JP2503771B2 - 火山灰質粘性土用固化材 - Google Patents
火山灰質粘性土用固化材Info
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- JP2503771B2 JP2503771B2 JP62211350A JP21135087A JP2503771B2 JP 2503771 B2 JP2503771 B2 JP 2503771B2 JP 62211350 A JP62211350 A JP 62211350A JP 21135087 A JP21135087 A JP 21135087A JP 2503771 B2 JP2503771 B2 JP 2503771B2
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- Japan
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- volcanic ash
- lime
- solidifying material
- cohesive soil
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は，火山灰質粘性土用固化材に関する。更に，
詳しくは，危険性のある生石灰含有率を安定な割合まで
低下させて，生石灰と同等以上の強度を発現できる火山
灰質粘性土用固化材に関する。
詳しくは，危険性のある生石灰含有率を安定な割合まで
低下させて，生石灰と同等以上の強度を発現できる火山
灰質粘性土用固化材に関する。
［従来の技術］ 我が国は火山が多く，丘陵や山地周辺には火山灰起源
の土が広く分布しており，それぞれの地域において，関
東ローム，黒ボク灰土等の呼び名がある。近年，都市部
の発展に伴い，従来未利用地又は農耕地として用いられ
ていたこれらの周辺地域でも道路や宅地造成等の開発が
進み重機械による大規模土工が行なわれるようになっ
た。火山灰質粘性土は，自然に堆積した状態ではしっか
りした土層を形成しているが，土工機械等による堀削や
転圧等の機械的外力が加わると著しく軟弱化し，施工能
率が低下すると共に施工後の支持力も極端に低下すると
いう現象が生じる場合が多い。従来はこのような軟弱化
防止対策として，良質土との置換え，生石灰や消石灰に
よる地盤改良が行なわれてきた。古来から用いられてき
た良質土による地盤改良は，良質土資源の枯渇化及び残
土処理費用の増大に伴い，特に，都市部においてはその
実施が困難になってきている。生石灰は周知のように土
と混合した場合，次のようなメカニズムで地盤改良が行
なわれる。即ち，第１に，土中の水分と反応し自身は消
石灰となって水を吸収するとともに，消化反応による発
熱で水分を蒸発させ，その結果，土中の水分減少をもた
らせる。第２に，消化による体積膨張により周囲の土へ
圧密効果をもたらす。第３に，水への溶解により生じる
カルシウムイオンが粘土表面に吸着し土粒子の凝集を促
進する。第４に，長期的には土粒子と石灰とのポゾラン
反応により強度が増加する。なお，消石灰の場合には，
前記の第3,第４の効果が主なものとなる。
の土が広く分布しており，それぞれの地域において，関
東ローム，黒ボク灰土等の呼び名がある。近年，都市部
の発展に伴い，従来未利用地又は農耕地として用いられ
ていたこれらの周辺地域でも道路や宅地造成等の開発が
進み重機械による大規模土工が行なわれるようになっ
た。火山灰質粘性土は，自然に堆積した状態ではしっか
りした土層を形成しているが，土工機械等による堀削や
転圧等の機械的外力が加わると著しく軟弱化し，施工能
率が低下すると共に施工後の支持力も極端に低下すると
いう現象が生じる場合が多い。従来はこのような軟弱化
防止対策として，良質土との置換え，生石灰や消石灰に
よる地盤改良が行なわれてきた。古来から用いられてき
た良質土による地盤改良は，良質土資源の枯渇化及び残
土処理費用の増大に伴い，特に，都市部においてはその
実施が困難になってきている。生石灰は周知のように土
と混合した場合，次のようなメカニズムで地盤改良が行
なわれる。即ち，第１に，土中の水分と反応し自身は消
石灰となって水を吸収するとともに，消化反応による発
熱で水分を蒸発させ，その結果，土中の水分減少をもた
らせる。第２に，消化による体積膨張により周囲の土へ
圧密効果をもたらす。第３に，水への溶解により生じる
カルシウムイオンが粘土表面に吸着し土粒子の凝集を促
進する。第４に，長期的には土粒子と石灰とのポゾラン
反応により強度が増加する。なお，消石灰の場合には，
前記の第3,第４の効果が主なものとなる。
このように従来の生石灰を用いて地盤改良を行なう
際，生石灰が土中の水分と激しく反応するため，混合中
に，及び混合後は，大量の水蒸気の発生や発熱があり，
また，水分の蒸発に伴って，目や粘膜を刺激する生石灰
の微粉や乾いた土等が多量に飛散することがある。ま
た，生石灰は第三類危険物として，法的な規制を受け，
誤って注水等を行なった場合，周辺に可燃物があれば火
災となる危険性があり，人家付近での生石灰の使用は大
きな制約がある。生石灰は通常，塊状で使用されること
が多く，一度土と塊状生石灰を混合して消化が完了した
後，再度，混合が必要であり，施工の煩雑さを伴い，施
工コストが増加する。
際，生石灰が土中の水分と激しく反応するため，混合中
に，及び混合後は，大量の水蒸気の発生や発熱があり，
また，水分の蒸発に伴って，目や粘膜を刺激する生石灰
の微粉や乾いた土等が多量に飛散することがある。ま
た，生石灰は第三類危険物として，法的な規制を受け，
誤って注水等を行なった場合，周辺に可燃物があれば火
災となる危険性があり，人家付近での生石灰の使用は大
きな制約がある。生石灰は通常，塊状で使用されること
が多く，一度土と塊状生石灰を混合して消化が完了した
後，再度，混合が必要であり，施工の煩雑さを伴い，施
工コストが増加する。
また，消石灰の場合，固化改良の効果が比較的長期に
ならないと現れないことが多く，通常の土木工事のよう
に短期間（３〜７日間程度）で所望の効果を上げるため
には，多量の消石灰が必要で，経済的に引き合わない場
合もあり，また，道路の路盤改良のような比較的に高強
度（10〜30kgf/cm2）を得ることはかなり困難であると
いう欠点がある。
ならないと現れないことが多く，通常の土木工事のよう
に短期間（３〜７日間程度）で所望の効果を上げるため
には，多量の消石灰が必要で，経済的に引き合わない場
合もあり，また，道路の路盤改良のような比較的に高強
度（10〜30kgf/cm2）を得ることはかなり困難であると
いう欠点がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は，以上述べたような従来の問題点を解決すべ
く鋭意研究を行なった，特に，水硬性物質及び入手容易
な材料を種々組合わせて研究の結果，法的規制を受ける
危険物でなく，消化後の再混合も不要で，しかも，生石
灰と同等以上の地盤改良効果を示す配合を見出したもの
である。従って，本発明は，火山灰質粘性土の特性を改
良する固化材を提供することを目的とする。
く鋭意研究を行なった，特に，水硬性物質及び入手容易
な材料を種々組合わせて研究の結果，法的規制を受ける
危険物でなく，消化後の再混合も不要で，しかも，生石
灰と同等以上の地盤改良効果を示す配合を見出したもの
である。従って，本発明は，火山灰質粘性土の特性を改
良する固化材を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨とするものは，ポルトランドセメントな
どの水硬性物質100重量部に対し，二水石膏又は無水石
膏20〜150重量部と，粉末生石灰又は消石灰20〜150重量
部を混合したことを特徴とする火山灰質粘性土用固化材
粘性土用固化材である。
どの水硬性物質100重量部に対し，二水石膏又は無水石
膏20〜150重量部と，粉末生石灰又は消石灰20〜150重量
部を混合したことを特徴とする火山灰質粘性土用固化材
粘性土用固化材である。
本発明によれば，ポルトランドセメントなどの水硬性
物質，二水石膏又は無水石膏と，粉末生石灰又は消石灰
とを特定割合に組合せ，混合することで，地盤特性の改
良にすぐれた固化材が得られた。
物質，二水石膏又は無水石膏と，粉末生石灰又は消石灰
とを特定割合に組合せ，混合することで，地盤特性の改
良にすぐれた固化材が得られた。
本発明の固化材において，水硬性物質とは，市販の普
通及び早強ポルトランドセメント，フライアッシュやス
ラグを添加した混合セメント，及び前記セメントに各種
の添加材を加えた特殊セメントなどのように水を加える
と，固まる性質を有する材料，物質を意味する。
通及び早強ポルトランドセメント，フライアッシュやス
ラグを添加した混合セメント，及び前記セメントに各種
の添加材を加えた特殊セメントなどのように水を加える
と，固まる性質を有する材料，物質を意味する。
また，本発明の固化材において，二水石膏，又は無水
石膏，乾燥した粉末状で少量の半水せっこうが存在して
も使用できる。本発明の固化材の原料として使用できる
粉末生石灰は，石灰石を焼成して得た塊状生石灰を粉砕
して粉末としたもので，粘土分，消石灰，炭酸カルシウ
ムなどの少量の不純物が含有しても十分に使用できる。
本発明に用いられる消石灰は，市販の消石灰で十分であ
る。
石膏，乾燥した粉末状で少量の半水せっこうが存在して
も使用できる。本発明の固化材の原料として使用できる
粉末生石灰は，石灰石を焼成して得た塊状生石灰を粉砕
して粉末としたもので，粘土分，消石灰，炭酸カルシウ
ムなどの少量の不純物が含有しても十分に使用できる。
本発明に用いられる消石灰は，市販の消石灰で十分であ
る。
以上に説明した水硬性物質，二水石膏又は無水石膏，
並びに生石灰又は消石灰の３種のものを特定の割合に混
合したものを固化材として用いるものである。
並びに生石灰又は消石灰の３種のものを特定の割合に混
合したものを固化材として用いるものである。
本発明の上記の３種の成分の配合割合については，水
硬性物質100重量部に対して，石膏分（二水石膏又は無
水石膏）並びに石灰分（生石灰又は消石灰）の配合割合
は,20重量部未満の場合，又は,150重量部を超える場合
は，生石灰単独の使用に比較して，同一添加量でも，地
盤改良効果が劣る傾向が見られる。
硬性物質100重量部に対して，石膏分（二水石膏又は無
水石膏）並びに石灰分（生石灰又は消石灰）の配合割合
は,20重量部未満の場合，又は,150重量部を超える場合
は，生石灰単独の使用に比較して，同一添加量でも，地
盤改良効果が劣る傾向が見られる。
この固化材の火山灰質粘性土中での地盤改良のメカニ
ズムは次のようなものと考えられる。
ズムは次のようなものと考えられる。
即ち，反応性の高い火山灰質粘性土に混合されると，
最初の期間には，添加された石灰分により，粘土表面へ
カルシウムイオンの吸着が行なわれて，土粒子の凝集化
を促進し，次いで，水硬性物質と石膏及び粘土中のアル
ミナ分及び水分が反応してエトリンガイト（3CaO・Al2O
3・3CaSO4・32H2O）を生成し，初期的な強度が発現され
る。その後，セメント鉱物の水和で生じる珪酸カルシウ
ム水和物により発現強度は増加し，長期的には石灰及び
水硬性物質より供給されるカルシウムイオンと粘土との
ポゾラン反応により更に発現強度の増加が図られる。
最初の期間には，添加された石灰分により，粘土表面へ
カルシウムイオンの吸着が行なわれて，土粒子の凝集化
を促進し，次いで，水硬性物質と石膏及び粘土中のアル
ミナ分及び水分が反応してエトリンガイト（3CaO・Al2O
3・3CaSO4・32H2O）を生成し，初期的な強度が発現され
る。その後，セメント鉱物の水和で生じる珪酸カルシウ
ム水和物により発現強度は増加し，長期的には石灰及び
水硬性物質より供給されるカルシウムイオンと粘土との
ポゾラン反応により更に発現強度の増加が図られる。
なお，深層混合工法等で用いられる湿式工法，即ち，
固化材に水を加え，スラリーとして地中において混合す
る工法で，本発明の固化材を用いる場合には，石灰分と
して，生石灰の代わりに消石灰を使用することもでき
る。
固化材に水を加え，スラリーとして地中において混合す
る工法で，本発明の固化材を用いる場合には，石灰分と
して，生石灰の代わりに消石灰を使用することもでき
る。
本発明により得られた固化材は，道路の路床，路盤等
の改良，建築物，地下構造物，水槽，埋設管等の基礎地
盤改良，仮設道路造成等に伴う地盤改良，宅地造成，駐
車場等の地盤改良，運動場，公園，遊歩道等の表層改
良，土工事等に伴い発生した土の再利用に伴う固化改良
に使用できるものである。
の改良，建築物，地下構造物，水槽，埋設管等の基礎地
盤改良，仮設道路造成等に伴う地盤改良，宅地造成，駐
車場等の地盤改良，運動場，公園，遊歩道等の表層改
良，土工事等に伴い発生した土の再利用に伴う固化改良
に使用できるものである。
次に，本発明の地盤固化材について具体例により説明
するが，本発明は，次の実施例に限定されるものではな
い。
するが，本発明は，次の実施例に限定されるものではな
い。
［実施例Ｉ］ 関東地方に広く分布する火山灰質粘性土（関東ローム
層）に対して，各種の水硬性物質，石膏，石灰を各割合
で混合した調合物を用いて，試験した結果を第１表に示
す。即ち，関東ローム100重量部に対して，本発明によ
る固化材或いは比較材料を10重量部添加し，温度20℃，
相対湿度80〜90％の室内で７日間養生した後に，一軸圧
縮強度を測定した。その測定結果の値より，生石灰単独
添加の場合の強度を100として，各調合物を添加したと
きについて，強度比で示したものである。
層）に対して，各種の水硬性物質，石膏，石灰を各割合
で混合した調合物を用いて，試験した結果を第１表に示
す。即ち，関東ローム100重量部に対して，本発明によ
る固化材或いは比較材料を10重量部添加し，温度20℃，
相対湿度80〜90％の室内で７日間養生した後に，一軸圧
縮強度を測定した。その測定結果の値より，生石灰単独
添加の場合の強度を100として，各調合物を添加したと
きについて，強度比で示したものである。
なお，表中の成分の欄に示す数値は，重量部を示す。
第１表の中で，水硬性物質のは普通ポルトランドセ
メント，は早強ポルトランドセメント，は高炉セメ
ント，は市販のセメント系固化材である。また，試料
土は埼玉県産の火山灰質粘性土で，含水比105.2％，単
位体積重量1.392g/cm3である。なお，第１表において，
比較例１は，生石灰を用い，土との混合した後,24時間
経過した後に再混合し，供試体を成形したものである。
メント，は早強ポルトランドセメント，は高炉セメ
ント，は市販のセメント系固化材である。また，試料
土は埼玉県産の火山灰質粘性土で，含水比105.2％，単
位体積重量1.392g/cm3である。なお，第１表において，
比較例１は，生石灰を用い，土との混合した後,24時間
経過した後に再混合し，供試体を成形したものである。
［実施例II］ 埼玉県産の火山灰質粘性土で，含水比128.0％，単位
体積重量1.309g/cm3の特性で，第１表で用いた火山灰質
粘性土と比較して更に高い含水比の試料土を用いた。そ
の測定結果を第２表に示す。なお，表中の成分の欄に示
す数値は，重量部を示す。また，生石灰単独の添加の場
合で得た各々の添加量における強度を100として，対応
する各種実施例の場合の強度を比率で示す。
体積重量1.309g/cm3の特性で，第１表で用いた火山灰質
粘性土と比較して更に高い含水比の試料土を用いた。そ
の測定結果を第２表に示す。なお，表中の成分の欄に示
す数値は，重量部を示す。また，生石灰単独の添加の場
合で得た各々の添加量における強度を100として，対応
する各種実施例の場合の強度を比率で示す。
［発明の効果］ 上記の如く，本発明の火山灰質粘性土用固化材は，第
１に，従来単に塊状生石灰を単独に添加した場合に比較
し，水硬性物質，石膏，石灰を適切な割合で調合した場
合は，塊状生石灰の使用時における消化終了後の再混合
が不要となること，第２に，生石灰のような第３類危険
物に該当しない材（材料）であるために，法的な規制を
受けず，しかも，強度値は，同等以上のものを得ること
ができること， 第３に，実施例1,2に示す如く，対象土の含水比が高く
なる程，即ち，土の性状がより軟弱になるほど，生石灰
に対する改良効果の差が大きくなり，従来，生石灰では
土質改良が困難であった超高含水比の火山灰質粘性土に
対して有用な地盤改良可能な固化材を提供できたことな
どの技術的効果が得られた。
１に，従来単に塊状生石灰を単独に添加した場合に比較
し，水硬性物質，石膏，石灰を適切な割合で調合した場
合は，塊状生石灰の使用時における消化終了後の再混合
が不要となること，第２に，生石灰のような第３類危険
物に該当しない材（材料）であるために，法的な規制を
受けず，しかも，強度値は，同等以上のものを得ること
ができること， 第３に，実施例1,2に示す如く，対象土の含水比が高く
なる程，即ち，土の性状がより軟弱になるほど，生石灰
に対する改良効果の差が大きくなり，従来，生石灰では
土質改良が困難であった超高含水比の火山灰質粘性土に
対して有用な地盤改良可能な固化材を提供できたことな
どの技術的効果が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 明久 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱鉱業セメント株式会社大宮研究所内 (72)発明者 内田 幸広 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱鉱業セメント株式会社大宮研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−135512（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−34180（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ポルトランドセメントなどの水硬性物質10
0重量部に対し，二水石膏又は無水石膏20〜150重量部
と，粉末生石灰又は消石灰20〜150重量部を混合したこ
とを特徴とする火山灰質粘性土用固化材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62211350A JP2503771B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-08-27 | 火山灰質粘性土用固化材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10315187 | 1987-04-28 | ||
| JP62-103151 | 1987-04-28 | ||
| JP62211350A JP2503771B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-08-27 | 火山灰質粘性土用固化材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6426695A JPS6426695A (en) | 1989-01-27 |
| JP2503771B2 true JP2503771B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=26443806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62211350A Expired - Lifetime JP2503771B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-08-27 | 火山灰質粘性土用固化材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503771B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002511381A (ja) * | 1998-04-15 | 2002-04-16 | ロード ビルディング インターナショナル （バルバドス） リミテッド | 土の工学的性質を改良するための化学薬品 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4493159B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2010-06-30 | 宇部興産株式会社 | 地盤改良材の製造方法 |
| KR20020041840A (ko) * | 2000-11-29 | 2002-06-05 | 마사노리 죠우야 | 화산회를 이용한 발전소자 |
| JP4514187B2 (ja) * | 2003-10-22 | 2010-07-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 火山灰質粘性土の固化処理方法 |
| JP4883390B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2012-02-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 地盤改良用固化材およびこれを用いた固化処理土 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857379A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-05 | Nippon Kayaku Co Ltd | ５，６，７，８−テトラヒドロ−１，６−ナフチリジン誘導体およびその製造法 |
| GB8617358D0 (en) * | 1986-07-16 | 1986-08-20 | Univ Durham | Polymerisable heterocyclic monomers |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62211350A patent/JP2503771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002511381A (ja) * | 1998-04-15 | 2002-04-16 | ロード ビルディング インターナショナル （バルバドス） リミテッド | 土の工学的性質を改良するための化学薬品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6426695A (en) | 1989-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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