JP2011168977A - Dam body construction method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of simultaneously attaining, in construction of a dam body including a large-scale dam, reduction in construction cost, suppressing temperature stress cracking, and reduction in environmental load. <P>SOLUTION: In the dam body construction method for stacking a mixture (CSG) of sand gravel, a binder and water with a unit binder amount of 50-100 kg/m<SP>3</SP>in layers by repeating steps of uniformly laying CSG and compacting the CSG, the amount of blast-furnace slag fine powder is 71.0-99.0 pts. by mass, and the amount of cement is 1.0 pts. by mass based on 100 pts. by mass of the binder. It is more effective to apply sand gravel having pH of 8.0 or more. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、砂礫に結合材などを混合して、敷均し、締め固める工程を繰り返すことにより堤体を構築するCSG(Cemented Sand and Gravel)工法に関する。   The present invention relates to a CSG (Cemented Sand and Gravel) method for constructing a bank body by repeating a process of mixing a sandstone and a binder with a binder and the like, laying and compacting.

ダムをはじめとする堤体の構築工法として、超硬練りのゼロスランプコンクリートを層状に敷均して転圧しながら積み上げていくRCD(Roller Compacted Dam−concrete)工法がある。RCD工法は施工の合理化を図った工法であり、大・中規模ダムの建設では主流となっている。しかし、近年の社会情勢において、よりコスト削減効果の高いダムの構築工法が望まれるようになってきた。そのようなニーズに対応しうる工法として上記のCSG工法が開発され、実用化も始まっている。   As a method for constructing a dam body including a dam, there is an RCD (Roller Compacted Dam-concrete) method in which super-hard kneaded zero slump concrete is spread in layers and stacked while being rolled. The RCD method is a method that streamlines construction, and has become the mainstream in the construction of large and medium dams. However, in recent social circumstances, a construction method of a dam with a higher cost reduction effect has been desired. The above-mentioned CSG construction method has been developed as a construction method that can meet such needs, and its practical use has begun.

CSG工法は、堤体の強度においてRCD工法に劣るが、台形の断面形状とすることにより必要な強度を確保できる。また、現地の砂礫をほとんど分別せずに使用することができ、結合材との混合も連続練りミキサーなどを用いて連続的に行うことができるので、工期の短縮を含めコストメリットが大きい。   The CSG method is inferior to the RCD method in terms of the strength of the dam body, but the required strength can be ensured by using a trapezoidal cross-sectional shape. In addition, the local gravel can be used almost without separation, and the mixing with the binder can be carried out continuously using a continuous kneading mixer or the like, so there is a great cost merit including shortening the construction period.

特開平9−268542号公報JP-A-9-268542 特開2001−192254号公報JP 2001-192254 A 特開2002−348853号公報JP 2002-348853 A

「台形CSGダム施工・品質管理技術資料」、財団法人ダム技術センター、平成19年9月、p.20〜24"Keystone CSG dam construction and quality control technical data", Dam Technical Center, September 2007, p.20-24

コンクリートダムの建設では温度応力ひび割れの対策が極めて重要である。RCDコンクリートの場合は貧配合の超硬練りコンクリートを採用しているので内部の発熱は比較的緩和されるが、それでも、内部発熱が過大とならないように1層あたりのリフト厚さは通常1m以内に制限される。このため、大規模ダムでは何十層ものリフトを繰り返す必要があり、これが工期の長期化を招く要因となっている。また夏期には、内部コンクリートの温度が過大とならないように高価なチラー設備などを用いてコンクリートの冷却を行っており、ダム建設のコストを押し上げている。   In the construction of concrete dams, measures against temperature stress cracking are extremely important. In the case of RCD concrete, poorly blended super hard kneaded concrete is used, so the internal heat generation is relatively mitigated, but the lift thickness per layer is usually within 1 m so that the internal heat generation does not become excessive. Limited to For this reason, it is necessary to repeat dozens of lifts in a large-scale dam, which causes a long construction period. In summer, concrete is cooled by using expensive chiller equipment, etc., so that the temperature of the internal concrete does not become excessive, raising the cost of dam construction.

これに対しCSG工法によるダムの場合は、単位セメント量が少ないことから、内部発熱はRCD工法よりもさらに軽減される。また、コンクリートダムは弾性体に近い物性を有すると考えられるが、CSG(礫を結合材等と混合した材料)を用いたダムは弾塑性体と考えることができる。これらのことから、CSG工法によるダムは、RCD工法によるコンクリートダムと比べ、本質的に温度応力ひび割れの問題は少ないとされている。   On the other hand, in the case of the dam by the CSG method, the amount of unit cement is small, so that the internal heat generation is further reduced than the RCD method. A concrete dam is considered to have physical properties close to those of an elastic body, but a dam using CSG (a material in which gravel is mixed with a binder or the like) can be considered an elasto-plastic body. From these facts, it is said that the dam by the CSG method is essentially less subject to thermal stress cracking than the concrete dam by the RCD method.

しかしながら、CSGダムの建設例はまだ数が少なく、温度応力ひび割れの問題がどの程度回避できるのか十分に実証されていないのも事実である。CSGダムは弾塑性体であると考えられることから、仮にひび割れが発生したとしても連続した割れには至らないとされている。ただし、河床砂礫の粒度、品質が良好で、かつ品質管理を入念に行うことによってRCDダムに近い密実性を有するCSGダムを構築することも可能と考えられる。その場合には、弾性体に近づく可能性があり、貫通ひび割れの発生に対する対策を怠るわけにはいかない。   However, there are still few examples of construction of CSG dams, and it is also true that the extent to which the problem of thermal stress cracking can be avoided has not been fully demonstrated. Since the CSG dam is considered to be an elastoplastic material, it is said that continuous cracking will not occur even if cracking occurs. However, it is considered possible to construct a CSG dam that has good particle size and quality of riverbed gravel, and has a solidity close to that of an RCD dam by careful quality control. In that case, there is a possibility of approaching the elastic body, and it is not possible to neglect measures against the occurrence of through cracks.

一方、最近では産業界において環境負荷低減の要請が高まっている。ダム建設には大量のセメントが使用されるが、セメント1tを製造すると約750kgのCO2が排出されるとされ、今後はダム建設においてもできるだけ環境負荷の小さい材料に切り替えていく対策が望まれる。 On the other hand, recently, there is an increasing demand for reducing the environmental burden in the industrial world. A large amount of cement is used for dam construction, but it is said that approximately 750 kg of CO 2 will be emitted when cement 1t is produced. In the future, measures to switch to materials with as little environmental impact as possible are desired in dam construction. .

本発明は、大規模ダムをはじめとする堤体の建設において、建設コスト低減、温度応力ひび割れの抑止、および環境負荷の低減を一挙に実現することが可能な技術を提供しようというものである。   The present invention is intended to provide a technique capable of reducing the construction cost, suppressing thermal stress cracking, and reducing the environmental load at once in the construction of a dam body including a large-scale dam.

上記目的は、砂礫、結合材、水が混合された単位結合材量50〜100kg/m3の混合物(CSG)を敷均し、締め固める工程を繰り返すことにより前記CSGを層状に積み上げていく堤体の構築工法において、結合材100質量部に占める高炉スラグ微粉末量を71.0〜99.0質量部、且つセメント量を1.0質量部以上とする堤体構築工法によって達成される。 The purpose is to pile up the CSG in layers by repeating the steps of leveling and compacting a mixture (CSG) of 50-100 kg / m 3 unit binder mixed with gravel, binder and water. In the body construction method, this is achieved by a levee body construction method in which the amount of fine blast furnace slag powder in 100 parts by mass of the binder is 71.0 to 99.0 parts by mass and the amount of cement is 1.0 parts by mass or more.

ここで、セメント量の上限は、結合材中における高炉スラグ微粉末の残部がすべてセメントである場合の29.0質量部となる。ただし、CSGには、セメント1.0質量部以上を確保したうえで混和材料が添加されていても構わない。   Here, the upper limit of the cement amount is 29.0 parts by mass when the remainder of the blast furnace slag fine powder in the binder is all cement. However, an admixture may be added to CSG after securing 1.0 part by mass or more of cement.

また、特に下記pH試験によるpHが8.0以上である砂礫を用いて、結合材100質量部に占める高炉スラグ微粉末量を90.0〜99.0質量部、且つセメント量を1.0質量部以上とすることが効果的である。
〔pH試験〕pH7.0±0.1の水1Lに対し砂礫10gを浸漬し、20±2℃で24h静置後、液のpHを測定する。
Particularly, using gravel having pH of 8.0 or more according to the following pH test, the amount of fine blast furnace slag powder in 100 parts by mass of the binder is 90.0 to 99.0 parts by mass, and the amount of cement is 1.0. It is effective to make it at least part by mass.
[PH test] 10 g of gravel is immersed in 1 L of water of pH 7.0 ± 0.1, and left at 20 ± 2 ° C. for 24 hours, and then the pH of the solution is measured.

本発明によれば以下のようなメリットが得られる。
(i)本発明の工法はCSG工法であるから従来のRCD工法等によるコンクリート堤体に比べ建設コストが低廉である。
(ii)高炉操業で不可避的に発生する副産物を有効活用でき、且つセメント使用量が大幅に低減されるので、これまで行われてきたCSG工法と比べても更なるコスト低減が可能となる。
(iii)高炉スラグ微粉末を多量に使用することによる強度レベルの低下は、ひし形理論(非特許文献1)に基づく配合調整(例えば単位結合材量の調整、砂礫粒度の調整、砂礫のpH管理)、あるいは堤体設計の適正化によって十分補うことができる。
(iv)セメントを多量の高炉スラグ微粉末で置換することにより堤体内部の水和反応熱が軽減されるので、CSGダムにおいて懸念される温度応力ひび割れに対する抵抗力が高い。
(v)セメントを多量の高炉スラグ微粉末で置換することにより、セメント使用量が大幅に低減される。このため、セメント製造に伴うCO2発生量が大幅に削減できる。特に大規模ダムの建設においてその効果は極めて大きい。
According to the present invention, the following advantages can be obtained.
(I) Since the construction method of the present invention is a CSG construction method, the construction cost is lower than that of a concrete dam body by a conventional RCD construction method.
(Ii) By-products that are inevitably generated in blast furnace operation can be effectively used, and the amount of cement used is greatly reduced, so that further cost reduction can be achieved compared to the CSG method that has been carried out so far.
(Iii) Decrease in strength level due to the use of a large amount of blast furnace slag fine powder is due to blending adjustment based on rhombus theory (Non-patent Document 1) (for example, adjustment of unit binder amount, adjustment of gravel particle size, pH control of gravel) ), Or by optimizing the design of the levee body.
(Iv) Replacing the cement with a large amount of blast furnace slag fine powder reduces the heat of hydration reaction inside the dam body, and therefore has high resistance to thermal stress cracking, which is a concern in CSG dams.
(V) Replacing the cement with a large amount of blast furnace slag fine powder greatly reduces the amount of cement used. For this reason, the amount of CO 2 generated due to cement production can be greatly reduced. The effect is particularly great in the construction of large-scale dams.

セメントの一部を高炉スラグ微粉末で置換したコンクリートは知られているが、70%を超えるような多量の高炉スラグ微粉末で置換すると種々の弊害が生じることから、一般的にそのようなコンクリートは採用されない。また、CSGの結合材としてセメントの大部分を高炉スラグ微粉末で置換した実例もない。発明者らは詳細に検討した結果、CSGのセメントを高炉スラグ微粉末で多量置換することの可能性について以下のような知見を得た。   Concrete in which a part of the cement is replaced with blast furnace slag fine powder is known. However, since a large amount of blast furnace slag fine powder exceeding 70% causes various adverse effects, such concrete is generally used. Is not adopted. In addition, there is no actual example in which most of cement as a CSG binder is replaced with fine blast furnace slag powder. As a result of detailed studies, the inventors have obtained the following knowledge about the possibility of replacing a large amount of CSG cement with blast furnace slag fine powder.

(1)一般的なコンクリートにおいてセメントを高炉スラグ微粉末で多量に置換すると、自己収縮ひずみが大きくなるため、ひび割れが発生しやすくなる。
しかしCSGはコンクリートと異なり弾塑性体であるから、自己収縮ひずみの問題は回避される。
(1) When a large amount of cement is replaced with blast furnace slag fine powder in general concrete, the self-shrinkage strain increases, so that cracking is likely to occur.
However, since CSG is an elastic-plastic material unlike concrete, the problem of self-shrinkage strain is avoided.

(2)一般にコンクリートのセメントを高炉スラグ微粉末で多量に置換すると、材齢28日強度が低くなる。
しかし、発明者らの検討によれば、セメントを高炉スラグ微粉末で多量に置換(例えば置換率71.0〜99.0%)した場合、材齢28日強度は低下するものの、材齢28日以降には強度が着実に増大することがわかった。そして、材齢91日の圧縮強度は1.0N/mm2以上の値となる。CSGダムの場合、RCDダムと同様、強度保証は28日ではなく、より長期の材齢(例えば91日)で行うことが望ましい。材齢91日の圧縮強度が1.0N/mm2以上となるCSGを用いることを条件とすれば、十分な強度を呈する台形CSGダムを設計することが可能である。材齢91日の圧縮強度が1.5N/mm2以上、あるいはさらに2.0N/mm2以上のCSGを用いる場合には、ダムの設計自由度が拡がり、一層好ましい。なお、CSGの強度レベルが過剰に高い配合では、CSGダムが弾性体に近づき、自己収縮や温度応力に起因するひび割れの対策を強化する必要が生じ、CSG工法のメリットが相殺される。したがって材齢91日の圧縮強度が5.0N/mm2以下となるCSG配合とすることが望ましく、4.0N/mm2以下となる配合に管理してもよい。
(2) Generally, when concrete cement is replaced with a large amount of blast furnace slag fine powder, the strength of the material becomes 28 days old.
However, according to the study by the inventors, when a large amount of cement is replaced with blast furnace slag fine powder (for example, the replacement rate is 71.0 to 99.0%), the strength of the material at 28 days decreases, but the material age 28 It was found that the strength increased steadily after the day. The compressive strength at the age of 91 days is a value of 1.0 N / mm 2 or more. In the case of a CSG dam, as with the RCD dam, it is desirable to guarantee the strength not at 28 days but at a longer age (for example, 91 days). A trapezoidal CSG dam exhibiting sufficient strength can be designed on the condition that a CSG having a compressive strength of a material age of 91 days is 1.0 N / mm 2 or more. The compressive strength at the age of 91 days is 1.5 N / mm 2 or more, or even in the case of using the 2.0 N / mm 2 or more CSG is spread design freedom of the dam, the more preferable. In addition, when the CSG strength level is excessively high, the CSG dam approaches the elastic body, and it becomes necessary to strengthen countermeasures against cracks caused by self-shrinkage and temperature stress, which offsets the merit of the CSG method. Therefore it is desirable that the compressive strength at the age of 91 days is to CSG formulated as a 5.0 N / mm 2 or less, may be managed in the formulation to be 4.0 N / mm 2 or less.

(3)一般にコンクリートのセメントを高炉スラグ微粉末で多量に置換すると、中性化の進行が早くなる傾向がある。
しかしCSG工法では堤体内部には鉄筋が配置されないので、中性化の問題は生じない。
(3) Generally, when a large amount of concrete cement is replaced with blast furnace slag fine powder, the progress of neutralization tends to be accelerated.
However, in the CSG method, no reinforcing bars are placed inside the dam body, so there is no problem of neutralization.

これらの知見に基づいて、発明者らは詳細な検討を行った。その結果、高炉スラグ微粉末でセメントの大部分を置換するCSG工法においても、水結合材比、粗骨材最大寸法、単位水量、単位結合材量などについては、「ひし形理論」に基づいて定まるCSGの基本的な配合を適用できることがわかった。以下、本発明をより具体的に説明する。   Based on these findings, the inventors conducted a detailed study. As a result, even in the CSG method that replaces most of the cement with blast furnace slag fine powder, the water binder ratio, coarse aggregate maximum dimension, unit water amount, unit binder amount, etc. are determined based on "the rhombus theory". It has been found that the basic formulation of CSG can be applied. Hereinafter, the present invention will be described more specifically.

本発明は、堤体の建設現場に比較的近い場所で採取される砂礫を有効に利用するという、従来からのCGS工法の思想に従うものである。砂礫は骨材に相当する粒状物であり、種々の粒径を有する粒子で構成される。採取された礫に対して必要に応じて破砕を行い、オーバーサイズ(例えば長径による粒径80mm超え)の粒子を除去する等、簡単な砂礫の分別を行う。それ以外は基本的には特段の分級を行わずに使用することができる。   The present invention follows the concept of the conventional CGS method of making effective use of gravel collected at a location relatively close to the construction site of the levee body. Sand gravel is a granular material corresponding to an aggregate, and is composed of particles having various particle sizes. The collected gravel is crushed as necessary, and oversized (for example, particle diameter exceeding 80 mm due to the long diameter) is removed, for example, simple gravel separation. Other than that, it can be basically used without special classification.

結合材としては、セメント、フライアッシュなど、従来のCSGに適用されるものに加え、本発明では高炉スラグ微粉末を使用する。
セメントは普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメントなどが適用できる。さらに早強ポルトランドセメントを用いることができる。高炉スラグ微粉末は、比表面積が2000〜8000cm2/gの範囲にある、従来からコンクリート用に使用されているものが適用できる。
As the binder, in addition to those applied to conventional CSG such as cement and fly ash, blast furnace slag fine powder is used in the present invention.
As the cement, ordinary Portland cement and moderately hot Portland cement can be applied. Furthermore, early strong Portland cement can be used. As the blast furnace slag fine powder, those conventionally used for concrete having a specific surface area in the range of 2000 to 8000 cm 2 / g can be applied.

結合材に占めるセメントの割合は、1.0質量%以上確保することが必要である。それよりセメントが少ないと、アルカリ量が不足して、高炉スラグ微粉末の潜在水硬性が十分に発揮されない恐れがある。   It is necessary to secure 1.0% by mass or more of the cement ratio in the binder. If the amount of cement is less than that, the amount of alkali is insufficient, and the latent hydraulic properties of the blast furnace slag fine powder may not be sufficiently exhibited.

高炉スラグ微粉末の割合(置換率)は最大99.0質量%とすることができる。それより多いとセメント量1.0質量%以上を確保できない。高炉スラグ微粉末による置換率があまり低いと、温度応力ひび割れ抑止効果および環境負荷低減効果が十分に発揮されない。種々検討の結果、結合材に占める高炉スラグ微粉末の割合を71.0質量%以上とすれば、従来のCSG工法に比べ、顕著な温度応力ひび割れ抑止効果および環境負荷低減効果が得られる。   The ratio (substitution rate) of the blast furnace slag fine powder can be a maximum of 99.0% by mass. If it is more than that, it is impossible to secure a cement amount of 1.0% by mass or more. If the substitution rate with the blast furnace slag fine powder is too low, the effect of suppressing thermal stress cracking and the effect of reducing the environmental load are not sufficiently exhibited. As a result of various studies, if the ratio of fine blast furnace slag powder to the binder is 71.0% by mass or more, a remarkable temperature stress cracking suppression effect and environmental load reduction effect can be obtained as compared with the conventional CSG method.

使用する砂礫のpHが比較的高い場合には、高炉スラグ微粉末の潜在水硬性がより一層発揮されやすくなる。種々検討の結果、前記pH試験によるpH値が8.0以上である砂礫を適用すると、高炉スラグ微粉末の置換率を90.0〜99.0%と高くした場合でも材齢91日の圧縮強度が例えば2.0N/mm2以上といった優れた強度発現性を安定して得ることが容易となる。この場合、温度応力ひび割れ抑止効果および環境負荷低減効果と、強度発現効果とを高い水準で両立させることが容易となり、CSGの品質管理において有利となる。 When the pH of the gravel used is relatively high, the latent hydraulic properties of the blast furnace slag fine powder are more easily exhibited. As a result of various investigations, when sand gravel having a pH value of 8.0 or more according to the pH test is applied, even when the replacement rate of the blast furnace slag fine powder is increased to 90.0 to 99.0%, the compression is 91 days old. It becomes easy to stably obtain excellent strength development such as strength of 2.0 N / mm 2 or more. In this case, it becomes easy to achieve both high temperature stress cracking prevention effect and environmental load reduction effect and strength development effect, which is advantageous in CSG quality control.

CSGの単位結合材量は50kg/m3以上を確保する必要がある。50kg/m3より少ないと堤体の強度が不十分となりやすい。60kg/m3以上とすることがより好ましい。一方、単位結合材量が多くなると、堤体は弾塑性体から次第に弾性体に近づき、温度応力ひび割れの問題が顕在化するようになる。その場合、コンクリート堤体と同様にひび割れ対策が別途必要となり、CSG工法に特有の建設コスト削減効果が希釈される。種々検討の結果、本発明ではCSGの単位結合材量を100kg/m3以下とする。90kg/m3以下とすることがより好ましく、80kg/m3以下とすることが更に一層好ましい。 The unit binder amount of CSG needs to ensure 50 kg / m 3 or more. If it is less than 50 kg / m 3, the strength of the levee body tends to be insufficient. More preferably, it is 60 kg / m 3 or more. On the other hand, when the amount of unit binder increases, the dam body gradually approaches the elastic body from the elasto-plastic body, and the problem of thermal stress cracking becomes apparent. In that case, a countermeasure against cracking is required as in the case of the concrete bank body, and the construction cost reduction effect peculiar to the CSG method is diluted. As a result of various studies, in the present invention, the unit binder amount of CSG is set to 100 kg / m 3 or less. More preferably, it is 90 kg / m 3 or less, and still more preferably 80 kg / m 3 or less.

CSGの配合は、砂礫、結合材、水を混合したシンプルな配合とすることができるが、必要に応じて混和材料を添加しても構わない。例えば、AE減水剤(好ましくは促進型)や、凝結促進剤などコンクリート用混和材料が使用できる。凝結促進剤としては亜硝酸ソーダやアルミン酸ソーダが挙げられる。AE減水剤を添加する場合は0.1%以上の添加量を確保することが効果的であり、その添加量上限は2.0%程度とすればよい。凝結促進剤を添加する場合は0.5%以上の添加量を確保することが効果的であり、その添加量上限は3.0%程度とすればよい。   The composition of CSG can be a simple composition in which gravel, a binder and water are mixed, but an admixture may be added as necessary. For example, an AE water reducing agent (preferably an accelerated type) or a concrete admixture such as a setting accelerator can be used. Examples of the setting accelerator include sodium nitrite and sodium aluminate. When adding the AE water reducing agent, it is effective to secure an addition amount of 0.1% or more, and the upper limit of the addition amount may be about 2.0%. In the case of adding a setting accelerator, it is effective to ensure an addition amount of 0.5% or more, and the upper limit of the addition amount may be about 3.0%.

CSGの製造は、従来と同様、堤体建設現場の近くに設けた混合設備によって、砂礫、結合材、水を混合することによって行うことができる。これらの材料の配合は、ひし形理論を適用して定めることができる。すなわち予備実験により、当該砂礫の最も細かい粒度と最も粗い粒度の間で、単位水量とCGS強度(材齢91日圧縮強度)の関係を種々求めておき、それらデータに基づいて当該堤体の設計強度が安定して得られる範囲の配合を採用することができる。材料の混合は、コンクリートの場合とは異なり、連続処理によって行うことができる。例えば連続練りミキサーに、砂礫と、セメント+水の混合物とを連続的に供給する手法が適用できる。   CSG can be produced by mixing sand gravel, binding material, and water by a mixing facility provided near the dam body construction site, as in the past. The blending of these materials can be determined by applying rhombus theory. That is, through preliminary experiments, various relationships between the unit water volume and CGS strength (91-day compressive strength) are determined between the finest and coarsest particle sizes of the gravel, and the design of the dam body is based on these data. A blend in a range where the strength can be stably obtained can be employed. The mixing of the materials can be performed by continuous processing, unlike the case of concrete. For example, a method of continuously supplying gravel and a mixture of cement and water to a continuous kneading mixer can be applied.

CSGの打設は基本的には従来と同様の手法で実施すればよい。すなわち、得られたCSGはダンプトラックにより現場に運ばれ、ブルドーザやホイールローダによって敷均される。標準的には、1層あたりのリフト高さを75cm程度として「敷均→締め固め」の工程が繰り返され、堤体が構築される。締め固めには振動ローラが使用できる。従来のRCD工法においては温度応力ひび割れを抑制するために打上がり速度、打込み温度、目地切り間隔などの規制が設けられているが、CSG工法によればこれらの規制を緩和あるいは撤廃することができる。   The CSG placement may basically be performed by a method similar to the conventional method. That is, the obtained CSG is carried to the site by a dump truck and spread by a bulldozer or a wheel loader. Typically, the height of the lift per layer is set to about 75 cm, and the process of “laying down → consolidating” is repeated to construct a bank. A vibrating roller can be used for compaction. In the conventional RCD method, restrictions such as launch speed, driving temperature, and joint cutting interval are provided in order to suppress thermal stress cracking. However, according to the CSG method, these restrictions can be relaxed or eliminated. .

実施工が行われているCSGダムのCSG配合(結合材が普通ポルトランドセメント100%であるもの)をベースとして、種々の置換率でセメントの大部分を高炉スラグ微粉末で置換したCSGを作製し、これらの硬化体について材齢7日、28日、91日の圧縮強度を測定した。一部の配合では凝結促進剤を添加した。   Based on the CSG formulation of the CSG dam where the construction work is being carried out (the binder is usually 100% Portland cement), CSG was prepared by replacing most of the cement with blast furnace slag fine powder at various replacement rates. The compressive strengths of these cured bodies were measured at 7 days, 28 days and 91 days. In some formulations, a set accelerator was added.

〔使用材料〕
・砂礫: 実施工されたCSGダムに使用された砂礫、最大粒径80mm、前記pH試験によるpH値=8.0
・セメント: 普通ポルトランドセメント、ブレーン比表面積3400cm2/g
・高炉スラグ微粉末: ブレーン比表面積約4000cm2/g、SiO2;33%、Al23;16%、Fe23;1%、CaO;43%、MgO;6%
凝結促進剤: 亜硝酸ソーダ
[Materials used]
-Gravel: Gravel used for the CSG dam that was constructed, maximum particle size 80 mm, pH value by the pH test = 8.0
Cement: normal Portland cement, Blaine specific surface area 3400 cm 2 / g
Blast furnace slag fine powder: Blaine specific surface area of about 4000 cm 2 / g, SiO 2 ; 33%, Al 2 O 3 ; 16%, Fe 2 O 3 ; 1%, CaO; 43%, MgO; 6%
Setting accelerator: Sodium nitrite

いずれの配合も、単位結合材量(セメント+高炉スラグ微粉末の総量)は80kg/m3、単位水量は125kg/m3である。凝結促進剤を添加したものは、その添加量を2%とした。各材料を混合してCSGを作製し、型枠に打設して直径300mm、高さ600mmの硬化体を得た。各硬化体についてJIS A1108に規定される一軸圧縮試験を行った。
結果を表1に示す。
In any formulation, the unit binder amount (total amount of cement + blast furnace slag fine powder) is 80 kg / m 3 , and the unit water amount is 125 kg / m 3 . The amount of addition of the setting accelerator was 2%. CSG was prepared by mixing each material, and placed on a mold to obtain a cured body having a diameter of 300 mm and a height of 600 mm. Each cured body was subjected to a uniaxial compression test defined in JIS A1108.
The results are shown in Table 1.

Figure 2011168977
Figure 2011168977

従来例(ベース配合)であるB0において、温度応力ひび割れによる問題が生じないことが現場実績により確認されている。したがって、大量の高炉スラグ微粉末で置換した本発明例のものは水和反応熱がB0よりも少ないことが明らかであることから、温度応力ひび割れによる問題は発生しないと評価される。硬化体の圧縮強度は、大量の高炉スラグ微粉末の置換率が高くなるに従って材齢28日強度が大きく低下する。しかし、材齢28日から91日にかけて圧縮強度が大きく増大することがわかる。これは高炉スラグ微粉末の潜在水硬性が発揮されたことによる。いずれも材齢91日の圧縮強度は1.0N/m2を上回っており、CSGダムの構築に適用できるものであると評価される。また、凝結促進剤を添加したB95Sでは、無添加のB95と比べ、材齢28日強度が向上していることがわかる。本発明例のものは大量の高炉スラグ微粉末でセメントを置換しているので、ベース配合B0に比べ環境負荷が大幅に低減される。 In B0, which is a conventional example (base composition), it has been confirmed by field results that a problem due to thermal stress cracking does not occur. Therefore, since it is clear that the example of the present invention substituted with a large amount of blast furnace slag fine powder has less heat of hydration reaction than B0, it is evaluated that the problem due to thermal stress cracking does not occur. The compressive strength of the cured product greatly decreases as the replacement rate of a large amount of blast furnace slag fine powder increases. However, it can be seen that the compressive strength greatly increases from the age of 28 days to 91 days. This is because the latent hydraulic property of the blast furnace slag fine powder was exhibited. In any case, the compressive strength at the age of 91 days exceeds 1.0 N / m 2 , and it is evaluated that it can be applied to the construction of CSG dams. In addition, it can be seen that B95S added with a setting accelerator has improved strength at 28 days of age compared to B95 without addition. In the example of the present invention, since the cement is replaced with a large amount of blast furnace slag fine powder, the environmental load is greatly reduced as compared with the base blend B0.

Claims (3)

砂礫、結合材、水が混合された単位結合材量50〜100kg/m3の混合物(CSG)を敷均し、締め固める工程を繰り返すことにより前記CSGを層状に積み上げていく堤体の構築工法において、結合材100質量部に占める高炉スラグ微粉末量を71.0〜99.0質量部、且つセメント量を1.0質量部以上とする堤体構築工法。 Construction method of levee body in which the CSG is piled up in layers by repeating the steps of laying and compacting a mixture (CSG) of 50-100 kg / m 3 unit binder mixed with gravel, binder and water In which the amount of fine blast furnace slag powder in 100 parts by mass of the binder is 71.0 to 99.0 parts by mass and the amount of cement is 1.0 parts by mass or more. CSGは混和材料が添加されたものである請求項1に記載の堤体構築工法。   The dam body construction method according to claim 1, wherein the CSG is an admixture added. 下記pH試験によるpHが8.0以上である砂礫に対して、結合材100質量部に占める高炉スラグ微粉末量を90.0〜99.0質量部、且つセメント量を1.0質量部以上とする請求項1または2に記載の堤体構築工法。
〔pH試験〕pH7.0±0.1の水1Lに対し砂礫10gを浸漬し、20±2℃で24h静置後、液のpHを測定する。
The amount of fine blast furnace slag powder in 100 parts by mass of binder is 90.0 to 99.0 parts by mass and the amount of cement is 1.0 parts by mass or more with respect to gravel with pH of 8.0 or more by the following pH test. The levee body construction method according to claim 1 or 2.
[PH test] 10 g of gravel is immersed in 1 L of water of pH 7.0 ± 0.1, and left at 20 ± 2 ° C. for 24 hours, and then the pH of the solution is measured.
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