JP2023059354A - Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same - Google Patents
Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023059354A JP2023059354A JP2021169305A JP2021169305A JP2023059354A JP 2023059354 A JP2023059354 A JP 2023059354A JP 2021169305 A JP2021169305 A JP 2021169305A JP 2021169305 A JP2021169305 A JP 2021169305A JP 2023059354 A JP2023059354 A JP 2023059354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ash
- water
- mortar
- ash mortar
- underwater structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
Description
本発明は、石炭灰であるフライアッシュとクリンカアッシュとを用いた灰モルタルおよび灰モルタルにより水中構造物を構築する方法に関する。 The present invention relates to ash mortar using fly ash and clinker ash, which are coal ash, and a method for constructing an underwater structure with ash mortar.
石炭火力発電に伴う副産物として発生する石炭灰はフライアッシュとクリンカアッシュとに大別される。石炭火力発電所において微粉砕した石炭をボイラ内で燃焼させると、溶融状態の灰の粒子は、高温の燃焼ガス中を浮遊し、ボイラ出口で温度が低下することにともない、球形の微細粒子となって電気集じん器に捕集されるが、これがフライアッシュである。また、クリンカアッシュは、ボイラ内で燃焼によって生じた石炭灰の粒子が相互に凝集し、多孔質な塊となってボイラ底部のクリンカホッパ(水槽)に落下堆積したものを破砕機で砂状に砕いた物で、これを脱水槽等で脱水したあと、用途に応じてふるい機等で粒度調整を行っている(非特許文献1参照)。フライアッシュは球形の微細粒子である(非特許文献2参照)。クリンカアッシュは砂礫状、多孔質であり、保水性・排水性・通気性に優れ、その粒子は、ほとんどが細礫と粗砂であり、砂に近い粒度分布である(非特許文献3参照)。化学組成はフライアッシュもクリンカアッシュも主成分はシリカとアルミナで、両者で大きな差はない。 Coal ash generated as a by-product of coal-fired power generation is roughly classified into fly ash and clinker ash. When pulverized coal is burned in a boiler in a coal-fired power plant, molten ash particles float in the high-temperature combustion gas, and as the temperature at the boiler outlet decreases, they become spherical fine particles. It becomes fly ash and is collected by an electrostatic precipitator. In addition, clinker ash is produced by coal ash particles generated by combustion inside the boiler, which coalesce together to form porous clumps that fall and accumulate in the clinker hopper (water tank) at the bottom of the boiler. It is crushed and dehydrated in a dehydration tank or the like, and then the particle size is adjusted with a sieve or the like depending on the application (see Non-Patent Document 1). Fly ash is spherical fine particles (see Non-Patent Document 2). Clinker ash is gravel-like and porous, and has excellent water retention, drainage, and air permeability. Most of its particles are fine pebbles and coarse sand, and the particle size distribution is similar to that of sand (see Non-Patent Document 3). . The chemical compositions of both fly ash and clinker ash are mainly composed of silica and alumina, and there is not much difference between them.
これらの石炭灰は、廃棄物として埋立処分されるものもあるが、多くはセメントやコンクリートの混和材や、土木工事において各種骨材として有効活用されている。その有効活用技術のひとつにフライアッシュモルタルがある。港湾土木工事においてフライアッシュモルタルは護岸の中詰め材、裏込め材、裏込め材の被覆材として利用されている。 Some of these coal ash are landfilled as waste, but most of them are effectively used as admixtures for cement and concrete, and as various aggregates in civil engineering works. One of the effective utilization technologies is fly ash mortar. Fly ash mortar is used as a filling material for bank protection, a backfilling material, and a covering material for the backfilling material in port and harbor civil engineering works.
特許文献1は、管理型廃棄物海面処分場の埋立に使用される石炭灰利用資材が、フライアッシュとセメントとを混合してなる粉体状の混合物を、通水防塵性の袋体に充填して構成され、水中に投入したのちに固化するので、施工上の簡便さと製造ヤードの省スペース化とを実現することができることを開示する(要約)。
しかし、フライアッシュモルタルを裏込め材や裏込め材の被覆材として利用する場合、フライアッシュモルタルは流動性が高いため、所定の法勾配が確保できないという課題があった。この課題を解決するために、増粘剤、分離防止剤、硬化促進剤などの添加剤を用いて法勾配を確保する技術が提案されているが、コストアップの懸念がある。また、海域で利用する時は、関係各所から添加剤の使用許可を得る必要が生じる場合があり、手続き面で煩雑となることがある。また、実際の工事ではポンプ打設に必要な流動性を確保する必要性がある。なお、現在、フライアッシュモルタルを裏込め材や被覆材として利用する場合、クリンカアッシュを混合せず、フライアッシュが単独で用いられている。 However, when fly ash mortar is used as a back-filling material or a covering material for the back-filling material, there is a problem that a predetermined slope cannot be secured because fly ash mortar has high fluidity. In order to solve this problem, techniques have been proposed to secure the gradient using additives such as thickeners, anti-separation agents, and hardening accelerators, but there is a concern about increased costs. In addition, when using in sea areas, it may be necessary to obtain permission to use the additive from relevant parties, and the procedures may be complicated. Also, in the actual construction work, it is necessary to secure the fluidity required for pumping. At present, when fly ash mortar is used as a backfilling material or coating material, fly ash is used alone without being mixed with clinker ash.
特許文献1の石炭灰利用資材は、フライアッシュとセメントとを混合してなる粉体状の混合物を、通水防塵性の袋体に充填するもので、混合物を袋体に充填する必要があり、充填工程と材料(袋体)が必要となって、工程が複雑化し、材料費がかかり、コスト的に不利である。
The coal ash utilization material of
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、水中構造物の法勾配部の法勾配を添加剤の使用なしで確保可能であるとともに、施工時のポンプ打設に必要な流動性を確保可能な灰モルタルおよび灰モルタルによる水中構造物の構築方法を提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art as described above, the present invention is capable of securing the slope of the slope of the underwater structure without using additives, and the fluidity required for pumping during construction. It is an object of the present invention to provide a secure ash mortar and a method for constructing an underwater structure with ash mortar.
上記目的を達成するための灰モルタルは、法勾配部を有する水中構造物を形成するための、固化材と石炭灰と水とを混合した灰モルタルであって、前記石炭灰は、主成分であるフライアッシュと副成分であるクリンカアッシュとからなる。 An ash mortar for achieving the above object is an ash mortar obtained by mixing a solidifying material, coal ash, and water for forming an underwater structure having a slope, wherein the coal ash is the main component. It consists of fly ash and clinker ash as a subcomponent.
この灰モルタルによれば、石炭灰が主成分のフライアッシュと副成分のクリンカアッシュとからなることで、水中構造物の法勾配部において所定の法勾配を添加剤の使用なしで確保することができる。すなわち、フライアッシュと比較して相対的に粒径の大きいクリンカアッシュを骨材としてフライアッシュに追加することで灰モルタルにおいて粒子骨格を形成し易くなるため、法勾配が形成し易くなり、法勾配形成特性が向上し、法勾配部において所定の法勾配を添加剤の使用なしで実現できる。なお、主成分のフライアッシュのクリンカアッシュに対する配合比は、5割を越える。 According to this ash mortar, since the coal ash is composed of fly ash as a main component and clinker ash as a secondary component, it is possible to secure a predetermined slope in the slope of the underwater structure without using additives. can. That is, by adding clinker ash, which has a relatively large particle size compared to fly ash, to fly ash as an aggregate, it becomes easier to form a particle skeleton in ash mortar. Forming properties are improved and a given slope can be achieved in the slope without the use of additives. The compounding ratio of fly ash, which is the main component, to clinker ash exceeds 50%.
前記フライアッシュと前記クリンカアッシュとを配合比が9:1~8:2の範囲内で配合することが好ましい。なお、上記配合比は、フライアッシュとクリンカアッシュとの総重量に対するフライアッシュとクリンカアッシュとの比であり、以下の説明でも同様である。 It is preferable to mix the fly ash and the clinker ash in a mixing ratio of 9:1 to 8:2. The compounding ratio is the ratio of fly ash and clinker ash to the total weight of fly ash and clinker ash, and the same applies to the following description.
前記固化材は、高炉スラグセメント、普通ポルトランドセメントおよびフライアッシュセメントのいずれか1つ、2つ、または、すべてであることが好ましい。 The solidifying material is preferably one, two or all of blast furnace slag cement, ordinary portland cement and fly ash cement.
前記固化材の配合量は、50kg/m3~200kg/m3の範囲内であることが好ましい。 The content of the solidifying material is preferably within the range of 50 kg/m 3 to 200 kg/m 3 .
前記灰モルタルの混練後のフロー値が少なくとも88mmであることで、灰モルタルのポンプ打設に必要な流動性を確保することができる。 When the flow value of the ash mortar after kneading is at least 88 mm, it is possible to secure the fluidity required for ash mortar pumping.
前記水の重量を前記固化材と前記石炭灰との合計重量で除した水粉体比が0.350~0.439の範囲内であることが好ましい。 The water/powder ratio obtained by dividing the weight of the water by the total weight of the solidifying material and the coal ash is preferably within the range of 0.350 to 0.439.
前記灰モルタルを前記水中構造物の裏込め材、または、前記裏込め材の被覆材として用いることができる。 The ash mortar can be used as a back-filling material for the underwater structure or a coating material for the back-filling material.
上記目的を達成するための水中構造物の構築方法は、上述の灰モルタルを用いて法勾配部を有する水中構造物を構築する方法であって、前記水の重量を前記固化材と前記石炭灰との合計重量で除した水粉体比が所定範囲内になるように前記固化材と前記石炭灰と前記水とを配合した前記灰モルタルにより少なくとも前記法勾配部を構築するものである。 A method for constructing an underwater structure for achieving the above object is a method for constructing an underwater structure having a sloped portion using the above-described ash mortar, wherein the weight of the water is combined with the solidification material and the coal ash. At least the slope portion is constructed with the ash mortar in which the solidifying material, the coal ash, and the water are blended so that the water powder ratio divided by the total weight of the above is within a predetermined range.
この水中構造物の構築方法によれば、水粉体比が所定範囲内になるように固化材と石炭灰(フライアッシュとクリンカアッシュ)と水とを配合した灰モルタルにより法勾配部を構築することで、法勾配部において所定の法勾配を添加剤の使用なしで確保することができる。 According to this method for constructing an underwater structure, the slope section is constructed with ash mortar obtained by mixing solidifying material, coal ash (fly ash and clinker ash), and water so that the water/powder ratio is within a predetermined range. As a result, a predetermined slope can be secured in the slope without using additives.
上記水中構造物の構築方法において、前記法勾配部の構築のために前記灰モルタルを水中へポンプ打設する際の前記灰モルタルのフロー値は、前記ポンプ打設に必要な流動性を確保可能な下限値以上であることが好ましい。 In the method for constructing an underwater structure, the flow value of the ash mortar when pumping the ash mortar into the water for constructing the slope section can ensure the fluidity necessary for the pumping. is preferably at least the lower limit value.
また、前記固化材と前記石炭灰と前記水とを複数の所定割合で配合した灰モルタルについて、予め配合試験および水中打設実験を行うことで、前記灰モルタルのフロー値と前記法勾配部の法勾配との第1の関係、および、前記フロー値と前記水粉体比との第2の関係をそれぞれ求め、前記第1および第2の関係に基づいて前記法勾配の設計値から前記水粉体比を求め、前記求めた水粉体比に基づいて配合した灰モルタルを用いることが好ましい。 In addition, the ash mortar obtained by blending the solidification material, the coal ash, and the water at a plurality of predetermined ratios was previously subjected to a blending test and an underwater placement experiment, whereby the flow value of the ash mortar and the slope portion A first relationship with the normal gradient and a second relationship between the flow value and the water powder ratio are obtained, respectively, and the water is calculated from the design value of the normal gradient based on the first and second relationships It is preferable to determine the powder ratio and use ash mortar blended based on the determined water/powder ratio.
前記法勾配が1:1.2~1:4.4の範囲内になるように前記水粉体比を調整することが好ましい。 It is preferable to adjust the water/powder ratio so that the normal gradient is in the range of 1:1.2 to 1:4.4.
なお、前記法勾配部が前記水中構造物の裏込め部、または、前記裏込め部の被覆部であることが好ましい。 In addition, it is preferable that the slope portion is a back-filling portion of the underwater structure or a covering portion of the back-filling portion.
本発明の灰モルタルおよび灰モルタルによる水中構造物の構築方法によれば、水中構造物の法勾配部の法勾配を添加剤の使用なしで確保可能であるとともに、施工時のポンプ打設に必要な流動性を確保可能である。 According to the ash mortar and the method for constructing an underwater structure using ash mortar of the present invention, it is possible to secure the slope of the slope of the underwater structure without using additives, and it is necessary for pumping during construction. liquidity can be ensured.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。本実施形態による灰モルタルは、固化材と石炭灰と水とを混合し混練することで製造でき、石炭灰は、フライアッシュを主成分とし、クリンカアッシュを副成分とし、フライアッシュとクリンカアッシュとからなり、法勾配部を有する水中構造物の形成に適している。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated. The ash mortar according to the present embodiment can be produced by mixing and kneading a solidifying material, coal ash, and water. It is suitable for forming an underwater structure with a steep slope.
フライアッシュのクリンカアッシュに対する配合比は、5割を越えるが、好ましくは、フライアッシュとクリンカアッシュとの配合比が9:1~8:2の範囲内である。なお、かかる範囲は、石炭火力発電で副産物として発生し排出される石炭灰であるフライアッシュとクリンカアッシュとの排出量の比にほぼ対応するので、フライアッシュとクリンカアッシュとの効率的な有効利用に寄与することができる。 The compounding ratio of fly ash to clinker ash exceeds 50%, but preferably the compounding ratio of fly ash to clinker ash is within the range of 9:1 to 8:2. This range roughly corresponds to the emission ratio of fly ash and clinker ash, which are coal ash generated and discharged as by-products in coal-fired power generation, so that fly ash and clinker ash can be efficiently and effectively used. can contribute to
固化材は、高炉スラグセメント、普通ポルトランドセメントおよびフライアッシュセメントのいずれか1つ、2つ、または、すべてとすることができ、かかる固化材の配合量は、50kg/m3~200kg/m3の範囲内である。 The solidifying material may be one, two or all of blast furnace slag cement, ordinary portland cement and fly ash cement, and the amount of such solidifying material is 50 kg/m 3 to 200 kg/m 3 . is within the range of
上記灰モルタルにおいて水の重量を固化材と石炭灰との合計重量で除した水粉体比が0.350~0.439の範囲内であることが好ましい。 In the ash mortar, the water/powder ratio obtained by dividing the weight of water by the total weight of the solidifying material and coal ash is preferably in the range of 0.350 to 0.439.
本実施形態による灰モルタルによれば、クリンカアッシュの粒子はほとんどが細礫と粗砂であり、砂に近い粒度分布であり、フライアッシュと比較して相対的に粒径が大きく、クリンカアッシュを骨材としてフライアッシュに追加することで粒子骨格を形成し易くなり、このため、灰モルタルにより法勾配が形成し易くなって、法勾配形成特性が向上し、法勾配部において所定の法勾配を実現できる。このように、石炭灰が主成分のフライアッシュと副成分のクリンカアッシュとからなることで、水中構造物の法勾配部において所定の法勾配を添加剤の使用なしで確保することができる。 According to the ash mortar according to the present embodiment, most of the clinker ash particles are fine gravel and coarse sand, the particle size distribution is similar to that of sand, and the particle size is relatively large compared to fly ash. By adding fly ash as an aggregate, it becomes easier to form a particle skeleton. For this reason, it becomes easier to form a slope with ash mortar, and the slope formation characteristics are improved. realizable. In this way, since the coal ash is composed of fly ash as a main component and clinker ash as a secondary component, a predetermined slope can be secured in the slope portion of the underwater structure without using additives.
本実施形態による灰モルタルは、水中構造物の裏込め材、または、裏込め材の被覆材として用いて好ましい。図1,図2を参照して本実施形態による灰モルタルを適用する水中構造物の裏込め部、裏込め部の被覆部を説明する。図1は、本実施形態による灰モルタルを裏込め材として適用可能な水中構造物の例を示す側断面図である。図2は、本実施形態による灰モルタルを裏込め材の被覆材として適用可能な水中構造物の例を示す側断面図である。 The ash mortar according to this embodiment is preferably used as a back-filling material for underwater structures or a coating material for the back-filling material. A back-filling portion of an underwater structure to which the ash mortar according to the present embodiment is applied and a covering portion of the back-filling portion will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a side sectional view showing an example of an underwater structure to which the ash mortar according to this embodiment can be applied as a backfill material. FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an example of an underwater structure to which the ash mortar according to this embodiment can be applied as a covering material for backfilling.
図1のように、本実施形態による水中構造物10Aは、重力式のケーソン1と、捨石により水底Gに構築されケーソン1が設置されるマウンド2と、所定の法勾配を有するようにケーソン1の背面側(岸側)に構築される裏込め部3と、裏込め部3のさらに岸側に土砂から構築される裏埋め土4と、を備え、たとえば、護岸構造や岸壁構造を構成することができる。裏込め部3を構築する裏込め材として、本実施形態の灰モルタルを用いることで、所定の法勾配の法勾配部3aを有する裏込め部3を構築することができる。
As shown in FIG. 1, an
図2の水中構造物10Bは、図1と同様に、ケーソン1と、マウンド2と、裏込め部3と、裏埋め土4と、を備え、たとえば、護岸構造や岸壁構造を構成できる。裏込め部3は、砕石等からなる裏込石から構築され、裏込め部3を被覆材により覆うようにして被覆部5が構築される。被覆部5を構築する被覆材として、本実施形態の灰モルタルを用いることで、所定の法勾配の法勾配部5aを有する被覆部5を構築することができる。なお、裏込め部3の岸側上端の肩部に防砂シート6が部分的に配置される。
The
図1の裏込め部3、図2の裏込め部3の被覆部5を本実施形態の灰モルタルにより構築する場合、灰モルタルの水粉体比を0.350~0.439の範囲内で調整することで、図1の裏込め部3と図2の被覆部5を法勾配部3a、5aが法勾配1:1.2~1:4.4の範囲内になるように構築できる。換言すると、図1の裏込め部3と図2の被覆部5において法勾配部3a、5aが1:1.2~1:4.4の範囲内の目標の法勾配になるように灰モルタルの水粉体比を0.350~0.439の範囲内で調整する。
When constructing the back-filling
図1の裏込め部3、図2の被覆部5は本実施形態の灰モルタルをポンプにより水中打設することで構築できるが、かかるポンプ打設において、灰モルタルのフロー値がポンプ打設に必要な流動性を確保可能な値であることが必要である。この場合、石炭灰をフライアッシュ単独とすると、フライアッシュだけでも粒子骨格は形成されるが、そのためには間隙比を小さくする(含水比を下げる)必要があり、含水比が小さくなると、フライアッシュのコンシステンシー特性により流動性が下がり、ポンプ圧送が難しくなるのに対し、本実施形態のように石炭灰としてフライアッシュとクリンカアッシュとを配合することで、粒子骨格が形成し易くなる結果、間隙比を小さくする(含水比を下げる)必要がなく、フロー値が下がらず流動性が確保でき、ポンプ圧送が容易となる。また、フライアッシュにクリンカアッシュを追加することによって、フライアッシュの見かけの液性限界wlが小さくなるため、流動性確保の面でも有利になる。
The back-filling
ポンプ圧送性とフロー値(ベーンせん断強度)との関係はポンプ能力によって変わるが、土木工事における汎用機材を用いることを前提とすると、フライアッシュとクリンカアッシュとを配合比9:1で配合した灰モルタルの場合、フロー値の下限値は88mm程度であり、また、同じく配合比8:2で配合した灰モルタルの場合、フロー値の下限値は92mm程度である。また、水中でのワーカビリティ(水中不分離性、流動性)の確保に着目すると、固すぎず、柔らかすぎない状態として、上記数値がフロー値の下限値になる。 The relationship between pumpability and flow value (vane shear strength) varies depending on the pump capacity. In the case of mortar, the lower limit of the flow value is about 88 mm, and in the case of ash mortar, which is also blended at a blending ratio of 8:2, the lower limit of the flow value is about 92 mm. Also, focusing on ensuring workability in water (inseparability in water, fluidity), the above numerical values are the lower limit of the flow value as a state that is neither too hard nor too soft.
本実施形態によれば、灰モルタルには法勾配形成特性の向上とポンプ圧送のための流動性の確保とが要求されるため、前者に関しては打設勾配1:1.2を確保できる程度の固さ、後者に関してはポンプ打設可能な流動性(柔らかさ)という相反する二つの条件を満たすことが必要であるが、フライアッシュにクリンカアッシュを追加することで灰モルタルにおいて粒子骨格の形成のし易さを図ることによって、単に灰モルタルを固くする(流動性を低くする)ことによらずに法勾配形成特性の向上を実現している。 According to this embodiment, the ash mortar is required to improve the slope formation characteristics and to ensure fluidity for pumping. As for the latter, it is necessary to satisfy the two conflicting conditions of fluidity (softness) that allows pumping. By increasing the thickness of the ash mortar, it is possible to improve the slope formation characteristics without simply making the ash mortar harder (lowering the fluidity).
また、特許文献1のように、フライアッシュとセメントとを混合してなる粉体状の混合物を充填した通水防塵性の袋体を用いる工法では裏込め部等において多数の袋体を積み重ねることが必要であり施工コストが嵩むのに対し、本実施形態によれば、灰モルタルをポンプにより圧送し水中打設するので、コスト減を達成できる。
In addition, as in
(実験例)
次に、本発明を実験例により説明する。本実験例では、配合比9:1、および、8:2として配合したフライアッシュとクリンカアッシュと、配合比率を変えてセメントと海水とを混練して灰モルタルを複数種類作製し、配合試験を実施し、練混ぜ直後のフロー値を測定した。セメントは高炉スラグセメントB種、普通ポルトランドセメント、またはフライアッシュセメントを用い、その配合量は50kg/m3~200kg/m3である。フロー試験は、シリンダーフロー試験:試験法 313(NEXCO試験方法 第3編 コンクリート関係試験方法)に基づいて行った。また、上記配合試験から決定した複数の配合による灰モルタルを用いて実規模を想定した図3のような水中打設実験を実施した。図3に示すように、灰モルタルをホースから水槽内の水中に打設し、水槽底部に図9のような略円錐状の山部を形成し、その打設勾配を計測した。
(Experimental example)
Next, the present invention will be described with experimental examples. In this experimental example, fly ash and clinker ash mixed at a mixing ratio of 9:1 and 8:2, and cement and seawater with different mixing ratios were kneaded to prepare multiple types of ash mortar, and a mixing test was performed. The flow value immediately after kneading was measured. Blast furnace slag cement type B, ordinary Portland cement, or fly ash cement is used as the cement, and the blending amount is 50 kg/m 3 to 200 kg/m 3 . The flow test was performed based on Cylinder Flow Test: Test Method 313 (NEXCO
比較例としてフライアッシュ(FA)のみを用いた灰モルタルについて配合試験から得られたフロー値と、水中打設実験から得られた打設勾配との関係を図4に示す。本比較例では流動性が低すぎたため85mm程度のフロー値の試料では実験ができなかったが、流動性が高い配合で実験した図4の近似曲線から打設勾配1:1.2となるフロー値を推測すると80mmである。しかし、フロー値80mmではポンプ打設に必要な流動性を確保できず、ポンプ圧送性の観点からもフライアッシュのみを用いた灰モルタルでは打設勾配1:1.2を確保できない。 As a comparative example, Fig. 4 shows the relationship between the flow value obtained from the blending test and the casting gradient obtained from the underwater casting test for ash mortar using only fly ash (FA). In this comparative example, the sample with a flow value of about 85 mm could not be tested because the fluidity was too low. My guess is 80mm. However, at a flow value of 80 mm, the fluidity required for pumping cannot be secured, and from the viewpoint of pumping performance, ash mortar using only fly ash cannot secure a casting gradient of 1:1.2.
次に、フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比9:1で配合した灰モルタルについて、配合試験から得られたフロー値と、水中打設実験から得られた打設勾配との関係を図5に示す。図5から、打設勾配を1:1.2にしたい場合は灰モルタルのフロー値を88mm、打設勾配を1:4.4にしたい場合は同じくフロー値を180mmに設定すればよいことがわかる。 Next, for ash mortar containing fly ash (FA) and clinker ash (CA) at a mixing ratio of 9:1, flow values obtained from mixing tests and casting gradients obtained from underwater casting experiments is shown in FIG. From Fig. 5, it can be seen that the flow value of ash mortar should be set to 88 mm when the casting slope is to be 1:1.2, and the flow value should be set to 180 mm when the casting slope is to be 1:4.4.
図5のように灰モルタルのフロー値が88mmであると、ポンプ打設に必要な流動性を確保できるとともに、1:1.2の打設勾配を実現できることがわかる。 As shown in Fig. 5, when the flow value of the ash mortar is 88 mm, it is possible to secure the fluidity necessary for the pump placement and achieve a placement gradient of 1:1.2.
また、フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比9:1で配合した灰モルタルについて、配合試験から得られたフロー値と、その水粉体比との関係を図6に示す。図6から、灰モルタルのフロー値を88mmにしたい場合は水粉体比を0.364に、同じくフロー値を180mmにしたい場合は水粉体比を0.439に調整すればよいことがわかる。 Fig. 6 shows the relationship between the flow value obtained from the blending test and the water/powder ratio for the ash mortar blended with fly ash (FA) and clinker ash (CA) at a blending ratio of 9:1. . From FIG. 6, it can be seen that the water/powder ratio should be adjusted to 0.364 when the flow value of the ash mortar is desired to be 88 mm, and the water/powder ratio should be adjusted to 0.439 when the flow value is desired to be 180 mm.
フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比9:1で配合した灰モルタルについて、水粉体比が0.364および0.439になる配合例を次の表1に示す。 Table 1 below shows examples of ash mortar in which fly ash (FA) and clinker ash (CA) are blended at a blending ratio of 9:1, with water/powder ratios of 0.364 and 0.439.
次に、フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比8:2で配合した灰モルタルについて、配合試験から得られたフロー値と、水中打設実験から得られた打設勾配との関係を図7に示す。図7から、打設勾配を1:1.2にしたい場合は灰モルタルのフロー値を92mm、打設勾配を1:3.8にしたい場合は同じくフロー値を163mmに設定すればいいことがわかる。上記配合による灰モルタルのフロー値が92mmであると、ポンプ打設に必要な流動性を確保できるとともに、1:1.2の打設勾配を実現できることがわかる。 Next, for ash mortar containing fly ash (FA) and clinker ash (CA) at a mixing ratio of 8:2, the flow value obtained from the mixing test and the casting gradient obtained from the underwater casting test is shown in FIG. From Fig. 7, it can be seen that the flow value of ash mortar should be set to 92 mm if the casting slope is to be 1:1.2, and that the flow value should be set to 163 mm if the casting slope is to be 1:3.8. When the flow value of the ash mortar with the above mixture is 92mm, it is possible to secure the fluidity necessary for pumping and realize a casting gradient of 1:1.2.
また、フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比8:2で配合した灰モルタルについて、配合試験から得られたフロー値と、その水粉体比との関係を図8に示す。図8から、灰モルタルのフロー値を92mmにしたい場合は水粉体比を0.350に、同じくフロー値を163mmにしたい場合は水粉体比を0.419に調整すればよいことがわかる。 Fig. 8 shows the relationship between the flow value obtained from the blending test and the water/powder ratio for the ash mortar blended with fly ash (FA) and clinker ash (CA) at a blending ratio of 8:2. . From FIG. 8, it can be seen that the water/powder ratio should be adjusted to 0.350 when the flow value of the ash mortar is desired to be 92 mm, and the water/powder ratio should be adjusted to 0.419 when the flow value is desired to be 163 mm.
フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)とを配合比8:2で配合した灰モルタルについて、水粉体比が0.350および0.419になる配合例を次の表2に示す。 Table 2 below shows examples of ash mortar containing fly ash (FA) and clinker ash (CA) at a mixing ratio of 8:2, with water/powder ratios of 0.350 and 0.419.
以上の実験例の結果から、配合試験および水中打設実験に用いた灰モルタルの水粉体比は0.350~0.439の範囲である。フライアッシュ(FA)とクリンカアッシュ(CA)との配合比9:1のとき、水粉体比が0.364~0.439の範囲となるときのフロー値は88mm~180mmの範囲である。この配合比9:1のとき、フロー値が88mm~180mmの範囲となるときの水中打設勾配が1:1.2~4.4となる。また、同じく配合比8:2のとき、水粉体比が0.350~0.419の範囲となるときのフロー値は92mm~163mmの範囲である。この配合比8:2のとき、フロー値が92mm~163mmの範囲となるときの水中打設勾配が1:1.2~3.8となる。 From the results of the above experimental examples, the water/powder ratio of the ash mortar used in the blending test and the underwater placement test was in the range of 0.350 to 0.439. When the compounding ratio of fly ash (FA) and clinker ash (CA) is 9:1, the flow value is in the range of 88 mm to 180 mm when the water/powder ratio is in the range of 0.364 to 0.439. When the compounding ratio is 9:1, the submerged casting gradient is 1:1.2 to 4.4 when the flow value is in the range of 88mm to 180mm. Also, when the compounding ratio is 8:2, the flow value is in the range of 92 mm to 163 mm when the water/powder ratio is in the range of 0.350 to 0.419. When the compounding ratio is 8:2, the submerged casting gradient is 1:1.2 to 3.8 when the flow value is in the range of 92mm to 163mm.
以上から、クリンカアッシュをフライアッシュに対して配合比1~2割の範囲で配合した灰モルタルについて、水粉体比を調節することで打設勾配を目標値(設計値)に設定できるとともに、ポンプ打設に必要な流動性を確保できる。フライアッシュとクリンカアッシュとの配合比が9:1の場合は、灰モルタルの水粉体比を0.364~0.439にすることで、1:1.2~4.4の法勾配に打設できる。また、同じく配合比が8:2の場合は、灰モルタルの水粉体比を0.350~0.419にすることで、1:1.2~3.8の法勾配に打設できる。 From the above, for ash mortar in which clinker ash is blended in the range of 10 to 20% of fly ash, the placement gradient can be set to the target value (design value) by adjusting the water/powder ratio. The fluidity required for pumping can be secured. When the blending ratio of fly ash and clinker ash is 9:1, by setting the water/powder ratio of the ash mortar to 0.364-0.439, it is possible to cast at a slope of 1:1.2-4.4. Also, when the compounding ratio is 8:2, setting the water/powder ratio of the ash mortar to 0.350-0.419 enables the placement at a slope of 1:1.2-3.8.
なお、上記実験例は固化材の配合量を50kgとしたものであるが、配合量200kgとした試験体においてもフロー試験において同様の結果を得ている。 In the above experimental example, the amount of the solidifying material was set to 50 kg, but the same results were obtained in the flow test for the test specimens in which the amount of the solidifying material was set to 200 kg.
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、図1,図2の水中構造物は護岸構造や岸壁構造を構成できるが、これに限定されず、たとえば、堤体構造を構成することもできる。また、図1,図2のケーソンに代えて鋼板セルを用いた構造であってもよい。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the underwater structures shown in FIGS. 1 and 2 can constitute a revetment structure or a quay wall structure, but are not limited to this, and can also constitute, for example, a bank structure. Further, a structure using a steel plate cell instead of the caisson shown in FIGS. 1 and 2 may be used.
また、フライアッシュはクリンカアッシュに対し配合比で5割を越えて配合されるが、この場合、フライアッシュとクリンカアッシュとの配合比を変えて配合試験を実施することで、クリンカアッシュとクリンカアッシュとの配合比がフロー値に及ぼす影響の度合いを把握することができる。 In addition, fly ash is blended in a blending ratio exceeding 50% with respect to clinker ash. It is possible to grasp the degree of influence of the mixing ratio of and on the flow value.
本発明によれば、水中構造物の法勾配部の所定の法勾配を添加剤の使用なしで確保でき、低コスト化を図ることができ、添加剤の使用許可等の煩雑な手続きが不要となり、また、施工時のポンプ打設に必要な流動性を確保できるので、良好な施工性を実現することができる。 According to the present invention, the predetermined slope of the slope of the underwater structure can be secured without using additives, cost reduction can be achieved, and complicated procedures such as permission to use additives are unnecessary. Also, since the fluidity necessary for pump driving during construction can be secured, good workability can be realized.
1 ケーソン
2 マウンド
3 裏込め部
3a 法勾配部
5 被覆部
5a 法勾配部
10A,10B 水中構造物
G 水底
1
Claims (11)
前記石炭灰は、主成分であるフライアッシュと副成分であるクリンカアッシュとからなる灰モルタル。 An ash mortar obtained by mixing a solidifying material, coal ash, and water for forming an underwater structure having a slope,
The coal ash is an ash mortar composed of fly ash as a main component and clinker ash as an auxiliary component.
前記水の重量を前記固化材と前記石炭灰との合計重量で除した水粉体比が所定範囲内になるように前記固化材と前記石炭灰と前記水とを配合した前記灰モルタルにより少なくとも前記法勾配部を構築する水中構造物の構築方法。 A method for constructing an underwater structure having a slope using the ash mortar according to any one of claims 1 to 7,
The ash mortar in which the solidifying material, the coal ash, and the water are blended so that the water/powder ratio obtained by dividing the weight of the water by the total weight of the solidifying material and the coal ash is within a predetermined range. A method for constructing an underwater structure for constructing the slope section.
前記第1および第2の関係に基づいて前記法勾配の設計値から前記水粉体比を求め、前記求めた水粉体比に基づいて配合した灰モルタルを用いる請求項8または9に記載の水中構造物の構築方法。 For the ash mortar obtained by blending the solidifying material, the coal ash, and the water at a plurality of predetermined ratios, a blending test and an underwater placement test were performed in advance to determine the flow value of the ash mortar and the slope of the slope. and a second relationship between the flow value and the water powder ratio, respectively;
10. The ash mortar according to claim 8 or 9, wherein the water/powder ratio is obtained from the design value of the normal gradient based on the first and second relationships, and the ash mortar blended based on the obtained water/powder ratio is used. A method of constructing an underwater structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021169305A JP2023059354A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021169305A JP2023059354A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023059354A true JP2023059354A (en) | 2023-04-27 |
Family
ID=86096233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021169305A Pending JP2023059354A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023059354A (en) |
-
2021
- 2021-10-15 JP JP2021169305A patent/JP2023059354A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Siddique | Utilization of waste materials and by-products in producing controlled low-strength materials | |
WO2016145548A1 (en) | Self-compacting concrete prepared from industrial solid waste and preparation method therefor | |
CN105753410B (en) | A kind of method that wet-grinding technology and relative device prepares high-impermeable concrete material | |
KR101379085B1 (en) | Artificial stone and method for producing the same | |
CN102036931B (en) | Counter weight | |
JP5744387B2 (en) | Method for producing mud-containing solidified body | |
KR100773991B1 (en) | Solidification method of dredged soils | |
JP5769197B2 (en) | Hydraulic cement composition for ground injection and ground improvement method using the same | |
KR20060136325A (en) | Solidification method of dredged soils | |
JP6755743B2 (en) | Manufacturing method of fluidized soil cement | |
JP6682920B2 (en) | Manufacturing method of artificial stone | |
JP2023059354A (en) | Ash mortar, and method for constructing underwater structure using the same | |
CN115140994A (en) | High-strength cementing material, mould bag concrete, and preparation and application thereof | |
KR20170087316A (en) | Ground reinforcement, the manufacturing apparatus and method, and construction methods | |
JP7401962B2 (en) | Soil materials, soil material manufacturing methods, and ground preparation methods | |
WO2021006759A1 (en) | Pourable and self-compacting concrete mixes for making concrete | |
JPH0825782B2 (en) | Grout material for fixing underwater structure and its construction method | |
Mohammed et al. | THE EFFECTS OF WASTE CLAY BRICK POWDER TO THE FRESH AND HARDENENT PROPERTIES OF SELF-COMPACTING CONCRETE | |
KR102591628B1 (en) | Grouting Material for Rock Base Socketing of Intermediate to Large Diameter Marine Pipe | |
CN115321929B (en) | Cementing material and mould bag concrete containing efficient anti-caking agent as well as preparation and application thereof | |
JP6999253B1 (en) | How to build a sabo dam | |
JP5664395B2 (en) | Construction method for housing foundation structure and housing foundation structure constructed using the same | |
JP7265691B2 (en) | Soil improvement method | |
JP2001206757A (en) | Concrete composition and tunnel lining method | |
JP3760371B2 (en) | Underwater earthwork material and manufacturing method thereof |