JP2013180934A

JP2013180934A - 土を主原料とした成型構造物の製造方法

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Publication number: JP2013180934A
Application number: JP2012046338A
Authority: JP
Inventors: Naomi Nakagawa; 七生海中川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-12

Abstract

【課題】非透水性および非保水性を保有し、土木建築用資材として使用することができる土を主原料とした成型構造物を製造する方法を提供する。
【解決手段】土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入し固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は、土にセメント系固化材および水を加えて混練し、該混練物を成型構造物を製造するための成型型枠に投入して固化し、非透水性および非保水性を保有する土木建築用資材として使用することができる土を主原料とした成型構造物の製造方法で、ブロックやレンガ、側溝等の土木建築用資材を製造するための成型型枠に、土とセメント固化材および水の混練物を入れ投入して固化することにより、目的とするブロックやレンガ、側溝等の土木建築用資材として使用できる成型構造物を簡単に製造することができる、土を主原料とした成型構造物の製造方法に関するものである。

従来から知られている土を固める技術は、軟弱な地盤に建造物を構築したり、道路を造成する際、地耐力を得るために改良材による地盤改良や、浚渫汚泥など含水比の高い土壌に改質効果を期待しての土壌改良として、現場施工によって土の固化作業が行われている。

前記、従来の土を固める技術は、現場での施工によって土を固化する方法で、地耐力を高める目的に沿った地盤改良や土壌の改質方法としての土壌改良がなされている。しかしながら、従来は施工現場において土を固める方法であるため、施工現場ではなく、工場において土とセメント系固化材および水を混練して、該混練物をブロックやレンガ、側溝等の使用目的に沿った成型型枠に投入して成型し、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造するという発想がなく、従来の土を使用しないモルタル等の素材を使用する技術に委ねているのが現状である。

そして、土を主原料としてブロックやレンガ、側溝等の土木建築用資材として使用でき、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する製造方法に関し、先行技術文献として過去の特許文献を遡及検索したが、単に下記特許文献に記載された透水性および保水性を保有する土質ブロックが開示されているに過ぎない。

特開２００６‐２４１７００

前記特許文献１に記載された発明は、透水性および保水性を兼備し、外観が良好であり、自然環境との調和性にも優れた土質ブロックを得ることを目的として発明されたものであり、その目的を達成するため、セメント系固化材、セメント、消石灰のうちの１以上と、土系骨材と、固粒化剤とを含む混合物を固化させて土質ブロックとするものである。

しかしながら、前記特許文献１に記載された発明は、透水性および保水性を兼備しているため、非透水性および非保水性が要求される土木建築用資材として使用するブロックやレンガ、側溝等の成型構造物のような土木建築用資材として使用することができないという課題があった。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、土とセメント系固化材および水を使用して、非透水性および非保水性を保有する建築構造物を製造することを課題とするものであって、前記従来のような施工現場での固形化技術を生かし、発想を転換して、コンクリート製品に近い製造物を、土とセメント系固化材および水を混練し、該混練物をブロックやレンガ、側溝等の製造目的に沿った成型型枠に投入して固化させることにより、非透水性および非保水性を保有し土木建築用資材として使用することができる土を主原料とした成型構造物の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するため、請求項１の発明において、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入し固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法が提供され、
また、請求項２の発明において、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１３．５〜２０.０重量％、界面活性剤０．３〜１．０重量％、ポリマー樹脂２．７〜９．０量％、水１３．５〜２０.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入し固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法が提供され、
更に、請求項３の発明において、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法が提供され、
そしてまた、請求項４の発明において、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１３．５〜２０.０重量％、界面活性剤０．３〜１．０重量％、ポリマー樹脂２．７〜９．０量％、水１３．５〜２０.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法が提供される。

前記製造方法より成る本発明によれば、土とセメント系固化材および水を混練し、あるいは更に前記素材に界面活性剤およびポリマー樹脂を加えて混練して、該混練物をブロックやレンガ、側溝等の土木建築資材を製造する成型型枠に投入して固化させて、養生させことにより、非透水性および非保水性を保有し土木建築用資材として使用することができる成型構造物を製造することができる。

本発明の実施例１につき詳細に説明する。実施例１による本発明に係る土を主原料とした成型構造物の製造方法は、土とセメント系固化材および水を混練し、該混練物をブロックやレンガ、側溝等の成型物を製造するための成型型枠に投入して固化せしめて、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する土を主原料とした成型構造物の製造方法である。

本発明の素材となる土は、セメント系固化材と混練し易い性状のものを使用することが推奨され、砂質土および粘性土のいずれも使用することができ、前記砂質土および粘性土の両者を混合したものも使用することもできる。また、前記土と混練するのにセメントを使用せず、セメント系固化材を使用するのは、セメントでは充分土を固化させることができないため、一般に軟弱地盤の地耐力増強を目的として、軟弱地盤と混練する混練材として使用されているセメント系固化材を使用することにより、土を充分に固化させることができるからである。更に、前記粘性土は砂質土に比べて水分含有量が多いので、セメント系固化材と土を混練する場合の水分配合量は適宜調整する必要がある。

本発明製造方法によって製造される成型構造物は、非透水性および非保水性を保有することが要件であるため、前記土およびセメント系固化材並びに水の混合率は、非透水性および非保水性を保有せしめるために、充分に配慮することが要求される。すなわち、前記土およびセメント系固化材並びに水の混合率は、
好ましくは、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは、土５５.０〜６５.０重量％、セメント固化材１７．５〜２２．５重量％、水１７．５〜２２．５重量％とすることが推奨される。

そして、前記配合比率により、土とセメント系固化材および水をミキサー等の混練機に投入して均一に混練してスラリー状の混練物とし、然る後、該スラリー状の混練物をブロックやレンガ、側溝等の土木建築用資材用の成型構造物を製造するための成型型枠に投入して、固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、またはシートやフィルムで覆って養生する湿空養生等の養生工程を経て、前記目的とする成型構造物を製造する。

前記特に好ましい配合比率によって製造されたブロック等の成型構造物は、砂、砂利を骨材としたコンクリート製品と比較すると、一軸圧縮強度や曲げ強度は数段落ちるが、ＪＩＳ−Ａ−１２１８による土の透水試験において、７．１Ｅ−０８と、不透水層とされる粘土（Ｅ−０６）の１０倍から１００倍の非透水性が高いことが立証され、コンクリート製品よりも優れていることが確認できた。なお、前記本発明製造方法によって製造された成型構造物の非透水性が立証されたことにより、前記成型構造物は非保水性をも当然有するものであると判断できる。

前記実施例１においては、土とセメント系固化材および水を混練し、成型型枠に投入して固化して成型構造物を製造しているが、実施例２による本発明に係る土を主原料とした成型構造物の製造方法は、前記実施例１による素材に、更に界面活性剤およびポリマー樹脂を加えて混練してスラリー状の混練物とし、然る後、該スラリー状の混練物をブロックやレンガ、側溝等の成型構造物を製造する成型型枠に投入して、固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、またはシートやフィルムで覆って養生する湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する製造方法である。

前記実施例２においては、前記実施例１の素材の外に、親水基と疎水基をもつ界面活性剤を、土とセメント系固化剤に添加することにより、土に対するセメント系固化材の分散性の向上を図って、両者を良く混練することができ、また更にポリマー樹脂を添加することにより、固化後の成型構造物の非透水性および非保水性を、前記実施例１の製造方法により製造された成型構造物より更に向上させると共に、製造された成型構造物のひび割れを防止することができる。

前記実施例２による本発明製造方法によって製造される成型構造物は、前記実施例１と同様、非透水性および非保水性を保有することが要件であるため、前記土、セメント系固化材、界面活性剤、ポリマー樹脂および水の混合比率は、非透水性および非保水性を保有せしめるために、充分に配慮することが要請される。すなわち、前記実施例２による土、セメント系固化材、界面活性剤、ポリマー樹脂および水の混合比率は、好ましくは、土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１３．５〜２０.０重量％、界面活性剤０．３〜１．０重量％、ポリマー樹脂２．７〜９．０量％、水１３．５〜２０.０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは、土５５.０〜６５.０重量％、セメント系固化材１５.５〜１８.１重量％、界面活性剤０．４〜０．８重量％、ポリマー樹脂３．６〜８.０重量％、水１５.５〜１８.１重量％とすることが推奨される。

前記実施例２によって製造されたブロック等の成型構造物は、実施例1における素材の外に、更に界面活性剤とポリマー樹脂を添加しているので、前記実施例１によって製造された成型構造物より、当然ながら一軸圧縮強度や曲げ強度も強く、非透水性および非保水性も更に高くなるのである。

次に、実施例３による本発明に係る土を主原料とした成型構造物の製造方法は、前記実施例１において、土とセメント系固化材および水を混練して得られたスラリー状の混練物を使用し、該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、またはシートやフィルムで覆って養生する湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する製造方法である。

前記実施例３によって製造された成型構造物は、実施例１の工程に、混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させるという工程を追加しているので、ＪＩＳＡ１２１６「土の一軸圧縮試験方法」による試験の結果、一軸圧縮強度において、５．８メガパスカルで強度性において優れており、また曲げ強度も強く、更に当然ながら非透水性および非保水性も高くなるという効果を有する。

次に、実施例４による本発明に係る土を主原料とした成型構造物の製造方法は、前記実施例２において、土、セメント系固化材、界面活性剤、ポリマー樹脂および水を混練して得られたスラリー状の混練物を使用し、該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、またはシートやフィルムで覆って養生する湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造する製造方法である。

前記実施例４によって製造された成型構造物は、実施例２の工程に、混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させるという工程を追加しているので、ＪＩＳＡ１２１６「土の一軸圧縮試験方法」による試験の結果、一軸圧縮強度において、８．２メガパスカルで強度性において優れており、また曲げ強度も強く、更に非透水性および非保水性も高くなるという効果を有する。

本発明者は、本発明製造方法の前記各実施例によって製造される成型構造物として、田圃の畔ブロックや用水路に使用されるＵ字溝を製造した。前記Ｕ字溝は、性格上コンクリート強度まで必要としない代わりに、非透水性の高い品質が求められているので、本発明者は前記各実施例によって製造された各Ｕ字溝について非透水性のテストをした結果、前記実施例４によって製造した成型構造物が最も適していることを確認した。

本発明者は、前記Ｕ字溝の外に、本発明製造方法により製造された土を主原料とした成型構造物は、建築資材としての用途は幅広く多方面に亘って利用できるものであることを確認した。更に、従来のコンクリート製の構造物は、不要になった時の処分費用が嵩むために、不法に放置される等始末に困っているのが現状であるが、本発明製造方法によって製造された成型構造物の場合、破砕して土に戻すことが可能であり、処分の費用が全く必要としないという優れた効果を奏することができるのである。

Claims

土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入し固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法。
土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１３．５〜２０.０重量％、界面活性剤０．３〜１．０重量％、ポリマー樹脂２．７〜９．０量％、水１３．５〜２０.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入し固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法。
土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１５.０〜２５.０重量％、水１５.０〜２５.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法。
土５０.０〜７０.０重量％、セメント系固化材１３．５〜２０.０重量％、界面活性剤０．３〜１．０重量％、ポリマー樹脂２．７〜９．０量％、水１３．５〜２０.０重量％を混練してスラリー状の混練物とし、且つ該混練物を土木建築資材を製造する成型型枠に投入する際、複数回に分けて投入し、その都度加圧を行い、強制的に加圧固化させて脱型し、然る後、前記脱型した成型構造物を、自然養生、または湿空養生等の養生工程を経て、非透水性および非保水性を保有する成型構造物を製造することを特徴とする土を主原料とした成型構造物の製造方法。