JP3331516B2 - 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品 - Google Patents

泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品

Info

Publication number
JP3331516B2
JP3331516B2 JP31251596A JP31251596A JP3331516B2 JP 3331516 B2 JP3331516 B2 JP 3331516B2 JP 31251596 A JP31251596 A JP 31251596A JP 31251596 A JP31251596 A JP 31251596A JP 3331516 B2 JP3331516 B2 JP 3331516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
particle size
silica sand
cement
fine particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31251596A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10118617A (ja
Inventor
嘉市 岩瀬
Original Assignee
嘉市 岩瀬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 嘉市 岩瀬 filed Critical 嘉市 岩瀬
Priority to JP31251596A priority Critical patent/JP3331516B2/ja
Publication of JPH10118617A publication Critical patent/JPH10118617A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3331516B2 publication Critical patent/JP3331516B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無機材料による泥土
体の固化乃至固定方法とその製品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】土木・建築関係のおいて最も一般的に用
いられている無機系の硬化素材は、いうまでもなくポル
トランドセメントを主材とするコンクリートであり、こ
れによって様々な構築物が広汎に施工されているのは周
知の通りである。
【0003】またこのようなポルトランドセメントでは
固まらなかったり対処できないようなものを固める場
合、例えば水ガラス系の凝固材や、マグネシア、アルミ
ナ等を用いた非ポルトランド系セメントないし化学結合
材を用いることもあり、一部の軟弱地盤やヘドロ等の固
化にある程度の成果を収めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来技術では、未だ現実的に対処することがきわめて
困難であるような現場も数多く存在する。例えば、ヘド
ロが十数mも堆積した広大な海浜の軟弱地盤を固化ない
し固定するような場合、先ず第一にヘドロを低コストか
つ永続的に硬化させる硬化素材がなく、まして現場のヘ
ドロを浚渫して硬化させ、再び充填することなど不可能
に近く、仮にヘドロの上を普通の土砂やコンクリートで
蓋をしても、強度が不充分であると同時に、有機物や悪
臭が滲出してくるなどの難点がある。
【0005】またコンクリートに使われる細骨材で粒径
0.06mm以下のものは、硬化を阻害して強度が出な
いとされるために一般に使われることがなく、これが
又、厄介物として廃棄にも困っているのが現状である。
【0006】本発明はかかる問題点を解決して、従来よ
りきわめて困難であるとされている難固化材料や軟弱地
盤を、無機材料による泥土体の現実的な固化ないし固定
により公害防止や環境保全、及び硬化物の物性向上など
に広く貢献することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は既に火山灰を
骨材に用いて、従来では考えられないような高物性のコ
ンクリートを作ることに成功している。また一般にシリ
カヒュームと呼ばれる微粒子のSiO2(シリカ、珪
砂、または無水珪酸)をポルトランドセメントと共に上
手に使えば、セメント中のCa(OH)2が一部水溶性
となった珪酸H2SiO3と反応して、不溶性の珪酸塩
であるCaSiO3を生じるといういわゆるポゾラン反
応も、既によく知られた知識であって、それの応用であ
るフライアッシュセメントやポゾランコンクリート等も
既に公知となっている。
【0008】しかしながらこれ等の公知の知識・技術の
みではどうしても前記の難題を解決することができな
い。すなわち前記のような難固化性の対象物を大量、低
コストかつ安定的に充分に固化させることができないの
であって、かろうじて固まっても容易に崩壊する程度の
対象物が大部分なのである。
【0009】そこで本発明者は断念することなく更に、
火山灰の微砂やキラ(窯業工場で廃棄物として出る水先
と呼ばれる微粉状の珪砂)などのような各種ポゾラン材
料を固化させるべき材料中に色々を混合してテキストと
してみたところ、意外にも様々なキラのうちで、ある特
殊なもののみが難固化材料を実際に固化させる力がある
ことを発見し、更にそれは粒径0.06mm以下の火山
灰も混在するときのみ、その作用が発揮されることを見
出して、本発明に至ったのである。
【0010】すなわちこのような作用を発揮する特殊な
キラの本体を悉く追求した結果、それはある種のキラに
おいてはその粒子の回りに更に極微粒子のキラが付着し
ており、それは粒径がおよそ0.1μ以下のものであっ
て、水に分散させると、ブラウン運動によってもはや沈
澱することのない水性コロイド液となってしまうもので
あることが判明した。これは従来、常識的に考えられて
いたシリカヒュームなどのポゾラン材料より更に2桁は
細かい、もはや別物質とでもいうようなものであった。
【0011】この特殊キラをヘドロやゼオライトのよう
な難固化性の固化させるべき材料中に、その全体量の固
形物換算において0.02〜1重量%、望ましくは0.1
〜0.2重量%混合し、同時に従来より厄介物として廃
棄されていた粒径0.06mm以下の火山灰を1〜20
重量%、望ましくは3〜5重量%混合する。
【0012】上記のような数値限定をしたのは、その混
合量に達しないと固化が不充分で実用性がないからであ
り、またその量を超えてもかえって固化が阻害されるこ
とが判明しらからである。
【0013】なお本発明ではセメントはもはや主役とは
いえないものとなり、むしろ固化のためのつなぎ材とし
て役に立つことになる。但しセメントを用いた場合の固
化物すなわちコンクリートは、通常のコンクリートに比
べはるかに強度や耐熱性などにすぐれたものとなった。
【0014】次に、例えば深き十数mにも達するような
堆積ヘドロ層を固定させる方法について述べる。すなわ
ち前記のように配合した固化させるべき材料、例えば同
じくヘドロに粒径0.06mm以下の火山灰1〜20W
%と水性コロイド液となりうる極微粒子の特殊キラ類
0.02〜1W%を加え、必要に応じ珪砂やセメント等
を加えて湿潤土状としたものを堆積ヘドロ層の上に投下
し、展圧に適した約30cm厚程度に積層して展圧し、
更にその上に同様の材料、但しセメントを加えた湿潤状
の混合物を散布し、同じく30cm厚程度に積層させ
る。その上より水を散布するか天然の雨に任せるなどし
て水分を与えてこれを硬化させ、固化地盤を形成する。
これによって膨大な堆積へドロの上に蓋をしたような形
となったが、これは実質的に全へドロを固定したのにも
等しい強固な地盤となりうることが判明した。理由は後
で述べるが、これにより更にその上にコンクリートを打
つなどして、様々な構築物を形成することも可能とな
る。
【0015】なお、本発明によって得られた固化物は、
通常のコンクリートと異なり甚だ高熱に強く、比較的軽
量で、断熱性、耐酸、耐海水性等に富むことも明らかと
なった。とりわけ耐熱性については、例えば固化物にバ
ーナー炎などを噴射してセラミック化するほどに加熱し
ても割れたり著しく変化することがなく、一層強固なセ
ラミック様物となる。従って例えば表面に釉薬を塗布し
ておけば、見事な施釉薬焼結物が得られる。
【0016】
【作用】本発明によってこれまで実質的に固化ないし固
定が不可能であるとされていた難固化材料がいとも簡単
に固化できたのは、全く従来の常識や予想を超えたもの
であったが、これは次のような作用によるものと推定さ
れる。
【0017】先ず珪砂がブラウン運動により安定コロイ
ド状となるためには、その粒径が0.1μ以下になる必要
があり、このようなものは自然界に通常見当たらず、人
工の知るヒューム等もそれより桁違いに大きいため、そ
のような極微粒子を用いて実験することは考えもしなか
ったわけであるが、実際にこれを用いて火山灰微砂と共
に泥状物を混練してみると、その中に混在する水分は様
々な固形物粒子によって分断されているとはいえ、その
中のキラ(シリカ)のコロイド粒子は更に細かく、その
各の水分中で活発にブラウン運動を続ける。極微粒子で
表面積が大きいことに加え、このような運動が加わる
と、その成分であるSiO2は速やかに水溶性の珪酸H
2SiO3に変化し、続いてカルシウムイオンと反応し
て不溶性の珪酸塩CaSiO3を生成するというポゾラ
ン反応がきわめて迅速に進行することになる。
【0018】一方、粒径0.06mm以下の火山灰微砂
は、その粒子の形状が非球形かつ針状的であり、それら
の集合は一種の噛み合い効果によって強靭な骨格構造を
形成することになる。またこの骨格構造は湿潤物を展圧
することでより完全に形成される。
【0019】すなわちこのような微細骨格の間隙内に存
在する極微粒子の特殊キラのブラウン運動によって急速
にポゾラン化が進行し、骨格構造と複合した堅牢な固化
物が形成されるものと考えられる。
【0020】なおセメントは、上記の固化反応が進行し
ていく微細骨格構造を保持するための補助ないし補強を
するつなぎ材としての役割をはたすと同時に、ポゾラン
反応に必要なカルシウムイオンを供給する。
【0021】また巨大なヘドロ層、その他軟弱地盤の上
に、このような極微粒子キラと火山灰微砂を含む層を設
けた場合も、その固化層は火山灰微砂の噛み合い効果に
よる靱性によって、たとえその下が未硬化の軟弱物質で
あっても大荷重に耐えられるような、想像以上に強靱な
地盤を形成するものである。
【0022】さらに空隙を埋めるポゾラン生成物は、ヘ
ドロ等の有害物や悪臭等が上方に出るのを強力に遮断す
る働きをする。
【0023】なお本発明によってセメントは通常のコン
クリートと異なり脇役的な存在となるから、これをバー
ナー、或いは溶融炉等で強力に加熱しても、セメントの
爆裂作用による割れが無くなり、変形の度合いも減少す
る。従ってセメントや火山灰微砂のつなぎ材もしくは骨
格材としての働きにより、従来の窯業製品では考えられ
ないほどのセラミックの大型化も可能となる。
【0024】
【実施例1】長崎県大村湾のヘドロ(粘土質土砂、河川
からの廃棄物や魚の餌粕等の有機腐敗物、海砂等の混合
物)に鹿児島県産生シラス(粒径0.06mm以下の微
粉を約20W%含む)とポルトランドセメントをそれぞ
れ略等量と、該セメントの約8W%に相当する特殊キラ
(ガラス製造における珪砂精製の副産物で約10W%の
当該極微粒子を含む)8W%を混練して放置したとこ
ろ、通常のコンクリートとほぼ同様の時間で遜色のない
硬化物が得られた。ちなみに通常の火山灰、キラ、或い
はポゾランセメント、シリカヒューム等を用いても、コ
ンクリートのように強度と耐久性を有する硬化物は得ら
れなかった。
【0025】
【実施例2】シラスを原料とする人工ゼオライト10重
量部、ポルトランドセメント100重量部、上例の生シ
ラス100重量部、上例の特殊キラ8重量部、火山礫1
30重量部、及び適量の水を所定の混合順序により生コ
ン状に混練し、成形する。翌日、半硬化状態においてこ
れを砕石状に分割し、放置して完全硬化させる。得られ
た砕石状物は他の無機系硬化材では得ることができなか
った完全硬化物であって、水に溶解・分散することが全
くなく、また樹脂等で固めた場合とも異なり、ゼオライ
トが水中の重金属イオンを吸着する能力を妨げることが
なかった。
【0026】
【実施例3】実施例1の鹿児島産シラスに替えて長崎県
普賢岳の火山灰及び火山礫を用い、若干のリグリンスル
フォン酸系混和剤と共に、波消しブロック(テトラポッ
ト)を成形する。更に魚礁や藻場等のための耐海水性コ
ンクリートとする。
【0027】
【実施例4】上例のコンクリートにおいて難固化性の放
射性廃棄物を混合して塊状に成形すると共に更に外殻を
同火山灰コンクリートで固め、海底に沈めて、放射性廃
棄物の最終処分対策とする。
【0028】
【実施例5】実施例2の人工ゼオライトに替えて磁鉄鉱
山で産出する黒色の磁鉄鉱粉末をオムニミキサーで混練
したところ、コンクリートでは固まらないはずが、同様
に強固な硬化物が得られた。既に粉末では磁気効果やマ
イナスイオン効果などにより健康または環境改善のため
の用途が考えられていたが、固形化により製品化しやす
いものにすることができた。
【0029】
【実施例6】前記同様のヘドロが十数m堆積した軟弱地
盤の上に、前記のシラスと特殊キラの3:1混合物を当
該ヘドロで湿潤状に混練したものをブルドーザ等で投下
し、展圧して30cm厚の層に形成してゆき、その上
に、上記混合物にその1/5重量部のポルトランドセメ
ントと適量のリグリンスフォン酸系混和剤入り水を加え
た湿潤状混合物を散布・展圧して30cm厚の層を更に
形成し、天然の雨水を得るまで自然放置する。硬化後、
更に通常の生コンクリートもしくは火山灰コンクリート
を打設するなどして表面層を形成し、空港用などの強化
地盤とする。
【0030】
【実施例7】実施例1および実施例3による配合で大型
のコンクリート様成形物を形成し、必要に応じ釉薬を塗
布し、その表面にバーナー火炎を噴射して焼結ないし溶
融温度に加熱する。その結果、従来の窯業原料ではなし
得ない無変形大型セラミック状物が得られ、鉄やコンク
リートに欠く耐腐食性等を付与することができた。
【0031】
【発明の効果】このように本発明によれば、比較的低コ
ストで資源的に豊富かつ耐久的な無機系素材のみを用い
て、従来のコンクリートや凝結材等では固まらない難固
化材料や軟弱地盤を大規模に固化ないし固定することが
可能となり、しかもその固化物は甚だ高物性で耐久性に
富むため、新しい成形ないし構築材料となりうるのみで
なく、廃棄物公害防止や環境保全等に大きく貢献できる
などの効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−17454(JP,A) 特開 昭61−17453(JP,A) 特開 昭61−17452(JP,A) 特開 平4−326973(JP,A) 特開 平5−208182(JP,A) 特開 平6−316409(JP,A) 特開 平7−41342(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カルシウムイオンを含む泥土体に、全体量
    の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1
    〜20重量%、及びブラウン運動による水性コロイド液
    を形成するに足る珪砂から成る粒径0.1μ以下の極微粒
    子の特殊キラを0.02〜1重量%、混合することを特徴と
    する泥土体の固化方法。
  2. 【請求項2】カルシウムイオンを含む泥土体に、全体量
    の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1
    〜20重量%、及びブラウン運動による水性コロイド液
    を形成するに足る珪砂から成る粒径0.1μ以下の極微粒
    子の特殊キラを0.02〜1重量%、及びつなぎ材としてセ
    メントを混合することを特徴とする泥土体の固化方法。
  3. 【請求項3】カルシウムイオンを含む泥土体に、全体量
    の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1
    〜20重量%、及びブラウン運動による水性コロイド液
    を形成するに足る珪砂から成る粒径0.1μ以下の極微粒
    子の特殊キラを0.02〜1重量%混合した泥土体と必要に
    応じて珪砂やセメント等を加えた混合物を未固化状態に
    おいて堆積ヘドロ層の上に積層させて展圧し、更にその
    上にカルシウムイオンを含む泥土体に、全体量の固形物
    換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1〜20重
    量%、及びブラウン運動による水性コロイド液を形成す
    るに足る珪砂より成る粒径0.1μ以下の極微粒子の特殊
    キラを0.02〜1重量%、及びつなぎ材としてセメントを
    混合した泥土体と必要に応じ珪砂やセメント等を加えた
    混合物を主成分とする湿潤状の材料を未固化状態におい
    て散布し積層させてこれに水分を与えることにより硬化
    させ、必要に応じ更にその上にコンクリート層を設ける
    ことを特徴とするヘドロ層の固定方法。
  4. 【請求項4】カルシウムイオンを含む泥土体に、全体量
    の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1
    〜20重量%、及びブラウン運動による水性コロイド液
    を形成するに足る珪砂より成る粒径0.1μ以下の極微粒
    子の特殊キラを0.02〜1重量%配合し、必要に応じ珪砂
    やセメントを加え混合したものをテトラポット、くい、
    縁石、魚礁等の成型品に形成し又必要に応じこれを焼成
    して形成した事を特徴とする成型製品。
JP31251596A 1996-10-17 1996-10-17 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品 Expired - Fee Related JP3331516B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31251596A JP3331516B2 (ja) 1996-10-17 1996-10-17 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31251596A JP3331516B2 (ja) 1996-10-17 1996-10-17 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002131262A Division JP2003049165A (ja) 2002-05-07 2002-05-07 泥土の無機材料による固化ないし固定方法とその製品。

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10118617A JPH10118617A (ja) 1998-05-12
JP3331516B2 true JP3331516B2 (ja) 2002-10-07

Family

ID=18030160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31251596A Expired - Fee Related JP3331516B2 (ja) 1996-10-17 1996-10-17 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3331516B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5909133B2 (ja) * 2012-03-29 2016-04-26 太平洋マテリアル株式会社 放射能汚染物の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10118617A (ja) 1998-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3452330B2 (ja) 砕石粉混入固化材料及び砕石粉混入固化材料による施工方法
JP2007284974A (ja) 土質ブロック
KR102424250B1 (ko) 친환경 중력식 옹벽블록 조성물과 이를 이용하는 중력식 옹벽블록 제조방법 및 중력식 옹벽블록
KR100639298B1 (ko) 토사 및 산업폐기물의 고화 방법 및 이 방법에 의한 토사 및 산업폐기물의 고화체
KR0134253B1 (ko) 산업폐기물 및 토양혼합물의 경화방법
JP3331516B2 (ja) 泥土体の無機材料による固化ないし固化方法とその製品
CN1320570A (zh) 固化淤泥及其工艺
KR101279752B1 (ko) 친환경 현장토양 흙 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법
JP2004155636A (ja) 鉱滓またはフライアッシュを主材料とする建築又は構築材料。
US4333765A (en) Sandless concrete
JP2002210863A (ja) 複合セメント硬化体の製造方法
JP2004292244A (ja) コンクリート状カラー固化体及びその製造方法
KR100424078B1 (ko) 현장 발생토를 이용한 고화에 의한 지반의 안정화방법
JP3061730B2 (ja) ポーラスコンクリート及びその成形体の製造方法
JPH09132442A (ja) 重量コンクリート製造用配合物及び重量コンクリートの製造法
JP2003049165A (ja) 泥土の無機材料による固化ないし固定方法とその製品。
JP3641458B2 (ja) 天然石粒体と混ぜる粒状建設用資材の製造方法
JP2003306361A (ja) セメント硬化体用強度向上材及びこれを配合してなるセメント硬化体
JP2006241700A (ja) 土質ブロック
JP2006274765A (ja) 生コンスラッジを用いた可塑性注入材及び当該可塑性の注入方法
JP3037890B2 (ja) 連続空隙を有するセメント硬化体
JP3436504B2 (ja) 石膏ボードの再利用方法、埋め戻し材、セメント用骨材、路盤用骨材、レンガ及びタイル
JPH0680449A (ja) 耐摩耗性・超高強度コンクリート製品の製造方法
JPH10195844A (ja) 火山噴出物を主材料とする護岸ブロックとその製造方法
JP3461155B2 (ja) 多孔質セメント硬化体の製造方法及びこの方法により得られた多孔質セメント硬化体

Legal Events

Date Code Title Description
S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S211 Written request for registration of transfer of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314213

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080726

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080726

Year of fee payment: 6

S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090726

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S211 Written request for registration of transfer of exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R314213

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100726

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100726

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110726

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120726

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees