JP2879627B2 - 土木工事泥水の固化方法 - Google Patents
土木工事泥水の固化方法Info
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地下簡易止水壁、軟弱
地盤の改良、埋め戻し工事等の土木工事における土木泥
水の固化方法に関する。
地盤の改良、埋め戻し工事等の土木工事における土木泥
水の固化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り土木工事における土木泥水の固化方法には普通ポルト
ランドセメントをはじめとする各種安定剤を使用する方
法が採用されているが、特に水ガラスを泥水に添加した
後、セメント系固化材を混合する方法が普及している。
例えば、掘削原位置で泥水と水ガラスのような硬化助剤
をエアーブローなどの方法によって撹拌した後、セメン
トスラリーを投入して引き続き撹拌することによって、
泥水を固化する（原位置固化方法）がある。また、地上
にて混練したものを打設置換する置換固化方法もある
が、これは掘削土質材料を置換する必要があるため、そ
の使用実績が伸びていない。その施工工程例は、(1)．
地中掘削孔の底部にエアーパイプを設置し、その先端か
ら圧縮空気を送って泥水を撹拌し、次いで(2)．撹拌を
続行しながら５０ｋｇ／ｍ３程度の水ガラスを添加し、
その後(3)．水ガラスが均一に混合できてから、続いて
セメントをミルク状で２００ｋｇ／ｍ３程度混合する。
り土木工事における土木泥水の固化方法には普通ポルト
ランドセメントをはじめとする各種安定剤を使用する方
法が採用されているが、特に水ガラスを泥水に添加した
後、セメント系固化材を混合する方法が普及している。
例えば、掘削原位置で泥水と水ガラスのような硬化助剤
をエアーブローなどの方法によって撹拌した後、セメン
トスラリーを投入して引き続き撹拌することによって、
泥水を固化する（原位置固化方法）がある。また、地上
にて混練したものを打設置換する置換固化方法もある
が、これは掘削土質材料を置換する必要があるため、そ
の使用実績が伸びていない。その施工工程例は、(1)．
地中掘削孔の底部にエアーパイプを設置し、その先端か
ら圧縮空気を送って泥水を撹拌し、次いで(2)．撹拌を
続行しながら５０ｋｇ／ｍ３程度の水ガラスを添加し、
その後(3)．水ガラスが均一に混合できてから、続いて
セメントをミルク状で２００ｋｇ／ｍ３程度混合する。
【０００３】該固化方法では、原位置でエアーブローに
よって水ガラスを含む泥水とセメントを撹拌するが、水
ガラスとセメントとの反応によって混合物の粘度が高く
なって、それらの均一な撹拌が困難であり、均一な撹拌
に長時間を要する。また、撹拌の終了時期を現場で見極
める方法がない。特に、掘削孔が狭い場合には、均一撹
拌が一層困難となり、エアーブローの条件によっては撹
拌の程度が大きく異なり、場所によって発現強度が大き
く異なり、そして粘度が高くなるため、撹拌時に大量の
泥水が外部に飛散する。以上のように水ガラスを添加剤
として使用する方法は、混合物の粘度が高くなることに
より、施工時に種々の支障があった。
よって水ガラスを含む泥水とセメントを撹拌するが、水
ガラスとセメントとの反応によって混合物の粘度が高く
なって、それらの均一な撹拌が困難であり、均一な撹拌
に長時間を要する。また、撹拌の終了時期を現場で見極
める方法がない。特に、掘削孔が狭い場合には、均一撹
拌が一層困難となり、エアーブローの条件によっては撹
拌の程度が大きく異なり、場所によって発現強度が大き
く異なり、そして粘度が高くなるため、撹拌時に大量の
泥水が外部に飛散する。以上のように水ガラスを添加剤
として使用する方法は、混合物の粘度が高くなることに
より、施工時に種々の支障があった。
【０００４】以上のような泥水固化方法の欠点は、水ガ
ラスとセメントとの急速反応による粘度増加が原因であ
るが、従来技術においては、水ガラスは泥水とセメント
との混合物の強度を発現させるために不可欠のものであ
った。図４は、泥水の固化強度発現に及ぼす水ガラス添
加量の影響を示すグラフ図であるが、該図４に示すごと
く、泥水（ベントナイト：８０ｋｇ／ｍ３、普通ポルト
ランドセメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部）に水ガ
ラス（３号）添加量の増加とともに発現強度が増加して
いるが、添加量が２重量％（２０ｋｇ／ｍ３）以下であ
ると効果はほとんど発揮されないことが解る。このよう
に、水ガラスを使用する泥水の固化には５重量％程度以
上の水ガラスを添加する必要があるが、２重量％以上の
水ガラス添加では粘度が著しく増加するため、その撹拌
時には粘度増加により大量の泥水が外部に飛散して土木
工事現場を汚す問題があるほか、エアーブローによる均
一な混合も難しかった。
ラスとセメントとの急速反応による粘度増加が原因であ
るが、従来技術においては、水ガラスは泥水とセメント
との混合物の強度を発現させるために不可欠のものであ
った。図４は、泥水の固化強度発現に及ぼす水ガラス添
加量の影響を示すグラフ図であるが、該図４に示すごと
く、泥水（ベントナイト：８０ｋｇ／ｍ３、普通ポルト
ランドセメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部）に水ガ
ラス（３号）添加量の増加とともに発現強度が増加して
いるが、添加量が２重量％（２０ｋｇ／ｍ３）以下であ
ると効果はほとんど発揮されないことが解る。このよう
に、水ガラスを使用する泥水の固化には５重量％程度以
上の水ガラスを添加する必要があるが、２重量％以上の
水ガラス添加では粘度が著しく増加するため、その撹拌
時には粘度増加により大量の泥水が外部に飛散して土木
工事現場を汚す問題があるほか、エアーブローによる均
一な混合も難しかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意研究し、泥水の強度を発現させ、かつ安定
剤添加泥水の粘度を増加させない添加剤の探索を種々行
った結果、水溶性炭酸塩化合物にその効果があることを
発見して本発明をなすに至った。すなわち本発明は、土
木工事泥水に水溶性炭酸塩化合物を添加混合することを
特徴とする土木工事泥水の固化方法であり、特に水溶性
炭酸塩化合物としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム等のアルカリ金属の炭酸塩化合物が好ましい。そ
して、泥水固化工事の実施に際しては、固形分３〜３０
重量％、水７０〜９７重量％の土木工事泥水に、水溶性
炭酸塩化合物０．２〜２０重量％を添加混合することが
好適である。なお、土木工事泥水は、掘削用ベントナイ
ト泥水のほか清水を使用した掘削泥水であってもよい。
決すべく鋭意研究し、泥水の強度を発現させ、かつ安定
剤添加泥水の粘度を増加させない添加剤の探索を種々行
った結果、水溶性炭酸塩化合物にその効果があることを
発見して本発明をなすに至った。すなわち本発明は、土
木工事泥水に水溶性炭酸塩化合物を添加混合することを
特徴とする土木工事泥水の固化方法であり、特に水溶性
炭酸塩化合物としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム等のアルカリ金属の炭酸塩化合物が好ましい。そ
して、泥水固化工事の実施に際しては、固形分３〜３０
重量％、水７０〜９７重量％の土木工事泥水に、水溶性
炭酸塩化合物０．２〜２０重量％を添加混合することが
好適である。なお、土木工事泥水は、掘削用ベントナイ
ト泥水のほか清水を使用した掘削泥水であってもよい。
【０００６】炭酸塩化合物の添加混合量は、０．１重量
％以上であれば泥水の固化作用が発現でき、特に０．２
〜１．０重量％であれば十分である。これに対して、水
ガラスを使用した場合、泥水の固化処理には少なくとも
５重量％以上の添加が必要であり、水溶性炭酸塩化合物
の５〜２５倍量を要することとなる。固化処理対象であ
る土木泥水としては、一般にベントナイト系粘土懸濁水
が対象となるが、他のシルト類を含有していてもよい。
なお、泥水としては、セメントが混合した懸濁水（ベン
トナイト／セメントスラリー。これは通常は掘削用泥水
としての用をなさないため、廃棄処分されるものであ
る。）を採用することも好ましい。特に、炭酸ナトリウ
ムは、一般に「ソーダ灰」として知られ、安価なもの
で、かつ易水溶性であるので、添加混合作業が容易であ
る。炭酸ナトリウムの添加量は、添加量が多いほど高強
度が得られるが、通常は、セメント重量の２〜５重量％
（４〜１０ｋｇ／ｍ３）で十分である。なお、該炭酸塩
は前以て水溶液として泥水中に混合してもよいし、粉体
のまま泥水中に投入し、エアーブローによって泥水中に
溶解せしめてもよい。
％以上であれば泥水の固化作用が発現でき、特に０．２
〜１．０重量％であれば十分である。これに対して、水
ガラスを使用した場合、泥水の固化処理には少なくとも
５重量％以上の添加が必要であり、水溶性炭酸塩化合物
の５〜２５倍量を要することとなる。固化処理対象であ
る土木泥水としては、一般にベントナイト系粘土懸濁水
が対象となるが、他のシルト類を含有していてもよい。
なお、泥水としては、セメントが混合した懸濁水（ベン
トナイト／セメントスラリー。これは通常は掘削用泥水
としての用をなさないため、廃棄処分されるものであ
る。）を採用することも好ましい。特に、炭酸ナトリウ
ムは、一般に「ソーダ灰」として知られ、安価なもの
で、かつ易水溶性であるので、添加混合作業が容易であ
る。炭酸ナトリウムの添加量は、添加量が多いほど高強
度が得られるが、通常は、セメント重量の２〜５重量％
（４〜１０ｋｇ／ｍ３）で十分である。なお、該炭酸塩
は前以て水溶液として泥水中に混合してもよいし、粉体
のまま泥水中に投入し、エアーブローによって泥水中に
溶解せしめてもよい。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例１：ベントナイト：８０ｋｇ／ｍ３、普通ポルト
ランドセメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部からなる
泥水に、炭酸ナトリウムを４ｋｇ／ｍ３となるように添
加混合し、経時変化を測定した。なお、上記各成分の添
加混合順序及び撹拌条件等は図３に示すとおりであり、
すなわち、まず（ａ）ベントナイト泥水に炭酸ナトリウ
ム水溶液又は炭酸ナトリウム粉末を加え、エアーブロー
撹拌を行う一方、（ｂ）普通ポルトランドセメントに適
量の水を混合し、又は更に砂を添加混合して撹拌するこ
とによってセメントミルクを調製し、（ｃ）次いで前記
（ａ）のベントナイト泥水にエアーブローを実施しなが
ら、前記（ｂ）のセメントミルク又はセメントモルタル
を添加混合しエアーブロー撹拌を行った後、（ｄ）固化
するまで静置した。そして静置した固化泥水の各材令に
おける一軸圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）を測定した。そ
の測定結果は図１示すとおりである。なお、炭酸ナトリ
ウムに代えて水ガラス（３号）を使用した外は全て上記
と同条件で実施した結果も図示した。同図からみると、
材令７日ないし７０日付近においては、炭酸ナトリウム
を添加使用した場合の固化泥水の圧縮強度は、水ガラス
を添加使用した場合の固化泥水の圧縮強度の２倍にも及
ぶ高強度となることが解る。
る。 実施例１：ベントナイト：８０ｋｇ／ｍ３、普通ポルト
ランドセメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部からなる
泥水に、炭酸ナトリウムを４ｋｇ／ｍ３となるように添
加混合し、経時変化を測定した。なお、上記各成分の添
加混合順序及び撹拌条件等は図３に示すとおりであり、
すなわち、まず（ａ）ベントナイト泥水に炭酸ナトリウ
ム水溶液又は炭酸ナトリウム粉末を加え、エアーブロー
撹拌を行う一方、（ｂ）普通ポルトランドセメントに適
量の水を混合し、又は更に砂を添加混合して撹拌するこ
とによってセメントミルクを調製し、（ｃ）次いで前記
（ａ）のベントナイト泥水にエアーブローを実施しなが
ら、前記（ｂ）のセメントミルク又はセメントモルタル
を添加混合しエアーブロー撹拌を行った後、（ｄ）固化
するまで静置した。そして静置した固化泥水の各材令に
おける一軸圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）を測定した。そ
の測定結果は図１示すとおりである。なお、炭酸ナトリ
ウムに代えて水ガラス（３号）を使用した外は全て上記
と同条件で実施した結果も図示した。同図からみると、
材令７日ないし７０日付近においては、炭酸ナトリウム
を添加使用した場合の固化泥水の圧縮強度は、水ガラス
を添加使用した場合の固化泥水の圧縮強度の２倍にも及
ぶ高強度となることが解る。
【０００８】実施例２：ベントナイト：８０ｋｇ／
ｍ３、高炉系セメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部か
らなる泥水に、炭酸ナトリウムを４ｋｇ／ｍ３となるよ
うに添加混合し、経時変化を測定した。なお、上記各成
分の添加混合順序及び撹拌条件等は実施例１に示すとお
りに行った。その測定結果は図２示すとおりである。な
お、炭酸ナトリウムに代えて水ガラス（３号）を使用し
た外は全て上記と同条件で実施した結果も図示した。同
図からみると、該実施例の場合は材令３日ごろ圧縮強度
が増大し、材令７日ごろでは水ガラスを添加使用した場
合の３倍程度の強度発現が認められる。その後の材令に
おいて圧縮強度は増大の一途をたどることが解る。
ｍ３、高炉系セメント：２００ｋｇ／ｍ３、水：残部か
らなる泥水に、炭酸ナトリウムを４ｋｇ／ｍ３となるよ
うに添加混合し、経時変化を測定した。なお、上記各成
分の添加混合順序及び撹拌条件等は実施例１に示すとお
りに行った。その測定結果は図２示すとおりである。な
お、炭酸ナトリウムに代えて水ガラス（３号）を使用し
た外は全て上記と同条件で実施した結果も図示した。同
図からみると、該実施例の場合は材令３日ごろ圧縮強度
が増大し、材令７日ごろでは水ガラスを添加使用した場
合の３倍程度の強度発現が認められる。その後の材令に
おいて圧縮強度は増大の一途をたどることが解る。
【０００９】以上図１と図２に示す結果から明らかなご
とく、水ガラスを使用した場合の発現強度と比較して、
炭酸ナトリウムを使用した場合の方が遥かに高い発現強
度が得られることが解る。なお、実験の結果、炭酸ナト
リウムの添加量は固化泥水の発現強度と関係しており、
添加量が多いほど高強度が得られるものである。通常
は、セメント重量の２〜５重量％（４〜１０ｋｇ／
ｍ３）で十分であるので、水ガラスに比較して少量（４
〜２０重量％）で済み、取り扱いも簡単となる。また、
粉体の炭酸ナトリウムを使用する場合には水へ溶解させ
るプロセスが加わる場合もあるが、炭酸ナトリウムの溶
解性は高いのでさしたる手間にもならない。さらに、セ
メントはセメントミルクのみならず、所定量のセメント
を含むモルタル等の使用も可能である。
とく、水ガラスを使用した場合の発現強度と比較して、
炭酸ナトリウムを使用した場合の方が遥かに高い発現強
度が得られることが解る。なお、実験の結果、炭酸ナト
リウムの添加量は固化泥水の発現強度と関係しており、
添加量が多いほど高強度が得られるものである。通常
は、セメント重量の２〜５重量％（４〜１０ｋｇ／
ｍ３）で十分であるので、水ガラスに比較して少量（４
〜２０重量％）で済み、取り扱いも簡単となる。また、
粉体の炭酸ナトリウムを使用する場合には水へ溶解させ
るプロセスが加わる場合もあるが、炭酸ナトリウムの溶
解性は高いのでさしたる手間にもならない。さらに、セ
メントはセメントミルクのみならず、所定量のセメント
を含むモルタル等の使用も可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の方法に
よれば、従来技術における水ガラスを使用する必要がな
くなるので、泥水固化工法における撹拌時に、粘度増加
により大量の泥水が外部に飛散して土木工事現場を汚し
たり、ロスを生む事態を回避することができる。また、
粘度増大を伴わないので撹拌作業も容易であり、かつ水
溶性炭酸塩化合物の使用量も非常少なく済むため、低コ
ストで泥水固化が達成できる。
よれば、従来技術における水ガラスを使用する必要がな
くなるので、泥水固化工法における撹拌時に、粘度増加
により大量の泥水が外部に飛散して土木工事現場を汚し
たり、ロスを生む事態を回避することができる。また、
粘度増大を伴わないので撹拌作業も容易であり、かつ水
溶性炭酸塩化合物の使用量も非常少なく済むため、低コ
ストで泥水固化が達成できる。
【図１】炭酸ナトリウムを添加使用した場合の固化泥水
の圧縮強度と、水ガラスを添加使用した場合の固化泥水
の各材令における圧縮強さを示すグラフ図
の圧縮強度と、水ガラスを添加使用した場合の固化泥水
の各材令における圧縮強さを示すグラフ図
【図２】炭酸ナトリウムを添加使用した場合の固化泥水
の圧縮強度と、水ガラスを添加使用した場合の固化泥水
の各材令における圧縮強さを示すグラフ図
の圧縮強度と、水ガラスを添加使用した場合の固化泥水
の各材令における圧縮強さを示すグラフ図
【図３】実施例方法のフローシート図
【図４】泥水の固化強度発現に及ぼす水ガラス添加量の
影響を示すグラフ図
影響を示すグラフ図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 3/12 101 C09K 17/02
Claims (5)
- 【請求項１】 土木工事泥水に水溶性炭酸塩化合物を添
加混合することを特徴とする土木工事泥水の固化方法。 - 【請求項２】 固形分３〜３０重量％、水７０〜９７重
量％の土木工事泥水に、水溶性炭酸塩化合物０．２〜２
０重量％を添加混合することを特徴とする土木工事泥水
の固化方法。 - 【請求項３】 土木工事泥水が掘削用ベントナイト泥水
であることを特徴とする請求項１又は２記載の土木工事
泥水の固化方法。 - 【請求項４】 水溶性炭酸塩化合物が、アルカリ金属の
炭酸塩化合物であることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の土木工事泥水の固化方法。 - 【請求項５】 ベントナイト１〜３０重量％、水７０〜
９７重量％の土木工事泥水に、炭酸ナトリウム０．２〜
２．０重量％を添加した後、セメント８０〜３００重量
％を添加して混合することを特徴とする土木工事泥水の
固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23373791A JP2879627B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 土木工事泥水の固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23373791A JP2879627B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 土木工事泥水の固化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571119A JPH0571119A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2879627B2 true JP2879627B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=16959790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23373791A Expired - Fee Related JP2879627B2 (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 土木工事泥水の固化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2879627B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5554490B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2014-07-23 | ライト工業株式会社 | 遮水壁構築用の薬剤及び遮水壁の構築方法 |
| JP5641396B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-12-17 | 住友大阪セメント株式会社 | 軽量注入材および軽量注入材の注入工法 |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP23373791A patent/JP2879627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571119A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |