JP3119671B2 - 水中用軽量ソイルモルタル材の製造方法 - Google Patents

水中用軽量ソイルモルタル材の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木建築資材である軽
量ソイルモルタル材の内、特に水中で使用される軽量ソ
イルモルタル材の製造方法に関する。なお、本明細書で
気泡剤とは工学上の起泡剤と発泡剤とを含む意味で用い
る。
【０００２】
【従来技術】軽量ソイルモルタル材としては、泥水、セ
メント系固化材、気泡剤を主要成分とするものが開発さ
れている。この軽量ソイルモルタル材は、泥水を用いる
ことで現場発生土の有効利用を図り、また軽量性は気泡
剤の混入量で調整し、固化強度はセメント系固化材の添
加量で調整することにより比較的広い範囲にわたって任
意に設定することができ、建造物周辺地盤の沈下などに
より発生した建物床下の空洞部に充填する構造物の合理
的な補修などに用いられている。また、前記軽量ソイル
モルタル材は、用途および使用条件等により設計された
一軸圧縮強度（kgf／cm2）や単位体積重量（tf／m3）な
どを満たすよう成分配合が試験を通して決定され、施工
に際し１バッチ毎に使用する泥水、セメント系固化材、
気泡剤等が計量されると共に、ミキサにほぼ同時に投入
して混合攪拌することにより製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の軽量ソイルモル
タル材は主として陸上使用を前提としたものであり、こ
れを水中や地下水位以下で使用する場合には材料が分離
し易いので、例えば増粘剤を混入して水中不分離性を付
与しなければならない。そして、このような泥水、セメ
ント系固化材、気泡剤、増粘剤を主要成分とする場合
は、既存の気泡コンクリートに比べ気泡剤の添加量が大
きいことに加えて所定量の増粘材を混入する必要から、
単に配合比を決定するだけでは実際の製造で設計上の単
位体積重量等を満足させにくく、その管理が問題となる
と共に、混合度合において均一性を有しているかどうか
という品質管理上の問題も存在する。
【０００４】本発明者は、以上のような問題を解消すべ
く検討を積み重ねてきた結果、気泡剤の混入に先だって
中間混合物を作ることにより、整造される水中用軽量ソ
イルモルタル材の単位体積重量を容易に所定値に管理で
き安定化できることを見いだし、本発明を完成した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
水中用軽量ソイルモルタル材の製造方法は、主として水
中で使用されると共に、泥水、セメント系固化材、気泡
剤、増粘剤とを主要成分とする軽量ソイルモルタル材で
あって、前記主要成分のうち少なくとも泥水と増粘剤と
を所定程度まで攪拌して中間混合物を形成し、前記中間
混合物に気泡剤あるいは気泡剤と共にセメント系固化材
を混入して攪拌することを要旨としている。
【０００６】前記構成において、泥水は、一般に、浚渫
土や掘削残土などの現場発生土からゴミや砂等を除去し
たものを計量した後、水や海水の所定量を投入し、予め
目標単位体積重量に調泥されたものが用いられる。セメ
ント系固化材は、セメントおよびセメントに有機あるい
は無機系材料を配合したものを含む意味である。気泡剤
は、例えば樹脂石鹸類、合成界面活性剤類、加水分解蛋
白類、高分子界面活性剤などのように界面活性作用によ
って気泡を発生ないしは導入させるいわゆる起泡剤と、
例えば金属アルミニウム粉末などのように化学的な反応
により泡を発生するいわゆる発泡剤とを含む。増粘剤
は、水接触による材料分離を防ぐ水中不分離性を付与す
るためのものである。
【０００７】
【実施例】実施例の軽量ソイルモルタル材は、沈埋トン
ネル施工において沈埋函を埋戻しするため等に用いるこ
とを前提とし、打設後に所望値の一軸圧縮強度kgf／cm2
や単位体積重量tf／m3となるよう設計値が決められ、こ
れを充足するよう泥水、セメント系固化材、気泡剤、増
粘剤の配合比を以下のように設定した。 泥水・・・・・・・・・・・９３０．４kg／m3（８１８，６リットル／m3） セメント系固化材・・・・・１２０kg／m3（４１．４リットル／m3） 気泡剤・・・・・・・・・・４，６kg／m3（１４０リットル／m3） 増粘剤（粉末）・・・・・・１kg／m3 なお、使用増粘剤量は外割りとした。使用気泡剤の単位
体積重量は０．０３３kgtf／m3であった。使用泥水の単
位体積重量は１．１３７tf／m3であった。
【０００８】攪拌混合手段としては既存の開放式ミキサ
を使用し、高速回転＝１２０rpm、低速回転＝７０rpmに
設定すると共に、運転をタイマー制御にて行った。図１
は同ミキサを用いた本発明の製造方法例を模式的に示し
ている。同図の製造方法において、１サイクルは６分に
設定され、１は泥水投入を示し泥水が０．５分間（１m3
／回）で投入され、２は増粘剤投入を示し増粘剤が０．
５分（１kg／回）で投入される。３は高速回転を示しミ
キサを作動して１分間連続して混合攪拌する。泥水およ
び増粘材は１分経過直前までにある程度均一化されて中
間混合物を形成する。中間混合物には固化材と気泡剤と
が１分間で投入されが、この固化材・気泡剤投入４では
固化材が１２０kg／m3、気泡剤が１４０リットル／m3相
前後して投入される。５は低速回転を示しミキサを作動
して１分間連続して混合攪拌し、１分経過後に排出口か
ら排出される。この排出６は２分間で行った。以上の製
造条件で得られた軽量ソイルモルタル材をサンプルＡと
し、その単位体積重量値を測定した。この結果、単位体
積重量は設計許容誤差の範囲内におさまっており、しか
もバッチ毎のサンプルＡ同士の間にバラッキがほとんど
発生しなく、極めて安定しているこが確認できた。
【０００９】また、図１の製造条件中、固化材・気泡剤
投入４を変更し、固化材１２０kg／m3を先に０．５分で
投入し、続いて気泡剤１４０リットル／m3を０．５分で
投入して低速回転５および排出６して得られた軽量ソイ
ルモルタル材をサンプルＢとした。サンプルＢの単位体
積重量値を測定した結果、サンプルＡと同様に設計許容
誤差の範囲内であった。
【０００１０】一方、泥水、増粘剤、固化材および気泡
剤をほぼ前後して投入して前記ミキサにより混合攪拌し
た従来製造方法では、回転数および時間を最適になるよ
う設定した場合でも得られる軽量ソイルモルタル材の単
位体積重量がバッチ毎に得られたもの同士にバラッキが
有り、安定性にも欠けていた。したがって、この種の製
造方法においては、本発明の如く泥水と増粘剤とを所定
程度まで攪拌して中間混合物を形成した状態で、気泡剤
あるいは気泡剤と共にセメント系固化材を混入して攪拌
することにより、主要成分が効率によく均一化されると
共に気泡剤の泡成長度合あるいは空気の巻き込みなどの
影響を最小限に抑制されることが顕著であることが判明
した。また、バッチ毎の間でバラッキがなくなるので、
品質の安定および製造管理をより容易かつ合理的に行な
うことができるのである。
【００１１】なお、以上の実施例では、混合攪拌の具体
的手段としては開放式ミキサを用いたが、本発明はこの
ような開放式ミキサに限られることなく、被混合物が大
気から遮断された状態で混合攪拌するいわゆる密閉式ミ
キサ例えば、管路式ミキサを用いても同様な効果が得ら
れるものである。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る水中
用軽量ソイルモルタル材の製造方法にあっては、中間混
合物を形成してから同中間混合物に気泡剤あるいは気泡
剤と共にセメント系固化材を混入して攪拌するので、以
下のような効果が得られる。 泥水と増粘剤とが混合攪拌されて泥水中の固形分が
沈澱分離しにくく、かつ適度な流動状態の中間混合物と
なり、これに次工程で気泡等を混入して攪拌することと
なる結果、製造物の均質性をより安定化でき、品質管理
上優れたものとなる。 また、中間混合物形成後における気泡剤等との攪拌
混合時には、増粘剤の増粘効果により混合物中から気泡
がにげにくく製造物の安定性を高めるので、設計上の単
位体積重量管理が容易かつ良好となる。 泥水と混合される増粘剤に物理化学的反応としての
増粘効果を発現させるためには所定時間を要し、またセ
メント系固化材の混合時間は一般的に長時間を要しない
ので、これらをほぼ同時に攪拌混合すると両者の混合時
間において不都合な場合を生ずる。しかし、本発明にお
いては中間混合物形成工程を設けているためその形成時
間は設計上満足のいくものとすることができ、また次工
程におけるセメント系固化材との混合時間も設計上満足
のいくものとすることができる。したがって、品質管理
を大きく改善でき、より優れたものを製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法例を模式的に示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 14:10） 103:42 103:44 103:48 111:74 (72)発明者 深田 久 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (72)発明者 松下 正憲 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動 建設株式会社内 (72)発明者 入島 文雄 東京都台東区台東１丁目２番１号 フド ウ技研株式会社内 (72)発明者 山口 好一郎 東京都台東区台東１丁目２番１号 フド ウ技研株式会社内 (72)発明者 吉原 正博 千葉県船橋市豊富町585 住友セメント 株式会社セメントコンクリート技術開発 センター内 (72)発明者 清水 武夫 東京都台東区柳橋２−19 住友セメント 株式会社関連事業本部内 (56)参考文献 特開 平１−264944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 38/00 C04B 7/00 - 28/36 E02D 15/06 B28C 1/00 - 9/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主として水中で使用されると共に、泥
    水、セメント系固化材、気泡剤、増粘剤とを主要成分と
    する軽量ソイルモルタル材であって、前記主要成分のう
    ち少なくとも泥水と増粘剤とを所定程度まで攪拌して中
    間混合物を形成し、前記中間混合物に気泡剤あるいは気
    泡剤と共にセメント系固化材を混入して攪拌するように
    したことを特徴とする水中用軽量ソイルモルタル材の製
    造方法。
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