JP2004339372A

JP2004339372A - Manufacturing method for fluid filling

Info

Publication number: JP2004339372A
Application number: JP2003137872A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Noguchi; 雅朗野口; Keiji Omori; 啓至大森; Yoshio Arai; 義男新井
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a fluid filling using muddy water as a main raw material, which method, in fabricating the fluid filling by adding a solidifier powder into the muddy water discharged from construction work sites, and the like, prevents its flowability from dropping markedly and gives the one excellent in self-filling nature, homogeneous and having a high quality. <P>SOLUTION: In manufacturing the fluid filling by adding the solidifier powder, such as cement into the muddy water discharged from the construction work sites and the like, the muddy water is in advance added with 0.1% or more and 2.0% or less, based on a weight ratio to the muddy water, of at least one kind of cement materials and lime materials, or with a prescribed amount of an alkali metal salt, and agitated and mixed. Then, the solidifier powder as much as necessary to harden as the fluid filling is added, stirred and mixed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、建設工事に伴って発生する泥水を用いた流動性充填材の製造方法に関するものであり、製造された流動性充填材は、建設構造物の裏込め・埋め戻し、地下空洞の充填、道路下の空隙の充填、水道管やガス管などの埋め戻し等に有効利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設構造物の裏込め・埋め戻し、地下空洞の充填等には、コンクリート、モルタル、砂などの他、建設発生土に泥水や固化材を加えた流動化処理土等も利用されている。
【０００３】
建設発生土の利用に関しては、非特許文献１（「建設発生土利用技術マニュアル」）が発行され、その利用推進を促している。この建設発生土の中で第１種〜第４種に該当する発生土は比較的利用しやすく、再利用率も高い。
【０００４】
これに対し、建設汚泥や泥土、あるいは泥水に当たるものは、その一部が脱水処理後、セメント等の固化材を加えることで、建設工事現場近傍での埋め戻しや空隙の充填等に用いられている程度であり、再利用の範囲が限られ、大部分は産業廃棄物として処理せざるを得ない状況にある。
【０００５】
特に、シールド工事で発生するシールド泥水、浚渫土、アースドリル工法や連続地中壁工法での使用済み掘削安定液などの含水比の高いものはそのまま処分することができず、産業廃棄物として処分するにしろ、何らかの形で有効利用するにしろ、脱水しなければならない場合が多い。
【０００６】
特許文献１には、地盤改良工事や連続地中壁の工事等で発生するベントナイトを含有する泥水に、セメントを含有する汚泥を乾燥させて粉砕したものを固化材として混合し、流動性埋め戻し材として利用することが記載されている。
【０００７】
特許文献２や特許文献３には、泥水シールド工法などで用いる泥水の一部をサイクロン等を備えた設備で分級して濃縮泥水を取り出し、セメント系または石灰系の固化材を加えて埋め戻しや裏込めの材料として有効利用することが記載されている。
【０００８】
また、特許文献４には、建設残土などの被処理土に泥水を混合して流動化処理土を製造する方法において、泥水に含まれる粘土、シルト、ベントナイト成分に着目し、これらを被処理土に混合することで、被処理土のフロー値を１００ｍｍ以上、ブリージング率１％以下となるようにし、これを埋め戻し、裏込め、充填に用いることが記載されている。
【０００９】
この他、特許文献５には、土木工事で発生する特に含水率の高い泥水に水ガラス等を添加した後、セメント系固化材を混合して固化させる泥水固化工法において、攪拌時における泥水粘度を増大させることなく、低コストで固化させる方法として、水ガラスに替えてアルカリ金属の炭酸塩化合物を泥水に添加した後、セメントミルクやセメントモルタルを添加混合する方法が記載されている。
【００１０】
この場合、水ガラスに替えてアルカリ金属の炭酸塩化合物を用いるので、水ガラスを用いた場合のような硬化促進反応による混合物の著しい粘度増加はなくなるとされている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−１４０１５５号公報
【特許文献２】
特開平０４−３１２６９６号公報
【特許文献３】
特開２００１−０９０４８０号公報
【特許文献４】
特開平０７−０８２０８４号公報
【特許文献５】
特開平０５−０７１１１９号公報
【非特許文献１】
建設発生土利用技術マニュアル検討委員会編，「建設発生土利用技術マニュアル」第２版，財団法人土木技術センター発行，平成９年
１０月
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来、建設発生土に密度等を調整した泥水を加えた後、固化材を混合して流動化処理土とする流動化処理工法の他、泥水に、直接、固化材を加えてこれらを攪拌混合し、泥水を固化させる工法が開発されている。
【００１３】
しかし、建設工事に伴って排出される泥水は、その一部が工事現場近傍での埋め戻しや空隙の充填等に用いられる程度であり、大部分は産業廃棄物として多大なコストをかけて廃棄されている。
【００１４】
また、上述のように、セメント等の固化材の添加により充填材として利用されている一部の泥水についても、建設工事現場の限られたスペースに設置された比較的簡易な設備での充填材の製造であるため、高品質のものを製造することは難しい。
【００１５】
特に、このような泥水中にコロイド粒子が多く存在する場合、セメント等の固化材粉末を混合して、埋め戻しや裏埋め等に用いるための流動性充填材を製造しようとしても、固化材を添加した数十秒後には泥水中のコロイド分が凝集し、一時的に流動性が著しく低下する。
【００１６】
それにより、最悪の場合、混合中のミキサが停止する。そのような場合、水を加えるか、あるいは流動化剤を添加するといったことが行われているが、材料分離によるブリージング水が生じるなど、何れの方法も硬化後の流動性充填材の品質に影響を与える恐れがある。
【００１７】
また、上記のようなミキサの停止に至らないまでも、得られた流動性充填材のフローロス（経時変化による流動性の低下）により、流動性充填材として使用できなくなることもある。
【００１８】
本願発明は、従来技術における上述のような課題の解決を図ったものであり、建設工事現場から排出される泥水にセメント等の固化材粉末を加えて流動性充填材を製造する際に、所定の前処理を行うことで、該泥水と該固化材粉末との混練時の流動性が著しく低下するのを防止するとともに、得られる流動性充填材は自己充填性に優れ、均質で高品質となる、泥水を主原料とした流動性充填材の製造方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、泥水に固化材を加えてなる流動性充填材の製造方法であって、該泥水に所要量の固化材を加えて攪拌混合し流動性充填材とする前に、該固化材とは別に、添加剤として該泥水に対し重量比で０．１％以上、かつ２．０％以下のセメント系材料および石灰系材料のうちの少なくとも１種以上をあらかじめ加えて攪拌混合しておくことを特徴とするものである。
【００２０】
本願の請求項２に係る発明は、泥水に固化材を加えてなる流動性充填材の製造方法であって、該泥水に所要量の固化材を加えて攪拌混合し流動性充填材とする前に、該固化材とは別に、添加剤として該泥水にアルカリ金属塩をあらかじめ加えて攪拌混合しておくことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項３は、請求項１または２に係る流動性充填材の製造方法において、前記所要量の固化材を加えるまで、前記添加剤を加えた泥水をアジテートしながら貯留しておくことを限定したものである。
【００２２】
請求項４は、請求項１、２または３に係る流動性充填材の製造方法において、前記泥水が、建設工事に伴って発生する泥水または該泥水を原料として密度を調整した調整泥水である場合を限定したものである。
【００２３】
なお、一般に「泥土」および「泥水」という言葉は、明確に区別されずに用いられている場合も多く、本願発明における「泥水」には、含水量が多い泥土であって泥水と区別できないものや、泥土に水その他の水分を加えたもの、その他の含水比が高い建設汚泥なども含まれる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の流動性充填材の製造方法の具体的な実施形態について説明する。
【００２５】
本願の請求項１に係る発明に関し、本願の発明者らは、種々の研究を行った結果、泥水にあらかじめ少量のセメント、生石灰、消石灰、セメント水和生成物等、セメント系材料および石灰系材料のうちの少なくとも１種以上を添加し、これを攪拌混合しておき、その後に流動性充填材としての硬化性を与えるために必要な量の固化材を加えて攪拌混合することで、特に該泥水に該固化材粉末を加えて攪拌混合した際も混練物の著しい流動性低下を起こすことなく、流動性充填材を製造できることを発見し、本発明を完成した。
【００２６】
すなわち、請求項１に係る発明において、あらかじめ添加されるセメント系材料または石灰系材料は、泥水に固化材（特に固化材粉末）を加えて流動性充填材を製造する際、短時間のうちにその流動性が著しく低下するのを防止する目的で、予め添加剤の一種として加えるものであり、固化材がセメント系材料あるいは石灰系材料からなる場合、固化材と同じものを使用することもできる。
【００２７】
ただし、これら添加剤としてのセメント系材料または石灰系材料は、それが材料組成として固化材と同じである場合も、配合設計における量および添加または混合を行う時期で明確に区別することができるものであり、その量は流動性充填材の主原料である泥水に対し、重量比で０．１％以上、かつ２．０％以下としている。
【００２８】
すなわち、本願の発明者らは、泥水にあらかじめ少量添加されるセメント系材料およびまたは石灰系材料のトータルの添加量を、重量比で、０．１％以上、かつ２．０％以下とすることで、その後の該泥水と該固化材（特に固化材粉末）との攪拌混合において混練物の流動性が著しく低下するのを防止し、自己充填性に優れ、かつ均質で高品質の流動性充填材が得られることを見出したのである。
【００２９】
本発明で用いる泥水は、例えば杭施工のためのアースドリル工法や連続地中壁工法等で排出される使用済み掘削安定液、シールド工法によるトンネル施工等におけるシールド発生泥水、あるいはそのシールド発生泥水を工事現場に設置したサイクロンや濾過装置、その他の分級・脱水装置を備えた泥水濃縮設備で処理し、主として微細な固形分粒子のみを含むようにした濃縮泥水などが挙げられる。また、複数の種類の泥水を混合し、密度調整や成分調整等をした混合泥水（調整泥水）でもよい。
【００３０】
固化材を加えて攪拌混合し、流動性充填材とする際の泥水は、密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上のものを用いるのが好ましい。泥水中の固形分粒子の粒度分布や泥水中に混入している他の成分の性質等にもよるが、通常、密度が１．２５ｇ／ｃｍ^３未満では一般的に含水比が高過ぎ、該泥水に固化材を攪拌混合して得られる流動性充填材に材料分離が生じたり、ブリージング水が発生する恐れがあり、また固化材を大量に必要とする場合がある。
【００３１】
ただし、泥水中にモンモリロナイト等の膨潤作用を持つ粘土が存在し、泥水としての粘性が高い場合等には、密度１．２ｇ／ｃｍ^３程度の泥水を使用することができる。
【００３２】
泥水の密度がこれより低い場合には、脱水処理を行ったり、スラグ、石炭灰等の無機質微粉末を添加するか、あるいはより密度の高い泥水または泥土等を混合するなどして泥水の密度を、適用対象に応じた密度に調整することができる。
【００３３】
また、これらの泥水の密度は１．５ｇ／ｃｍ^３以下であることが望ましい。密度が１．５ｇ／ｃｍ^３より大きい場合、十分な流動性が得にくかったり、密度を下げるために水あるいは密度の小さい泥水などを混合すると材料分離を生じやすくなったり、それに伴い、多量の流動化剤、分散剤、その他の添加剤を必要とする場合があるためである。
【００３４】
請求項１に係る発明では、上述のような泥水に対し、わずかなセメント、生石灰、消石灰、あるいはセメント水和生成物などのセメント系材料および石灰系材料の１種以上を添加し、攪拌混合しておく。これらを添加した直後は泥水の流動性が低下するが、攪拌を継続して行うことにより次第に流動性が回復してくる。
【００３５】
これらの添加は、固化材を加えて攪拌混合する前段階において、上述の泥水を貯留タンクなどに貯留している状態で行うのが好ましく、貯留されている泥水の量や特性、含有成分、充填材としての用途等に応じ、前述のように泥水に対し、重量比で０．１％以上、かつ２．０％以下の範囲で加える。
【００３６】
添加方法は粉体の状態でも、水に分散させた懸濁液の状態でも可能であるが、懸濁液を使用すると、泥水との混合が容易に行われる。また、添加後は１時間以上攪拌を行うことが望ましい。
【００３７】
添加するセメント系材料およびまたは石灰系材料の添加量を、泥水に対し重量比で２．０％以下としたのは、２．０％を超えると上記泥水の流動性が回復し難くなり、貯留タンクでの攪拌混合がし難くなるとともに、固化材添加直後の流動性も悪くなるからである。
【００３８】
また、０．１％以上としたのは、０．１％未満では前記泥水と固化材（特に固化材粉末）との攪拌混合における混練物の流動性の改善に関し、顕著な効果が得られないからである。
【００３９】
固化材としては、市販のセメント系固化材、生石灰系固化材や、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメントの他、高炉セメント、フライアッシュセメントなどの混合セメントなどを用いることができる。
【００４０】
また、比重や粒度を調整した高品質の石炭灰を上記セメントに大量に混合したものを固化材として、該泥水に攪拌混合した場合、ブリージング率が小さく、流動性、減水性に優れた流動性充填材が得られる。
【００４１】
一般に上述した各種固化材の添加量は、固化材自体の特性の他、泥水の密度あるいは含水比、泥水中の固形分粒子の量、粒度分布等によっても異なるが、固化材としてセメント系固化材や生石灰系固化材を用いる場合は、通常、泥水に対し概ね５０〜３００ｋｇ／ｍ^３添加する。上記各種固化材は水に分散させたスラリーやミルクで添加してもよいが、通常は粉末のままで添加される。
【００４２】
上記の条件において、十分な流動性が得られない場合、あるいはフローロスが著しい場合には、流動化剤を用いることもある。
【００４３】
流動化剤としては、ポリカルボンサン系やナフタレン系等の流動化剤、コンクリート用のＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤等を用いると、初期のフロー値を高くすることができる。また、グルコン酸、クエン酸、単糖類、二糖類等のセメント水和反応遅延性のものを用いると、フローロスが小さくなり、安定した流動性を得ることができる。
【００４４】
ただし、これらを添加した場合にはブリージングが発生する恐れがあり、その場合は、得られる流動性充填材のフロー値が概ね４００ｍｍ以下となるように流動化剤の添加量を調整することでブリージングの発生を回避する。
【００４５】
本願の請求項２に係る発明に関し、本願の発明者らは、請求項１に係る発明の場合と同様に、泥水にあらかじめアルカリ金属塩を添加して、これを攪拌混合しておき、その後、この泥水に固化材を加えて攪拌混合することで、この固化材（特に固化材粉末）を加えて攪拌混合した際も、混練物の著しい流動性の低下を起こすことなく、流動性充填材を製造できることを発見した。ここで用いる泥水も前記と同様の泥水である。
【００４６】
本発明で添加するアルカリ金属塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム等があり、後述するようにその効果を実験的に確認している。
【００４７】
アルカリ金属塩の添加量に関しては、泥水に対し重量比で０．２％以上において、前記泥水と固化材粉末との攪拌混合における混練物の流動性の改善に関し、顕著な効果が見られる。上限は特に限定されないが、流動性の改善効果に関しては１．０％で十分であると考えられ、２．０％を超えて添加することはメリットが少ない。
【００４８】
このアルカリ金属塩の添加による前記改善効果は、前記セメント系材料や石灰系材料による同効果に比べ概して著しい。したがって、このアルカリ金属塩の添加は、前記泥水がもともと粘性が高い場合や前記請求項１に係る方法では十分効果が得られない場合に行うと効果的である。固化材は、前記と同様のものでよい。また、添加量も前記と同様である。
【００４９】
本願の請求項３に係る発明は、添加剤を加えた泥水を固化材を加えるまで、アジテートしながら貯留しておくというものであるが、貯留の際にアジテートすることで、泥水中の固形分粒子が沈降したり、特に泥水中に硬化性成分や凝集成分が混入している場合、タンク内の沈澱物が硬化したり、貯留中に流動性が低下し、ポンプ等による濃縮泥水の混合タンクへの圧送に支障をきたしたり、製造される流動性充填材の品質低下をもたらすのを防ぐことができる。
【００５０】
添加剤を加えた泥水をアジテートするための攪拌手段としては、水平翼をモーターの駆動により回転させる形式のものが一般的であるが、泥水中にエアーを送り込む形式のものなどでもよく、その形態や攪拌の方式は特に限定されない。また、泥水のアジテートは、必ずしも常時行う必要はなく、例えば処理対象となる泥水の密度や特性に応じて、ある時間ごとインターバルを設けて行うのでもよい。
【００５１】
本願の請求項４に係る発明は、前記泥水として建設工事に伴って発生する泥水または該泥水を原料として密度を調整した調整泥水を用いるものであり、従来、そのほとんどを産業廃棄物として費用をかけて廃棄せざるを得なかった建設工事現場から発生する泥水を主原料として、流動性充填材として有効利用することができる。
【００５２】
また、密度の調整により、流動性および充填性に優れ、材料分離がなく、硬化後についても裏込め材や埋め戻し材、空洞充填材等としてより緻密で強度の高い硬化物が得られる。
【００５３】
さらに、本願の各請求項に係る発明は、特に建設工事で発生する泥水を大量処理して流動性充填材を製造するための専用の処理プラントでの製造に適用することでその効果が大きい。このようなプラントは、泥水が排出される建設工事現場の近傍ではなく、むしろ需要地である流動性充填材による埋め戻し・裏込め工事、空洞の充填工事等が行われる建設工事現場の近傍に建設することが望ましい。
【００５４】
その理由は、本願発明によれば、泥水に固化材を攪拌混合した後も、流動性充填材をアジテータトラック等で需要地まで輸送する間のある程度の時間は流動性の著しい低下が阻止されるものの、輸送時間が長時間になると固化材による固化反応が進むため流動性の低下は避けられず、流動性の充填材として十分機能しなかったり、品質の低下を招く恐れがあるためである。
【００５５】
また、特にプラント等で製造する場合、固化材を泥水に混合する前段階においては、泥水を大型のタンクに貯留しておき、泥水中の固形分粒子が沈澱したり、泥水の流動性が低下しないように、例えば貯留タンクに設けた回転翼をゆっくり回し、泥水をアジテートしながら貯留することが望ましい。そのようなアジテートは、必ずしも常時行う必要はなく、例えば処理対象となる個々の泥水の密度や特性に応じて、ある時間ごとインターバルを設けて行うのでもよい。
【００５６】
次に、本願の請求項１に係る流動性充填材の製造方法の効果を確認するために行った試験の試験方法およびその試験結果について説明する。
【００５７】
実施例および比較例で使用した材料を表１に、配合を表２に示す。
【００５８】
【表１】

【００５９】
【表２】

【００６０】
この試験に用いた泥水（調整泥水）は、シールド工事現場における発生泥水を、工事現場に設置したサイクロンを備えた泥水濃縮設備で分級・脱水した密度１．４５ｇ／ｃｍ^３の濃縮泥水を、工業用水で密度１．３０ｇ／ｃｍ^３に調整したものである。
【００６１】
表２の配合における試料の作製および試験手順は以下の通りである。
【００６２】
▲１▼ 泥水に添加剤（普通ポルトランドセメント）を加えてホバートミキサで１０分混合し、１日以上置いたものを使用した。
【００６３】
▲２▼ 固化材粉末を１ｍ^３に対して１００ｋｇとなるように加えて、ホバートミキサで２分混合して、流動性充填材を作製した。
【００６４】
▲３▼ フロー値の測定
固化材粉末（高炉セメントＢ種）の添加直後の試料、および６０分間静置した後に再びホバートミキサで２分間攪拌した後の試料について、フロー値の測定を行った。
フロー値の測定は、日本道路公団規格ＪＨＳＡ３１３「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シリンダー法に準じて、水平板上に高さ８０ｍｍ、直径８０ｍｍの中空円筒状シリンダーを置き、試料を充填して、シリンダーを引き上げた時の試料の広がりを測定した。
【００６５】
▲４▼ ブリージング率の測定
ブリージング率は、土木学会基準のブリージング袋に試料５００ｃｍ^３を充填し、２４時間静置した後、浮き水量を測定し、ブリージング率を算出した。
【００６６】
▲５▼ 一軸圧縮強さの測定
一軸圧縮強さは、直径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍの供試体を作成し、ビニール袋で密閉し、２０℃で材齢２８日まで養生した後、ＪＩＳＡ１２１６「土の一軸圧縮試験方法」に準じて測定した。
【００６７】
表３は、上記実施例および比較例についての試験結果をまとめたものである。
【００６８】
【表３】

【００６９】
表３に示されるように、本発明の流動性充填材は、流動性がよく、ブリージングも発生せず、強度発現もよい。したがって、従来の流動化処理土や裏込め材と比べても同等以上の性能を有するものである。
【００７０】
流動性充填材としての基準値は、充填する場所により異なるが、代表的な値として充填時（この例では６０分後を想定）のフロー値が１６０ｍｍ以上、ブリージング率１％未満、材令２８日での一軸圧縮強さが２００ｋＮ／ｍ^２以上であることが好ましい。また、製造時における固化材添加直後のフロー値は１８０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００７１】
試料Ｎｏ．１、２では、固化材粉末を添加する前の泥水のフロー値は、６００ｍｍを超えていた（計測できず）。
【００７２】
試料Ｎｏ．１（比較例１）の試験結果から判るように、これに固化材粉末を添加して流動性充填材を製造した場合のフロー値は３６０ｍｍとなり、流動性が著しく低下した。
【００７３】
これに対し、試料Ｎｏ．２〜４（実施例１〜３）の試験結果から判るように、前処理として添加剤を加えて攪拌混合しておいた場合には、固化材粉末を添加した後のフロー値の低下が抑制される。
【００７４】
特に、添加剤（普通ポルトランドセメント）を重量比で１％以上添加すると、フロー値が４００ｍｍを超える（試料Ｎｏ．３、４、すなわち実施例２、３）。また、添加剤を重量比で０．１％添加した場合、添加直後のフロー値は３７０ｍｍであるが、ブリージング率は改善された（試料Ｎｏ．２、すなわち実施例１）。
【００７５】
前処理としての添加剤添加量を重量比で３％とした場合、固化材添加直後のフロー値は改善されたが、添加剤添加後の調整泥水の流動性が悪くなり、泥水を貯留する際のアジテートが困難となった（試料Ｎｏ．５、すなわち比較例２）。
【００７６】
したがって、本発明では、添加剤の添加量を、泥水に対し重量比で０．１％以上、かつ２．０％以下とした。
【００７７】
次に、本願の請求項２に係る流動性充填材の製造方法の効果を確認するために行った試験の試験方法およびその試験結果について説明する。
【００７８】
実施例および比較例で使用した材料を表４に、配合を表５に示す。
【００７９】
【表４】

【００８０】
【表５】

【００８１】
この試験に用いた泥水（調整泥水）は、シールド工事現場における発生泥水を、工事現場に設置したサイクロンを備えた泥水濃縮設備で分級・脱水した密度１．５３ｇ／ｃｍ^３の濃縮泥水と、基礎杭の施工現場から排出されたアースドリル掘削工事の使用済み掘削安定液（密度１．０７ｇ／ｃｍ^３）を混合して、密度１．３０ｇ／ｃｍ^３に調整したものである。
【００８２】
この濃縮泥水は請求項１に係る流動性充填材の製造方法について行った試験のものと同様のものである。
【００８３】
表５の配合における試料の作製および試験手順においては、まず、泥水に前処理用添加剤としてアルカリ金属塩を添加し、十分に溶解混合した後、固化材粉末を添加してホバートミキサで２分混合した。
【００８４】
フロー値の測定、ブリージング率の測定、および一軸圧縮強度の測定は、前述した請求項１に係る流動性充填材の製造方法について行った試験の場合と同様である。
【００８５】
表６は、上記実施例および比較例についての試験結果をまとめたものである。
【００８６】
【表６】

【００８７】
この場合も、表６に示されるように、本発明の流動性充填材は、流動性がよく、ブリージングも発生せず、強度発現もよく、従来の流動化処理土や裏込め材と比べても同等以上の性能を有するものである。
【００８８】
固化材添加後のフロー値の低下が著しい泥水の場合、請求項１に係るセメント系材料や石灰系材料で前処理を行っても流動性があまり改善されない。その場合は、アルカリ金属塩を泥水に混合し、この泥水を用いて流動性充填材を製造するとよりフローの低下を抑制することができる。
【００８９】
添加剤による前処理を行わなかった試料Ｎｏ．６（比較例３）では、固化材粉末を添加する前の泥水のフロー値は、６００ｍｍを超えていた（計測できず）が、これに固化材粉末を添加するとフロー値は１８０ｍｍとなり、流動性が著しく低下し、その後のフローロスにより６０分経過後には流動性を失い、流動性充填材としての充填性は得られなかった。
【００９０】
流動化剤を使用して流動性を回復させることが考えられ、試料Ｎｏ．７（比較例４）においてグルコン酸系の流動化剤を添加した結果、流動性は改善された。しかし、ブリージング率が１％を超え、強度も低下した。
【００９１】
また、試料Ｎｏ．８（比較例５）のように水を加えて密度を小さくすることが考えられるが、この場合もブリージング率が大きくなり、強度も低下するので不適である。
【００９２】
試料Ｎｏ．９〜１２（実施例４〜７）のように、泥水に添加剤としてナトリウム塩、カリウム塩であるアルカリ金属塩を添加した場合には、添加剤の添加直後に若干流動性の低下が見られたものの、高い流動性を保つことができた。これに固化材粉末（セメント）を添加し、混合攪拌することで流動性充填材を製造したが、添加剤を添加しない場合と異なり、高い流動性を保つことができた。
【００９３】
また、試料Ｎｏ．１３（比較例６）では、アルカリ土類金属化合物の水酸化カルシウムを添加したが、添加剤混合直後にこわばりを生じ、流動性が著しく低下した。また、その後のフローロスにより６０分経過後のフロー値は１４０ｍｍとなり充填性の面でも不適である。
【００９４】
また、試料Ｎｏ．１４（比較例７）に示すように、固化剤粉末と同時に添加剤を混合した場合も、無添加の場合と同様、固化材添加直後に流動性が著しく低下し、その後のフローロスも大きく、６０分経過後には流動性を失い、流動性充填材としては不適となった。
【００９５】
【発明の効果】
本願発明は、従来、そのほとんどを産業廃棄物として費用をかけて廃棄せざるを得なかった建設工事現場等から発生する泥水を流動性充填材の主原料として有効利用するものであり、製造された流動性充填材は自己充填性が高い状態で、裏込めや埋め戻し、空隙の充填等に利用でき、かつ硬化後に必要な強度が均質に得られる。
【００９６】
特に、泥水と固化材粉末とを攪拌混合して流動性充填材を製造する際には、セメント系材料または石灰系材料、あるいはアルカリ金属塩の泥水への添加混合といった本願発明の前処理を行うことにより、上記攪拌混合時の混練物の流動性低下やその後の著しいフローロスが防止されるので、効率良く、高品質の流動性充填材が得られる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a fluid filler using muddy water generated during construction work, and the produced fluid filler is used for backfilling / backfilling a construction structure and filling an underground cavity. It can be effectively used for filling gaps under roads and backfilling water pipes and gas pipes.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for backfilling and backfilling construction structures, filling underground cavities, etc., in addition to concrete, mortar, sand, etc., fluidized soil obtained by adding muddy water and solidification material to construction soil has been used. .
[0003]
Regarding the use of construction waste soil, Non-Patent Document 1 (“Construction Waste Use Technology Manual”) has been issued, and the use promotion has been promoted. Among the construction soils, the soils corresponding to the first to fourth types are relatively easy to use and have a high reuse rate.
[0004]
In contrast, construction sludge, mud, or muddy water is used for backfilling and filling voids near the construction site by adding a solidifying material such as cement after dehydration of a part of the sludge. The extent of reuse is limited, and most of them must be treated as industrial waste.
[0005]
In particular, high-moisture content such as shield muddy water, dredged soil, used drilling stabilization liquid in the earth drilling method or the continuous underground wall method that can be generated during shield construction cannot be disposed of as it is, and is disposed of as industrial waste. Regardless of whether you use it in any way or not, you often have to dehydrate it.
[0006]
Patent Literature 1 discloses that a sludge containing cement is dried and ground and mixed with a muddy water containing bentonite generated in ground improvement work, construction of a continuous underground wall, or the like as a solidifying material, and the fluid is backfilled. It is described that it is used as a material.
[0007]
Patent Literature 2 and Patent Literature 3 disclose concentrated muddy water by using a facility equipped with a cyclone or the like to extract part of muddy water used in the muddy water shield method, etc. It describes that it is effectively used as a backfill material.
[0008]
Patent Document 4 discloses a method for producing fluidized treated soil by mixing muddy water with soil to be treated, such as construction residual soil, and focuses on clay, silt, and bentonite components contained in the muddy water. Describes that the flow value of the soil to be treated is adjusted to 100 mm or more and the breathing rate to 1% or less, and the mixed soil is used for backfilling, backfilling, and filling.
[0009]
In addition, Patent Literature 5 discloses a mud solidification method in which a water glass or the like is added to mud having a particularly high water content generated in civil engineering work, and a cement-based solidifying material is mixed and solidified. As a method of solidifying at low cost without increasing the amount, a method of adding an alkali metal carbonate compound to muddy water instead of water glass and then adding and mixing cement milk or cement mortar is described.
[0010]
In this case, since an alkali metal carbonate compound is used in place of water glass, it is said that there is no significant increase in viscosity of the mixture due to a curing acceleration reaction as when water glass is used.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-10-140155
[Patent Document 2]
JP-A-04-31696
[Patent Document 3]
JP 2001-090480 A
[Patent Document 4]
JP-A-07-082084
[Patent Document 5]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-071119
[Non-patent document 1]
The Committee for Reviewing the Manual for Construction Earth Use Technology, edited by the “Manual for Construction Earth Use Technology”, 2nd edition, published by the Japan Civil Engineering Technology Center, 1997
October
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, after adding muddy water whose density and the like have been adjusted to the soil generated by construction, in addition to the fluidization treatment method in which the solidified material is mixed to obtain a fluidized treated soil, the solidified material is directly added to the muddy water. A method of stirring and mixing these to solidify muddy water has been developed.
[0013]
However, part of the muddy water discharged during construction work is used for backfilling and filling voids near the construction site, and most of it is disposed of at great cost as industrial waste. Have been.
[0014]
In addition, as described above, some muddy water used as a filler by the addition of a solidifying material such as cement is also filled with relatively simple equipment installed in a limited space at a construction site. Therefore, it is difficult to produce high-quality products.
[0015]
In particular, when a large amount of colloidal particles are present in such muddy water, even if an attempt is made to mix a solidifying material powder such as cement to produce a fluid filler for use in backfilling and backfilling, the solidified material is used. Several tens of seconds after the addition, the colloidal components in the mud are agglomerated, and the fluidity temporarily decreases significantly.
[0016]
Thereby, in the worst case, the mixer during mixing is stopped. In such a case, water is added or a fluidizing agent is added, but any of these methods affects the quality of the fluidized filler after curing, such as the generation of breathing water due to material separation. May be given.
[0017]
Even if the mixer is not stopped as described above, the obtained fluid filler may not be usable as a fluid filler due to flow loss (decrease in fluidity due to aging).
[0018]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and when producing a fluid filler by adding a solidifying material powder such as cement to muddy water discharged from a construction site, By performing the pre-treatment, while preventing the fluidity during kneading of the muddy water and the solidified material powder from remarkably decreasing, the obtained fluid filler is excellent in self-filling property, uniform and high quality. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fluid filler using muddy water as a main raw material.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present application is a method for producing a fluid filler by adding a solidifying material to muddy water, wherein a required amount of the solidifying material is added to the muddy water, and the mixture is stirred and mixed to form a fluidizable filler. In addition to the solidified material, at least one of a cement-based material and a lime-based material in a weight ratio of 0.1% or more and 2.0% or less with respect to the mud is added in advance as an additive. It is characterized by stirring and mixing.
[0020]
The invention according to claim 2 of the present application is a method for producing a fluid filler by adding a solidifying material to mud, and adding a required amount of the solidifying material to the mud and stirring and mixing the mud to form a fluid filler. In addition, separately from the solidifying material, an alkali metal salt is added in advance to the muddy water as an additive, followed by stirring and mixing.
[0021]
Claim 3 restricts the method of manufacturing the fluid filler according to claim 1 or 2, wherein the muddy water to which the additive is added is stored while agitating until the required amount of the solidifying material is added. Things.
[0022]
According to a fourth aspect, in the method for producing a fluid filler according to the first, second or third aspect, the muddy water is muddy water generated during construction work or adjusted muddy water whose density is adjusted using the muddy water as a raw material. Is limited.
[0023]
In general, the words “mud” and “mud” are often used without being clearly distinguished, and “mud” in the present invention is mud having a high water content and cannot be distinguished from mud. And mud soil added with water or other moisture, and other construction sludge with a high water content.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the method for producing a flowable filler according to the present invention will be described.
[0025]
As for the invention according to claim 1 of the present application, the inventors of the present application have conducted various studies, and as a result, a small amount of cement, quick lime, slaked lime, cement hydrated product, etc., have been added to muddy water in advance. At least one of these is added, and the mixture is stirred and mixed, and thereafter, an amount of a solidifying material necessary for imparting curability as a flowable filler is added, and the mixture is stirred and mixed. The present inventors have discovered that a fluid filler can be produced without significantly lowering the fluidity of the kneaded product even when the solidified material powder is added to the muddy water and stirred and mixed, thereby completing the present invention.
[0026]
That is, in the invention according to the first aspect, the cement-based material or the lime-based material added in advance can be produced in a short time when a solidifying material (particularly solidified material powder) is added to muddy water to produce a fluid filler. For the purpose of preventing the fluidity from remarkably lowering, it is added in advance as a kind of additive, and when the solidifying material is made of a cement-based material or a lime-based material, the same material as the solidifying material can be used. .
[0027]
However, cement-based materials or lime-based materials as these additives, even when they are the same as the solidified material in the material composition, can be clearly distinguished by the amount in the formulation design and the timing of addition or mixing. The amount is 0.1% or more and 2.0% or less by weight based on the muddy water which is the main raw material of the fluid filler.
[0028]
That is, the inventors of the present application set the total addition amount of the cement-based material and / or the lime-based material to be added in a small amount to the muddy water in a weight ratio of 0.1% or more and 2.0% or less. In the subsequent stirring and mixing of the muddy water and the solidified material (particularly the solidified material powder), it is possible to prevent the fluidity of the kneaded material from remarkably lowering, to have excellent self-filling properties, and to achieve uniform and high quality fluid filling They found that wood could be obtained.
[0029]
The muddy water used in the present invention is, for example, a used drilling stabilizing liquid discharged by an earth drilling method or a continuous underground wall method for pile construction, a shield generating muddy water in a tunnel construction by a shield method, or a shield generating muddy water. Examples include concentrated muddy water that is treated in a mud concentrating facility equipped with a cyclone, a filtration device, and other classification / dehydration devices installed at a construction site, and mainly contains only fine solid particles. Further, a mixed muddy water (adjusted muddy water) obtained by mixing a plurality of types of muddy water and adjusting the density, the component, and the like may be used.
[0030]
The muddy water when the solidified material is added and stirred and mixed to form a fluid filler has a density of 1.2 g / cm. ³ It is preferable to use the above. The density is usually 1.25 g / cm, although it depends on the particle size distribution of the solid particles in the muddy water and the properties of other components mixed in the muddy water. ³ If it is less than 10%, the water content is generally too high, and the fluidized filler obtained by stirring and mixing the solidified material with the muddy water may cause material separation or generate breathing water. It may be.
[0031]
However, when clay having a swelling action such as montmorillonite exists in the muddy water and the viscosity of the muddy water is high, the density is 1.2 g / cm. ³ Degree of mud can be used.
[0032]
When the density of the mud is lower than this, the density of the mud is reduced by dehydrating, adding inorganic fine powder such as slag, coal ash, or mixing higher density mud or mud. The density can be adjusted according to the application object.
[0033]
The density of these muddy water is 1.5 g / cm ³ It is desirable that: 1.5g / cm density ³ If it is larger, it is difficult to obtain sufficient fluidity, or if water or low-density mud is mixed to lower the density, material separation tends to occur.Accordingly, a large amount of fluidizer, dispersant, other This is because an additive may be required.
[0034]
In the invention according to claim 1, one or more of cement-based materials and lime-based materials such as a slight amount of cement, quick lime, slaked lime, or cement hydrated products are added to the above-mentioned muddy water, and the mixture is stirred and mixed. Keep it. Immediately after these are added, the fluidity of the mud drops, but the fluidity gradually recovers by continuing stirring.
[0035]
These additions are preferably performed in a state in which the above-described muddy water is stored in a storage tank or the like before the solidification material is added and agitated and mixed. As described above, depending on the use as a material, it is added to the muddy water in a weight ratio of 0.1% or more and 2.0% or less.
[0036]
The addition method can be in the form of powder or in the form of a suspension dispersed in water. However, if a suspension is used, mixing with muddy water is easily performed. After addition, it is desirable to stir for 1 hour or more.
[0037]
The reason why the added amount of the cement-based material and / or the lime-based material to be added is 2.0% or less with respect to the muddy water is that if it exceeds 2.0%, the fluidity of the muddy water is hardly recovered, and This is because stirring and mixing in the tank becomes difficult, and the fluidity immediately after the addition of the solidifying material is also deteriorated.
[0038]
The reason why the content is set to 0.1% or more is that if it is less than 0.1%, a remarkable effect cannot be obtained with respect to the improvement of the fluidity of the kneaded material in the stirring and mixing of the muddy water and the solidified material (particularly, the solidified material powder). Because.
[0039]
As the solidifying material, commercially available cement-based solidifying material, quick lime-based solidifying material, mixed cement such as blast furnace cement, fly ash cement, etc., in addition to ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, and the like can be used. it can.
[0040]
In addition, when a large amount of high-quality coal ash whose specific gravity or particle size is adjusted is mixed with the cement in a large amount as a solidifying material and stirred and mixed with the muddy water, the bleeding rate is small, the fluidity is excellent, and the fluidity is excellent in water reduction. A filler is obtained.
[0041]
Generally, the amount of the various solidifying materials described above varies depending on the density or water content of the mud, the amount of solid particles in the mud, the particle size distribution, etc., in addition to the characteristics of the solidified material itself. When using lime or solidified lime-based solidification material, it is generally about 50 to 300 kg / m against muddy water. ³ Added. The above various solidifying materials may be added as a slurry or milk dispersed in water, but are usually added as powder.
[0042]
Under the above conditions, if sufficient fluidity cannot be obtained, or if flow loss is significant, a fluidizing agent may be used.
[0043]
The initial flow value can be increased by using a polycarboxysan-based or naphthalene-based fluidizing agent, an AE agent for concrete, an AE water reducing agent, a high-performance AE water reducing agent, or the like. In addition, if a cement hydration reaction retardant such as gluconic acid, citric acid, monosaccharide, disaccharide or the like is used, the flow loss can be reduced and stable fluidity can be obtained.
[0044]
However, when these are added, bleeding may occur. In such a case, the bleeding is performed by adjusting the amount of the fluidizing agent so that the flow value of the obtained fluid filler is approximately 400 mm or less. Avoid the occurrence of
[0045]
Regarding the invention according to claim 2 of the present application, the inventors of the present application add an alkali metal salt to muddy water in advance and stir and mix the same as in the case of the invention according to claim 1, and then, By adding the solidified material to the muddy water and stirring and mixing, even when the solidified material (particularly the solidified material powder) is added and stirred and mixed, the fluidity of the kneaded material is not significantly reduced, and the fluid filler is removed. Discovered that it can be manufactured. The mud used here is the same mud as described above.
[0046]
Examples of the alkali metal salt to be added in the present invention include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, potassium carbonate, potassium hydroxide and the like, and the effects thereof have been experimentally confirmed as described later.
[0047]
Regarding the addition amount of the alkali metal salt, when the weight ratio to the muddy water is 0.2% or more, a remarkable effect can be seen on the improvement of the fluidity of the kneaded material in the stirring and mixing of the muddy water and the solidifying material powder. Although the upper limit is not particularly limited, 1.0% is considered to be sufficient for the effect of improving the fluidity, and adding more than 2.0% has little merit.
[0048]
The improvement effect by the addition of the alkali metal salt is generally remarkable compared with the effect by the cement material or the lime material. Therefore, it is effective to add the alkali metal salt when the muddy water has inherently high viscosity or when the method according to claim 1 is not sufficiently effective. The solidifying material may be the same as described above. The amount of addition is the same as above.
[0049]
The invention according to claim 3 of the present application is to store the muddy water to which the additive has been added while agitating until the solidifying material is added. When particles settle, especially when hardening or coagulating components are mixed in the mud, the sediment in the tank hardens, the fluidity decreases during storage, and the concentrated mud mixed with a pump etc. It can be prevented from hindering the pumping of the liquid filler into the container or causing the quality of the produced flowable filler to deteriorate.
[0050]
As a stirring means for agitating the muddy water to which the additive is added, a type in which the horizontal wing is rotated by driving a motor is generally used, but a type in which air is fed into the muddy water may be used. The method of stirring and stirring is not particularly limited. Further, the agitation of the muddy water need not always be performed, but may be performed at intervals of a certain time, for example, according to the density and characteristics of the muddy water to be treated.
[0051]
The invention according to claim 4 of the present application uses, as the muddy water, muddy water generated during construction work or adjusted muddy water whose density has been adjusted using the muddy water as a raw material. Muddy water generated from construction sites that had to be disposed of over time can be effectively used as a flowable filler as a main raw material.
[0052]
Further, by adjusting the density, it is possible to obtain a denser and higher-strength cured product having excellent fluidity and filling properties, no material separation, and as a backfill material, a backfilling material, a cavity filling material and the like even after curing.
[0053]
Further, the effect of the invention according to each claim of the present application is particularly large when applied to production in a dedicated treatment plant for producing a fluid filler by mass-treating muddy water generated in construction work. Such a plant is not located near the construction site where muddy water is discharged, but rather near the construction site where backfilling and backfilling work with liquid filler, which is a place of demand, and filling work for cavities are performed. It is desirable to construct.
[0054]
The reason is that, according to the present invention, even after the solidified material is stirred and mixed with the muddy water, a significant decrease in the fluidity is prevented for a certain period of time while the fluid filler is transported to the demand area by an agitator truck or the like. However, if the transport time is long, the solidification reaction by the solidifying material proceeds, so that a decrease in fluidity is unavoidable, and it may not function sufficiently as a fluid filler, or may cause a decrease in quality.
[0055]
Also, especially in the case of manufacturing in a plant, etc., before mixing the solidified material with the muddy water, the muddy water is stored in a large tank to precipitate solid particles in the muddy water or to reduce the fluidity of the muddy water. To avoid this, it is desirable that the rotating blades provided in the storage tank are slowly rotated, for example, to store the mud while agitating. Such agitation need not always be performed at all times, and may be performed at intervals of a certain time, for example, according to the density and characteristics of each muddy water to be treated.
[0056]
Next, a test method and a test result of a test performed to confirm the effect of the method for producing a flowable filler according to claim 1 of the present application will be described.
[0057]
Table 1 shows the materials used in Examples and Comparative Examples, and Table 2 shows the formulations.
[0058]
[Table 1]

[0059]
[Table 2]

[0060]
The muddy water (adjusted muddy water) used in this test was obtained by classifying and dewatering muddy water generated at a shield construction site with a mud concentrating facility equipped with a cyclone installed at the construction site, and having a density of 1.45 g / cm. ³ Of concentrated mud with industrial water at a density of 1.30 g / cm ³ It is adjusted to.
[0061]
The preparation and test procedure of the sample in the formulation of Table 2 are as follows.
[0062]
{Circle around (1)} An additive (ordinary Portland cement) was added to the muddy water, mixed with a Hobart mixer for 10 minutes, and used for one day or more.
[0063]
(2) 1m solidified material powder ³ , And mixed with a Hobart mixer for 2 minutes to prepare a fluid filler.
[0064]
③ Measurement of flow value
The flow value was measured for the sample immediately after the addition of the solidifying material powder (Blast furnace cement B type) and the sample after standing for 60 minutes and then again stirring for 2 minutes with a Hobart mixer.
Measurement of the flow value is based on the Japan Highway Public Corporation Standard JHS A 313 “Test method for air mortar and air milk”. According to the consistency test method, 1.2 cylinder method, a hollow cylindrical cylinder having a height of 80 mm and a diameter of 80 mm was placed on a horizontal plate, filled with a sample, and the spread of the sample when the cylinder was pulled up was measured. .
[0065]
▲ 4 ▼ Measurement of breathing rate
Breathing rate: 500 cm sample in a breathing bag of Japan Society of Civil Engineers ³ After filling for 24 hours, the amount of floating water was measured, and the breathing rate was calculated.
[0066]
5) Measurement of uniaxial compressive strength
The unconfined compressive strength is as follows. A specimen having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm is prepared, sealed with a plastic bag, and cured at 20 ° C. until the age of 28 days, according to JIS A1216 “Uniaxial Compression Test Method for Soil”. Measured.
[0067]
Table 3 summarizes the test results for the above Examples and Comparative Examples.
[0068]
[Table 3]

[0069]
As shown in Table 3, the fluid filler of the present invention has good fluidity, does not cause breathing, and has good strength. Therefore, it has the same or better performance than conventional fluidized soil and backfill material.
[0070]
The reference value of the fluid filler varies depending on the place to be filled, but as typical values, the flow value at the time of filling (in this example, after 60 minutes) is 160 mm or more, the breathing rate is less than 1%, the material age is 28 200 kN / m uniaxial compressive strength per day ² It is preferable that it is above. The flow value immediately after the addition of the solidifying material at the time of production is preferably 180 mm or more.
[0071]
Sample No. In Examples 1 and 2, the flow value of the muddy water before adding the solidifying material powder exceeded 600 mm (measurement was impossible).
[0072]
Sample No. As can be seen from the test results of Comparative Example 1 (Comparative Example 1), the flow value when a solidifying material powder was added to produce a fluid filler was 360 mm, and the fluidity was significantly reduced.
[0073]
On the other hand, the sample No. As can be seen from the test results of Examples 2 to 4 (Examples 1 to 3), when the additives were added and stirred and mixed as the pretreatment, the decrease in the flow value after the addition of the solidifying material powder was suppressed. Is done.
[0074]
In particular, when an additive (ordinary Portland cement) is added in an amount of 1% or more by weight, the flow value exceeds 400 mm (samples Nos. 3 and 4, ie, Examples 2 and 3). When the additive was added in a weight ratio of 0.1%, the flow value immediately after the addition was 370 mm, but the breathing rate was improved (Sample No. 2, ie, Example 1).
[0075]
When the amount of the additive added as the pretreatment was set to 3% by weight, the flow value immediately after the addition of the solidifying material was improved, but the fluidity of the adjusted muddy water after the addition of the additive became poor, and the muddy water was stored. Agitate became difficult (Sample No. 5, ie, Comparative Example 2).
[0076]
Therefore, in the present invention, the additive amount of the additive is set to 0.1% or more and 2.0% or less with respect to the muddy water by weight.
[0077]
Next, a test method of a test performed for confirming the effect of the method for producing a flowable filler according to claim 2 of the present application and a test result thereof will be described.
[0078]
Table 4 shows the materials used in Examples and Comparative Examples, and Table 5 shows the formulations.
[0079]
[Table 4]

[0080]
[Table 5]

[0081]
The muddy water (adjusted muddy water) used in this test was obtained by classifying and dewatering muddy water generated at a shield construction site by a mud concentrating facility equipped with a cyclone installed at the construction site, and having a density of 1.53 g / cm. ³ Concentrated mud and used drilling stabilization liquid (density 1.07 g / cm) for earth drill drilling work discharged from the foundation pile construction site ³ ) To give a density of 1.30 g / cm ³ It is adjusted to.
[0082]
This concentrated muddy water is the same as that in the test conducted for the method for producing a flowable filler according to claim 1.
[0083]
In the preparation and test procedure of the sample in the composition of Table 5, first, an alkali metal salt was added to the muddy water as a pretreatment additive, and the mixture was sufficiently dissolved and mixed. Mixed.
[0084]
The measurement of the flow value, the measurement of the breathing rate, and the measurement of the uniaxial compressive strength are the same as in the case of the above-described test for the method for producing a fluid filler according to claim 1.
[0085]
Table 6 summarizes the test results for the above Examples and Comparative Examples.
[0086]
[Table 6]

[0087]
Also in this case, as shown in Table 6, the flowable filler of the present invention has good fluidity, does not cause bleeding, has good strength, and is compared with conventional fluidized soil and backfill material. Have the same or better performance.
[0088]
In the case of muddy water whose flow value decreases significantly after the addition of the solidifying material, even if the pretreatment is performed with the cement-based material or the lime-based material according to claim 1, the fluidity is not significantly improved. In such a case, when the alkali metal salt is mixed with the muddy water and the fluid filler is produced using the muddy water, the flow can be further suppressed from being reduced.
[0089]
Sample No. which was not pretreated with the additive. In 6 (Comparative Example 3), the flow value of the muddy water before adding the solidifying material powder exceeded 600 mm (cannot be measured), but when the solidifying material powder was added thereto, the flow value became 180 mm, and the fluidity was increased. Was remarkably reduced, and after 60 minutes due to flow loss, the fluidity was lost, and the filling property as a fluid filler was not obtained.
[0090]
It is conceivable to restore the fluidity by using a fluidizing agent. As a result of adding a gluconic acid-based fluidizing agent in 7 (Comparative Example 4), the fluidity was improved. However, the breathing rate exceeded 1%, and the strength also decreased.
[0091]
Further, the sample No. As in Example 8 (Comparative Example 5), it is conceivable to reduce the density by adding water. However, in this case, too, the breathing rate increases and the strength decreases.
[0092]
Sample No. As in Examples 9 to 12 (Examples 4 to 7), when an alkali metal salt, which is a sodium salt or a potassium salt, is added as an additive to muddy water, the fluidity slightly decreases immediately after the addition of the additive. However, high fluidity could be maintained. A solidifying material powder (cement) was added thereto, and a fluid filler was produced by mixing and stirring. However, unlike the case where no additive was added, high fluidity could be maintained.
[0093]
Further, the sample No. In 13 (Comparative Example 6), calcium hydroxide as an alkaline earth metal compound was added, but stiffness occurred immediately after mixing of the additives, and the fluidity was significantly reduced. Further, the flow value after elapse of 60 minutes becomes 140 mm due to the subsequent flow loss, which is not suitable in terms of filling properties.
[0094]
Further, the sample No. As shown in 14 (Comparative Example 7), when the additive was mixed at the same time as the solidifying agent powder, the fluidity was remarkably reduced immediately after the addition of the solidifying material, and the subsequent flow loss was large, as in the case of no additive. After a lapse of minutes, it lost its fluidity and became unsuitable as a fluid filler.
[0095]
【The invention's effect】
The invention of the present application is to effectively utilize muddy water generated from a construction site or the like which had to be disposed of at high cost as industrial waste, as a main raw material of a fluid filler, and is manufactured. The flowable filler having a high self-filling property can be used for backfilling, backfilling, filling of voids, and the like, and the required strength after curing can be obtained uniformly.
[0096]
Particularly, when the fluid filler is manufactured by stirring and mixing the muddy water and the solidifying material powder, the pretreatment of the present invention such as addition and mixing of a cement-based material or a lime-based material, or an alkali metal salt to the muddy water is performed. This prevents a decrease in the fluidity of the kneaded material during the stirring and mixing and a significant flow loss thereafter, so that a high-quality fluid filler can be efficiently obtained.

Claims

A method for producing a flowable filler obtained by adding a solidifying material to muddy water, wherein a required amount of the solidifying material is added to the muddy water, and the mixture is stirred and mixed to form a flowable filler. As an agent, at least one of a cement-based material and a lime-based material having a weight ratio of 0.1% or more and 2.0% or less with respect to the muddy water is added in advance and stirred and mixed. A method for producing a flowable filler.

A method for producing a flowable filler obtained by adding a solidifying material to muddy water, wherein a required amount of the solidifying material is added to the muddy water, and the mixture is stirred and mixed to form a flowable filler. A method for producing a flowable filler, characterized in that an alkali metal salt is previously added to the muddy water as an agent, followed by stirring and mixing.

3. The method for producing a fluid filler according to claim 1, wherein the muddy water to which the additive is added is stored while being agitated until the required amount of the solidifying material is added.

4. The method for producing a fluid filler according to claim 1, wherein the muddy water is muddy water generated during construction work or adjusted muddy water whose density is adjusted using the muddy water as a raw material.