JP2678160B2 - 土質固化剤 - Google Patents
土質固化剤Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高含水比粘性土、砂質
土、ヘドロ、高有機質土、スラッジ、シルトなどの含水
土壌を効果的に固化する土質固化剤に関する。
土、ヘドロ、高有機質土、スラッジ、シルトなどの含水
土壌を効果的に固化する土質固化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】土木工事などに際して発生する土砂は、
多量の水分を含み、流動性に富んでいるため非常に取り
扱いにくく、特にベルトコンベアーやダンプカー等によ
る搬出作業を困難なものにしている。このため従来より
含水土壌を固化、安定化させる方法が種々検討され、例
えば特開昭６２−１１７６９８号公報には、アルミナ系
セメント、高分子吸収剤及び汚泥焼却灰からなる土質固
化剤が提案されている。
多量の水分を含み、流動性に富んでいるため非常に取り
扱いにくく、特にベルトコンベアーやダンプカー等によ
る搬出作業を困難なものにしている。このため従来より
含水土壌を固化、安定化させる方法が種々検討され、例
えば特開昭６２−１１７６９８号公報には、アルミナ系
セメント、高分子吸収剤及び汚泥焼却灰からなる土質固
化剤が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方法においては土壌の固化強度は得られるものの固化反
応に長時間要し、運搬効率を非常に低下させている。更
に従来の土質固化剤はアルカリ性を示すものが主流であ
るため固化土の廃棄後の環境破壊が問題となっておりか
かる対策が望まれている。従って、固化速度に優れ、し
かも自然環境に悪影響を及ぼすことのない土質固化剤の
出現が強く望まれている。
方法においては土壌の固化強度は得られるものの固化反
応に長時間要し、運搬効率を非常に低下させている。更
に従来の土質固化剤はアルカリ性を示すものが主流であ
るため固化土の廃棄後の環境破壊が問題となっておりか
かる対策が望まれている。従って、固化速度に優れ、し
かも自然環境に悪影響を及ぼすことのない土質固化剤の
出現が強く望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等はかか
る課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、高吸水性樹
脂、セメント、酸性物質よりなり、かつ、高吸水性樹脂
／セメント／酸性物質の混合重量比が２５〜６５／４０
〜２５／３５〜１０である土質固化剤が目的に合致する
ことを見出し本発明を完成するに至った。本発明におい
ては酸性物質を添加することにより含水土壌の固化速度
が非常に優れ、又土質固化剤中のアルカリ成分と中和反
応を起こすため、固化土の廃棄後も自然環境に悪影響を
及ぼすことが少ないのでその意義は非常に大きい。以
下、本発明について詳述する。
る課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、高吸水性樹
脂、セメント、酸性物質よりなり、かつ、高吸水性樹脂
／セメント／酸性物質の混合重量比が２５〜６５／４０
〜２５／３５〜１０である土質固化剤が目的に合致する
ことを見出し本発明を完成するに至った。本発明におい
ては酸性物質を添加することにより含水土壌の固化速度
が非常に優れ、又土質固化剤中のアルカリ成分と中和反
応を起こすため、固化土の廃棄後も自然環境に悪影響を
及ぼすことが少ないのでその意義は非常に大きい。以
下、本発明について詳述する。
【０００５】本発明における高吸水性樹脂としては、水
に溶解することなく、水を吸収しその容積を数倍から千
倍近く膨潤するものを指し、例えばアクリル酸塩重合体
架橋物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケ
ン化物、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋
物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋
物のケン化物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアル
コール架橋物、ポリエチレンオキシド架橋物、無水マレ
イン酸とオレフィン類からなる共重合体架橋物、無水マ
レイン酸−酢酸ビニル共重合体ケン化物の架橋体、多糖
類−アクリル酸グラフト架橋物、カルボキシメチルセル
ロース架橋体、アクリルアミド重合体架橋物等が挙げら
れる。なかでも固化速度の速さからアクリル酸塩重合体
架橋物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物等の
アクリル酸塩を含有する高吸水性樹脂が好ましい。
に溶解することなく、水を吸収しその容積を数倍から千
倍近く膨潤するものを指し、例えばアクリル酸塩重合体
架橋物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケ
ン化物、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋
物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋
物のケン化物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアル
コール架橋物、ポリエチレンオキシド架橋物、無水マレ
イン酸とオレフィン類からなる共重合体架橋物、無水マ
レイン酸−酢酸ビニル共重合体ケン化物の架橋体、多糖
類−アクリル酸グラフト架橋物、カルボキシメチルセル
ロース架橋体、アクリルアミド重合体架橋物等が挙げら
れる。なかでも固化速度の速さからアクリル酸塩重合体
架橋物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物等の
アクリル酸塩を含有する高吸水性樹脂が好ましい。
【０００６】該ポリマーの粉粒体は通常平均粒径５０〜
８５０μｍ程度のものが好ましく、粒径があまりにも大
きいと土砂に均一に混合し難く、しかも固化時間が長く
かかり好ましくない。本発明におけるセメントとしては
一般に土木及び建築分野で使用され得るセメントであれ
ばいずれでも良く、ポルトランドセメント（例えば普通
ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低
熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメン
ト）、混合セメント（例えば高炉セメント、フライアッ
シュセメント、シリカセメント）、その他ＳＯ3成分が
６％以上配合されているセメント、アルミナセメント、
白色セメント等の特殊セメント等が挙げられ、好ましく
は酸性物質の存在下で水硬反応する際、毒性の強い硫化
水素ガスが発生することのないアルミナセメントが有利
である。具体的にはアルコア化成(株)社製のＣＡ−２５
が適当である。
８５０μｍ程度のものが好ましく、粒径があまりにも大
きいと土砂に均一に混合し難く、しかも固化時間が長く
かかり好ましくない。本発明におけるセメントとしては
一般に土木及び建築分野で使用され得るセメントであれ
ばいずれでも良く、ポルトランドセメント（例えば普通
ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低
熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメン
ト）、混合セメント（例えば高炉セメント、フライアッ
シュセメント、シリカセメント）、その他ＳＯ3成分が
６％以上配合されているセメント、アルミナセメント、
白色セメント等の特殊セメント等が挙げられ、好ましく
は酸性物質の存在下で水硬反応する際、毒性の強い硫化
水素ガスが発生することのないアルミナセメントが有利
である。具体的にはアルコア化成(株)社製のＣＡ−２５
が適当である。
【０００７】本発明における酸性物質としては特に制限
はなく、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸及びこれらの塩等か
らなる無機酸性物質、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、フ
マール酸、安息香酸、クエン酸、コハク酸等からなるカ
ルボン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等か
らなるスルホン酸、リンゴ酸、酒石酸等のオキシカルボ
ン酸、ポリアクリル酸、オレフィン−マレイン酸共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体等の水溶性カルボキ
シル基含有共重合体等が挙げられ、特に本発明如き効果
を示す物質としてはシュウ酸、クエン酸、マレイン酸、
フマール酸等の有機酸、硫酸鉄、硫酸アルミニウム等の
硫酸塩、ポリアクリル酸、エチレン−マレイン酸共重合
体等が有利である。
はなく、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸及びこれらの塩等か
らなる無機酸性物質、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、フ
マール酸、安息香酸、クエン酸、コハク酸等からなるカ
ルボン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等か
らなるスルホン酸、リンゴ酸、酒石酸等のオキシカルボ
ン酸、ポリアクリル酸、オレフィン−マレイン酸共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体等の水溶性カルボキ
シル基含有共重合体等が挙げられ、特に本発明如き効果
を示す物質としてはシュウ酸、クエン酸、マレイン酸、
フマール酸等の有機酸、硫酸鉄、硫酸アルミニウム等の
硫酸塩、ポリアクリル酸、エチレン−マレイン酸共重合
体等が有利である。
【０００８】かかる酸性物質は固体状のものが操作効率
の点で有利であるが、液体状あるいは水溶液にした酸性
物質も使用可能である。但し、かかる場合は高吸水性樹
脂及びセメント系への事前混合は避け、施工時に混合す
る必要がある。本発明において土質固化剤における各成
分の混合比率は高吸水性樹脂／セメント／酸性物質（重
量部における）が２５〜６５／４０〜２５／３５〜１０
であることが必要で、かかる比率が規定範囲外の場合は
土壌の固化に長時間を要したり、十分な固化強度が得ら
れないとか固化土の廃棄後環境破壊を起こさない等の目
的が達せられない。
の点で有利であるが、液体状あるいは水溶液にした酸性
物質も使用可能である。但し、かかる場合は高吸水性樹
脂及びセメント系への事前混合は避け、施工時に混合す
る必要がある。本発明において土質固化剤における各成
分の混合比率は高吸水性樹脂／セメント／酸性物質（重
量部における）が２５〜６５／４０〜２５／３５〜１０
であることが必要で、かかる比率が規定範囲外の場合は
土壌の固化に長時間を要したり、十分な固化強度が得ら
れないとか固化土の廃棄後環境破壊を起こさない等の目
的が達せられない。
【０００９】かかる土質固化剤の土壌に対する添加量は
固化対象土壌の性状により異なり一概には限定できない
が土壌１００重量部に対して０.１〜１０重量部、好ま
しくは０.２〜５重量部が適当である。本発明における
土質固化剤を使用するにおいては、固化土壌から抽出し
た水がｐＨ６.２〜８.６の範囲内に含まれる。
固化対象土壌の性状により異なり一概には限定できない
が土壌１００重量部に対して０.１〜１０重量部、好ま
しくは０.２〜５重量部が適当である。本発明における
土質固化剤を使用するにおいては、固化土壌から抽出し
た水がｐＨ６.２〜８.６の範囲内に含まれる。
【００１０】本発明の土質固化剤においては更に水溶性
樹脂を混合させることにより固化速度が向上するので有
利である。水溶性樹脂とはポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアルコール誘導体、例えばアクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸等の不飽和酸類、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド等
のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸等
のオレフィンスルホン酸類、オキシアルキレン類で変性
されたポリビニルアルコール等、ポリアクリル酸及びそ
の塩、ポリエチレンオキシド、アルギン酸およびその
塩、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、
その他天然又は発酵法による多糖類が挙げられ、かかる
水溶性樹脂の添加量は土質固化剤１００重量部に対して
０.０３〜３０重量部、好ましくは０.０５〜１５重量部
が適当である。
樹脂を混合させることにより固化速度が向上するので有
利である。水溶性樹脂とはポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアルコール誘導体、例えばアクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸等の不飽和酸類、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド等
のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸等
のオレフィンスルホン酸類、オキシアルキレン類で変性
されたポリビニルアルコール等、ポリアクリル酸及びそ
の塩、ポリエチレンオキシド、アルギン酸およびその
塩、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、
その他天然又は発酵法による多糖類が挙げられ、かかる
水溶性樹脂の添加量は土質固化剤１００重量部に対して
０.０３〜３０重量部、好ましくは０.０５〜１５重量部
が適当である。
【００１１】本発明の固化剤を使用するに際しては、上
記の水溶性樹脂以外にも更に必要に応じて生石灰、消石
灰、二酸化ケイ素等の無機粉体、湿式シリカ、乾式シリ
カ、ゼオライト、ベントナイト、ケイソウ土、タルク、
パーライト、ケイ砂、活性白土等の任意成分を併用する
ことができる。本発明の固化剤を用いる含水土壌として
は高含水比粘性土、砂質土、ヘドロ、高有機質土、スラ
ッジ、シルト、その他固化処理を必要とする土壌いずれ
に対しても使用可能である。
記の水溶性樹脂以外にも更に必要に応じて生石灰、消石
灰、二酸化ケイ素等の無機粉体、湿式シリカ、乾式シリ
カ、ゼオライト、ベントナイト、ケイソウ土、タルク、
パーライト、ケイ砂、活性白土等の任意成分を併用する
ことができる。本発明の固化剤を用いる含水土壌として
は高含水比粘性土、砂質土、ヘドロ、高有機質土、スラ
ッジ、シルト、その他固化処理を必要とする土壌いずれ
に対しても使用可能である。
【００１２】本発明における固化剤の添加方法は何ら制
限されるものではなく、例えば高吸水性樹脂、セメント
および酸性物質を予め混合させ土壌に添加する方法、前
記３成分を別々に土壌に添加する方法等が挙げられる。
更に、本発明の固化剤を一時に全量投入することもある
いは数回に分割して投入することも可能である。
限されるものではなく、例えば高吸水性樹脂、セメント
および酸性物質を予め混合させ土壌に添加する方法、前
記３成分を別々に土壌に添加する方法等が挙げられる。
更に、本発明の固化剤を一時に全量投入することもある
いは数回に分割して投入することも可能である。
【００１３】
【作 用】本発明における土質固化剤は、含水土壌を
非常に速やかに固化させ即時運搬を可能にし、更に自然
環境に悪影響を及ぼすことのない優れた土質固化剤であ
る。
非常に速やかに固化させ即時運搬を可能にし、更に自然
環境に悪影響を及ぼすことのない優れた土質固化剤であ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明において実例を挙げ更に詳述す
る。 実施例１〜６ 含水率７０％の粘性土１００重量部（固形分換算）に表
１で示す固化剤を混合して含水土壌の固化速度を測定し
た。結果はまとめて表２に示す。 ○固化速度の測定方法 モルタル用万能混合撹拌機に所定量の含水土壌を仕込
み、続いて撹拌しながら所定量の固化剤を添加した。添
加後、土壌が全く流動性を示さない状態あるいは水気の
ない団粒状態になる迄の時間を固化時間として測定し
た。
る。 実施例１〜６ 含水率７０％の粘性土１００重量部（固形分換算）に表
１で示す固化剤を混合して含水土壌の固化速度を測定し
た。結果はまとめて表２に示す。 ○固化速度の測定方法 モルタル用万能混合撹拌機に所定量の含水土壌を仕込
み、続いて撹拌しながら所定量の固化剤を添加した。添
加後、土壌が全く流動性を示さない状態あるいは水気の
ない団粒状態になる迄の時間を固化時間として測定し
た。
【００１５】
【表１】
【００１６】＊１ アクアリザーブＡＰ−１００：日本
合成化学工業（株）社製のポリアクリ酸塩系高吸水性樹
脂 ＊２ ＰＡＡｃ(ポリアクリル酸)：和光純薬(株)社製試
薬２５％の水溶液を乾燥粉末化して使用 ＊３ アクアリザーブＧＰ：日本合成化学工業（株）社
製のマレイレン酸変性ポリビニルアルコール系高吸水性
樹脂 ＊４ ＥＳＣ−Ｄ：大阪セメント（株）社製のＳＯ3含
有量６％以上のセメント ＊５ スミカゲルＳ−５０：住友化学工業（株）社製の
ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸塩系高吸水性樹
脂 ＊６ ＣＡ−２５：アルコア化成（株）社製のアルミナ
セメント
合成化学工業（株）社製のポリアクリ酸塩系高吸水性樹
脂 ＊２ ＰＡＡｃ(ポリアクリル酸)：和光純薬(株)社製試
薬２５％の水溶液を乾燥粉末化して使用 ＊３ アクアリザーブＧＰ：日本合成化学工業（株）社
製のマレイレン酸変性ポリビニルアルコール系高吸水性
樹脂 ＊４ ＥＳＣ−Ｄ：大阪セメント（株）社製のＳＯ3含
有量６％以上のセメント ＊５ スミカゲルＳ−５０：住友化学工業（株）社製の
ポリビニルアルコール／ポリアクリル酸塩系高吸水性樹
脂 ＊６ ＣＡ−２５：アルコア化成（株）社製のアルミナ
セメント
【００１７】実施例７ 実施例１において固化対象土壌として含水比４７％の砂
質土１００重量部（固形分換算）を用いた以外は同例に
従って実験を行った。結果はまとめて表２に示す。 実施例８ 実施例１で使用した土質固化剤に更に平均重合度１４０
０、平均ケン化度８８モル％のポリビニルアルコール
０.５重量部を混合した以外は同例に従って実験を行っ
た。結果はまとめて表２に示す。
質土１００重量部（固形分換算）を用いた以外は同例に
従って実験を行った。結果はまとめて表２に示す。 実施例８ 実施例１で使用した土質固化剤に更に平均重合度１４０
０、平均ケン化度８８モル％のポリビニルアルコール
０.５重量部を混合した以外は同例に従って実験を行っ
た。結果はまとめて表２に示す。
【００１８】実施例９ 実施例３で使用した土質固化剤に更に平均重合度２５０
０のポリアクリル酸ナトリウム０.３重量部を混合した
以外は同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２
に示す。 比較例１ 実施例１においてポリアクリル酸を用いなかった以外は
同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２に示
す。 比較例２ 実施例３において無水硫酸アルミニウムを用いなかった
以外は同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２
に示す。
０のポリアクリル酸ナトリウム０.３重量部を混合した
以外は同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２
に示す。 比較例１ 実施例１においてポリアクリル酸を用いなかった以外は
同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２に示
す。 比較例２ 実施例３において無水硫酸アルミニウムを用いなかった
以外は同例に従って実験を行った。結果はまとめて表２
に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【効 果】本発明における土質固化剤は酸性物質を添
加することにより含水土壌の固化速度が非常に促進す
る。又かかる固化剤は環境破壊を引き起こすことのない
安全な固化剤である。
加することにより含水土壌の固化速度が非常に促進す
る。又かかる固化剤は環境破壊を引き起こすことのない
安全な固化剤である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−139973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−28344（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−71818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−29984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−18207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−227899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84974（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−168489（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293364（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−27778（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 高吸水性樹脂、セメント、酸性物質より
なり、かつ、高吸水性樹脂／セメント／酸性物質の混合
重量比が２５〜６５／４０〜２５／３５〜１０である土
質固化剤。 - 【請求項２】 更に水溶性樹脂を混合することを特徴と
する請求項１記載の土質固化剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4119978A JP2678160B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 土質固化剤 |
| TW82101148A TW232678B (ja) | 1992-04-13 | 1993-02-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4119978A JP2678160B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 土質固化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287556A JPH06287556A (ja) | 1994-10-11 |
| JP2678160B2 true JP2678160B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=14774891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4119978A Expired - Fee Related JP2678160B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 土質固化剤 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678160B2 (ja) |
| TW (1) | TW232678B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154013B (zh) * | 2011-03-03 | 2013-03-20 | 吴国君 | 一种盐碱地土壤改良剂及其制备方法 |
| CN108383946A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-10 | 西北师范大学 | 一种水溶性环保固沙剂的制备及应用方法 |
| CN110591722B (zh) * | 2019-09-19 | 2020-12-22 | 西北师范大学 | 一种具有防止土壤表皮收缩减少水分蒸发功能的高吸水性复合树脂的制备方法 |
| CN115093188B (zh) * | 2022-06-22 | 2024-03-22 | 湖北路城建设科技有限公司 | 一种透水路面基层用复合型土壤固化剂及应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5318207A (en) * | 1976-08-03 | 1978-02-20 | Onoda Cement Co Ltd | Subbase course stabilizing method |
| JPS60229984A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Nippon Soiru Kk | 土質改良工法 |
| JPS61227899A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-09 | Toshihiro Ijichi | 廃土処理方法 |
| JPS63139973A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Shigeo Koshikawa | 液状土壌安定化方法 |
| JPH03168489A (ja) * | 1989-11-24 | 1991-07-22 | Shiro Seshima | 埋設管の埋設工法 |
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1993
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| Publication number | Publication date |
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