JP2579604B2 - 軟弱土地盤を深層混合処理する方法及び硬化材 - Google Patents
軟弱土地盤を深層混合処理する方法及び硬化材Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軟弱土地盤を深層混
合処理する方法及び硬化材に関する。
合処理する方法及び硬化材に関する。
【０００２】
【従来の技術】経済及び産業の発展にともなって都市開
発が進み土地不足の状況となり、未利用地であった軟弱
土地盤の活用が重要視されてきている。軟弱土は各地に
巾広く分布するが、特に各港湾地域の海底には軟弱な沖
積層が多く堆積されている。このような軟弱土地盤上に
構築物を建設するには、この軟弱土地盤を強化する必要
があり、各種の改良工法が提案され試みられている。
発が進み土地不足の状況となり、未利用地であった軟弱
土地盤の活用が重要視されてきている。軟弱土は各地に
巾広く分布するが、特に各港湾地域の海底には軟弱な沖
積層が多く堆積されている。このような軟弱土地盤上に
構築物を建設するには、この軟弱土地盤を強化する必要
があり、各種の改良工法が提案され試みられている。
【０００３】近年港湾構造物が次第に大型化し、深層混
合処理を必要とする軟弱土地盤の改良深度も深まり、改
良して一体化すべき地盤のブロックも大きくなってきて
いる。このため軟弱土と硬化材を混合処理するのに長時
間を要するようになってきている。
合処理を必要とする軟弱土地盤の改良深度も深まり、改
良して一体化すべき地盤のブロックも大きくなってきて
いる。このため軟弱土と硬化材を混合処理するのに長時
間を要するようになってきている。
【０００４】特に広範囲の軟弱土地盤を改良する場合に
は、工事の効率化及び経済性を図るために全面改良を行
わないで、壁状、井桁状（格子状）に部分的に改良する
ことが提案されている。このような場合には打ち継ぎ個
所が生じるため、一度混合処理された改良土層の部分
を、もう一度攪拌したり、縦、横に交差するようになる
改良土層を横断して混合処理する必要がある。
は、工事の効率化及び経済性を図るために全面改良を行
わないで、壁状、井桁状（格子状）に部分的に改良する
ことが提案されている。このような場合には打ち継ぎ個
所が生じるため、一度混合処理された改良土層の部分
を、もう一度攪拌したり、縦、横に交差するようになる
改良土層を横断して混合処理する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での深層混合処理においては、硬化材として生石灰、普
通ポルトランドセメント、或は高炉セメントを単純に軟
弱土へ混合しているので、改良土の凝結時間が短く、混
合処理過程において改良土の流動性がなくなり、混合処
理機の摩耗や損傷が激しく支障をきたしている。
での深層混合処理においては、硬化材として生石灰、普
通ポルトランドセメント、或は高炉セメントを単純に軟
弱土へ混合しているので、改良土の凝結時間が短く、混
合処理過程において改良土の流動性がなくなり、混合処
理機の摩耗や損傷が激しく支障をきたしている。
【０００６】更に打ち継ぎを行う場合には、前に混合処
理されている改良土層は、すでに硬化が始まっており、
この打ち継ぎされる部分を堀削羽根で堀削しなければな
らない。このような打ち継ぎを行うと混合処理機の負担
が大きく、混合処理効率が低下し、機械的損傷が多くな
るばかりか、改良土と未改良土との強度差が大きいため
に、攪拌羽根の貫入方向が曲がり、接合部分において未
改良部分を取り残すため不接合面を生じたり、既改良土
と新改良土との接合面の付着性が悪くなるため、改良地
盤の一体化が大きく損われる。
理されている改良土層は、すでに硬化が始まっており、
この打ち継ぎされる部分を堀削羽根で堀削しなければな
らない。このような打ち継ぎを行うと混合処理機の負担
が大きく、混合処理効率が低下し、機械的損傷が多くな
るばかりか、改良土と未改良土との強度差が大きいため
に、攪拌羽根の貫入方向が曲がり、接合部分において未
改良部分を取り残すため不接合面を生じたり、既改良土
と新改良土との接合面の付着性が悪くなるため、改良地
盤の一体化が大きく損われる。
【０００７】この対策として硬化材の混和量を減少する
ことも考えられるが、その場合には地盤としての十分な
強度が得られない。また凝結遅延剤の添加も提案される
が、軟弱土中ではその効果が不十分であったり、環境保
全上好ましくない成分を含有している等の理由により完
全なものが得られていない。
ことも考えられるが、その場合には地盤としての十分な
強度が得られない。また凝結遅延剤の添加も提案される
が、軟弱土中ではその効果が不十分であったり、環境保
全上好ましくない成分を含有している等の理由により完
全なものが得られていない。
【０００８】軟弱土地盤を深層混合処理するさいには硬
化材を軟弱土に攪拌混合するので、混合後の改良土の流
動性が長く保たれるほど、すなわち凝結時間が長いほ
ど、大深度、広範囲の処理には好ましい。通常の硬化材
を用いた場合には、改良土の凝結時間は数時間であるが
深層混合処理においては、作業の工程上少なくとも２４
時間以上であることが望まれている。
化材を軟弱土に攪拌混合するので、混合後の改良土の流
動性が長く保たれるほど、すなわち凝結時間が長いほ
ど、大深度、広範囲の処理には好ましい。通常の硬化材
を用いた場合には、改良土の凝結時間は数時間であるが
深層混合処理においては、作業の工程上少なくとも２４
時間以上であることが望まれている。
【０００９】また、強度については地盤として必要な支
持力を確保するために２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上が必要と
されており、しかも、構築工事の段取り上、この強度が
施工後３か月以内に得られることが望まれている。
持力を確保するために２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上が必要と
されており、しかも、構築工事の段取り上、この強度が
施工後３か月以内に得られることが望まれている。
【００１０】 本発明は、軟弱土地盤を深層混合処理す
る際に添加する硬化材を、遊離石灰を必須の成分とする
アリットとベリットの量で規定することによって、軟弱
土と硬化材を混合処理した後の改良土の凝結時間が長
く、初期強度の発現が抑制され、しかも改良地盤として
の長期強度を発揮できる深層混合処理方法を提供するこ
とを目的とする。
る際に添加する硬化材を、遊離石灰を必須の成分とする
アリットとベリットの量で規定することによって、軟弱
土と硬化材を混合処理した後の改良土の凝結時間が長
く、初期強度の発現が抑制され、しかも改良地盤として
の長期強度を発揮できる深層混合処理方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、改良土の
凝結時間は、アリットの混和量を増大させると急激に短
くなるが、遊離石灰の微少存在下ではベリットの混和量
を増大させてもほとんど影響しないこと、および９１日
材令の圧縮強度は混和されたアリット、ベリット、また
はスラグの合量が等しければ、ほぼ同じ値が得られると
いう知見に基づいてなされたものである。
記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、改良土の
凝結時間は、アリットの混和量を増大させると急激に短
くなるが、遊離石灰の微少存在下ではベリットの混和量
を増大させてもほとんど影響しないこと、および９１日
材令の圧縮強度は混和されたアリット、ベリット、また
はスラグの合量が等しければ、ほぼ同じ値が得られると
いう知見に基づいてなされたものである。
【００１２】 すなわち、第一発明として、軟弱土地盤
にヤメント系の硬化材を混合して地盤改良を行うにさい
し、使用する硬化材の必須の成分としての遊離石灰が１
重量％を超えない量であり、かつ、該軟弱土１００重量
部当り、アリット（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）０〜３重量
部、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）４〜２０重量部、
及び高炉水滓スラグ０〜１８重量部で、かつアリット、
ベリット、及び高炉水滓スラグの合量が７重量部以上に
なるように添加して、撹拌混合し、軟弱土地盤を深層混
合処理する方法である。
にヤメント系の硬化材を混合して地盤改良を行うにさい
し、使用する硬化材の必須の成分としての遊離石灰が１
重量％を超えない量であり、かつ、該軟弱土１００重量
部当り、アリット（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）０〜３重量
部、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）４〜２０重量部、
及び高炉水滓スラグ０〜１８重量部で、かつアリット、
ベリット、及び高炉水滓スラグの合量が７重量部以上に
なるように添加して、撹拌混合し、軟弱土地盤を深層混
合処理する方法である。
【００１３】 また、第２発明は、必須の成分としての
遊離石灰が１重量％を超えない量であり、アリット（３
ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）
を主成分とし、アリットとベリットの合量に対するアリ
ット量が３／７以下である硬化材である。
遊離石灰が１重量％を超えない量であり、アリット（３
ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）
を主成分とし、アリットとベリットの合量に対するアリ
ット量が３／７以下である硬化材である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明を適用できる軟弱土地盤は
海底や湖沼に堆積した沖積層の堆積土から成るもので、
いわゆる人工的に排出されて堆積した有機質物を中心と
するヘドロ層とは異なるものである。
海底や湖沼に堆積した沖積層の堆積土から成るもので、
いわゆる人工的に排出されて堆積した有機質物を中心と
するヘドロ層とは異なるものである。
【００１５】その構成要素は、固形分に対する含水比が
９０〜１５０％の範囲にある海水または淡水、ならびに
礫分、砂分、シルト分および粘土分から成るが、その構
成比率は場所によって異なる。
９０〜１５０％の範囲にある海水または淡水、ならびに
礫分、砂分、シルト分および粘土分から成るが、その構
成比率は場所によって異なる。
【００１６】アリットを添加する場合３重量部を越えて
添加すると、改良土の凝結が促進されるから、目標の２
４時間以上の長い凝結時間（終結）が得られなくなる。
またアリットとベリットとスラグの合量又はベリット単
味を７重量部より少なく添加すると９１日材令における
目標強度である２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧縮強度を得
られなくなる。添加合量の上限値は特性上からは特に制
限されるものではないが、経済的理由によりおのずから
決定される。
添加すると、改良土の凝結が促進されるから、目標の２
４時間以上の長い凝結時間（終結）が得られなくなる。
またアリットとベリットとスラグの合量又はベリット単
味を７重量部より少なく添加すると９１日材令における
目標強度である２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧縮強度を得
られなくなる。添加合量の上限値は特性上からは特に制
限されるものではないが、経済的理由によりおのずから
決定される。
【００１７】またスラグは、潜在水硬性を有するスラグ
を用いる。ここに云う潜在水硬性スラグとは狭義には製
鉄工業における高炉水滓スラグを指すが、その他潜在水
硬性を有するスラグであればいずれでもよい。
を用いる。ここに云う潜在水硬性スラグとは狭義には製
鉄工業における高炉水滓スラグを指すが、その他潜在水
硬性を有するスラグであればいずれでもよい。
【００１８】高炉水滓スラグは、高炉で生成された高温
溶融状態のものに加圧水を噴射して急冷粒状化（水砕）
するもので、組織はガラス質となり結晶化されず、結晶
化したときに生成するアリット、ベリットは含まれな
い。
溶融状態のものに加圧水を噴射して急冷粒状化（水砕）
するもので、組織はガラス質となり結晶化されず、結晶
化したときに生成するアリット、ベリットは含まれな
い。
【００１９】スラグ量は、ベリットの９０％までを限度
とする。９０％を越えてベリットをスラグで置きかえる
と、ベリットの水和によって放出されるＣａ（ＯＨ）2
の量が少なくなり、スラグの潜在水硬性を十分に刺激す
ることができないため、期待される長期強度（材令９１
日、２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上）が得られなくなる。
とする。９０％を越えてベリットをスラグで置きかえる
と、ベリットの水和によって放出されるＣａ（ＯＨ）2
の量が少なくなり、スラグの潜在水硬性を十分に刺激す
ることができないため、期待される長期強度（材令９１
日、２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上）が得られなくなる。
【００２０】 本願発明は、必須の成分としての遊離石
灰が微少という条件において初めて成立するものであ
る。遊離石灰が、１重量％を超えるとベリットの刺激材
となり凝結時間が２４時間より短くなることもあるため
本発明の目的が達せられなくなる。このことから１重量
％が刺激材にならない限界となる。また、ＳＯ３やＡｌ
２Ｏ３等の他のセメント成分については、ポルトランド
セメントの範囲であれば、特に支障がない。
灰が微少という条件において初めて成立するものであ
る。遊離石灰が、１重量％を超えるとベリットの刺激材
となり凝結時間が２４時間より短くなることもあるため
本発明の目的が達せられなくなる。このことから１重量
％が刺激材にならない限界となる。また、ＳＯ３やＡｌ
２Ｏ３等の他のセメント成分については、ポルトランド
セメントの範囲であれば、特に支障がない。
【００２１】本発明によって軟弱土地盤を深層混合処理
すれば、改良土の凝結時間が２４時間以上になり、初期
強度の発現が抑制されるとともに、９１日材令における
強度が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上に達するので、以下のよ
うな利点がある。 （１）軟弱土を混合処理する作業時間を長くできる。 （２）混合処理過程で改良土が凝結したり、硬化を開始
しないので、攪拌機の摩耗や損傷が少なく、作業効率が
よい。 （３）打ち継ぎ個所において、既改良土層が未硬化のま
まの時間が長いので、大深度、広範囲の改良地盤を一体
化できる。 （４）９１日材令で地盤としての必要強度が得られるの
で、構築工事の工程に支障をきたさない。 （５）凝結遅延剤を特に使用しなくて済むので、改良土
の性状の調整が容易であり、また環境を破壊する心配が
ない。
すれば、改良土の凝結時間が２４時間以上になり、初期
強度の発現が抑制されるとともに、９１日材令における
強度が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上に達するので、以下のよ
うな利点がある。 （１）軟弱土を混合処理する作業時間を長くできる。 （２）混合処理過程で改良土が凝結したり、硬化を開始
しないので、攪拌機の摩耗や損傷が少なく、作業効率が
よい。 （３）打ち継ぎ個所において、既改良土層が未硬化のま
まの時間が長いので、大深度、広範囲の改良地盤を一体
化できる。 （４）９１日材令で地盤としての必要強度が得られるの
で、構築工事の工程に支障をきたさない。 （５）凝結遅延剤を特に使用しなくて済むので、改良土
の性状の調整が容易であり、また環境を破壊する心配が
ない。
【００２２】 本発明の硬化材は、必須の成分としての
遊離石灰が１重量％を超えない量を含み、アリット（３
ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）
を主成分とし、アリットとベリットの合量に対するアリ
ット量が３／７以下とするもので、高炉水滓スラグの配
合量はベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）量の９０％まで
を高炉水滓スラグに置換することができる。
遊離石灰が１重量％を超えない量を含み、アリット（３
ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）
を主成分とし、アリットとベリットの合量に対するアリ
ット量が３／７以下とするもので、高炉水滓スラグの配
合量はベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）量の９０％まで
を高炉水滓スラグに置換することができる。
【００２３】
【実施例】次に実験例、実施例によって本発明を説明す
る。
る。
【００２４】実験例 アリットの合成は通常行われている方法に従って石灰
石、硅石をＣａＯとＳｉＯ2のモル比が３になるように
配合してボールミルで混合粉砕した調合原料をペレット
状に造粒して箱型電気炉で１５００℃で１時間焼成して
クリンカとした。ベリットの合成は石灰石、硅石をＣａ
ＯとＳｉＯ2のモル比が２になるように配合し、さらに
Ｂ2Ｏ3を１．０添加してボールミルで粉砕し、ペレット
にし、箱型電気炉で１４５０℃で１時間焼成してクリン
カとした。
石、硅石をＣａＯとＳｉＯ2のモル比が３になるように
配合してボールミルで混合粉砕した調合原料をペレット
状に造粒して箱型電気炉で１５００℃で１時間焼成して
クリンカとした。ベリットの合成は石灰石、硅石をＣａ
ＯとＳｉＯ2のモル比が２になるように配合し、さらに
Ｂ2Ｏ3を１．０添加してボールミルで粉砕し、ペレット
にし、箱型電気炉で１４５０℃で１時間焼成してクリン
カとした。
【００２５】これらのクリンカをボールミルでそれぞれ
粉砕し、ブレーン値で約３２００ｃｍ2／ｇの粉末を作
り、実験用のアリットおよびベリットとした。これらの
アリットおよびベリットをＸ線回折ならびに顕微鏡観察
によって確認したところ、それぞれ所期の化合物を９５
％以上含有していた。
粉砕し、ブレーン値で約３２００ｃｍ2／ｇの粉末を作
り、実験用のアリットおよびベリットとした。これらの
アリットおよびベリットをＸ線回折ならびに顕微鏡観察
によって確認したところ、それぞれ所期の化合物を９５
％以上含有していた。
【００２６】また、アリットおよびベリットの遊離石灰
をグリセリンアルコール法によって定量したところ、そ
れぞれ０．３および０．１％であった。
をグリセリンアルコール法によって定量したところ、そ
れぞれ０．３および０．１％であった。
【００２７】軟弱土は代表的な沖積層の海底堆積土とし
て、横浜港内大黒埠頭付近の海底面下３ｍから採取した
ものを使用した。その物理的性質を表１に示す。粘土鉱
物はＸ線回折、示差熱分析・電子顕微鏡観察などによっ
てモンモリロナイト、イライト、緑泥石であることが確
認された。またアロフェンが存在することも確認され
た。実験用試料は自然含水状態のままで５ｍｍ網フルイ
でふるい、貝殻やけい藻類を除去したものを使用した。
て、横浜港内大黒埠頭付近の海底面下３ｍから採取した
ものを使用した。その物理的性質を表１に示す。粘土鉱
物はＸ線回折、示差熱分析・電子顕微鏡観察などによっ
てモンモリロナイト、イライト、緑泥石であることが確
認された。またアロフェンが存在することも確認され
た。実験用試料は自然含水状態のままで５ｍｍ網フルイ
でふるい、貝殻やけい藻類を除去したものを使用した。
【００２８】
【表１】
【００２９】軟弱度にアリットおよびベリットの単味ま
たは混合物をその含量が軟弱土１００重量部に対して
５、１０および１５重量部になるように混和したものに
ついて、ＪＩＳ Ｒ５２０１に準じて凝結試験を、ま
た、ＪＩＳ Ａ１２１６に従って圧縮強度試験を行っ
た。アリットおよびベリットの軟弱土への混和はアリッ
トとベリットの混合物に対して水と混和物の重量比が
０．６になるように水道水を添加してスラリーにしたと
ころへ軟弱土を入れ、ホバートミキサで１０分間練り混
ぜて行った。練り混ぜ、養生および物性測定はすべて２
０℃の恒温室で行った。
たは混合物をその含量が軟弱土１００重量部に対して
５、１０および１５重量部になるように混和したものに
ついて、ＪＩＳ Ｒ５２０１に準じて凝結試験を、ま
た、ＪＩＳ Ａ１２１６に従って圧縮強度試験を行っ
た。アリットおよびベリットの軟弱土への混和はアリッ
トとベリットの混合物に対して水と混和物の重量比が
０．６になるように水道水を添加してスラリーにしたと
ころへ軟弱土を入れ、ホバートミキサで１０分間練り混
ぜて行った。練り混ぜ、養生および物性測定はすべて２
０℃の恒温室で行った。
【００３０】得られた改良土の凝結時間（終結）および
９１日材令における圧縮強度をアリットおよびベリット
の混和量（軟弱土１００重量部当たりの添加重量部）と
関係付けて図１に示す。図から明らかなように、改良土
の凝結時間はアリットの混和量が増大すると急激に短く
なるが、一方ベリットの混和量が増大しても凝結時間に
はほとんど影響しない。深層混合処理に必要な凝結時間
は２４時間以上であるから、凝結時間が２４時間になる
等凝結時間線を補間法によって求めると図中に実線で示
した線が得られる。
９１日材令における圧縮強度をアリットおよびベリット
の混和量（軟弱土１００重量部当たりの添加重量部）と
関係付けて図１に示す。図から明らかなように、改良土
の凝結時間はアリットの混和量が増大すると急激に短く
なるが、一方ベリットの混和量が増大しても凝結時間に
はほとんど影響しない。深層混合処理に必要な凝結時間
は２４時間以上であるから、凝結時間が２４時間になる
等凝結時間線を補間法によって求めると図中に実線で示
した線が得られる。
【００３１】したがって、改良土の凝結時間を２４時間
以上にするにはアリットの混和量を軟弱土１００重量部
に対して０〜３重量部にすればよいことがわかる。また
９１日材令の圧縮強度は混和されたアリットおよびベリ
ットの合量が等しければ、ほぼ同じ値が得られることが
わかる。
以上にするにはアリットの混和量を軟弱土１００重量部
に対して０〜３重量部にすればよいことがわかる。また
９１日材令の圧縮強度は混和されたアリットおよびベリ
ットの合量が等しければ、ほぼ同じ値が得られることが
わかる。
【００３２】この強度発現には、軟弱土中の粘土鉱物
（例えばアロフェンなど）および非晶質硅酸塩物質がア
リットおよびベリットの水和反応によって生じるＣａ
（ＯＨ）2と反応する、いわゆるポゾラン反応によっ
て、カルシウムアルミノシリケート水和物（２ＣａＯ・
Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2ｎＨ2Ｏ）やカルシウムアルミネート
水和物（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・１３Ｈ2Ｏ、２ＣａＯ・
Ａｌ2Ｏ3・８Ｈ2Ｏ）が生成し、これによる強度発現も
相乗的に寄与しているものと判断される。
（例えばアロフェンなど）および非晶質硅酸塩物質がア
リットおよびベリットの水和反応によって生じるＣａ
（ＯＨ）2と反応する、いわゆるポゾラン反応によっ
て、カルシウムアルミノシリケート水和物（２ＣａＯ・
Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2ｎＨ2Ｏ）やカルシウムアルミネート
水和物（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・１３Ｈ2Ｏ、２ＣａＯ・
Ａｌ2Ｏ3・８Ｈ2Ｏ）が生成し、これによる強度発現も
相乗的に寄与しているものと判断される。
【００３３】改良地盤に要求される９１日材令の強度
は、２０ｋｇｆ／ｃｍ2とされているので、２０ｋｇｆ
／ｃｍ2の圧縮強度になるアリットとベリットの混和量
を補間法で求めると、図１の実線が得られる。したがっ
て、改良土として２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上の強度を確保
するにはアリットとベリットの合量が軟弱土１００重量
部に対して７重量部以上であればよいことがわかる。
は、２０ｋｇｆ／ｃｍ2とされているので、２０ｋｇｆ
／ｃｍ2の圧縮強度になるアリットとベリットの混和量
を補間法で求めると、図１の実線が得られる。したがっ
て、改良土として２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上の強度を確保
するにはアリットとベリットの合量が軟弱土１００重量
部に対して７重量部以上であればよいことがわかる。
【００３４】以上の結果から、軟弱土地盤にセメント系
の硬化材を混合して地盤改良を行うにさいし、使用する
結合材の遊離石灰が１重量％以下で、該軟弱土１００重
量部当り、アリット（３ＣａＯ・ＳｉＯ2）が０〜３重
量部、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ2）２０重量部以
下、かつアリット、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ2）の
合量が７重量部以上になるように添加して、攪拌混合す
ることによって、軟弱土の改良に必要な凝結時間および
圧縮強度が得られる。
の硬化材を混合して地盤改良を行うにさいし、使用する
結合材の遊離石灰が１重量％以下で、該軟弱土１００重
量部当り、アリット（３ＣａＯ・ＳｉＯ2）が０〜３重
量部、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ2）２０重量部以
下、かつアリット、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ2）の
合量が７重量部以上になるように添加して、攪拌混合す
ることによって、軟弱土の改良に必要な凝結時間および
圧縮強度が得られる。
【００３５】硬化材として一般的に使用されている普通
ポルトランドセメントに含まれるアリットとベリットの
割合と同じにアリットとベリットを混合した図１のＮの
線上では、硬化材の混和量を変えても改良土に要求され
る凝結時間と圧縮強度を満足することができない。
ポルトランドセメントに含まれるアリットとベリットの
割合と同じにアリットとベリットを混合した図１のＮの
線上では、硬化材の混和量を変えても改良土に要求され
る凝結時間と圧縮強度を満足することができない。
【００３６】実施例１〜７、比較例１〜３、 表２に示される組成を有する石灰石、粘土、硅石および
銅カラミのそれぞれを表３に示すように配合して混合粉
砕したそれぞれの粉末調合原料をテストロータリーキル
ンにて実験例に準じ焼成温度（１４５０℃〜１５００
℃）で焼成し、実験例に準じてクリンカーを得た後、そ
れぞれのクリンカーにリン酸副産石こうを４％添加して
ボールミルで粉砕し、ブレーン値で約３１００ｃｍ2／
ｇのセメント（セメントＡ、Ｂ、ＣおよびＤ）として、
それぞれを硬化材として用いた。
銅カラミのそれぞれを表３に示すように配合して混合粉
砕したそれぞれの粉末調合原料をテストロータリーキル
ンにて実験例に準じ焼成温度（１４５０℃〜１５００
℃）で焼成し、実験例に準じてクリンカーを得た後、そ
れぞれのクリンカーにリン酸副産石こうを４％添加して
ボールミルで粉砕し、ブレーン値で約３１００ｃｍ2／
ｇのセメント（セメントＡ、Ｂ、ＣおよびＤ）として、
それぞれを硬化材として用いた。
【００３７】得たそれぞれのセメントの化学分析値およ
びボーグ式より得られる鉱物組成を表４に示す。アリッ
トとベリットの生成はＸ線回折によって確認した。ま
た、実験例に準じて遊離石灰をグリセリンアルコール法
によって定量したところ、それぞれ０．１〜０.３％で
あった。
びボーグ式より得られる鉱物組成を表４に示す。アリッ
トとベリットの生成はＸ線回折によって確認した。ま
た、実験例に準じて遊離石灰をグリセリンアルコール法
によって定量したところ、それぞれ０．１〜０.３％で
あった。
【００３８】これらのセメントを横浜港大黒埠頭付近よ
り採取した表１の物理的性質を有する海底軟弱土に加え
て混合し、得られた改良土につき、ＪＩＳ Ｒ５２０１
に準じて凝結試験を、ＪＩＳ Ａ１２１６にしたがつて
一軸圧縮強度試験を行った。
り採取した表１の物理的性質を有する海底軟弱土に加え
て混合し、得られた改良土につき、ＪＩＳ Ｒ５２０１
に準じて凝結試験を、ＪＩＳ Ａ１２１６にしたがつて
一軸圧縮強度試験を行った。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】なお、セメントの軟弱土への混和は、セメ
ントと海水（東京湾）で予めセメントスラリー（海水／
セメント＝０．６）としたものを軟弱土へ加え、ホバー
トミキサーで１０分間練り混ぜた。圧縮強度試験用の供
試体は５φ×１０ｃｍの鉄製型枠に成形し、ポリエチレ
ンシートで密封し、湿空養生した。各試験とも２０℃の
恒温室内で実施した。
ントと海水（東京湾）で予めセメントスラリー（海水／
セメント＝０．６）としたものを軟弱土へ加え、ホバー
トミキサーで１０分間練り混ぜた。圧縮強度試験用の供
試体は５φ×１０ｃｍの鉄製型枠に成形し、ポリエチレ
ンシートで密封し、湿空養生した。各試験とも２０℃の
恒温室内で実施した。
【００４２】比較のため硬化材として普通ポルトランド
セメントを用い同様の試験を行った。このセメントの化
学分析値および鉱物組成を表４に示す。また、これらの
結果を表５に示す。
セメントを用い同様の試験を行った。このセメントの化
学分析値および鉱物組成を表４に示す。また、これらの
結果を表５に示す。
【００４３】
【表４】
【００４４】
【表５】
【００４５】これからわかるように本発明によれば、凝
結時間が２４時間以上であり、かつ９１日材令の強度が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上に達する改良土ができるのに対
し、比較例の硬化材では凝結時間が長いものでも１２時
間の改良土しか得られなかった。また、ベリットは、微
量の遊離石灰存在下で単味でも優れた効果を示すことが
わかる。
結時間が２４時間以上であり、かつ９１日材令の強度が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2以上に達する改良土ができるのに対
し、比較例の硬化材では凝結時間が長いものでも１２時
間の改良土しか得られなかった。また、ベリットは、微
量の遊離石灰存在下で単味でも優れた効果を示すことが
わかる。
【００４６】実施例８〜１０、比較例４、５ 実施例１で使用したセメントＡと比較例１で使用した普
通ポルトランドセメントを表６に示すように混合してな
るそれぞれの硬化材を用いて実施例１〜４に準じて軟弱
度の硬化試験を行った。その結果を表６に示す。
通ポルトランドセメントを表６に示すように混合してな
るそれぞれの硬化材を用いて実施例１〜４に準じて軟弱
度の硬化試験を行った。その結果を表６に示す。
【００４７】
【表６】
【００４８】この結果から、普通ポルトランドセメント
に主としてベリットを含有するセメントを併用して、軟
弱土に対してのアリットおよびベリットの含有量を本発
明が限定するように調製して、深層混合処理すれば、凝
結時間、９１日材令強度とも満足した改良土が得られる
ことが求められた。
に主としてベリットを含有するセメントを併用して、軟
弱土に対してのアリットおよびベリットの含有量を本発
明が限定するように調製して、深層混合処理すれば、凝
結時間、９１日材令強度とも満足した改良土が得られる
ことが求められた。
【００４９】実施例１１〜１６ 実施例１で用いたセメントＡ、比較例１で用いた普通ポ
ルトランドセメントおよび高炉水滓スラグ（ＳｉＯ2 ３
４．４％、Ａｌ2Ｏ3 １５．８％、ＣａＯ ４０．８％）
の粉砕物を表７に示すようにそれぞれ配合して、硬化材
を得た。それぞれの硬化材を用いて実施例１に準じて軟
弱土の改良試験を実施した。その結果を表７に示す。
ルトランドセメントおよび高炉水滓スラグ（ＳｉＯ2 ３
４．４％、Ａｌ2Ｏ3 １５．８％、ＣａＯ ４０．８％）
の粉砕物を表７に示すようにそれぞれ配合して、硬化材
を得た。それぞれの硬化材を用いて実施例１に準じて軟
弱土の改良試験を実施した。その結果を表７に示す。
【００５０】
【表７】
【００５１】 ベリットを主構成物とするセメントＡに
替えて、スラグを９０％まで置換しても改良土の凝結お
よび強度性状には大きな差がないことが認められた。こ
の結果から、必須の成分としての遊離石灰が１重量％を
超えない条件下で、アリット、ベリット、スラグの含有
量を本発明のように調製して、深層混合処理すれば、凝
結時間、９１日材令強度とも満足した改良土が得られる
ことが求められた。
替えて、スラグを９０％まで置換しても改良土の凝結お
よび強度性状には大きな差がないことが認められた。こ
の結果から、必須の成分としての遊離石灰が１重量％を
超えない条件下で、アリット、ベリット、スラグの含有
量を本発明のように調製して、深層混合処理すれば、凝
結時間、９１日材令強度とも満足した改良土が得られる
ことが求められた。
【図１】軟弱土−ベリット−アリット三成分の２４時間
凝結時間及び２０ｋｇｆ／ｃｍ2強度線を示すダイヤグ
ラムである。
凝結時間及び２０ｋｇｆ／ｃｍ2強度線を示すダイヤグ
ラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｋ 17/12 Ｃ０９Ｋ 17/12 Ｐ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０２ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０２ // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (3)
- 【請求項１】 軟弱土地盤にセメント系の硬化材を混合
して地盤改良を行うにさいし、使用する硬化材は必須の
成分として遊離石灰を１重量％を超えない量を含み、か
つ、該軟弱土１００重量部当り、アリット（３ＣａＯ・
ＳｉＯ２）０〜３重量部、ベリット（２ＣａＯ・ＳｉＯ
２）４〜２０重量部、及び高炉水滓スラグ０〜１８重量
部で、かつ、アリット、ベリット、高炉水滓スラグの合
量が７重量部以上になるように添加して、撹拌混合し、
軟弱土地盤を深層混合処理する方法。 - 【請求項２】 アリット（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、ベリ
ット（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を主成分とし、必須の成分
としての遊離石灰を１重量％を超えない量を含有し、ア
リットとベリットの合量に対するアリット量が３／７以
下である硬化材。 - 【請求項３】 ベリット量の９０％以内をスラグに置換
することを特徴とする請求項２記載の硬化材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21423195A JP2579604B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 軟弱土地盤を深層混合処理する方法及び硬化材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21423195A JP2579604B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 軟弱土地盤を深層混合処理する方法及び硬化材 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56044531A Division JPS57158420A (en) | 1981-03-26 | 1981-03-26 | Mixing and treating method for soft ground at deep stratum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853668A JPH0853668A (ja) | 1996-02-27 |
| JP2579604B2 true JP2579604B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16652367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21423195A Expired - Lifetime JP2579604B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 軟弱土地盤を深層混合処理する方法及び硬化材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579604B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004078670A1 (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-16 | Taiheiyo Cement Corporation | セメント混和材 |
| KR100689061B1 (ko) * | 2005-01-12 | 2007-03-09 | 고성룡 | 지반경화 안정처리공법 |
| JP5014961B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2012-08-29 | 新日本製鐵株式会社 | 泥土改質材料および改質方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57158420A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-30 | Nippon Cement Co Ltd | Mixing and treating method for soft ground at deep stratum |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP21423195A patent/JP2579604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| セメント技術年報３４（１９８０）セメント協会Ｐ．４８４−４８７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0853668A (ja) | 1996-02-27 |
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