JP2017226571A - Cavity filling material and cavity filling method using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cavity filling material having improved processability by good flowability and holding effect, further being environmental friendly by reducing elution of hexavalent chromium, and a cavity filling method.SOLUTION: There are provided (1) a cavity filling material containing cement, calcium sulfite having pH of 9 or more, oxidation reduction potential (ORP) of 50 mv or less and MgO content of 0.5% or more and water, and the calcium sulfite of 0.05 to 2 pts.mass based on 100 pts.mass of the cement, (2) a cavity filling material according to (1), further containing one or more plasticization material selected from a group of silicates, sulfates, alkali thickening emulsions, and cement minerals, and (3) a cavity filling method including filling a cavity with the cavity filling material according to (1) or (2).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、土木分野において使用される、空洞にセメントスラリー(ミルクやモルタル)等を充填する空洞充填材料及びそれを用いた空洞充填工法に関する。 The present invention relates to a cavity filling material used in the field of civil engineering to fill a cavity with cement slurry (milk or mortar) and the like and a cavity filling method using the same.

トンネルや地下構造物の周辺で湧水が有ると地盤が流れ出て空洞になる場合がある。空洞が出来ると構造物に偏荷重が生じるため、構造物を安定化させるため、空洞を埋めることが行われている。
この際、セメントと水を混合したセメントミルクや骨材を配合したモルタル等を空洞に充填して埋める方法がある(非特許文献1、2)。特に山岳トンネルや都市部の地下構造物等の空洞を施工する場合、施工場所が限定され、空洞充填材料を長距離圧送する必要がある。従来はセメント減水剤等を配合して流動化していた。地盤に直接充填する場合は、六価クロムの溶出が出来るだけ少ない方が好ましい。従来は高炉スラグを配合したり、高炉セメントを用いていたが、施工場所によっては材料の調達が困難な場合がある。一方、自動車道の路盤下や空港の滑走路下の空洞を充填する場合、出来るだけ収縮量が小さいほど好ましい。
If there is spring water around the tunnel or underground structure, the ground may flow out and become a cavity. When a cavity is formed, an uneven load is generated in the structure. Therefore, the cavity is filled in order to stabilize the structure.
At this time, there is a method of filling a cavity with cement milk mixed with cement and water, mortar mixed with aggregate, or the like (Non-Patent Documents 1 and 2). In particular, when constructing cavities such as mountain tunnels and underground structures in urban areas, the construction site is limited, and it is necessary to pump the cavity filling material over a long distance. Conventionally, it has been fluidized by blending cement water reducing agents. When directly filling the ground, it is preferable that hexavalent chromium be eluted as little as possible. Conventionally, blast furnace slag has been blended or blast furnace cement has been used, but it may be difficult to procure materials depending on the construction site. On the other hand, when filling a cavity under a roadway subway or an airport runway, it is preferable that the amount of shrinkage is as small as possible.

特許文献1には、セメント類、ベントナイト類、分散剤および水を含有するA液と水ガラス水溶液からなるB液からなる空洞充填材が提案されている。特許文献2には、セメントを含有するセメントミルクA材と、カルシウムアルミネート、石膏、アクリル酸エステル共重合体エマルジョン等を含有する可塑化材B材を、注入直前に混合する注入工法が提案されている。特許文献3には、硫酸アルミニウムおよびガラクトマンナンを含むA材と、セメントおよびマグネシウム化合物を含むB材の混合物からなる二液型グラウト材が提案されている。
近年、セメント産業が各方面の産業副産物を原料に受け入れており、産業副産物に由来する微量成分が、セメントの品質に大きな影響を及ぼし、六価クロムの溶出量などにも大きな違いが出てくる。この微量成分の影響を抑制する方法が強く求められている。
例えば、特許文献4には、亜硫酸カルシウムが、六価クロム還元剤として良く知られている。特許文献5には、亜硫酸カルシウムが、スランプロスを低減する効果も知られている。一般的に試薬の亜硫酸カルシウムは、pH8.0以下の中性塩である。また、石炭火力発電の排煙脱硫工程から生成する、セッコウ中に含まれている亜硫酸カルシウム半水和物があるが、この物質のpHは酸性領域にある。
Patent Document 1 proposes a cavity filler composed of a liquid B including a liquid A and a water glass aqueous solution containing cements, bentonites, a dispersant, and water. Patent Document 2 proposes an injection method in which cement milk A material containing cement and plasticizing material B material containing calcium aluminate, gypsum, acrylate copolymer emulsion, etc. are mixed immediately before injection. ing. Patent Document 3 proposes a two-component grout material composed of a mixture of material A containing aluminum sulfate and galactomannan and material B containing cement and a magnesium compound.
In recent years, the cement industry has accepted various industrial by-products as raw materials, and trace components derived from industrial by-products have a significant effect on the quality of cement, and the amount of hexavalent chromium released is also greatly different. . There is a strong demand for a method for suppressing the influence of this trace component.
For example, in Patent Document 4, calcium sulfite is well known as a hexavalent chromium reducing agent. Patent Document 5 also discloses that calcium sulfite reduces the slump loss. Generally, the reagent calcium sulfite is a neutral salt having a pH of 8.0 or less. There is also calcium sulfite hemihydrate contained in gypsum produced from the flue gas desulfurization process of coal-fired power generation, but the pH of this material is in the acidic region.

変状トンネル対策工設計マニュアル、平成10年2月、鉄道総合研究所発行Deformation Tunnel Countermeasure Design Manual, February 1998, Railway Research Institute 矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領、平成18年10月、株式会社高速道路総合技術研究所発行Guideline for designing and constructing the back cavity of the Yaita tunnel, published in October 2006, Expressway Technical Research Institute

特開2004−204102号公報JP 2004-204102 A 特開2013− 95633号公報JP 2013-95633 A 特開2012− 36047号公報JP 2012-36047 A 特開2011−255269号公報JP 2011-255269 A 特開平11− 79819号公報JP-A-11-79819

本発明は、セメントスラリーに特定の亜硫酸カルシウムを用いることにより、良好な流動性およびその保持と六価クロムの溶出量を抑えた空洞充填材の提供が可能になる、空洞充填材料及びそれを用いた空洞充填工法を提供する。 According to the present invention, by using a specific calcium sulfite in a cement slurry, it is possible to provide a cavity filler with good fluidity, retention thereof, and suppressed elution of hexavalent chromium, and the use thereof. To provide a cavity filling method.

即ち、本発明は、(1)セメントとpH9以上で酸化還元電位(ORP)が50mv以下のMgO含有量が0.5%以上である亜硫酸カルシウムと水を含有してなり、セメント100質量部に対して亜硫酸カルシウムを0.05〜2質量部である空洞充填材料、(2)さらに、ケイ酸塩類、硫酸塩類、アルカリ増粘エマルジョン類、セメント鉱物類の群の中から選ばれる1種又は2種の可塑化材を含有してなる(1)の空洞充填材料、(3)(1)又は(2)の空洞充填材料を空洞に充填してなる空洞充填工法、である。 That is, the present invention comprises (1) cement, calcium sulfite having a pH of 9 or more and an oxidation-reduction potential (ORP) of 50 mV or less and a MgO content of 0.5% or more, and water. And (2) one or two selected from the group consisting of silicates, sulfates, alkali-thickened emulsions, and cement minerals. (1) a cavity filling material containing a seed plasticizer, and (3) a cavity filling method comprising filling a cavity with the cavity filling material of (1) or (2).

本発明の空洞充填材料及び空洞に充填する空洞充填工法において、特定の亜硫酸カルシウムを使用することにより、粘性が改善されるばかりでなく、粘性の保持が可能で六価クロムの溶出が低減するなどの効果を奏する。 In the cavity filling material and the cavity filling method of filling the cavity of the present invention, by using specific calcium sulfite, not only the viscosity is improved, but also the viscosity can be maintained and the elution of hexavalent chromium is reduced. The effect of.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明で使用する部や%は特に規定のない限り質量基準である。
また、本発明で言うセメントスラリーとはセメントミルク、セメントモルタル、セメントコンクリートの総称である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The parts and% used in the present invention are based on mass unless otherwise specified.
Moreover, the cement slurry said by this invention is a general term for cement milk, cement mortar, and cement concrete.

本発明で使用する亜硫酸カルシウムは、そのpHがアルカリ性領域であることが、極めて重要である。特にpH9以上でセメントスラリーの流動性の向上・保持効果が大きくなる。
pH9以上の亜硫酸カルシウムを製造する方法としては、石灰硫黄合剤を製造する際同時に製造することができる。
石灰硫黄合剤は、農薬の1種であり、主に果樹の農薬として用いられ、生石灰と硫黄と水を原料とし、オートクレーブで反応させる。その後、固液分離した液体が石灰硫黄合剤となる。その時に亜硫酸カルシウム半水和物が製造される。その亜硫酸カルシウム半水和物は粉末X線回折法で確認することができる。この亜硫酸カルシウム半水和物の含有量は乾燥質量100部中に75部以上が好ましい。すなわち、本発明の亜硫酸カルシウムは、亜硫酸カルシウム半水和物を主成分として含むものである。
It is extremely important that the calcium sulfite used in the present invention has an alkaline pH range. In particular, when the pH is 9 or more, the effect of improving and maintaining the fluidity of the cement slurry is increased.
As a method for producing calcium sulfite having a pH of 9 or more, it can be produced simultaneously with the production of the lime-sulfur mixture.
Lime-sulfur mixture is a kind of pesticide, and is mainly used as a pesticide for fruit trees. It uses quick lime, sulfur and water as raw materials and is reacted in an autoclave. Thereafter, the liquid separated into solid and liquid becomes a lime-sulfur mixture. At that time calcium sulfite hemihydrate is produced. The calcium sulfite hemihydrate can be confirmed by powder X-ray diffraction. The content of calcium sulfite hemihydrate is preferably 75 parts or more per 100 parts of dry mass. That is, the calcium sulfite of the present invention contains calcium sulfite hemihydrate as a main component.

本発明の亜硫酸カルシウムのpHがアルカリ性領域であることが、極めて重要である。特にpH9以上でセメントスラリーの流動性の向上・保持効果が大きくなる。pHが9未満では、本発明の効果、すなわち、流動性の向上・保持効果や六価クロムの還元効果、さらには強度発現性が十分に得られない場合がある。
なお、本発明で言うpHとは、石灰硫黄合剤の副産物である亜硫酸カルシウム半水和物10gに純水100mlを加え攪拌した後の上澄み液のpHを意味し、イオン電極式pH計で測定することが出来る。
It is extremely important that the pH of the calcium sulfite of the present invention is in the alkaline region. In particular, when the pH is 9 or more, the effect of improving and maintaining the fluidity of the cement slurry is increased. If the pH is less than 9, the effects of the present invention, that is, the improvement / holding effect of fluidity, the reduction effect of hexavalent chromium, and the strength development may not be sufficiently obtained.
The pH referred to in the present invention means the pH of the supernatant after adding 100 ml of pure water to 10 g of calcium sulfite hemihydrate, which is a by-product of the lime sulfur mixture, and measured with an ion electrode pH meter. I can do it.

本発明の亜硫酸カルシウムの酸化還元電位(ORP)が、50mv以下の範囲にないと、本発明の効果、すなわち、流動性の向上・保持効果や六価クロムの還元効果、さらには強度発現性が十分に得られない場合がある。
なお、本発明で言うORPとは、石灰硫黄合剤の副産物である亜硫酸カルシウム半水和物10gに純水100mlを加え攪拌した後の上澄み液のORPを意味する。
ちなみに、試薬の亜硫酸カルシウムのORPは、ほぼ100mvである。
If the oxidation-reduction potential (ORP) of the calcium sulfite of the present invention is not in the range of 50 mV or less, the effects of the present invention, that is, the effect of improving and maintaining fluidity, the effect of reducing hexavalent chromium, and the strength development You may not get enough.
In addition, ORP said by this invention means ORP of the supernatant liquid after adding 100 ml of pure water to 10 g of calcium sulfite hemihydrate which is a by-product of a lime sulfur mixture, and stirring.
By the way, the ORP of the reagent calcium sulfite is about 100 mV.

本発明の亜硫酸カルシウムには、MgO換算で0.5〜2.0%の範囲でMgが含まれる。Mgの含有量がMgO換算で0.5%未満であると、本発明の効果、すなわち、流動性の向上・保持効果や六価クロムの還元効果、さらには強度発現性が十分に得られない場合がある。   The calcium sulfite of the present invention contains Mg in a range of 0.5 to 2.0% in terms of MgO. When the content of Mg is less than 0.5% in terms of MgO, the effects of the present invention, that is, the effect of improving and maintaining fluidity, the effect of reducing hexavalent chromium, and the strength development cannot be sufficiently obtained. There is a case.

本発明の亜硫酸カルシウムの粒度は、特に限定されるのもではないが、平均粒径で5〜30μmの範囲にあり、ブレーン比表面積で2,000〜8,000cm/gの範囲にあることが好ましい。ブレーン比表面積が2000cm/g未満では、六価クロムの還元効果について即効性が充分に得られない場合がある。また、8000cm/gを超えると六価クロムの還元効果についてと持続性が充分に得られない場合がある。 The particle size of the calcium sulfite of the present invention is not particularly limited, but the average particle size is in the range of 5 to 30 μm, and the Blaine specific surface area is in the range of 2,000 to 8,000 cm 2 / g. Is preferred. When the specific surface area of the brane is less than 2000 cm 2 / g, the immediate effect may not be sufficiently obtained for the reduction effect of hexavalent chromium. Moreover, when it exceeds 8000 cm < 2 > / g, sustainability may not fully be acquired about the reduction effect of hexavalent chromium.

本発明では、亜硫酸カルシウムとセメントと水とを混合して空洞充填材料を調製する。 In the present invention, the cavity filling material is prepared by mixing calcium sulfite, cement, and water.

本発明の亜硫酸カルシウムの使用量は、特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して0.01〜2部が好ましく、0.1〜1部がより好ましい。亜硫酸カルシウムの使用量が少ないと、本発明の効果、すなわち、流動性の向上・保持効果や六価クロムの還元効果、さらには強度発現性が十分に得られない場合がある。 Although the usage-amount of the calcium sulfite of this invention is not specifically limited, Usually, 0.01-2 parts are preferable with respect to 100 parts of cement, and 0.1-1 part is more preferable. If the amount of calcium sulfite used is small, the effects of the present invention, that is, the effect of improving and maintaining fluidity, the effect of reducing hexavalent chromium, and the strength development may not be sufficiently obtained.

本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱などの各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などを混合したフィラーセメント、並びに、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)などのポルトランドセメント、並びに、市販されている微粒子セメントなどが挙げられ、が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。また、通常セメントに使用されている成分(例えば石膏等)量を増減して調整されたものも使用可能である。   As the cement used in the present invention, various portland cements such as normal, early strength, very early strength, low heat, and moderate heat, various mixed cements obtained by mixing blast furnace slag, fly ash or silica with these portland cements, limestone Filler cement mixed with powder and blast furnace slow-cooled slag fine powder, Portland cement such as environment-friendly cement (eco-cement) manufactured from municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash, and commercially available Among them, one or two or more of them can be used. Moreover, what was adjusted by increasing / decreasing the quantity of components (for example, gypsum etc.) normally used for cement can also be used.

本発明で使用する水の使用量は、必要強度等で異なり、特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して、30〜200部が好ましく、50〜175部がより好ましい。30部未満では空洞充填材料の流動性が小さくなり、材料の圧送性(送給性)や充填性が悪くなる恐れがあり、200部を超えると強度発現性を阻害するおそれがある。
流動性の評価方法は特に限定されるものではないが、例えば、JHS A 313(旧日本道路公団)のシリンダー法で評価することが出来る。この方法で測定すると、フロー値が35cm±15cmが好ましい。20cm以下になると長期圧送性が悪くなる場合があり、50cm以上になると材料が分離する場合がある。
The amount of water used in the present invention varies depending on the required strength and the like, and is not particularly limited, but is usually preferably 30 to 200 parts, more preferably 50 to 175 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 30 parts, the fluidity of the cavity filling material becomes small, and there is a possibility that the material's pumpability (feedability) and filling property may be deteriorated.
Although the evaluation method of fluidity | liquidity is not specifically limited, For example, it can evaluate by the cylinder method of JHS A313 (former Japan Highway Public Corporation). When measured by this method, the flow value is preferably 35 cm ± 15 cm. If it is 20 cm or less, the long-term pumpability may be deteriorated, and if it is 50 cm or more, the material may be separated.

また、空洞充填材料には、それほど高い強度が必要ない場合がある。その時は、高炉スラグ粉末やフライアッシュ、シリカ粉末、石灰石粉末、高炉徐冷スラグ微粉末などを更に混合すると良い。その使用量は材料の粉末度によって異なるので特に限定されるものではないが、セメント100部に対して、10〜200部が好ましく、15〜150部がより好ましい。10部未満では空洞充填材料の流動性が大きくなり空洞充填性が悪くなる恐れがあり、200部を超えると流動性が小さくなり空洞充填性が悪くなるおそれがある。 Also, the cavity filling material may not require as high strength. At that time, blast furnace slag powder, fly ash, silica powder, limestone powder, blast furnace slow-cooled slag fine powder, and the like may be further mixed. The amount used varies depending on the fineness of the material and is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 parts and more preferably 15 to 150 parts with respect to 100 parts of cement. If it is less than 10 parts, the fluidity of the cavity filling material may increase and the cavity filling ability may deteriorate, and if it exceeds 200 parts, the fluidity may decrease and the cavity filling ability may deteriorate.

本発明の空洞充填材料を水溜りのある空洞や湧水がある場所等に充填する場合は、ケイ酸塩類、硫酸塩類、アルカリ増粘エマルジョン類、セメント鉱物類からなる1種または2種の可塑化材を混合すると空洞充填率(歩留まり)がさらに良くなる。 When the cavity filling material of the present invention is filled in a cavity with a puddle or a spring, etc., one or two plastics composed of silicates, sulfates, alkali thickening emulsions, and cement minerals are used. When the chemical is mixed, the cavity filling rate (yield) is further improved.

ケイ酸塩類としては、特に限定されるものではないが、一般に市販されている水ガラスやコロイダルシリカ等が用いることができる。
硫酸塩類としては、特に限定されるものではないが、一般に市販されている硫酸アルミニウムや硫酸ナトリウム等が用いることができる。
アルカリ増粘エマルジョン類としては、アルカリと接触すると増粘するものであればよく、特に限定されるものではないが、アクリル酸エステル共重合体エマルジョンがある。
セメント鉱物類としては、例えば、カルシウムアルミネート、カルシウムフロロアルミネート、アルミナセメント、CAS(ゲーレナイト)を含有したカルシウムアルミネート等がある。また、石膏と組み合わせることもできる。
Although it does not specifically limit as silicates, The water glass, colloidal silica, etc. which are generally marketed can be used.
Although it does not specifically limit as sulfates, The commercially available aluminum sulfate, sodium sulfate, etc. can be used.
The alkali-thickened emulsion is not particularly limited as long as it thickens when it comes into contact with alkali, and there is an acrylate copolymer emulsion.
Examples of cement minerals include calcium aluminate, calcium fluoroaluminate, alumina cement, and calcium aluminate containing C 2 AS (Gelenite). It can also be combined with gypsum.

これらケイ酸塩類、硫酸塩類、アルカリ増粘エマルジョン類、セメント鉱物類からなる可塑化材を1種または2種を混合すると充填性がさらに良くなる。
これら可塑化材の添加量は特に限定されるものではなく、空洞充填率(歩留まり)を良くなる量を添加すればよい。例えば、JHS A 313(旧日本道路公団)のシリンダー法で、フロー値が8cmから15cmになるように添加するのが好ましい。8cm以下になると充填性が悪くなる場合があり、15cm以上になると材料が流れ出る場合がある。
When one or two of these plasticizers composed of silicates, sulfates, alkali thickened emulsions, and cement minerals are mixed, the filling property is further improved.
The addition amount of these plasticizers is not particularly limited, and an amount that improves the cavity filling rate (yield) may be added. For example, it is preferable to add so that a flow value may become 8 cm to 15 cm by the cylinder method of JHS A313 (former Japan Highway Public Corporation). If it is 8 cm or less, the filling property may be deteriorated, and if it is 15 cm or more, the material may flow out.

本発明の空洞充填材料の製造方法は、セメントと空洞充填材料と水とが混合されていれば特に限定するものではない。例えば、回転数10〜1000rpm程度で回転する一般的なグラウトミキサーにより混合するバッチ混合方式や、管内に羽根を設置しているラインミキサーにより混合する連続混合方式等により混合や攪拌が可能である。 The manufacturing method of the cavity filling material of the present invention is not particularly limited as long as cement, the cavity filling material, and water are mixed. For example, mixing and stirring can be performed by a batch mixing method in which mixing is performed by a general grout mixer rotating at a rotation speed of about 10 to 1000 rpm, a continuous mixing method in which mixing is performed by a line mixer in which blades are installed in the tube, and the like.

次に、本発明の空洞充填工法について説明する。
得られた空洞充填材料の施工方法は、一般的なスネーク式やプランジャー式やダイヤフラム式等のポンプを用いて空洞に充填する空洞充填工法できる。
可塑化材の添加は空洞に充填する手前に添加する方法が好ましい。
このように空洞に充填した空洞充填材料は、硬化後の収縮の少ないのが特徴である。また、普通セメントを用いた場合でも六価クロムの溶出量を抑えることが可能となる。
この他に水中での分離抵抗性を出すため、水中不分離混和剤やポンプ圧送性を良くするため、分散剤等を併用することが出来る。
Next, the cavity filling method of the present invention will be described.
The method of applying the obtained cavity filling material can be a cavity filling method in which the cavity is filled using a general snake type, plunger type, diaphragm type pump or the like.
The plasticizing material is preferably added before filling the cavity.
The cavity filling material filled in the cavity as described above is characterized by little shrinkage after curing. Further, even when ordinary cement is used, it is possible to suppress the elution amount of hexavalent chromium.
In addition to this, in order to provide separation resistance in water, a non-separated admixture in water and a dispersant or the like can be used in combination to improve pumpability.

以下、実施例、比較例を挙げてさらに詳細に内容を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the contents are explained in detail, the present invention is not limited to these.

「実験例1」
セメント100部に対して水80部、A〜Fのいずれかの亜硫酸カルシウムをセメント100部に対して0.5部混合して空洞充填材料を作製する。得られた空洞充填材料の流動性の経時掲示変化を測定する。一方、直径5cm×高さ10cmの型枠に詰めて、六価クロム溶出量と圧縮強度を測定する。結果を表1に示す。
"Experiment 1"
A cavity filling material is prepared by mixing 80 parts of water with 100 parts of cement and 0.5 parts of calcium sulfite A to F with respect to 100 parts of cement. The change over time in the fluidity of the resulting cavity filling material is measured. On the other hand, it is packed in a mold having a diameter of 5 cm and a height of 10 cm, and the elution amount and compressive strength of hexavalent chromium are measured. The results are shown in Table 1.

「使用材料」
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品
亜硫酸カルシウムA:石灰硫黄合剤製造時、固形分として生成する副産物。亜硫酸カルシウム半水和物含有量82%、pHが10.5、酸化還元電位30mv、MgO含有量が1.0%、ブレーン比表面積2420cm/g。
亜硫酸カルシウムB:石灰硫黄合剤製造時、固形分として生成する副産物。亜硫酸カルシウム半水和物含有量80%、pHが10.0、酸化還元電位35mv、MgO含有量が1.0%、ブレーン比表面積2380cm/g。
亜硫酸カルシウムC:石灰硫黄合剤製造時、固形分として生成する副産物。亜硫酸カルシウム半水和物含有量79%、pHが9.5、酸化還元電位45mv、MgO含有量が1.0%、ブレーン比表面積2450cm/g。
亜硫酸カルシウムD:石灰硫黄合剤製造時、固形分として生成する副産物。亜硫酸カルシウム半水和物含有量88%、pHが9.0、酸化還元電位50mv、MgO含有量が1.0%、ブレーン比表面積2610cm/g。
亜硫酸カルシウムE:石灰硫黄合剤製造時、固形分として生成する副産物。亜硫酸カルシウム半水和物含有量76%、pHが10.0、酸化還元電位35mv、MgO含有量が1.0%、ブレーン比表面積2570cm/g。
亜硫酸カルシウムF:試薬1級の亜硫酸カルシウム含有量90%、pHが7.7、酸化還元電位100mv、MgO含有量が0.1%未満、ブレーン比表面積2910cm/g。
液体減水剤G:ナフタレンスルホン酸塩系、デンカ社製、商品名「FT−500V」、ナフタレンスルホン酸含有率40%
"Materials used"
Cement: Ordinary Portland cement, commercially available calcium sulfite A: A by-product produced as a solid component during the production of lime-sulfur mixture. Calcium sulfite hemihydrate content 82%, pH 10.5, redox potential 30 mV, MgO content 1.0%, Blaine specific surface area 2420 cm 2 / g.
Calcium sulfite B: A by-product produced as a solid content during the production of lime-sulfur mixture. Calcium sulfite hemihydrate content 80%, pH 10.0, redox potential 35 mV, MgO content 1.0%, Blaine specific surface area 2380 cm 2 / g.
Calcium sulfite C: A by-product produced as a solid content during the production of lime-sulfur mixture. Calcium sulfite hemihydrate content 79%, pH 9.5, redox potential 45 mV, MgO content 1.0%, Blaine specific surface area 2450 cm 2 / g.
Calcium sulfite D: A by-product produced as a solid content during the production of lime-sulfur mixture. Calcium sulfite hemihydrate content 88%, pH 9.0, redox potential 50 mV, MgO content 1.0%, Blaine specific surface area 2610 cm 2 / g.
Calcium sulfite E: A by-product produced as a solid content during the production of lime-sulfur mixture. Calcium sulfite hemihydrate content 76%, pH 10.0, redox potential 35 mV, MgO content 1.0%, Blaine specific surface area 2570 cm 2 / g.
Calcium sulfite F: Reagent primary calcium sulfite content 90%, pH 7.7, redox potential 100 mV, MgO content less than 0.1%, Blaine specific surface area 2910 cm 2 / g.
Liquid water reducing agent G: Naphthalenesulfonate-based, manufactured by Denka Co., Ltd., trade name “FT-500V”, naphthalenesulfonic acid content 40%

「試験方法」
流動性:得られた空洞充填材料の流動性を直径8cm×高さ8cmのフローコーンで測定。(目標フロー値:20cmから50cm)測定方法はJHS A 313(旧日本道路公団)のシリンダー法に準拠した。
六価クロム溶出量:得られた空洞充填材料を直径5cm×高さ10cmの型枠に詰めて、水が飛ばないようにビニール袋で封緘にして20℃で材齢7日まで養生する。その後、環境庁台46号法に従って測定
圧縮強度:得られた空洞充填材料を直径5cm×高さ10cmの型枠に詰めて、水が飛ばないようにビニール袋で封緘にして20℃で材齢28日まで養生後に耐圧試験機にて測定
"Test method"
Flowability: The flowability of the obtained cavity filling material was measured with a flow cone having a diameter of 8 cm and a height of 8 cm. (Target flow value: 20 cm to 50 cm) The measuring method was based on the cylinder method of JHS A 313 (former Japan Highway Public Corporation).
Hexavalent chromium elution amount: The obtained cavity filling material is packed in a mold having a diameter of 5 cm and a height of 10 cm, sealed with a plastic bag so that water does not fly, and cured at 20 ° C. until the material age is 7 days. Measured in accordance with the Environment Agency Stand No. 46 method Compressive strength: The obtained cavity filling material was packed in a 5 cm diameter × 10 cm high formwork and sealed with a plastic bag so that water would not fly. Measured with a pressure tester after curing until 28th

Figure 2017226571
Figure 2017226571

表1より本発明の亜硫酸カルシウムを添加した空洞充填材料は、従来の中性域の亜硫酸カルシウムと比較して流動性の保持効果に優れている。六価クロム溶出量を減らしながら、粘性を保持させ、さらに圧縮強度に悪影響を及ぼさないことがわかる。   From Table 1, the cavity filling material to which the calcium sulfite of the present invention is added is excellent in fluidity retention effect as compared with the conventional neutral calcium sulfite. It can be seen that the viscosity is maintained while reducing the hexavalent chromium elution amount, and further, the compressive strength is not adversely affected.

「実験例2」
亜硫酸カルシウムAを使用し、セメント100部に対しての使用量を表2に示すように変化したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に示す。
"Experimental example 2"
The experiment was conducted in the same manner as in Experimental Example 1 except that calcium sulfite A was used and the amount used for 100 parts of cement was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.

Figure 2017226571
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表2より、本発明の石灰硫黄合剤と同時に製造した亜硫酸カルシウムを適量使用することにより、六価クロム溶出量を減らしながら、粘性を保持させ、さらに圧縮強度に悪影響を及ぼさないことがわかる。   From Table 2, it can be seen that by using an appropriate amount of calcium sulfite produced at the same time as the lime-sulfur mixture of the present invention, the viscosity is maintained while reducing the hexavalent chromium elution amount, and the compressive strength is not adversely affected.

「実験例3」
実験No.1-2(亜硫酸カルシウムAを0.5部)を使用し、可塑化材の種類とセメント100部に対しての使用量を表3に示すように変化させたこと以外は実験例1と同様に行った。その結果を表3に示す。
"Experiment 3"
Experimental example except that Experiment No. 1-2 (0.5 parts of calcium sulfite A) was used and the amount of plasticizer and amount used for 100 parts of cement was changed as shown in Table 3 1 was performed. The results are shown in Table 3.

「使用材料」
可塑化材H:3号水ガラス(富士化学社、3号水ガラス)、市販品
可塑化材I:硫酸アルミニウム水溶液(Al換算で8.2%))、市販品
可塑化材J:アクリル酸エステル共重合体エマルジョン、市販品(デンカ社、CG−1000)の5%溶液
可塑化材K:セメント鉱物系可塑化材、市販品(デンカ社、CG−2000)の25%スラリー
"Materials used"
Plasticized material H: No. 3 water glass (Fuji Chemical Co., Ltd., No. 3 water glass), commercially available plasticizer I: aluminum sulfate aqueous solution (8.2% in terms of Al 2 O 3 ), commercially available plasticizer J : Acrylic ester copolymer emulsion, 5% solution plasticizer of commercial product (Denka, CG-1000) K: 25% slurry of cement mineral plasticizer, commercial product (Denka, CG-2000)

「試験方法」
可塑性:得られた空洞充填材料の可塑性を直径8cm×高さ8cmのフローコーンで測定。測定方法はJHS A 313(旧日本道路公団)のシリンダー法に準拠した。
流動性:直径8cm×高さ8cmのフローコーンで可塑化材を添加した空洞充填材料の流動性を練り上がり直後に測定した。
"Test method"
Plasticity: The plasticity of the obtained cavity filling material was measured with a flow cone having a diameter of 8 cm and a height of 8 cm. The measuring method was based on the cylinder method of JHS A313 (former Japan Highway Public Corporation).
Fluidity: The fluidity of the cavity filling material to which the plasticizer was added with a flow cone having a diameter of 8 cm and a height of 8 cm was measured immediately after kneading.

Figure 2017226571
Figure 2017226571

表3より、本発明の石灰硫黄合剤と同時に製造した亜硫酸カルシウムは、可塑化材の性能を阻害することなく、六価クロム溶出量を減らすことができる。   From Table 3, the calcium sulfite manufactured simultaneously with the lime sulfur mixture of the present invention can reduce the elution amount of hexavalent chromium without impairing the performance of the plasticizer.

本発明の空洞充填材料を使用することにより、良好な流動性と保持効果で施工性が改善し、そのうえ、六価クロムの溶出を低減することで、環境に配慮した材料を提供することが可能となるので土木分野等に好適である。   By using the cavity filling material of the present invention, it is possible to provide an environment-friendly material by improving workability with good fluidity and retention effect and reducing hexavalent chromium elution. Therefore, it is suitable for the civil engineering field.

Claims (3)

セメントとpH9以上で酸化還元電位(ORP)が50mv以下のMgO含有量が0.5%以上である亜硫酸カルシウムと水を含有してなり、セメント100質量部に対して亜硫酸カルシウムを0.05〜2質量部である空洞充填材料。 It contains cement and calcium sulfite and water having a MgO content of 0.5% or more with an oxidation-reduction potential (ORP) of 50 mV or less at a pH of 9 or more, and 0.055 calcium sulfite with respect to 100 parts by mass of cement. Cavity filling material that is 2 parts by weight. さらに、ケイ酸塩類、硫酸塩類、アルカリ増粘エマルジョン類、セメント鉱物類の群の中から選ばれる1種又は2種の可塑化材を含有してなる請求項1に記載の空洞充填材料。   The cavity filling material according to claim 1, further comprising one or two plasticizers selected from the group consisting of silicates, sulfates, alkali thickened emulsions, and cement minerals. 請求項1又は2記載の空洞充填材料を空洞に充填してなる空洞充填工法。   A cavity filling method obtained by filling a cavity with the cavity filling material according to claim 1.
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JP2020169121A (en) * 2018-06-28 2020-10-15 宇部興産株式会社 Method for producing cement composition, and system for producing cement composition
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