeds 0 g.

【0040】塩化マグネシウム(MgCl2)は、土1
3に対して150gより少ないと固化体に収縮クラッ
クが生じ、250gより多いと、気孔構造体を形成して
いる固化体が膨張して破壊する。
Magnesium chloride (MgCl 2 )
If it is less than 150 g with respect to m 3 , shrinkage cracks occur in the solidified body, and if it is more than 250 g, the solidified body forming the pore structure expands and breaks.

【0041】塩化カルシウム(CaCl2)は、その添
加量が50gより少ないと、固化体の強度を促進させる
ことができない。また、150gより多いと破水現象に
より、固化体(気孔構造体)を破壊するおそれが出てく
る。その他、燐酸カルシウム、硫酸ナトリウムその他の
活性補助剤(5〜20%)を添加することによって、有
効成分の働きが活発化し、腐植物を含む土壌、泥土を比
較的短い時間で固化することができる。
If the amount of calcium chloride (CaCl 2 ) is less than 50 g, the strength of the solidified body cannot be promoted. On the other hand, if the amount is more than 150 g, there is a possibility that the solidified body (porous structure) may be broken due to a water breakage phenomenon. In addition, by adding calcium phosphate, sodium sulfate, and other active adjuvants (5 to 20%), the action of the active ingredient is activated, and soil and mud containing humus can be solidified in a relatively short time. .

【0042】本発明による土質・土壌改良剤の有効成分
が無機金属塩類を主成分としているため、強度不足を解
消し、長期的に安定した地盤を作り、永久に近い地盤を
築造することが可能になる、また本発明による土質・土
壌改良剤は、セメント、石灰などを併用することによ
り、カルシウムイオンの溶出を防止することができる。
Since the active ingredient of the soil / soil conditioner according to the present invention is mainly composed of inorganic metal salts, it is possible to eliminate insufficient strength, to create a long-term stable ground, and to build a nearly permanent ground. In addition, the soil / soil improver according to the present invention can prevent elution of calcium ions by using cement, lime and the like in combination.

【0043】本発明によれば、腐植物の多い土でも土粒
子界面の物性が変えられ、土の安定性を増すことがで
き、土粒子の構成成分が溶出したSi,AlがCa(O
H)2と反応し、トバモライト系水和物及びアルミン酸
石灰水和物の生成が促進し、土粒子を強固に団結させる
ことができる。
According to the present invention, the properties of the soil particle interface can be changed even in soil with a lot of humic substances, the stability of the soil can be increased, and Si and Al from which the constituents of the soil particles are eluted become Ca (O).
H) reacts with 2 to promote the formation of tobermorite hydrate and lime aluminate hydrate, and solidify soil particles.

【0044】したがって、改良固化が困難な腐植物、粘
土、泥土のような不良土壌であっても、良質な土壌に改
良固化することができる。本発明による土質・土壌改良
剤と石灰との混合による土質改良化は、イオン交換
ポゾラン反応炭酸化反応の正常化である。
Therefore, even a poor soil such as humus, clay or mud which is difficult to improve and solidify can be improved and solidified into a high quality soil. The soil improvement by mixing the soil / soil improver with lime according to the present invention is the normalization of the ion exchange pozzolanic reaction carbonation reaction.

【0045】本発明の土質・土壌改良剤によって、土質
・土壌改良された土の中の土粒子の配列は、カードハウ
ス構造を形成する。針状結晶を形成・発生する機能の発
現によって形成された固化体は、このカードハウス構造
の中の空間がÅクラスの微細孔で空間は連続したミクロ
ポーラスの連続気孔体となるのである。微細孔により固
化体の通水性、通気性が著しく向上する。
The arrangement of the soil particles in the soil whose soil has been improved by the soil improving agent of the present invention forms a card house structure. The solidified body formed by the expression of the function of forming and generating needle-like crystals is such that the space in the card house structure is Å class fine pores and the space is a continuous microporous continuous pore body. The water permeability and air permeability of the solidified body are significantly improved by the fine pores.

【0046】本発明による土質・土壌改良剤を溶解して
10%濃度の水溶液として使用すると、この各種成分が
負の働きをするフミン酸の作用を弱めて分解し、セメン
ト中のカルシウム陽イオン(Ca++)を土粒子の表面に
直接接触させることが出来るので、劣化・再泥化をしな
いという特性がある。
When the soil / soil improver according to the present invention is dissolved and used as an aqueous solution having a concentration of 10%, the various components are decomposed by weakening the action of humic acid, which acts negatively, and the calcium cation ( Since Ca ++ ) can be brought into direct contact with the surface of the soil particles, it has the property of not deteriorating or re-mudifying.

【0047】本発明による土質・土壌改良剤と、土と、
セメントとを混合して安定させることによる特徴は、土
粒子の表面と結合したセメント溶解成分が水和反応によ
り各種の水和物を生成し、針状結晶(エトリンガイト)
が成長し、土粒子間を結び成長しながら強度を増して行
く点にある。この結晶体は、成長するときに多量の水分
を結晶水として取り込み、様々な物質(有害物も含む)
を一緒に結晶化させる作用があるために、土壌を不溶
出、無害化することができる。
The soil / soil improver according to the present invention, soil,
The feature of mixing and stabilizing the cement is that the cement dissolving component bonded to the surface of the soil particles generates various hydrates by hydration reaction, and needle-like crystals (ettringite)
Is growing and connecting the soil particles to increase the strength while growing. This crystal takes in a large amount of water as crystal water when growing, and various substances (including harmful substances)
Has the effect of crystallizing together, so that the soil can be eluted and made harmless.

【0048】本発明による土質・土壌改良剤によって処
理された土は、ミクロボーラス状になるために比表面積
が大きくなり、活性炭、ゼオライト等と同様吸着性能を
持ち、脱臭効果を持つ点も大きな特徴であるといえる。
その上、通水性、通気牲が良いために好気性バクテリヤ
の育成に最適であり、植物の育成に好適な土壌となるの
である。
The soil treated with the soil / soil conditioner according to the present invention has a large specific surface area because it has a microbolus shape, has the same adsorptive performance as activated carbon and zeolite, and has a deodorizing effect. You can say that.
In addition, because of its good water permeability and air permeability, it is most suitable for growing aerobic bacteria, and provides soil suitable for growing plants.

【0049】[0049]

【実施例】以下に実施例として、河川の河床土質の改良
試験を行なった。この試験は、河床の浚渫土(掘削土)
に本発明による土質・土壌改良剤を混合し、混合後短時
間で改良土を搬出、運搬可能にするための配合を決定す
るために実施したものである。
EXAMPLES As an example, a test for improving the soil properties of a riverbed was conducted as an example. This test is for dredged soil (excavated soil)
The soil / soil improving agent according to the present invention was mixed with the soil, and the mixing was carried out in a short time after the mixing to determine the composition for allowing the improved soil to be carried out and transported.

【0050】本発明による土質・土壌改良剤は、微粒子
の土質を団粒化させ、改良土の透水係数を著しく向上さ
せるところに特徴がある。ところで、河川の底泥の特徴
は、重い粒子(砂礫)から沈殿し、下流域または流速の
遅い流れでは、粒子の細かい粘土粒子が主になり、その
粘土に家庭雑排水より供給される有機物・腐植物が多量
に含有している状態が普通である。
The soil / soil improver according to the present invention is characterized in that the soil of the fine particles is agglomerated and the permeability of the improved soil is remarkably improved. By the way, the characteristics of the bottom mud of rivers are that sedimentation from heavy particles (sand and gravel), and in the downstream area or in the flow with low flow velocity, fine clay particles are mainly used. It is common that humus contains a large amount of humus.

【0051】本発明による土質・土壌改良剤は,土粒子
の表面に付着している水膜をイオン交換作用によって、
土粒子表面より分離させ、土表面を裸にし、セメント液
相中のカルシウムイオンを直接土粒子の表面に強い力で
結合させる。
The soil / soil improver according to the present invention is capable of forming a water film adhering to the surface of soil particles by an ion exchange action.
It separates from the soil particle surface, makes the soil surface bare, and binds calcium ions in the cement liquid phase directly to the surface of the soil particles with a strong force.

【0052】さらに、固化した土質の内部には無数の連
続気孔を生じ、全体的に通気性、透水性、保水性が生
じ、好気性のバクテリアの生育に極めて適した土壌とな
り、また、植物の生育によい土壌となる。実験の時期が
セメント固化の条件として、不向きな冬期寒冷時期であ
ったため、室内実験を実施した。室内実験を行なうにあ
たり、表1の配合で試料を作成して試験を行なった。
In addition, numerous solid pores are formed inside the solidified soil, and as a whole, air permeability, water permeability and water retention are generated, and the soil becomes extremely suitable for the growth of aerobic bacteria. Good soil for growth. Since the experiment was performed in an unsuitable winter cold season as a condition for cement solidification, an indoor experiment was performed. In conducting the laboratory experiments, samples were prepared with the formulations shown in Table 1 and tested.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】一軸圧縮強度結果の材令7日の強度を検討
したところ、室内試験と現場施工の混合効率を1:0.
6(60%)とみると、セメント100kg/m3の配
合Bの試料でクリアできる。また、冬期の気温を考慮す
ると、普通ポルトランドセメントの使用量100kg/
3とすることが仕事の効率と、経済性の理由からこれ
を選択するのが適切である考えてBの配合の試料に決定
した。上記と同時に、運搬可能になる時間をスランプ試
験により測定し、配合決定の条件の一項目とした。スラ
ンプ試験結果を表2に示す。
The strength of the 7-year-old material as a result of the uniaxial compressive strength was examined, and the mixing efficiency of the laboratory test and the on-site construction was 1: 0.
6 (60%), it can be cleared by the sample of Formulation B containing 100 kg / m 3 of cement. Considering the winter temperature, the amount of ordinary Portland cement used is 100 kg /
It was determined that it was appropriate to select m 3 for work efficiency and economy reasons, so that the sample of B formulation was determined. Simultaneously with the above, the time during which the product can be transported was measured by a slump test, and was taken as one item of the conditions for determining the mixture. Table 2 shows the results of the slump test.

【0055】[0055]

【表2】 {単位 SL=cm} 試験時条件 室温 18℃ 現状土 湿潤密度=1.178Ton/m3 含水比=
246.48%
[Table 2] {Unit SL = cm} Test conditions Room temperature 18 ° C Current soil Wet density = 1.178 Ton / m 3 Water content =
246.48%

【0056】各試料A,B,C,Dについての一軸圧縮
強度試験結果を表3に示す。表3には、あわせて各試料
A,B,C,Dの湿潤密度と、含水比との変化を示して
いる。表3に示した一軸圧縮強さをコーン指数に換算し
て示した表を表4に示す。
Table 3 shows the results of the uniaxial compressive strength test for each of the samples A, B, C and D. Table 3 also shows changes in the wet density and the water content of each of the samples A, B, C, and D. Table 4 shows a table obtained by converting the uniaxial compressive strength shown in Table 3 into a cone index.

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】[0058]

【表4】 [Table 4]

【0059】ただし、一軸圧縮強さと、コーン指数との
関係は、qc kgf/cm2=5qu kgf/cm2
(地盤工業編「地盤調査法」一般の粘土から引用)S
I単位換算 1 kgf/cm2≒98.1kN/cm2
≒1/98.1kgf/cm2である。
However, the relationship between the uniaxial compressive strength and the cone index is: qc kgf / cm 2 = 5 qu kgf / cm 2
(Quoted from general clay, Geotechnical Survey, “Soil Survey Method”)
I unit conversion 1 kgf / cm 2 ≒ 98.1 kN / cm 2
≒ 1 / 98.1 kgf / cm 2 .

【0060】湿潤密度=1.178Ton/m3 含水
比=246.48%の現状土は、表3に明らかなよう
に、本発明による土質・土壌改良剤を添加した直後にお
ける試料(試供体)の密度(ρt)が、たとえば、試料
Aの場合に1.413 Ton/cm3 含水比ω=2
05.3%であったのが、材令7日で、含水比が平均値
で77.9%に固化し、qu値に138.6kN/cm
2の値が得られた。材令が進むにつれて、改善度はあが
り、また、セメントの添加量を増やすにしたがって改善
度が高まって行くことがわかる。
As is clear from Table 3, the current soil having a wet density of 1.178 Ton / m 3 and a water content of 246.48% is a sample (sample) immediately after the addition of the soil and soil conditioner according to the present invention. Is, for example, in the case of sample A, 1.413 Ton / cm 3 water content ω = 2
It was 55.3%, but after 7 days of age, the water content solidified to an average of 77.9%, and the qu value was 138.6 kN / cm.
A value of 2 was obtained. It can be seen that the degree of improvement increases as the material age advances, and the degree of improvement increases as the amount of cement added increases.

【0061】コーン指数については、qc=4kgf/
cm2以上が土木用土、農業用土として転用が認められ
ることになっているが、表4に明らかなように、全ての
試料(A,B,C,D)について材令7日を含めてそれ
以降のものもコーン指数がqc=4kgf/cm2以上
をクリアしていることがわかる。
For the cone index, qc = 4 kgf /
Diversion of civil engineering soil and agricultural soil is permitted for more than 2 cm 2, but as is evident in Table 4, all samples (A, B, C, D) were included including the material age 7 days. It is understood that the cone index clears qc = 4 kgf / cm 2 or more in the subsequent products.

【0062】表2において、スランプSL=10cm以
下を積み込み運搬可能とみなしたときに、試料A,B,
C,Dの改良土の流動性が失われる時間を検討した結
果、試料Bは、150分でSL=10cm以下をクリア
し、試料Cは、120分でSL=10cm以下の条件を
クリアする。
In Table 2, when slump SL = 10 cm or less is considered to be loadable and transportable, samples A, B,
As a result of examining the time during which the fluidity of the improved soils of C and D is lost, Sample B clears SL = 10 cm or less in 150 minutes, and Sample C clears the condition of SL = 10 cm or less in 120 minutes.

【0063】つまり、表1をみてわかるように、セメン
トを120kg/m3加えた試料Cの方が、セメントを
100kg/m3加えた試料Bよりも時間的に30分早
くスランプSL=10cm以下の条件をクリアするので
ある。スランプの条件を時間に限って比較したときには
試料Cが勝っているといえる。
That is, as can be seen from Table 1, slump SL = 10 cm or less in sample C to which cement was added at 120 kg / m 3 was 30 minutes earlier than in sample B to which cement was added at 100 kg / m 3. The condition of is cleared. It can be said that the sample C is superior when the slump conditions are compared only for time.

【0064】しかしながら、表4に明らかなように良質
土qc=4kgf/cm2の条件は、試料AからDまで
のすべて試料が、材令7日で既に発現していることか
ら、経済性との関連と施工性を考慮に入れると、セメン
トを100kg/m3を配合した試料Bが有利であると
判断できる。
However, as is clear from Table 4, the condition of the high quality soil qc = 4 kgf / cm 2 is economical and economical because all the samples from A to D are already expressed on the age of 7 days. Taking into account the relationship between the above and the workability, it can be determined that sample B containing 100 kg / m 3 of cement is advantageous.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、本発明による土質・土壌
改良剤は、無公害の無機質成分で構成されているため、
自然環境を保護でき、自然土の色のままで短期間で硬化
でき、その材料はコンデンスされた無機金属塩類の粉体
として提供でき、施工時に現場で水溶液として使用すれ
ばよいため、運搬、取扱いが容易である。また、固化体
の硬さは、セメントの添加量によって自在に調整するこ
とができる。
As described above, the soil and soil conditioner according to the present invention is composed of non-polluting inorganic components.
It can protect the natural environment, can be cured in a short period of time with the color of natural soil, can be provided as powder of condensed inorganic metal salts, and can be used as an aqueous solution at the time of construction, so transport and handling Is easy. Further, the hardness of the solidified body can be freely adjusted by the amount of cement added.

【0066】さらに、本発明による土質・土壌改良剤
は、土粒子を針状結晶にて連結するため、ミクロンオー
ダーのポーラスな土壌となり、活性炭と同じ吸着性能が
得られる。
Further, the soil / soil improver according to the present invention, which connects the soil particles with needle-like crystals, results in a porous soil of the order of microns and has the same adsorption performance as activated carbon.

【0067】また、本発明による土質・土壌改良剤を添
加してソイルセメント工法により固化した固化物は、本
発明の土質・土壌改良剤を用いないソイルセメント工法
による固化物に比較して圧縮、曲げ、引っ張り強度が3
0%前後強く、施工後の養生期間も短いため、作業工
程、工期を大幅に短縮できる。
The solidified product obtained by adding the soil / soil improving agent according to the present invention and solidifying by the soil cement method is more compact than the solidified product obtained by the soil cement method using no soil / soil improving agent of the present invention. 3 bending and tensile strength
Since it is about 0% strong and the curing period after construction is short, the work process and construction period can be significantly reduced.

【0068】さらに本発明による土質・土壌改良剤を用
いて処理した処理土は、不溶性に変えられるため、土中
に公害物が含まれていても、公害物が処理土から溶出す
ることがない。
Further, the treated soil treated with the soil / soil improving agent according to the present invention can be changed to insoluble, so that even if the soil contains pollutants, the pollutants do not elute from the treated soil. .

【0069】本発明による土質・土壌改良剤を用いて改
良した土粒子の固化物は、経年硬化の特徴を有し、長期
的に安定して老化しにくく、且つ酸、またはアルカリに
侵食されず、水中で硬化でき、水和凝結反応が促進され
るので、養生期間を大幅に短縮できるという効果を有し
ている。
The solidified soil particles improved using the soil / soil improver according to the present invention have the characteristics of age hardening, are stable for a long time, are difficult to age, and are not eroded by acids or alkalis. Since it can be cured in water and promotes the hydration-setting reaction, it has the effect of greatly shortening the curing period.

【0070】本発明による土質・土壌改良剤を用いて改
良された改良土は、そのまま植物の育成土として活用で
きるほか、以下の施工用途に用いて効果が大きい。すな
わち、透水壁を生かした用途として、沼地地盤改良工
事、水による流出崩壊の著しい道路、造成地などの法面
安定処理、超軟弱土の表面固化、軟弱地盤の路床改良工
事など、弾力性を生かした用途として、一般道、空港の
基礎地盤に好適である。
The improved soil improved by using the soil / soil improving agent according to the present invention can be utilized as it is as a soil for growing plants as it is, and is highly effective in the following construction applications. In other words, applications that make use of water permeable walls include elasticity improvement such as marsh ground improvement work, roads with remarkable runoff and collapse due to water, slope stabilization treatment for newly constructed land, solidification of ultra-soft soil, and roadbed improvement work for soft ground. It is suitable for general roads and airport base ground as an application utilizing the above.

【0071】また、テニスコートのような場合では、表
層弾力牲と路床が一体化され、荷重分散がはかられ、足
腰に対する衝撃を小さくすることができる。さらに、基
礎工事の用途として、盛り土安定処理、構築物のベタ基
礎、土木構築物の基礎工事などに活用できる。
Further, in a case such as a tennis court, the surface layer elasticity and the roadbed are integrated, the load is distributed, and the impact on the feet and hips can be reduced. In addition, it can be used for foundation work such as embankment stabilization processing, solid foundation for structures, and foundation work for civil engineering structures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(e)は、本発明による土質・土壌改
良剤の機能の発現によって土粒子が改良土となっていく
要領を示す図である。
FIGS. 1 (a) to 1 (e) are diagrams showing the manner in which soil particles become improved soil by expressing the function of a soil / soil improving agent according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 土粒子 2 吸着水・付着水 3 土質・土壌改良剤の有効成分の水溶液 4 セメント 5 針状結晶 6 固化体 7 気孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Soil particle 2 Adsorbed water / adhered water 3 Aqueous solution of active ingredient of soil conditioner / soil improver 4 Cement 5 Needle-like crystal 6 Solidified body 7 Pores

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 101:00 C09K 101:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09K 101: 00 C09K 101: 00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 土粒子の吸着水、付着水の帯電を弱める
機能と、さらに帯電の弱まった吸着水、付着水を自由水
に変化させる機能と、針状結晶を形成・発生させる機能
を発現する有効成分を含むことを特徴とする土質・土壌
改良剤。
1. A function to weaken the charge of adsorbed water and attached water on soil particles, a function to change the weakly charged adsorbed water and attached water to free water, and a function to form and generate needle-like crystals. A soil / soil improver characterized by containing an active ingredient.
【請求項2】 土粒子の吸着水、付着水の帯電を弱める
機能は、前記機能を発現する有効成分の水溶液が水の分
子中でおこす電荷還元により十分なマイナス電荷を生
じ、吸収された水の層のプラスの電荷に十分な圧力を加
え、この水の層は、静的ポテンシャル障壁を突破し、そ
れによりCa++の侵入を妨害していた帯電を弱め、Ca
++等のセメントの溶解成分を土粒子間にいきわたらせ、
土粒子周辺の水の分子をイオン群の外に弾き出す効果を
発揮する機能であることを特徴とする請求項1に記載の
土質・土壌改良剤。
2. The function of weakening the charge of the adsorbed water and the adhering water of the soil particles is such that an aqueous solution of the active ingredient exhibiting the above function generates a sufficient negative charge by charge reduction caused in water molecules, and the absorbed water Applying sufficient pressure to the positive charge of the layer of water, this layer of water breaks through the static potential barrier, thereby weakening the charge that was preventing the ingress of Ca ++ ,
++ disperse the dissolved components of the cement between the soil particles,
The soil / soil improver according to claim 1, wherein the soil / soil improver has a function of exerting an effect of ejecting water molecules around the soil particles out of the ion group.
【請求項3】 帯電の弱まった吸着水、付着水を自由水
に変化させる機能は、前記機能を発現する有効成分の水
溶液中の陽イオン及びセメント液相中の陽イオンが土粒
子表面上に凝結反応を開始し、化学的結合水である粒子
表面の水膜を薄くする機能を含むものであることを特徴
とする請求項1に記載の土質・土壌改良剤。
3. The function of changing the weakly charged adsorbed water and attached water to free water is as follows: the cations in the aqueous solution of the active ingredient and the cations in the cement liquid phase exhibiting the functions are formed on the surface of the soil particles. The soil / soil improver according to claim 1, wherein the soil / soil improver has a function of initiating a coagulation reaction and thinning a water film on the surface of particles that are chemically bound water.
【請求項4】 帯電の弱まった吸着水、付着水を自由水
に変化させる機能は、セメント中のCa++を粒子表面の
イオンと交換し、土粒子表面の帯電状態を変化させ、粘
土粒子を凝集させて団粒化させた後、コロイドシリカ、
コロイドアルミナをCa++と反応させ、珪酸カルシウム
(4Ca・AlO3、13H2O)、ゲーレナイトの水和
物(2CaO2、Al23・SiO2・6H2O)を生成
する機能を含むものであることを特徴とする請求項1に
記載の土質・土壌改良剤。
4. The function of changing the weakly charged adsorbed water and attached water to free water is to exchange Ca ++ in the cement with ions on the particle surface, change the charged state on the soil particle surface, and change the clay particle After aggregating and aggregating, colloidal silica,
Colloidal alumina is reacted with Ca ++, calcium silicate (4Ca · AlO 3, 13H 2 O), including the ability to produce a hydrate of gehlenite (2CaO 2, Al 2 O 3 · SiO 2 · 6H 2 O) The soil / soil improver according to claim 1, wherein
【請求項5】 針状結晶を形成・発生させる機能は、セ
メントの水和反応であるカルシウムシリケート等の水和
物が土粒子間の橋渡しの基となる胚種を発生させ、針状
結晶を作り出し、これを成長させ、セメントペーストの
流動性を失わせ、さらに、粒子間に発生した針状結晶
(エトリンガイト)が土粒子を連結させる機能を含むも
のであることを特徴とする請求項1に記載の土質・土壌
改良剤。
5. The function of forming and generating needle-like crystals is as follows: a hydrate such as calcium silicate, which is a hydration reaction of cement, generates embryo seeds which serve as a basis for bridging between soil particles. 2. The method according to claim 1, wherein the cement paste is produced and grown to lose the fluidity of the cement paste, and the needle-like crystals (ettringite) generated between the particles have a function of connecting the soil particles. Soil and soil conditioner.
【請求項6】 上記各機能は、腐植物の多い土でも土粒
子界面の物性を変え、土の安定性を増し、土粒子の構成
成分が溶出したSi,AlをCa(OH)2と反応さ
せ、トバモライト系水和物及びアルミン酸石灰水和物の
生成を促進させ、土粒子を強固に団結させる機能を含む
ものであることを特徴とする請求項1に記載の土質・土
壌改良剤。
6. The above functions are to change the physical properties of the soil particle interface even in soil with a lot of humus, to increase the stability of the soil, and to react Si and Al, in which the constituents of the soil particles are eluted, with Ca (OH) 2. The soil / soil improver according to claim 1, characterized in that the soil / soil improver has a function of promoting the formation of tobermorite hydrate and lime aluminate hydrate to firmly unite the soil particles.
【請求項7】 無機金属塩類を主成分とし、強度不足を
解消し、長期的に安定した地盤を作り、永久に近い地盤
を築造することを可能とした請求項5に記載の土質・土
壌改良剤。
7. The soil / soil improvement according to claim 5, comprising an inorganic metal salt as a main component, eliminating insufficient strength, forming a stable ground over a long period of time, and constructing a nearly permanent ground. Agent.
【請求項8】 上記機能を発現する有効成分として、ク
エン酸に加えて、少なくとも、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムなどの無
機金属塩類を含有することを特徴とする請求項1に記載
の土質・土壌改良剤。
8. The method according to claim 1, wherein the active ingredient exhibiting the above function contains at least inorganic metal salts such as sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride and calcium chloride in addition to citric acid. The soil and soil conditioner described.
【請求項9】 上記機能を発現する有効成分として、ク
エン酸(1〜5%)のほか、塩化ナトリウム(15〜2
5%)、塩化カリウム(20〜35%)、塩化マグネシ
ウム(15〜25%)、塩化カルシウム(5〜15%)
のほか、燐酸カルシウム、硫酸ナトリウムなどを含む活
性補助剤(5〜20%)を含有するものであることを特
徴とする請求項7に記載の土質・土壌改良剤。
9. An active ingredient which expresses the above function, in addition to citric acid (1-5%), sodium chloride (15-2%).
5%), potassium chloride (20-35%), magnesium chloride (15-25%), calcium chloride (5-15%)
The soil / soil improver according to claim 7, further comprising an activity adjuvant (5 to 20%) containing calcium phosphate, sodium sulfate and the like.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008120036A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Ichikazu Inuzuka Manufacturing method of water-insoluble granular clay, muddy water purification tank and muddy water purification structure
JP2009102925A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Toshio Fukuda Degradation reducing method and degradation reducing material for cement-based mixed improved body
KR101011966B1 (en) 2010-01-19 2011-01-31 오사키 겐세츠 가부시키가이샤 Ground improving agent and method of soil and ground hardening
CN110999585A (en) * 2019-12-02 2020-04-14 江苏凯帝农业科技发展有限公司 Soil improvement method for large-scale fruit planting

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