JP2003119062A - 裏込材用硬化材及び裏込材 - Google Patents
裏込材用硬化材及び裏込材Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 セメント１００重量部に対して石炭灰１
００〜６００重量部、膨潤力２０mL／２ｇ以上のベント
ナイト５〜４０重量部及び遅延剤０．１〜５重量部を含
有する裏込材用硬化材、これを用いた裏込材及びその製
造方法。 【効果】 材料分離抵抗性が向上し、作業性も改善され
る。
００〜６００重量部、膨潤力２０mL／２ｇ以上のベント
ナイト５〜４０重量部及び遅延剤０．１〜５重量部を含
有する裏込材用硬化材、これを用いた裏込材及びその製
造方法。 【効果】 材料分離抵抗性が向上し、作業性も改善され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木分野で使用さ
れる裏込材用硬化材及び裏込材に関する。
れる裏込材用硬化材及び裏込材に関する。
【０００２】
【従来の技術】土木工事において、地盤の隙間や構造物
と地山の隙間等のさまざまな空洞の充填を目的として裏
込材が用いられている。特に、構造物と地山との間に空
洞が生じた結果、構造物の安定性が低下する場合に、裏
込材の使用は、地山と一体化させて安定性を高めること
ができるため有用である。
と地山の隙間等のさまざまな空洞の充填を目的として裏
込材が用いられている。特に、構造物と地山との間に空
洞が生じた結果、構造物の安定性が低下する場合に、裏
込材の使用は、地山と一体化させて安定性を高めること
ができるため有用である。
【０００３】また、シールドトンネルに注入される裏込
材として、硬化材のスラリーと水ガラスを充填箇所まで
別々に圧送し、注入直前で混合して注入する２液性の裏
込材が提案されている（特開平9-118557号）。この裏込
材の硬化材は、セメント、ベントナイト及びフライアッ
シュの混合物に、予め遅延剤を溶解した水を添加したも
のである。この硬化材は流動性に優れ、長距離圧送が可
能であり、混合後はゲル化により短期に強度を発現させ
る等の利点があるが、施工中に圧送が停止した場合に
は、圧送管内で硬化材が滞留して圧送管の底部にセメン
トが沈降・固化し、圧送管を狭窄させやすい傾向があっ
た。このような問題を改善するため、材料分離抵抗性を
より向上させた硬化材が望まれていた。また、この裏込
材では、水及び遅延剤を計量して完全に溶解した後、セ
メント等の混合物を計量・添加する必要があるため、計
量、溶解、混合の操作が煩雑でであるという問題もあ
り、より作業性が改善された裏込材が求められていた。
材として、硬化材のスラリーと水ガラスを充填箇所まで
別々に圧送し、注入直前で混合して注入する２液性の裏
込材が提案されている（特開平9-118557号）。この裏込
材の硬化材は、セメント、ベントナイト及びフライアッ
シュの混合物に、予め遅延剤を溶解した水を添加したも
のである。この硬化材は流動性に優れ、長距離圧送が可
能であり、混合後はゲル化により短期に強度を発現させ
る等の利点があるが、施工中に圧送が停止した場合に
は、圧送管内で硬化材が滞留して圧送管の底部にセメン
トが沈降・固化し、圧送管を狭窄させやすい傾向があっ
た。このような問題を改善するため、材料分離抵抗性を
より向上させた硬化材が望まれていた。また、この裏込
材では、水及び遅延剤を計量して完全に溶解した後、セ
メント等の混合物を計量・添加する必要があるため、計
量、溶解、混合の操作が煩雑でであるという問題もあ
り、より作業性が改善された裏込材が求められていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、材料分離抵抗性に優れた裏込材用硬化材を提供する
ことにある。
は、材料分離抵抗性に優れた裏込材用硬化材を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは、鋭意研究を行った結果、セメント、石炭
灰、ベントナイト及び遅延剤を含有する硬化材に水を添
加して調製したスラリーが、セメント、石炭灰及びベン
トナイトに、予め遅延剤を溶解した水を添加して調製し
たスラリーよりも、作業性に優れるとともに、材料分離
抵抗性が向上することを見出し、本発明を完成した。
発明者らは、鋭意研究を行った結果、セメント、石炭
灰、ベントナイト及び遅延剤を含有する硬化材に水を添
加して調製したスラリーが、セメント、石炭灰及びベン
トナイトに、予め遅延剤を溶解した水を添加して調製し
たスラリーよりも、作業性に優れるとともに、材料分離
抵抗性が向上することを見出し、本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明は、セメント１００重量
部に対して石炭灰１００〜６００重量部、膨潤力２０mL
／２ｇ以上のベントナイト５〜４０重量部及び遅延剤
０．１〜５重量部を含有する裏込材用硬化材を提供する
ものである。また、本発明は、前記裏込材用硬化材と水
からなるＡ液と、珪酸ソーダからなるＢ液を、体積比で
Ａ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０の比率で混合してな
る裏込材を提供するものである。また、本発明は、予め
調製した前記裏込材用硬化材と水からなるＡ液と、珪酸
ソーダからなるＢ液を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２
〜９０：１０の比率で混合することを特徴とする裏込材
の製造方法を提供するものである。また、本発明は、前
記裏込材用硬化材と水からなるＡ液と、珪酸ソーダから
なるＢ液を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１
０の比率で混合して注入することを特徴とする裏込方法
を提供するものである。
部に対して石炭灰１００〜６００重量部、膨潤力２０mL
／２ｇ以上のベントナイト５〜４０重量部及び遅延剤
０．１〜５重量部を含有する裏込材用硬化材を提供する
ものである。また、本発明は、前記裏込材用硬化材と水
からなるＡ液と、珪酸ソーダからなるＢ液を、体積比で
Ａ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０の比率で混合してな
る裏込材を提供するものである。また、本発明は、予め
調製した前記裏込材用硬化材と水からなるＡ液と、珪酸
ソーダからなるＢ液を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２
〜９０：１０の比率で混合することを特徴とする裏込材
の製造方法を提供するものである。また、本発明は、前
記裏込材用硬化材と水からなるＡ液と、珪酸ソーダから
なるＢ液を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１
０の比率で混合して注入することを特徴とする裏込方法
を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の裏込材用硬化材は、セメ
ント、石炭灰、ベントナイト及び遅延剤を含有するもの
であり、これらの成分を混合することにより調製され
る。本発明で用いられるセメントは、裏込材の硬化材に
通常用いられるものであれば特に制限されず、普通、早
強、超早強又は中庸熱ポルトランドセメントや、高炉セ
メント等の混合セメントが挙げられる。
ント、石炭灰、ベントナイト及び遅延剤を含有するもの
であり、これらの成分を混合することにより調製され
る。本発明で用いられるセメントは、裏込材の硬化材に
通常用いられるものであれば特に制限されず、普通、早
強、超早強又は中庸熱ポルトランドセメントや、高炉セ
メント等の混合セメントが挙げられる。
【０００８】また、石炭灰としては、ＪＩＳ規格品、規
格品外、粒径を調整した分級石炭灰等のいずれでも用い
ることができる。石炭灰は、セメント１００重量部に対
して１００〜６００重量部、好ましくは１５０〜４００
重量部配合される。１００重量部未満では、増粘性が低
く、ゲル化が早期に起こるため可使時間が十分確保でき
ず、また、６００重量部を超えると、粘性が高くなって
作業性が低下する。
格品外、粒径を調整した分級石炭灰等のいずれでも用い
ることができる。石炭灰は、セメント１００重量部に対
して１００〜６００重量部、好ましくは１５０〜４００
重量部配合される。１００重量部未満では、増粘性が低
く、ゲル化が早期に起こるため可使時間が十分確保でき
ず、また、６００重量部を超えると、粘性が高くなって
作業性が低下する。
【０００９】ベントナイトとしては、膨潤力２０mL／２
ｇ以上、好ましくは２２〜２７mL／２ｇのものを用い
る。ここで、膨潤力は、日本ベントナイト工業会標準試
験法のベントナイト膨潤試験方法（ＪＢＡＳ−１０４−
７７）に準じて測定したものである。ベントナイトは、
セメント１００重量部に対して５〜４０重量部、好まし
くは２０〜４０重量部配合される。５重量部未満では、
ブリージング率が著しく高くなり、４０重量部を超える
と、相対的に石炭灰量が減少するが、有効利用の点か
ら、石炭灰量が多いほうが好ましく、また、ベントナイ
トが増加するとコストも高くなる。
ｇ以上、好ましくは２２〜２７mL／２ｇのものを用い
る。ここで、膨潤力は、日本ベントナイト工業会標準試
験法のベントナイト膨潤試験方法（ＪＢＡＳ−１０４−
７７）に準じて測定したものである。ベントナイトは、
セメント１００重量部に対して５〜４０重量部、好まし
くは２０〜４０重量部配合される。５重量部未満では、
ブリージング率が著しく高くなり、４０重量部を超える
と、相対的に石炭灰量が減少するが、有効利用の点か
ら、石炭灰量が多いほうが好ましく、また、ベントナイ
トが増加するとコストも高くなる。
【００１０】本発明で用いる遅延剤としては、オキシカ
ルボン酸系、有機リン酸系、糖類等の有機系遅延剤が挙
げられ、特にクエン酸（塩）、グルコン酸（塩）が好ま
しい。遅延剤は、セメント１００重量部に対して０．１
〜５重量部、好ましくは１〜３重量部配合される。０．
１重量部未満では、十分な材料分離抵抗性が得られず、
５重量部を超えると、ゲル時間が長くなり、裏込材の強
度発現性が悪くなる。
ルボン酸系、有機リン酸系、糖類等の有機系遅延剤が挙
げられ、特にクエン酸（塩）、グルコン酸（塩）が好ま
しい。遅延剤は、セメント１００重量部に対して０．１
〜５重量部、好ましくは１〜３重量部配合される。０．
１重量部未満では、十分な材料分離抵抗性が得られず、
５重量部を超えると、ゲル時間が長くなり、裏込材の強
度発現性が悪くなる。
【００１１】本発明の裏込材は、予め調製した前記裏込
材用硬化材と水からなるＡ液と珪酸ソーダからなるＢ液
を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０、好ま
しくは９６：４〜９４：６の比率で混合することにより
製造することができる。この混合割合の範囲外では、裏
込材のゲル化時間が遅くなり、裏込材が充填目的範囲外
に漏洩して材料ロスが多くなる。また、Ａ液における、
裏込材用硬化材と水の混合割合は、ベントナイト及び石
炭灰の含有量によって異なるが、概ね硬化材１００重量
部に対して水５０〜２００重量部、特に１００〜１４０
重量部であるのが好ましい。
材用硬化材と水からなるＡ液と珪酸ソーダからなるＢ液
を、体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０、好ま
しくは９６：４〜９４：６の比率で混合することにより
製造することができる。この混合割合の範囲外では、裏
込材のゲル化時間が遅くなり、裏込材が充填目的範囲外
に漏洩して材料ロスが多くなる。また、Ａ液における、
裏込材用硬化材と水の混合割合は、ベントナイト及び石
炭灰の含有量によって異なるが、概ね硬化材１００重量
部に対して水５０〜２００重量部、特に１００〜１４０
重量部であるのが好ましい。
【００１２】このようにして得られる裏込材は、例えば
地盤の隙間、地山の隙間、構造物と地山の隙間、構造物
中の空間の充填等の空洞に注入して裏込に使用すること
ができる。
地盤の隙間、地山の隙間、構造物と地山の隙間、構造物
中の空間の充填等の空洞に注入して裏込に使用すること
ができる。
【００１３】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。なお、各実施例において、使用した材料は表１
に示すとおりであり、試験方法は以下に示すとおりであ
る。また、シールドトンネルに用いる裏込材の一般的な
特性値は、フロー値は概ね４００mm以上、ブリージング
率は１日で２０％以下、一軸圧縮強度は２４日材齢で２
Ｎ／mm2以上である。
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。なお、各実施例において、使用した材料は表１
に示すとおりであり、試験方法は以下に示すとおりであ
る。また、シールドトンネルに用いる裏込材の一般的な
特性値は、フロー値は概ね４００mm以上、ブリージング
率は１日で２０％以下、一軸圧縮強度は２４日材齢で２
Ｎ／mm2以上である。
【００１４】
【表１】
【００１５】（１）フロー試験：日本道路公団規格ＪＨ
Ｓ Ａ ３１３のエアモルタル及びエアミルクの試験方
法、１．コンシステンシー試験方法、１．２シリンダ法
に準じてフロー値を求めた。
Ｓ Ａ ３１３のエアモルタル及びエアミルクの試験方
法、１．コンシステンシー試験方法、１．２シリンダ法
に準じてフロー値を求めた。
【００１６】（２）ブリージング試験：５００mL用メス
シリンダーにスラリーを５００mL入れ、２４時間静置
後、上部の浮水量を測定し、下式により、ブリージング
率を算出した。 ブリージング率（％）＝浮水量の容積（mL）×１００／
５００
シリンダーにスラリーを５００mL入れ、２４時間静置
後、上部の浮水量を測定し、下式により、ブリージング
率を算出した。 ブリージング率（％）＝浮水量の容積（mL）×１００／
５００
【００１７】（３）圧縮強度試験：ＪＩＳ Ａ １２１
６の土の一軸圧縮試験方法に準じて行った。
６の土の一軸圧縮試験方法に準じて行った。
【００１８】実施例１
表２に示す配合でセメント、石炭灰、ベントナイト及び
遅延剤を混合し、これらの混合物に水を加え、ハンドミ
キサーで２分間混合して、スラリーを調製した。なお、
No.４は、セメント、石炭灰及びベントナイトを混合
し、これに遅延剤を水に溶解したものを加えて混合し
た。得られたスラリーについて、フロー値及び２４時間
後のブリージング率を測定した。結果を表２に併せて示
す。
遅延剤を混合し、これらの混合物に水を加え、ハンドミ
キサーで２分間混合して、スラリーを調製した。なお、
No.４は、セメント、石炭灰及びベントナイトを混合
し、これに遅延剤を水に溶解したものを加えて混合し
た。得られたスラリーについて、フロー値及び２４時間
後のブリージング率を測定した。結果を表２に併せて示
す。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例２
表３に示す配合でセメント、石炭灰、ベントナイト及び
遅延剤を混合し、これらの混合物に水を加え、ハンドミ
キサーで２分間混合して、スラリーを調製した。これら
のスラリーに所定量の水ガラスを混合して、供試体を作
成し、一軸圧縮試験を行った。結果を表３に併せて示
す。なお、ゲルタイムは、カップ倒立法、すなわち、Ａ
液及びＢ液をそれぞれ別のビーカーに計量し、Ａ液をＢ
液が入っているビーカーに（多い量を少ない量の方へ）
投入し、直ちにＡ、Ｂ混合液をＡ液のビーカーに入れ
る。これを速やかに繰り返して流動しなくなる時点をゲ
ルタイムとすることにより測定したものである。このゲ
ルタイムが２０秒以上のものは実用性に劣る。
遅延剤を混合し、これらの混合物に水を加え、ハンドミ
キサーで２分間混合して、スラリーを調製した。これら
のスラリーに所定量の水ガラスを混合して、供試体を作
成し、一軸圧縮試験を行った。結果を表３に併せて示
す。なお、ゲルタイムは、カップ倒立法、すなわち、Ａ
液及びＢ液をそれぞれ別のビーカーに計量し、Ａ液をＢ
液が入っているビーカーに（多い量を少ない量の方へ）
投入し、直ちにＡ、Ｂ混合液をＡ液のビーカーに入れ
る。これを速やかに繰り返して流動しなくなる時点をゲ
ルタイムとすることにより測定したものである。このゲ
ルタイムが２０秒以上のものは実用性に劣る。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】本発明の裏込材用硬化材は、材料分離抵
抗性が向上したものである。また、これを水と混合する
のみで、容易に裏込材Ａ液を調製することができ、作業
性も改善される。
抗性が向上したものである。また、これを水と混合する
のみで、容易に裏込材Ａ液を調製することができ、作業
性も改善される。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０４Ｂ 24:06 Ｃ０４Ｂ 22:08 Ａ
22:08） 111:70
111:70
(72)発明者 高橋 典久
東京都千代田区西神田３−８−１ 太平洋
セメント株式会社内
(72)発明者 広渡 孝
東京都文京区本郷１−28−23弓町秩父ビル
８Ｆ 太平洋ソイル株式会社内
Ｆターム(参考） 2D040 AA06 AB01 BB03 BB09 CA01
CA05 CA10 CB03
4G012 PA06 PA26 PB06 PB13 PB14
PB17 PB39
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント１００重量部に対して石炭灰１
００〜６００重量部、膨潤力２０mL／２ｇ以上のベント
ナイト５〜４０重量部及び遅延剤０．１〜５重量部を含
有する裏込材用硬化材。 - 【請求項２】 請求項１記載の裏込材用硬化材と水から
なるＡ液と、珪酸ソーダからなるＢ液を、体積比でＡ
液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０の比率で混合してなる
裏込材。 - 【請求項３】 予め調製した請求項１記載の裏込材用硬
化材と水からなるＡ液と、珪酸ソーダからなるＢ液を、
体積比でＡ液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０の比率で混
合することを特徴とする裏込材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の裏込材用硬化材と水から
なるＡ液と、珪酸ソーダからなるＢ液を、体積比でＡ
液：Ｂ液＝９８：２〜９０：１０の比率で混合して注入
することを特徴とする裏込方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001312506A JP2003119062A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 裏込材用硬化材及び裏込材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001312506A JP2003119062A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 裏込材用硬化材及び裏込材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003119062A true JP2003119062A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19131154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001312506A Pending JP2003119062A (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 裏込材用硬化材及び裏込材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003119062A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009194A (ja) * | 2005-06-02 | 2007-01-18 | Kyokado Eng Co Ltd | 可塑状ゲル注入材、地盤強化方法、地盤圧入管理方法並びに圧入管理装置 |
| JP2007077392A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-29 | Kyokado Eng Co Ltd | 空洞充填材 |
| JP2015134701A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-07-27 | 太平洋マテリアル株式会社 | セメント組成物および空洞充填材 |
| JP6334784B1 (ja) * | 2017-06-05 | 2018-05-30 | 株式会社マルシン | 埋め戻し方法 |
| CN109809788A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-28 | 中国矿业大学 | 一种粉煤灰基采空区灌浆材料及其制备方法 |
| JP2021130819A (ja) * | 2020-02-19 | 2021-09-09 | 株式会社エステック | 注入材の施工方法 |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001312506A patent/JP2003119062A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2006129884A1 (ja) * | 2005-06-02 | 2009-01-08 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | 可塑状ゲル注入材および地盤強化方法 |
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