JP2002212555A - 可塑性注入材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
用上十分な可塑性を示す可塑性注入材の製造方法の提
供。 【解決手段】 ベントナイト、アタパルジャイト及び/
又はメタカオリンからなる可塑化材で水中に分散し、得
られた可塑化材水性懸濁液中に、4000〜9000 c
m2/gのブレーン比表面積を有し、かつセメントを主成
分として含むアルカリ性材料を、固体粉末状のまゝ混合
して可塑性注入材を製造する。
Description
方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、本
発明は、土木構造物の空洞部の充填、並びに軽量盛度及
び埋立地の補強などに有効な可塑性注入材の製造方法に
関するものである。
セメントミルク又はセメントエアミルクからなるA液
と、ベントナイトと水とを含むB液とを混合して用いる
2液型可塑性注入材が開示されている。この2液型可塑
性注入材は、限定注入や、流水下における空洞充填など
ができるという利点を有する。しかし、この2液型可塑
性注入材は、2系統の施工設備(ミキサー、ポンプ、ホ
ースなど)が必要であり、施工工程が煩雑であり、施工
コストも高いという問題がある。さらに、この2液型可
塑性注入材は、2液の流量調整が必要である。
に、特開平10−237,446号公報には、吸水性樹
脂とセメントと、好ましくは水又は水溶性有機溶剤及び
ベントナイトを含む組成物であって、この組成物の水へ
の流出率が40%以下で、フロー値が140〜210mm
の1液型空洞充填材が開示されている。しかし、この1
液型充填材は、吸水性樹脂を用いることにより原料量が
高く、かつ、混練直後に流動性を失うため、長距離のポ
ンプ圧送に不適なものである。
エアミルク、エアモルタル、及びセメントベントナイト
ミルクなどが知られているが、これらは流動性が高いた
め、土木構造物の限定された一部分のみに注入しようと
しても、所望部分の外に流動してしまうため、この目的
には不適当なものである。また注入材として、水ガラス
などの薬液を用いると、これには可塑性があり、限定注
入が可能であるが、アルカリ分が溶出しやすく、このた
め、注入箇所の耐久性が低く、しかも注入箇所周辺の環
境を汚染する可能性がある。
入後、硬化前には、注入された注入材が所望箇所を逸脱
して流動することがあり、その硬化後は、硬化体に可塑
性がないため、可塑性注入材のような移動ができず、こ
のため限定注入ができないという問題点がある。また、
従来方法によって調製された1液型可塑性注入材は、そ
のフロー値、混練性及び可塑性において実用上不満足な
場合があった。
混練性及び可塑性において、実用上満足できる可塑性注
入材の製造方法を提供しようとするものである。
材の製造方法はベントナイト、アタパルジャイト及びメ
タカオリンから選ばれた少なくとも1種からなる可塑化
材を水中に分散して可塑化材水性懸濁液を調整し、前記
可塑化材水性懸濁液中に、4000〜9000 cm2/g
のブレーン比表面積を有するセメントを主成分として含
むアルカリ性材料を、固体粉末状のまま混合する、こと
を特徴とするものである。本発明の可塑性注入材の製造
方法において、前記固体粉末状アルカリ性材料の含有量
を、得られる可塑性注入材の体積に対して、150〜4
50kg/m3 に制御することが好ましい。本発明の可塑
性注入材の製造方法において、前記可塑化材が、15ml
/2g以上の膨潤力を有するベントナイトを含み、かつ
前記ベントナイトの含有量を、得られる可塑性注入材の
体積に対して75〜150kg/m3 に制御することが好
ましい。本発明の可塑性注入材の製造方法において、前
記可塑化材が、5ml/2g以上、但し15ml/2g未満
の膨潤力を有するベントナイトを含み、かつ前記ベント
ナイトの含有量を、得られる可塑性注入材の体積に対し
て150〜250kg/m 3 に制御することが好ましい。
は、 (1)ベントナイト、アタパルジャイト及びメタカオリ
ンから選ばれた少なくとも1種からなる可塑化材を水中
に分散して可塑化材水性懸濁液を調製する工程。 (2)前記可塑化材水性懸濁液中に、4000〜900
0 cm2/gのブレーン比表面積を有するセメントを主成
分として含むアルカリ性材料を、固体粉末状のまま混合
する工程を含むものである。
トナイト、アタパルジャイト及びメタカオリンから選ば
れた1種以上が用いられ、この可塑化材を水中に分散し
て調製された懸濁液は、安定であってこれを容易に注入
材注入場所又はその近傍までポンプ圧送をすることがで
きる。上記可塑化材水性懸濁液に対して、必要によりそ
のポンプ圧送中に、又は、ポンプ圧送後、注入前に、セ
メントを主成分として含むアルカリ性材料を、固体粉末
状のまゝ、混合する。
ものであって、4000〜9000cm2/gのブレーン
比表面積を有するものである。このブレーン比表面積が
4000 cm2/gの未満であると、得られる注入材の可
塑性が不充分になる。また、それが9000 cm2/gを
超えると、材料を均一に混練することが困難となる。ま
た、得られる注入材の充填性が不良となる。
の種類、その膨潤力などに応じて適宜に設定されるが、
一般には注入材の体積に対し、75〜250kg/m3 で
あることが好ましい。一般に可塑化材の含有量が75kg
/m3 未満であると可塑性が不十分になるという不都合
を生ずることがある。またそれが250kg/m3 をこえ
ると、材料を均一に混練することが困難になるという不
都合を生ずることがある。
膨潤力を有するベントナイトを含む場合は、このベント
ナイトの含有量を注入材の体積に対して、75〜150
kg/m3 に制御することが好ましく、より好ましくは7
5〜120kg/m3 である。この場合ベントナイトの含
有量が75kg/m3 未満であると、可塑性が不十分にな
るという不都合を生ずることがあり、またそれが150
kg/m3 をこえると、材料を均一に混練することが困難
になるという不都合を生ずることがある。また、使用さ
れる可塑化材が、5ml/2g以上、但し、15ml/2g
未満の膨潤力を有するベントナイトを含む場合、このベ
ントナイトの含有量を、注入材の体積に対して、150
〜250kg/m3 に制御することが好ましく、より好ま
しくは150〜230kg/m3 である。この場合ベント
ナイトの含有量が150kg/m3 未満であると、可塑性
が不十分になるという不都合を生ずることがあり、25
0kg/m3 をこえると、材料を均一に混練することが困
難になるという不都合を生ずることがある。
散混合機、例えばモルタルミキサー、ベントナイトなど
の泥水作製プラントなどを用いることができる。得られ
た懸濁液のフロー値は160mm以上であることが好まし
い。
に、セメントを主成分とするアルカリ性材料が、固体粉
末状のまゝ混合され、可塑性注入材が調製される。この
アルカリ性材料は4000〜9000 cm2/gのブレー
ン比表面積を有する。上記混入は、ポンプ圧送中の可塑
化材水性懸濁液中に、アルカリ性材料固体粉末を例えば
空気圧送して添加してもよく、或は混合槽又は混合機中
において混合してもよい。
は、セメントを主成分として含むもので、セメントは、
各種ポルトランドセメント、混合セメント、特殊セメン
ト及びセメント系固化材など、いずれの種類のものでも
好適に用いられる。またセメントに混入できる材料とし
ては、水酸化カルシウム含有石灰、石こう、及びセメン
ト水和物、高炉スラグ、フライアッシュ、及びシリカフ
ュームなどの1種以上を用いてもよい。
性材料の含有量は、得られる可塑性注入材の体積に対し
て150〜450kg/m3 に制御されることが好まし
く、より好ましくは200〜400kg/m3 である。ア
ルカリ性材料の含有量が150kg/m3 未満の場合、得
られる硬化体の強度が不足するという不都合を生ずるこ
とがあり、またそれが450kg/m3 を超えると、材料
を均一に混練することが困難になるという不都合を生ず
ることがある。
は、その製造直後に可塑性を示す。この注入材のフロー
値は、道路公団規格A313−1992、「エアモルタ
ル及びエアミルクの試験方法、シリンダー法による注入
材のコンシステンシー試験」に供したとき、80〜12
0mmの範囲内にあることが好ましい。本発明方法により
製造された注入材は、その調製後可塑性状となり、限定
注入が可能になる。
リグニンスルホン酸、およびポリカルボン酸系等の泥水
用の分散剤が含まれていてもよい。
16ml/2gのベントナイト100重量部と水864重
量部とをハンドミキサを用いて10分間均一に混合し
て、ベントナイト水性懸濁液を調製し、この混濁液に、
表1に示すブレーン比表面積を有するポルトランドセメ
ント300重量部を固形粉末状のまゝ添加し、ハンドミ
キサーにより1分間撹拌混合して、可塑性注入材を製造
した。得られた注入材のフロー値を日本道路公団規格A
313−1993エアモルタル及びエアミルクの試験方
法、シリンダー法により測定した。また、注入材の可塑
性(水中不分離度)及び注入材製造時のハンドミキサー
による混練性をテストし、下記基準により判定した。ま
た、注入材の実用性は、フロー値、混練性及び可塑性の
テスト結果から総合的に判定した。 (判定方法) <1>可塑性判定(水中不分離度試験) 全く懸濁なし ○ やや懸濁あり △ 懸濁(材料分離) × <2>混練性 ハンドミキサーで混合 混合可能 ○ 混合困難 △ 混合不可 × <3>実用性判定 ○ 実用性が高い。 △ 実用できるが欠点がある。 × 実用困難 テスト結果を表1に示す。
されている膨潤力を有するベントナイトを水中に表2に
記載の重量比で混合分散して、ベントナイト水性懸濁液
を調製した。このベントナイト水性懸濁液に、表2に記
載のブレーン比表面積を有するポルトラントセメント固
形粉末を、表2に記載の含有量になる重量だけ混合し
て、注入材を製造した。この注入材のフロー値を実施例
1と同様に測定し、また、その28日後の圧縮強度を測
定した。その結果を表2に示す。
て、実用し得ないものであった。
トした。但し、アルカリ性材料として用いられたポルト
ランドセメント固形粉末(ブレーン比表面積8000 c
m2/g)を予め水中に分散したものにベントナイト粉末
を混合した。得られた注入材のフロー値は580mmであ
り、可塑性不良であって実用上不満足なものであった。
して注入材を製造した。但し、ベントナイトの代りに、
実施例10においては、アタパルジャイト(200メッ
シュふるい全通となる粒径)を用い、実施例11におい
ては、メタカオリン(200メッシュふるい全通となる
粒径)を用いた。得られた注入材のフロー値は、各々1
05mm、97mmとなりいずれも混練性および可塑性は良
好であり、実用可能な性能を示した。
塑化材水性懸濁液にアルカリ性材料粉末を混合した直後
に良好な可塑性を示す可塑性注入材の効率のよい製造方
法を提供するものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 ベントナイト、アタパルジャイト及びメ
タカオリンから選ばれた少なくとも1種からなる可塑化
材を水中に分散して可塑化材水性懸濁液を調製し、 前記可塑化材水性懸濁液中に、4000〜9000 cm2
/gのブレーン比表面積を有し、かつセメントを主成分
として含むアルカリ性材料を、固体粉末状のまま混合す
る、ことを特徴とする可塑性注入材の製造方法。 - 【請求項2】 前記固体粉末状アルカリ性材料の含有量
を、得られる可塑性注入材の体積に対して、150〜4
50kg/m3 に制御する、請求項1に記載の可塑性注入
材の製造方法。 - 【請求項3】 前記可塑化材が、15ml/2g以上の膨
潤力を有するベントナイトを含み、かつ前記ベントナイ
トの含有量を、得られる可塑性注入材の体積量に対して
75〜150kg/m3 に制御する、請求項1に記載の可
塑性注入材の製造方法。 - 【請求項4】 前記可塑化材が、5ml/2g以上、但
し、15ml/2g未満の膨潤力を有するベントナイトを
含み、かつ前記ベントナイトの含有量を、得られる可塑
性注入材の体積に対して150〜250kg/m3 に制御
する、請求項1に記載の可塑性注入材の製造方法。
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- 2001-01-12 JP JP2001005481A patent/JP3957459B2/ja not_active Expired - Lifetime
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