JP2023005407A - Admixture, fluidization-treated soil, and method of producing fluidization-treated soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、混和材、流動化処理土、及び流動化処理土の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an admixture, fluidized soil, and a method for producing fluidized soil.
流動化処理土は、主に埋め戻し材として用いられる。
この流動化処理土の製造方法には、例えば非特許文献1に記載されているように、調整泥水を用いる方法と、用いない方法と、があった。
調整泥水を用いる方法では、調整泥水を製造する常設プラントへ原料土を運搬し、そこで、調整泥水、原料土及び固化材を混合することにより流動化処理土を製造する。
一方、調整泥水を用いない方法では、原料土、水、及び固化材を混合することにより流動化処理土を製造する場合と、原料土、水、及び固化材に、気泡製造装置(気泡剤)によって作られた気泡を更に添加することにより流動化処理土を製造する場合と、がある。
Fluidized soil is mainly used as a backfill material.
As a method for producing this fluidized soil, for example, as described in
In the method using conditioned mud, the raw material soil is transported to a permanent plant that produces conditioned mud, and the conditioned mud, raw material soil and solidification material are mixed there to produce fluidized soil.
On the other hand, in the method that does not use adjusted mud water, in the case of producing fluidized treated soil by mixing raw material soil, water, and solidifying material, the raw material soil, water, and solidifying material There are cases where fluidized soil is produced by further adding air bubbles created by.
しかしながら、常設プラントは全国に限られた数しか設置されていない。このため、常設プラントから遠く離れた場所で流動化処理土が必要になった場合には、原料土や製造した流動化処理土を運搬するのに大きな手間とコストがかかってしまう。
一方,調整泥水を用いない方法は、プラントの制約が無いため、流動化処理土を施工現場で比較的容易に製造することが可能である。しかし、施工現場で製造された流動化処理土は、品質が不安定で、圧送後に材料分離を生じ易いという問題があった上、圧送手段(ポンプ等)を破損させてしまう可能性もあった。
However, only a limited number of permanent plants have been installed nationwide. Therefore, when the fluidized soil is needed at a location far away from the permanent plant, it takes a lot of time and effort to transport the raw material soil and the produced fluidized soil.
On the other hand, the method that does not use conditioned mud is not limited by the plant, so it is possible to produce the fluidized soil relatively easily at the construction site. However, the quality of the fluidized soil produced at the construction site is unstable, and there is a problem that the material is likely to separate after pumping, and there is also the possibility of damaging the pumping means (pump, etc.). .
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、調整泥水を製造する常設プラントが近くに無い施工現場であっても、過度の手間とコストをかけることなく、かつ圧送手段を破損させることなく、安定した埋め戻しを行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even in a construction site where there is no permanent plant for producing regulated mud water, there is no excessive labor and cost, and the pumping means is not damaged. The purpose is to enable stable backfilling.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、
原料土に添加して流動化処理土を製造するための混和材であって、
ペーパースラッジと、
前記ペーパースラッジの団塊化を防ぐ添加材と、
を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
An admixture for producing fluidized soil by adding it to raw material soil,
paper sludge;
an additive that prevents the paper sludge from agglomerating;
characterized by comprising
また、請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の混和材であって、
前記ペーパースラッジは、長さが2~4mmの範囲内のセルロース繊維を含むことを特徴とする。
Further, the invention according to
The admixture according to
The paper sludge is characterized by containing cellulose fibers with a length in the range of 2-4 mm.
また、請求項3に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の混和材であって、
前記ペーパースラッジは、防腐処理が施されていることを特徴とする。
Further, the invention according to
The admixture according to
The paper sludge is characterized by being preservative-treated.
また、請求項4に係る発明は、
流動化処理土であって、
原料土、固化材、及び水と、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の混和材と、を含むことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 is
Fluidized soil,
Raw material soil, solidifying material, and water,
and the admixture according to any one of
また、請求項5に係る発明は、
請求項4に記載の流動化処理土であって、
1m3当たり10~40kgの範囲内の前記混和材が添加されていることを特徴とする。
Further, the invention according to
The fluidized soil according to claim 4,
The admixture is added in an amount of 10 to 40 kg per 1 m 3 .
また、請求項6に係る発明は、
請求項4又は請求項5に記載の流動化処理土であって、
ベントナイトを更に含むことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 6 is
The fluidized soil according to claim 4 or
It is characterized by further containing bentonite.
また、請求項7に係る発明は、
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の流動化処理土であって、
前記原料土は、砂質系材料であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 7 is
The fluidized soil according to any one of claims 4 to 6,
The raw material soil is characterized by being a sandy material.
また、請求項8に係る発明は、
流動化処理土の製造方法であって、
原料土に、固化材、及び水を添加する第一添加工程と、
前記原料土に、ペーパースラッジと、前記ペーパースラッジの団塊化を防ぐ添加材と、を含む混和材を添加する第二添加工程と、
を有することを特徴とする。
Further, the invention according to claim 8 is
A method for producing fluidized soil,
a first addition step of adding a solidification material and water to the raw material soil;
a second addition step of adding an admixture containing paper sludge and an additive that prevents the paper sludge from agglomerating to the raw material soil;
characterized by having
また、請求項9に係る発明は、
請求項8に記載の流動化処理土の製造方法であって、
前記第二添加工程で、前記混和材を、前記流動化処理土1m3当たり10~40kgの範囲内となるように添加することを特徴とする。
Further, the invention according to claim 9 is
A method for producing fluidized soil according to claim 8,
In the second addition step, the admixture is added in an amount of 10 to 40 kg per 1 m 3 of the fluidized soil.
請求項10に記載の発明は、
請求項9に記載の流動化処理土の製造方法であって、
前記第二添加工程で、長さが2~4mmの範囲内のセルロース繊維を含む前記ペーパースラッジを含む前記混和材を添加することを特徴とする。
The invention according to
A method for producing fluidized soil according to claim 9,
In the second addition step, the admixture containing the paper sludge containing cellulose fibers having a length within the range of 2 to 4 mm is added.
請求項11に記載の発明は、
請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の流動化処理土の製造方法であって、
前記第二添加工程で、防腐処理が施された前記ペーパースラッジを含む前記混和材を添加することを特徴とする。
The invention according to
A method for producing fluidized soil according to any one of claims 8 to 10,
It is characterized in that the admixture containing the paper sludge subjected to antiseptic treatment is added in the second adding step.
請求項12に記載の発明は、
請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の流動化処理土の製造方法であって、
前記原料土の性状に応じてベントナイトを更に添加する第三添加工程を更に有することを特徴とする。
The invention according to
A method for producing fluidized soil according to any one of claims 8 to 11,
It is characterized by further comprising a third addition step of further adding bentonite according to the properties of the raw material soil.
本発明によれば、調整泥水を製造する常設プラントが近くに無い施工現場であっても、過度の手間とコストをかけることなく、かつ圧送手段を破損させることなく、安定した埋め戻しを行うことができる。 According to the present invention, even at a construction site where there is no permanent plant for producing conditioned mud nearby, stable backfilling can be performed without excessive labor and cost and without damaging the pumping means. can be done.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
ただし、本発明の技術的範囲は、下記実施形態や図面に例示したものに限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and those exemplified in the drawings.
<混和材>
はじめに、本発明の実施形態に係る混和材Mについて説明する。
<Admixture>
First, the admixture M according to the embodiment of the present invention will be described.
混和材Mは、原料土SCに添加して流動化処理土SFを製造するためのものである。
混和材Mは、ペーパースラッジ(PS)Pを含む。
本実施形態に係る混和材Mは、添加材Aを更に含む。
また、本実施形態に係る混和材Mは、粉末になっている。
The admixture M is added to the raw soil S C to produce the fluidized soil S F .
The admixture M includes paper sludge (PS) P.
The admixture M according to this embodiment further includes an additive A.
Further, the admixture M according to this embodiment is powder.
ペーパースラッジPは、紙やパルプの製造工程で排出される産業廃棄物である。
ペーパースラッジPは、セルロース繊維と、リグニンと、を含む。
Paper sludge P is industrial waste discharged in the manufacturing process of paper and pulp.
The paper sludge P contains cellulose fibers and lignin.
本実施形態に係るセルロース繊維は、長さが2~4mmの範囲内のものを含んでいる。
リグニンは、空気連行性を有している。
Cellulose fibers according to this embodiment include those having a length within the range of 2 to 4 mm.
Lignin has air entrainment properties.
また、本実施形態に係るペーパースラッジPは、防腐処理が施されている。
具体的には、ペーパースラッジPは、高温蒸気にさらす処理、及び消石灰を混合する処理の少なくともいずれかの処理が施されている。
Further, the paper sludge P according to this embodiment is preservative-treated.
Specifically, the paper sludge P is subjected to at least one of a treatment of exposure to high-temperature steam and a treatment of mixing with hydrated lime.
添加材Aは、ペーパースラッジPの団塊化を防ぐためのものである。
本実施形態に係る添加材Aは、珪砂である。
珪砂の粒径は、15~25μmの範囲内であることが好ましく、20μm程度であることがより好ましい。
また、本実施形態に係る添加材Aは、ペーパースラッジPの重量に対し、50%添加されている。これにより、本実施形態に係るペーパースラッジPは、含水比が添加材Aの添加前に比べて30%程度低下しており、添加材Aの添加前には団塊化していたペーパースラッジPが解きほぐされている。
The additive A is for preventing the paper sludge P from becoming agglomerated.
The additive A according to this embodiment is silica sand.
The particle size of silica sand is preferably in the range of 15 to 25 μm, more preferably about 20 μm.
Moreover, the additive material A according to the present embodiment is added in an amount of 50% with respect to the weight of the paper sludge P. As a result, the water content ratio of the paper sludge P according to the present embodiment is reduced by about 30% compared to that before the addition of the additive A, and the paper sludge P that had formed lumps before the addition of the additive A was loosened. being loosened.
<流動化処理土>
次に、流動化処理土SFについて説明する。
<Fluidized soil>
Next, the fluidized soil SF will be described.
流動化処理土SFは、地盤を掘削することで形成された空間を埋め戻す埋め戻し材として用いられる。
この流動化処理土SFは、原料土SCと、固化材Cと、水Wと、上記混和材Mと、を含む。
本実施形態に係る流動化処理土SFは、1m3当たり10~40kgの範囲内(原料土SC1m3当たりに換算すると40~80kgの範囲内)の混和材Mが添加されている。
なお、流動化処理土SFは、ベントナイトBを更に含んでいてもよい。
The fluidized soil SF is used as a backfill material for backfilling a space formed by excavating the ground.
This fluidized soil SF includes raw material soil S C , solidification material C , water W, and the admixture M described above.
The fluidized soil S F according to the present embodiment is added with an admixture M in the range of 10 to 40 kg per 1 m 3 (within the range of 40 to 80 kg per 1 m 3 of raw soil S C ).
The fluidized soil SF may further contain bentonite B.
本実施形態に係る原料土SCは、建設発生土である。
また、本実施形態に係る原料土SCは、砂質系材料であることが好ましい。
砂質系材料には、細粒分の少ない(例えば、30%以下の)砂質土、砂礫土等が含まれる。
なお、原料土SCは、流動化処理土SFの打設箇所の条件によっては、上記よりも細粒分が多い砂質土であってもよい。
The raw material soil S C according to this embodiment is construction-generated soil.
Moreover, it is preferable that the raw soil S C according to the present embodiment is a sandy material.
The sandy material includes sandy soil, gravel soil, and the like, which have a small fine particle content (for example, 30% or less).
Note that the raw material soil S C may be sandy soil having a finer content than the above, depending on the conditions of the place where the fluidized treated soil S F is placed.
固化材Cは、セメントである。
本実施形態に係る固化材Cは、流動化処理土SF1m3当たり50~200kgの範囲内で添加されている。
The solidifying material C is cement.
The solidifying material C according to this embodiment is added within the range of 50 to 200 kg per 1 m 3 of the fluidized soil S F .
水Wの添加量は、特に限定されるものではなく、原料土SCの性状、これから製造しようとする流動化処理土SFの性状等に応じて適宜調整可能である。 The amount of water W to be added is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the properties of the raw soil S C and the properties of the fluidized treated soil S F to be produced.
本実施形態に係る流動化処理土SFは、添加材AによってペーパースラッジPが解きほぐされたことにより、ペーパースラッジPが均一に分散している。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、流動性が向上している。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、ペーパースラッジPが均一に分散していることにより、材料分離抵抗性も向上している。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、リグニンの空気連行性によって微細な空気が多く混入している。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、流動性が向上するとともに軽量化されている。
In the fluidized soil SF according to the present embodiment, the paper sludge P is evenly dispersed because the paper sludge P is loosened by the additive A. Therefore, the fluidized soil SF according to this embodiment has improved fluidity.
In addition, since the paper sludge P is uniformly dispersed in the fluidized soil SF according to the present embodiment, the material separation resistance is also improved.
Further, the fluidized soil SF according to the present embodiment contains a large amount of fine air due to the air- entraining property of lignin. Therefore, the fluidized soil SF according to the present embodiment has improved fluidity and reduced weight.
<流動化処理土の製造装置>
次に、上記流動化処理土SFの製造装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る流動化処理土SFの製造装置100を示す平面図である。
<Production equipment for fluidized soil>
Next, an apparatus for manufacturing the fluidized treated soil SF will be described.
FIG. 1 is a plan view showing an
本実施形態に係る製造装置100は、図1に示したように、土砂供給部1と、ミキサ2と、材料添加部3と、圧送部4と、を備えている。
本実施形態に係る製造装置100は、制御部5を更に備えている。
各部1~5は、不使用時に移動させることが可能に構成されている。
A
The
Each
土砂供給部1は、ベルトコンベア11と、供給装置12と、を備えている。
ベルトコンベア11は、原料土SCをミキサ2へ向かって運搬するよう配置されている。
供給装置12は、ベルトコンベア11の基端に配置され、投入された原料土SCをベルトコンベア11の上へ乗せていくよう構成されている。
The earth and
A
The
ミキサ2は、本体21と、配管22と、を備えている。
本体21は、原料土SC、及び各材料を混錬する。
配管22は、本体21とベルトコンベア11の先端との間に配置されるとともに投入口22aを有し、ベルトコンベア11から投入口22aに投入された原料土SC等を本体21へ運搬する。
The
The
The
材料添加部3は、固化材サイロ31と、混和材サイロ32と、を備えている。
また、本実施形態に係る材料添加部3は、ベントナイトサイロ33と、水槽34と、を更に備えている。
固化材サイロ31は、固化材Cを格納しており、中の固化材Cを所定量ずつミキサ2の投入口22aへ投入するよう構成されている。
混和材サイロ32は、混和材Mを格納しており、中の混和材Mを所定量ずつミキサ2の投入口22aへ投入するよう構成されている。
ベントナイトサイロ33は、ベントナイトBを格納しており、中のベントナイトBを所定量ずつミキサ2の投入口22aへ投入するよう構成されている。
水槽34は、水を溜めており、図示しないポンプを用いて水を所定量ずつミキサ2の投入口22aへ投入するよう構成されている。
The
Moreover, the
The solidifying
The
The
The
圧送部4は、ポンプ41と、配管42と、を備えている。
ポンプ41は、ミキサ2で製造された流動化処理土SFを配管42へ送り出す。
配管42は、ポンプ41から施工箇所まで配設され、ポンプ41が送り出した流動化処理土SFを施工箇所へ誘導する。
The pumping section 4 includes a
The
The
制御部5は、制御盤51と、発電機52と、を備えている。
制御盤51は、製造装置100各部1~4を制御する。
発電機52は、製造装置100各部1~4,51へ電力を供給する。
The
The
The
このように構成された製造装置100は、従来の調整泥水を用いて流動化処理土を製造する常設プラントよりも小規模なものとなっている。
また、製造装置100を構成する各部1~5は、上述したように不使用時に移動させることが可能に構成されている。このため、本実施形態に係る製造装置100は、施工現場に設置することができる。
The
Further, each
<流動化処理土の製造方法(流動化処理工法)>
次に、本発明の実施形態に係る流動化処理土SFの製造方法(以下、製造方法)について説明する。
図2は、製造方法の流れを示すフローチャートである。
<Method for producing fluidized soil (fluidized soil method)>
Next, a manufacturing method (hereinafter referred to as a manufacturing method) of the fluidized treated soil SF according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of the manufacturing method.
製造方法は、図2に示したように、第一添加工程と、第二添加工程と、を有する。
本実施形態に係る製造方法は、準備工程と、運搬工程と、第三添加工程と、混練工程と、輸送工程と、を更に有する。
The manufacturing method, as shown in FIG. 2, has a first addition step and a second addition step.
The production method according to this embodiment further includes a preparation step, a transportation step, a third addition step, a kneading step, and a transportation step.
(準備工程)
初めの準備工程では、製造装置100を準備する(ステップS1)。
本実施形態に係る準備工程では、図1に示したように、供給装置12、ベルトコンベア11、ミキサ2、及びポンプ41を、原料土SC(建設発生土)の近傍に設置する。
そして、ミキサ2の投入口の上に、固化材サイロ31、混和材サイロ32、及びベントナイトサイロ33の各吐出口を配置し、固化材サイロ31に固化材Cを、混和材サイロ32に混和材Mを、ベントナイトサイロ33にベントナイトBを、それぞれ格納する。
そして、ポンプ41と打設箇所との間に配管42を配設する。
(Preparation process)
In the first preparation process, the
In the preparation process according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
Discharge ports of the
A
(運搬工程)
準備を終えた後は、運搬工程に移る(ステップS2)。
この運搬工程では、設置したベルトコンベア11、ミキサ2等を駆動させ、重機等を用いて供給装置12へ原料土SCを投入していく。
投入された原料土SCは、ベルトコンベア11上を、ミキサ2の投入口へ向かって運搬されていく。
なお、原料土SCのミキサ2への運搬は、人や車両が行ってもよい。
(Transportation process)
After completing the preparation, the process moves to the transportation step (step S2).
In this transportation process, the installed
The raw material soil S C that has been charged is conveyed toward the inlet of the
It should be noted that the raw material soil S C may be transported to the
(第一添加工程)
原料土SCの運搬を開始した後は、第一添加工程に移る(ステップS3)。
この第一添加工程では、原料土SCに固化材C及び水Wを添加する。
本実施形態に係る第一添加工程では、ベルトコンベア11が原料土SCをミキサ2の投入口22aへ投入する際に、固化材サイロ31から所定量の固化材Cをミキサ2の投入口へ投入する。
なお、固化材サイロ31の操作は、人が行うようになっていてもよいし、制御盤51等が行うようになっていてもよい。
(First addition step)
After starting the transportation of the raw material soil S C , the process moves to the first addition step (step S3).
In this first addition step, the solidification material C and water W are added to the raw soil S C .
In the first addition step according to the present embodiment, when the
The operation of the solidifying
(第二添加工程)
原料土SCに固化材C及び水Wを添加した後は、第二添加工程に移る(ステップS4)。
この添加工程では、原料土SCに上記混和材Mを添加する。
本実施形態に係る第二添加工程では、ベルトコンベア11が原料土SCをミキサ2の投入口22aへ投入する際に、混和材サイロ32から所定量の混和材Mをミキサ2の投入口へ投入する。
本実施形態に係る添加工程では、混和材Mを、流動化処理土SF1m3当たり10~40kgの範囲内となるように添加する。
具体的には、原料土SC1m3当たりに40~80kgの範囲内の混和材Mを添加する。
なお、混和材サイロ32の操作は、人が行うようになっていてもよいし、制御盤51等が行うようになっていてもよい。
(Second addition step)
After the solidification material C and water W are added to the raw soil S C , the second addition step is performed (step S4).
In this adding step, the admixture M is added to the raw soil S C .
In the second addition step according to the present embodiment, when the
In the adding step according to the present embodiment, the admixture M is added so as to be within the range of 10 to 40 kg per 1 m 3 of the fluidized soil S F .
Specifically, the admixture M is added in the range of 40 to 80 kg per 1 m 3 of raw soil S C .
The operation of the
(第三添加工程)
原料土SCに混和材Mを添加した後は、第三添加工程へ移る(ステップS5)。
この第三添加工程では、原料土SCに、ベントナイトBを更に添加する。
本実施形態に係る第三添加工程では、ベルトコンベア11が原料土SCをミキサ2の投入口22aへ投入する際に、ベントナイトサイロ33から所定量のベントナイトBをミキサ2の投入口へ投入する。
なお、固化材サイロ31の操作は、人が行うようになっていてもよいし、制御盤51等が行うようになっていてもよい。
また、この第三添加工程は、原料土SCの性状に応じて省略してもよい。
(Third addition step)
After the admixture M is added to the raw material soil S C , the process moves to the third addition step (step S5).
In this third addition step, bentonite B is further added to the raw material soil S C .
In the third addition step according to the present embodiment, when the
The operation of the solidifying
Also, this third addition step may be omitted depending on the properties of the raw material soil S C .
なお、ここでは便宜上、第一~第三添加工程を順番に行っていく場合を例にして説明したが、第一~第三添加工程は同時に行っていてもよいし、順番が上記実施形態と異なっていてもよい。 Here, for the sake of convenience, the case where the first to third addition steps are performed in order has been described as an example, but the first to third addition steps may be performed at the same time, and the order is the same as in the above embodiment. can be different.
(混練工程)
原料土SCに混和材M等を添加した後は、混練工程へ移る(ステップS6)。
混練工程では、運搬されてきた原料土SC、固化材C、水W、及び混和材Mを混錬する。
本実施形態に係る混練工程では、これらをミキサ2で混練する。
原料土SC、固化材C、水W、及び混和材Mが十分に混錬されると流動化処理土SFとなる。
(Kneading process)
After the admixture M and the like are added to the raw material soil S C , the kneading step is started (step S6).
In the kneading step, the raw material soil S C , solidifying material C, water W, and admixture M that have been transported are kneaded.
In the kneading process according to this embodiment, these are kneaded by the
When the raw material soil S C , the solidifying material C, the water W, and the admixture M are sufficiently kneaded, the fluidized treated soil S F is obtained.
(輸送工程)
流動化処理土SFを製造した後は、輸送工程に移る(ステップS7,S8)。
この輸送工程では、流動化処理土SFを打設箇所へ輸送する。
本実施形態に係る輸送工程では、ポンプ41及び配管42を用いて流動化処理土SFを施工箇所へ圧送する。
上述したように、本実施形態に係る流動化処理土SFは、添加材Aが添加されたことにより流動性が向上している。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、圧送されている間に配管42を閉塞させることが無い。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、添加材Aが添加されたことにより材料分離抵抗性も向上している。このため、圧送された後も材料分離が少ない安定した品質を保つことができる。
(Transportation process)
After manufacturing the fluidized soil SF, the process moves to the transportation step (steps S7 and S8).
In this transportation step, the fluidized soil SF is transported to the placement location.
In the transportation process according to the present embodiment, the
As described above, the fluidized soil SF according to the present embodiment has improved fluidity due to the addition of the additive A. Therefore, the fluidized soil SF according to the present embodiment does not clog the
In addition, the fluidized soil SF according to the present embodiment has improved resistance to material separation due to the addition of the additive A. Therefore, stable quality can be maintained with little material separation even after being pumped.
<効果>
以上説明してきた本実施形態に係る混和材Mは、ペーパースラッジPを含む。
また、本実施形態に係る製造方法は、第二添加工程で、原料土SCに、このような混和材Mを添加する。
<effect>
The admixture M according to the present embodiment described above includes paper sludge P. As shown in FIG.
Moreover, in the manufacturing method according to the present embodiment, such an admixture M is added to the raw soil S C in the second addition step.
本実施形態に係る製造方法は、混和材Mを用いることにより、調整泥水(常設プラント)が不要となる。このため、本実施形態に係る製造方法によれば、常設プラントの代わりに、常設プラントよりも小規模な製造装置100(仮設プラント)を設置することで流動化処理土SFを施工現場で製造することができる。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、混和材Mのセルロース繊維が圧送による材料分離を生じにくくしている。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、圧送の前後で品質が安定している。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、混和材Mのセルロース繊維が固化後の靭性を向上させる。
また、本実施形態に係る流動化処理土SFは、混和材Mのリグニンが微細空気をより多く混錬させる。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、微細空気により流動性が向上している。
In the manufacturing method according to the present embodiment, the use of the admixture M eliminates the need for adjusted mud (permanent plant). For this reason, according to the manufacturing method according to the present embodiment, instead of the permanent plant, the fluidized treated soil S F is manufactured at the construction site by installing the manufacturing apparatus 100 (temporary plant) smaller than the permanent plant. can do.
In addition, in the fluidized soil SF according to the present embodiment, the cellulose fibers of the admixture M are less likely to separate due to pumping. Therefore, the quality of the fluidized soil SF according to this embodiment is stable before and after pumping.
In addition, the fluidized soil SF according to the present embodiment improves toughness after the cellulose fibers of the admixture M are solidified.
Further, in the fluidized soil SF according to the present embodiment, the lignin of the admixture M mixes more fine air. Therefore, the fluidized soil SF according to this embodiment has improved fluidity due to the fine air.
このため、本実施形態に係る混和材M、この混和材Mを添加する製造方法、この製造方法により製造される流動化処理土SFによれば、調整泥水を製造する常設プラントが近くに無い施工現場であっても、過度の手間とコストをかけることなく、かつ圧送手段を破損させることなく、安定した埋め戻しを行うことができる。 For this reason, according to the admixture M according to the present embodiment, the manufacturing method for adding this admixture M, and the fluidized treated soil SF manufactured by this manufacturing method, there is no permanent plant nearby for producing adjusted mud. Even at a construction site, stable backfilling can be performed without excessive labor and cost and without damaging the pumping means.
また、ペーパースラッジPは、本来、水分を多く含み団塊化しやすい材料である。しかし、本実施形態に係る混和材Mは、添加材AがペーパースラッジPの含水比を低下させ、添加材Aの添加前には団塊化していたペーパースラッジPを解きほぐす。このため、本実施形態に係る流動化処理土SFは、ペーパースラッジPのセルロース繊維が均一に分散し、流動性及び材料分離抵抗性がより向上している。
すなわち、本実施形態に係る流動化処理土SFは、添加材Aを含まない混和材が添加されたものよりも配管を閉塞させにくくなっている。
Moreover, the paper sludge P is originally a material that contains a large amount of water and tends to form nodules. However, in the admixture M according to the present embodiment, the additive A lowers the water content of the paper sludge P and loosens the paper sludge P that had condensed before the additive A was added. Therefore, in the fluidized soil SF according to the present embodiment, the cellulose fibers of the paper sludge P are uniformly dispersed, and the fluidity and material separation resistance are further improved.
That is, the fluidized soil SF according to the present embodiment is less likely to clog the pipe than the one to which the admixture that does not contain the additive A is added.
また、ペーパースラッジPは、紙・パルプ等の製造時に発生する産業廃棄物であり、このような材料を原料に用いることは、廃棄物をリサイクルすることにつながる。
このため、本実施形態に係る製造方法を用いれば、従来よりも環境負荷を低減しつつ流動化処理土SFを製造することができる。
Moreover, the paper sludge P is an industrial waste generated during the manufacture of paper, pulp, etc., and the use of such materials as raw materials leads to the recycling of the waste.
Therefore, by using the manufacturing method according to the present embodiment, the fluidized soil SF can be manufactured while reducing the environmental load as compared with the conventional method.
<サンプル(室内)の作製>
試験に先立ち、まず、混和材Mの割合が異なる複数種類の室内試験用の流動化処理土SFのサンプル(実施例1~3)をそれぞれ作製した。
各サンプルの配合は、図3に示した通りである。具体的には、実施例1に係るサンプル1m3当たりの混和材Mの添加量は20kg、実施例2に係るサンプル1m3当たりの添加量は30kg、実施例3に係るサンプル1m3当たりの添加量は40kgとした。
原料土SCには、山砂(購入土)を用いた。
この原料土SCの各種物性値、及び粒径加積曲線は、図4に示した通りである。
固化材Cには、高炉セメントB種を用いた。
ベントナイトBには、クニゲルV1(クニミネ工業(株)製)を用いた。
混和材Mの各種物性値は、図5に示した通りである。
<Preparation of sample (indoor)>
Prior to the test, first, samples (Examples 1 to 3) of a plurality of types of fluidized soil SF for laboratory tests with different proportions of the admixture M were prepared.
The formulation of each sample is as shown in FIG. Specifically, the amount of the admixture M added per 1 m 3 of the sample according to Example 1 was 20 kg, the amount added per 1 m 3 of the sample according to Example 2 was 30 kg, and the amount added per 1 m 3 of the sample according to Example 3 The amount was 40 kg.
Mountain sand (purchased soil) was used as the raw material soil SC .
The various physical property values and particle size accumulation curve of this raw soil S C are as shown in FIG.
As the solidifying material C, blast furnace cement B type was used.
As the bentonite B, Kunigel V1 (manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd.) was used.
Various physical property values of the admixture M are as shown in FIG.
また、混和材Mを添加しない室内試験用の流動化処理土のサンプル(比較例1)、及び従来の気泡を混入させる工法による室内試験用の流動化処理土のサンプル(比較例2)をそれぞれ作製した。
比較例1に係るサンプルは、原料土SCが実施例1~3に係るサンプルと同じであるが、混和材Mが添加されていない。
比較例2に係るサンプルは、原料土SCが実施例1~3に係るサンプルと同じであるが、混和材Mが添加されておらず、代わりに気泡剤(界面活性材系)によって作られた気泡が混入されている。
In addition, a sample of fluidized soil for indoor testing without adding the admixture M (Comparative Example 1) and a sample of fluidized soil for laboratory testing by a conventional method of mixing air bubbles (Comparative Example 2) were prepared. made.
The sample according to Comparative Example 1 has the same raw material soil S C as the samples according to Examples 1 to 3, but the admixture M is not added.
The sample according to Comparative Example 2 has the same raw soil S C as the samples according to Examples 1 to 3, but the admixture M is not added, and instead, it is made of a foaming agent (surfactant system). Air bubbles are mixed in.
<試験(室内)の概要>
そして、作製した各サンプルについて、湿潤密度試験、フロー試験、及びブリーディング試験をそれぞれ行った。
また、各サンプルを固化させて円柱供試体(φ50mm×100mm)を作製した。
各サンプルの養生は、温度20℃,湿度100%の環境下で行った。
そして、作製から7日後、及び28日後に、各サンプルで作製した円柱供試体を用いて一軸圧縮試験(JISA1216)を行った。
<Outline of test (indoor)>
A wet density test, a flow test, and a bleeding test were performed on each of the prepared samples.
Also, each sample was solidified to prepare a cylindrical specimen (φ50 mm×100 mm).
Curing of each sample was performed in an environment of
Then, 7 days and 28 days after the preparation, a uniaxial compression test (JISA1216) was performed using the cylindrical specimen prepared from each sample.
<試験(室内)の結果>
実施例1~3に係るサンプル及び比較例1,2に係るサンプルのフロー値を比較した結果、図6に示したように、全てのサンプルでフロー値が180±10mm以内となった。
また、実施例2に係るサンプル及び比較例1,2に係るサンプルのブリーディング率を比較した結果、全てのサンプルで3.0%(基準値)以下となった。特に、比較例2に係るサンプルのブリーディング率は、実施例1~3に係るサンプルよりも含水比が低いこともあり1.0%以下となった.
<Test (indoor) results>
As a result of comparing the flow values of the samples according to Examples 1 to 3 and the samples according to Comparative Examples 1 and 2, all the samples had flow values within 180±10 mm, as shown in FIG.
Further, as a result of comparing the bleeding rate of the sample according to Example 2 and the samples according to Comparative Examples 1 and 2, all the samples were 3.0% (reference value) or less. In particular, the bleeding rate of the sample according to Comparative Example 2 was 1.0% or less, partly because the water content ratio was lower than those of the samples according to Examples 1-3.
また、実施例2に係るサンプル及び比較例1,2に係るサンプルの一軸圧縮強度を比較した結果、比較例2のサンプルが最も高いピークを示した。
また、実施例1~3に係るサンプルの一軸圧縮強度に差は見られなかった。
一方、一軸圧縮強度の変化を比較した結果、図7に示したように、比較例1,2に係るサンプルは、一軸圧縮強度がピークに達した後、急速に強度低下が見られた。
これに対し、実施例1~3に係るサンプルは、一軸圧縮強度がピークに達した後も残留強度を保持し,急激な強度低下が生じていない。これは混和材Mに含まれるセルロース繊維が靭性の向上に寄与したためであると推察される。
Moreover, as a result of comparing the uniaxial compressive strength of the sample according to Example 2 and the samples according to Comparative Examples 1 and 2, the sample of Comparative Example 2 showed the highest peak.
Also, no difference was observed in the unconfined compressive strength of the samples according to Examples 1-3.
On the other hand, as a result of comparing changes in unconfined compressive strength, as shown in FIG. 7, the samples according to Comparative Examples 1 and 2 showed a rapid decrease in strength after the unconfined compressive strength reached its peak.
On the other hand, the samples according to Examples 1 to 3 retained their residual strength even after the unconfined compressive strength reached its peak, and did not experience a sudden decrease in strength. It is presumed that this is because the cellulose fibers contained in the admixture M contributed to the improvement of toughness.
<サンプル(実証)の作製>
次に、図3に示した配合で、実証試験用の流動化処理土のサンプル(実施例2、比較例1,2)をそれぞれ作製した。
比較例2のサンプルの製造は、製造装置100の混和材サイロ32を、気泡製造装置に置き換えたものを用いて行った。
また、各サンプルの混練は、連続式スクリューミキサ(能力:40m3/h)を用いて行った。
<Preparation of sample (demonstration)>
Next, samples of fluidized soil for demonstration tests (Example 2, Comparative Examples 1 and 2) were prepared with the formulation shown in FIG.
The sample of Comparative Example 2 was produced by using the
Further, each sample was kneaded using a continuous screw mixer (capacity: 40 m 3 /h).
<試験(実証)の概要>
そして、作製した各サンプルについて、湿潤密度試験、フロー試験、及びブリーディング試験をそれぞれ行った。
また、作製した各サンプルを、ポンプ41及び配管42を用いて圧送した。
ポンプ41には、定置式スクイズポンプ(能力:40m3/h)を用いた。
配管42には、長さ50m、φ5インチのものを用いた。
なお、比較例1のサンプルのみ、作製時の性状からポンプ41への負荷が大きく配管42等の破損が懸念されたため、配管42の長さを20mに短縮して圧送した。
そして、圧送後の各サンプルについて、湿潤密度試験、フロー試験、及びブリーディング試験をそれぞれ行った。
また、室内試験と同様の条件で各サンプル(圧送前・圧送後)の円柱供試体を作製し、一軸圧縮試験(JISA1216)を行った。
<Overview of test (demonstration)>
A wet density test, a flow test, and a bleeding test were performed on each of the prepared samples.
Also, each of the prepared samples was pressure-fed using a
A stationary squeeze pump (capacity: 40 m 3 /h) was used as the
The
Only the sample of Comparative Example 1 was pumped after shortening the length of the
A wet density test, a flow test, and a bleeding test were then conducted on each sample after pumping.
In addition, a cylindrical specimen was prepared for each sample (before and after pumping) under the same conditions as the laboratory test, and a uniaxial compression test (JISA1216) was performed.
<試験(実証)の結果>
(湿潤密度試験の結果)
実施例2に係るサンプル及び比較例1,2に係るサンプルの湿潤密度を比較した結果、図8に示したように、全てのサンプルで圧送後の湿潤密度が圧送前よりも低下した。
しかし、実施例2に係るサンプルは、比較例1,2に係るサンプルよりも低下率が小さかった。
このことは、実施例2に係るサンプルの材料分離抵抗性が比較例1,2よりも高い(従来品よりも向上している)ことを示している。
<Test (demonstration) results>
(Results of wet density test)
As a result of comparing the wet densities of the sample according to Example 2 and the samples according to Comparative Examples 1 and 2, as shown in FIG. 8, the wet densities of all the samples after pumping were lower than those before pumping.
However, the sample according to Example 2 had a lower rate of decrease than the samples according to Comparative Examples 1 and 2.
This indicates that the material separation resistance of the sample according to Example 2 is higher than that of Comparative Examples 1 and 2 (improved compared to conventional products).
(フロー試験の結果)
また、実施例2に係るサンプル及び比較例1,2に係るサンプルのフロー値を比較した結果、図9に示したように、全てのサンプルで圧送後のフロー値が上昇した。
これは,圧送によって各サンプルが再び混錬されたためであると考えられる。
(Results of flow test)
Further, as a result of comparing the flow values of the sample according to Example 2 and the samples according to Comparative Examples 1 and 2, as shown in FIG. 9, the flow values after pumping increased in all the samples.
This is probably because each sample was mixed again by pumping.
(ブリーディング試験の結果)
また、実施例2に係るサンプル及び比較例2に係るサンプルのブリーディング率を比較した結果、図10に示したように、比較例2に係るサンプルは、圧送後のブリーディング率が室内試験の結果よりも高く、3.0%(基準値)を超過した。
これは、圧送により比較例2のサンプルに材料分離が生じたためであると考えられる。
一方、実施例2に係るサンプルは、圧送の前後でブリーディング率に変化が見られなかった。
このことは、実施例2に係るサンプルの材料分離抵抗性が比較例2よりも高いことを示している。
(Results of bleeding test)
In addition, as a result of comparing the bleeding rate of the sample according to Example 2 and the sample according to Comparative Example 2, as shown in FIG. was also high, exceeding 3.0% (standard value).
This is believed to be due to material separation occurring in the sample of Comparative Example 2 due to pumping.
On the other hand, the sample according to Example 2 showed no change in the bleeding rate before and after pumping.
This indicates that the material separation resistance of the sample according to Example 2 is higher than that of Comparative Example 2.
(一軸圧縮試験の結果)
また、実施例2に係るサンプル(圧送前)及び比較例2に係るサンプル(圧送前)の一軸圧縮強度を比較した結果、図11に示したように、比較例2に係るサンプルが実施例2に係るサンプルよりも高い値を示した。
(Results of uniaxial compression test)
Further, as a result of comparing the uniaxial compressive strength of the sample according to Example 2 (before pumping) and the sample according to Comparative Example 2 (before pumping), as shown in FIG. showed a higher value than the sample related to
以上説明してきた試験により、本実施形態に係る流動化処理土SFは、従来の混和材Mが添加されていない流動化処理土よりも流動性が高く(配管を閉塞させにくく)、材料分離抵抗性が向上していることが確認された。 According to the tests described above, the fluidized soil S F according to the present embodiment has higher fluidity (harder to block the pipe) than the conventional fluidized soil to which the admixture M is not added, and the material separation It was confirmed that the resistance was improved.
<本発明その他>
上記実施形態は、流動化処理工法における流動化処理土SF(埋め戻し材)の場合を例に説明したが、本発明は、地中連続壁工法におけるソイルセメントをはじめとする各種土木資材にも適用可能である。
<The present invention and others>
In the above embodiment, the case of the fluidized soil SF (backfill material) in the fluidization method was explained as an example, but the present invention is applicable to various civil engineering materials such as soil cement in the diaphragm wall construction method. is also applicable.
100 流動化処理土の製造装置
1 土砂供給部
11 ベルトコンベア
12 供給装置
2 ミキサ
21 本体
22 配管
22a 投入口
3 材料添加部
31 固化材サイロ
32 混和材サイロ
33 ベントナイトサイロ
34 水槽
4 圧送部
41 ポンプ
42 配管
5 制御部
51 制御盤
52 発電機
SF 流動化処理土
SC 原料土
C 固化材
W 水
M 混和材
P ペーパースラッジ
A 添加材
B ベントナイト
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
ペーパースラッジと、
前記ペーパースラッジの団塊化を防ぐ添加材と、
を含むことを特徴とする混和材。 An admixture for producing fluidized soil by adding it to raw material soil,
paper sludge;
an additive that prevents the paper sludge from agglomerating;
An admixture comprising:
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の混和材と、を含むことを特徴とする流動化処理土。 Raw material soil, solidifying material, and water,
A fluidized soil comprising the admixture according to any one of claims 1 to 3.
前記原料土に、ペーパースラッジと、前記ペーパースラッジの団塊化を防ぐ添加材と、を含む混和材を添加する第二添加工程と、
を有することを特徴とする流動化処理土の製造方法。 a first addition step of adding a solidification material and water to the raw material soil;
a second addition step of adding an admixture containing paper sludge and an additive that prevents the paper sludge from agglomerating to the raw material soil;
A method for producing fluidized soil, comprising:
Priority Applications (1)
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