JP3406121B2 - ソイルセメントの強度予測方法 - Google Patents
ソイルセメントの強度予測方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はソイルセメントの強度予
測方法に関し、特に、まだ固まらないソイルセメント体
に対しその固化強度を短時間で的確に判定するためのソ
イルセメントの強度予測方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】遮水性山留め壁として近年、ソイル柱列
壁工法と称するソイルセメントの地中連続壁が急速に普
及してきている。このソイルセメントは、原位置土を骨
材とすることからコンクリートのようにあらかじめ正確
に強度を設定することが困難なため、現場での強度の測
定が必要である。これについては従来、一般的に、材令
２８日後の固化強度をＪＩＳ Ａ １２１６の「土の一
軸圧縮強度試験方法」に準じて測定している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は固化強度を判定できるまでになるまで２８日を要し、
施工が完了したにもかかわらず目的の固化強度が得られ
たのかどうか不明である。また上記の方法では、強度測
定のために費用や供試体の切り出し、作製の手間がかか
る等の問題があった。さらに目的の固化強度が得られな
かった施工ミスの場合には、面倒な手直し工事が必要と
なった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者は従来の方法の
欠点を克服するため鋭意研究を重ねた結果、施工直後の
ソイルセメントの比重、ソイルセメント中の水分、細礫
分、砂分、粘土＋シルト分（以下、単に粘土分という）
およびセメント分の合計６つの因子と２８日経過後の固
化強度が一定の相関関係にあることを見出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。すなわち本発明は、
施工直後のまだ固まらないソイルセメントからその固化
強度を短時間で判定するソイルセメントの強度予測方法
であって、ソイルセメント体の所定箇所から試料を採取
し、該試料の比重、水分、細礫分、砂分、粘土＋シルト
分およびセメント分を測定し、水分、細礫分、砂分、粘
土＋シルト分およびセメント分とソイルセメントの強度
との相関関係を示す重回帰式の予測式としての下記式
（１）をＣ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５の場合、０．１
５＜Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２０の場合、Ｃ／（Ｃｌ
＋Ｓｄ）＞０．２０の場合に分けてたて、各予測式から
固化強度を算出予測するソイルセメントの強度予測方法
を提供するものである。 式（１） Ｙ＝ａ0 ＋（ａ1 ×Ｗ）＋（ａ2 ×Ｃ）＋（ａ3 ×Ｃｌ）＋（ａ4 ×Ｓｄ）＋ （ａ5 ×Ｒ） （式中、Ｙはソイルセメントの予測固化強度（ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）、Ｗは水分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃはセメント分
（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃｌは粘土分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｓｄは
砂分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒは細礫分（ｋｇ／ｍ3 ）を示
す。ａ0 〜ａ5 は重回帰分析により得られた係数を示
す。） 本発明の上記のＣ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）の値に従ってたてた
３種の予測式は次のように表わすことができる。 式（２） Ｙ＝α0 ＋（α1 ×Ｗ）＋（α2 ×Ｃ）＋（α3 ×Ｃｌ）＋（α4 ×Ｓｄ）＋ （α5 ×Ｒ） 式（３） Ｙ＝β0 ＋（β1 ×Ｗ）＋（β2 ×Ｃ）＋（β3 ×Ｃｌ）＋（β4 ×Ｓｄ）＋ （β5 ×Ｒ） 式（４） Ｙ＝γ0 ＋（γ1 ×Ｗ）＋（γ2 ×Ｃ）＋（γ3 ×Ｃｌ）＋（γ4 ×Ｓｄ）＋ （γ5 ×Ｒ） （式中、Ｗ、Ｃ、Ｃｌ、Ｓｄ及びＲは前記と同じ意味を
もつ。α0 〜α5 、β0〜β5 、γ0 〜γ5 は（ｉ）Ｃ
／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５、（ii) ０．１５＜Ｃ／
（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２０、(iii）Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）
＞０．２０、それぞれの場合の、前記ａ0 〜ａ5 に対応
する重回帰分析により得られた係数を示す。） 【０００５】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明においてソイルセメントとは原位置土に所定量のセ
メントミルクを注入させながら混練させたものを指し、
原位置土、セメント、適宜の量の補足材料などを均一に
混合した組成のものである。ソイルセメントは、通常、
柱状体として形成される。より詳しくは、削孔混練機構
を装備した削孔混練機で地盤を削孔する際、その先端よ
り目的に適応した硬化液を注入しつつ、土中において原
位置土とミキシングし、削孔混練を行い、原位置にソイ
ルセメント柱状体を形成する。このソイルセメント柱状
体を連続して形成してソイル柱列壁が形成される。本発
明方法を適用しうる地盤の種類や条件は特に制限はな
く、ソイル柱列壁工法が実施される全現場に対して適用
することができる。 【０００６】本発明では固化強度を予測するために、削
孔終了直後（ソイルセメント硬化前）ソイルセメント体
の任意の位置より試料を採取し、その比重、水分、細礫
分、砂分、粘土分およびセメント分の６つの因子を測定
する。この結果と、ソイルセメントの固化強度の相関関
係を示す予測式から、固化強度を予測する。上記の６つ
の因子について測定するために、まずソイルセメント体
の強度を判定すべき所定箇所から試料を採取する。試料
の採取方法としては、例えば掘削孔よりオーバーフロー
してくるものを採取する、芯材にサンプリング箱を取り
付けて深部より採取する、等が挙げられる。まず、試料
の比重の測定を行う。一方、採取した試料の一部の重量
を測定した後、試料の水分を蒸発させて乾燥重量を測定
し、水分の重量を算出する。ここで水分を蒸発させる方
法は特に制限はないが、例えば試料を電子レンジ、フラ
イパン等を用いて加熱する方法が簡便に実施できる。ま
た試料の重量を測定するには、電子天秤等各種重量測定
機器を用いることができる。あるいは赤外線水分計を用
いて、重量を測定しながら直接水分を蒸発させて水分を
求めてもよい。次いで、水分測定後の乾燥した試料を粉
砕し、一定量の水と酸を加えて撹拌、反応させ、消費し
た酸の量をアルカリを用いて測定し、セメントの種類、
銘柄によってあらかじめわかっている酸消費量を用いて
セメント量を算出する。このとき酸としては塩酸、硫酸
等、アルカリとしては水酸化ナトリウム等を用いること
ができる。あるいは、乾燥した試料に酸を加えてセメン
ト分を溶解除去し、洗浄、乾燥して残渣の重量を測定し
て、セメント重量を算出する方法も用いることができ
る。この場合も酸としては塩酸、硫酸等を用いることが
できる。 【０００７】また、あらかじめ重量を測定した残りの試
料を、目の大きさの異なる二種類の篩を上下に重ねてに
篩い分け、十分に水洗を行った後、残分を水分測定と同
様の方法で乾燥して細礫分および砂分の重量を測定す
る。篩は０．０５〜２ｍｍおよび２〜２０ｍｍのものが
好ましく、４．７５〜２ｍｍの篩の残分を細礫、２〜
０．０７４ｍｍの篩の残分を砂とする。以上の結果から
水、セメント、細礫、砂の割合（重量％）を算出し、１
００よりそれらの合計を引いた値を粘土分の割合（重量
％）とする。 【０００８】本発明によればソイルセメントの固化強度
を的確に予測できるが、これにより同じ現場の次の掘削
作業で施工ミスを回避するためにセメント量、注入量等
を調節する上でも参考にできる値が得られる。 【０００９】 【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。なお実施例において、予測式は下記の式
（５）、（６）および（７）の中から選択して用いた。 【００１０】 式（５） Ｙ＝−７８．５９＋（−０．０１５×Ｗ）＋（−０．０３７×Ｃ）＋（０．１ ６５×Ｃｌ）＋（０．１３５×Ｓｄ）＋（−０．００８×Ｒ） 【００１１】 式（６） Ｙ＝−３０．５１＋（−０．０３２×Ｗ）＋（０．０４１×Ｃ）＋（０．０９ ２×Ｃｌ）＋（０．０６８×Ｓｄ）＋（０．００１×Ｒ） 【００１２】 式（７） Ｙ＝２４．４５＋（−０．０７０×Ｗ）＋（−０．０５１×Ｃ）＋（０．０８ ０×Ｃｌ）＋（０．０２３×Ｓｄ）＋（０．０７８×Ｒ） 【００１３】（式中、Ｙはソイルセメントの予測固化強
度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、Ｗは水分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃは
セメント分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃｌは粘土分（ｋｇ／ｍ
3 ）、Ｓｄは砂分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒは細礫分（ｋｇ／
ｍ3 ）を示す。Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５の場合は
前記式（５）、０．１５＜Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２
０の場合は前記式（６）、Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）＞０．２
０の場合は前記式（７）を採用する。） 【００１４】実施例１ 水にベントナイトと普通ポルトランドを加えたセメント
ミルクを用いてソイル柱列壁工法を施工した現場１で、
以下の手順によりソイルセメントの試料を分析し、予測
固化強度と実測固化強度を求めた。 〔試料採取〕掘削種後行の削孔作業で削孔終了直後（ソ
イルセメント硬化前）に、芯材（Ｈ鋼）にサンプリング
箱を取り付けて深さ１０ｍのところから試料を採取し
た。 〔比重測定〕乾いた５００ｍｌ容の共栓付きメスシリン
ダーを電子天秤にのせ、天秤の指示値を０．００（風袋
除去）とした。次いでメスシリンダーの中にソイルセメ
ントを１００〜２００ｍｌ程度投入した（Ｓa （ｇ）と
する）。そのメスシリンダー内に水を適量注入し、栓を
して振り混ぜセメントミルク中の空気を脱気した。さら
にメスシリンダー内壁の付着物を水洗し、水洗後の容積
（Ｖa （ｍｌ）とする）と重量（Ｗa （ｇ）とする）を
読み取った。比重を次式より求められた。 【００１５】 【数１】 【００１６】〔水分測定〕採取した試料を４．７５ｍｍ
の篩を通過させ、電子天秤で重量を測定した。この試料
を電子レンジにより恒量まで乾燥し、重量を測定した。
乾燥は短時間で数回繰り返し、布や紙で試料の飛散を防
いで行った。これらの重量より水分Ｗp （重量％）を算
出した。 【００１７】 【数２】【００１８】（式中、Ｗp は水分（重量％）、Ｓbは試
料の重量（ｇ）、Ｓb’は試料の乾燥重量（ｇ）を表わ
す。） 【００１９】〔セメント分測定〕水分測定後の乾燥試料
１０〜２０ｇを乳鉢により粉砕し、これを約３ｇビーカ
ーに取って水を約５ｍｌ加えスラリー状にした。これに
５Ｎ塩酸５ｍｌを添加し、軽く振り混ぜた後５〜１０分
放置した後、蒸留水で７５〜１００ｍｌまで希釈した。
撹拌子と撹拌機を用いて撹拌しながらこの液体のｐＨを
ｐＨメーターで測定し、ｐＨ４．０になるまで１Ｎ水酸
化ナトリウム溶液をビュレットを用いて滴下して滴下量
を測定した。この滴下量と、表１に示したセメントの種
類、銘柄ごとのセメント酸消費量からセメント分Ｃp
（重量％）を算出した。 【００２０】 【表１】 【００２１】 【数３】 【００２２】（式中、Ｃp はセメント分（重量％）、Ｗ
p は水分（重量％）、Ａは水酸化ナトリウムの滴下量
（ｍｌ）を表わす。） （この現場では普通ポルトランド種のセメントを使用し
たので、セメント酸消費量には２５．５９を代入して算
出する。） 【００２３】〔細礫、砂、粘土分測定〕２ｍｍおよび
０．０７４ｍｍの篩を上下に重ねて、あらかじめ重量を
測定した試料と水との混合物をさらに水を用いて完全に
篩の上に流し込み、水で十分篩い分けた後、それぞれの
篩の残留物を回収し、電子レンジを用いて水分の測定と
同様に乾燥重量を測定して、細礫分Ｒp （重量％）およ
び砂分Ｓｄp （重量％）を算出した。 【００２４】 【数４】 【００２５】 【数５】 【００２６】（式中、Ｒp は細礫分（重量％）、Ｓｄp
は砂分（重量％）、Ｓc は試料の重量（ｇ）、Ｓc ”は
２ｍｍの篩の残留物の乾燥重量（ｇ）、Ｓc"' は０．０
７４ｍｍの篩の残留物の乾燥重量（ｇ）を表わす。） 水、セメント、細礫、砂以外の成分を粘土として、粘土
分Ｃｌp （重量％）を算出した。 Ｃｌp ＝１００−（Ｗp ＋Ｃp ＋Ｓｄp ＋Ｒp ） （式中、Ｃｌp は粘土分（重量％）、Ｗp は水分（重量
％）、Ｃp はセメント分（重量％）、Ｓｄp は砂分（重
量％）、Ｒp は細礫分（重量％）を表わす。） 【００２７】こうして求められた水分Ｗp （重量％）、
セメント分Ｃp （重量％）、粘土分Ｃｌp （重量％）、
砂分Ｓｄp （重量％）、細礫分Ｒp （重量％）に前記で
求めた比重×１０の値をかけて、各成分の１ｍ3 あたり
の重量（ｋｇ）を算出した。 【００２８】以上の結果より、セメント分と砂分＋粘土
分の比（Ｃ／（Ｓｄ＋Ｃｌ））の値は０．１２であるの
で前記式（５）を用いて予測される固化強度を算出し
た。一方、前記試料を塩化ビニール製モールドに充填し
て硬化させ、５×１０ｃｍの強度測定用供試体とした。
さらに供試体を２０℃の恒温水槽で２８日間養生した後
に圧縮強度試験を行い、固化強度を測定した。供試体は
３つ作製し、これらの固化強度の平均を実測固化強度と
した。 【００２９】実施例２〜６ ソイル柱列壁工法を施工した別の現場２〜６から、実施
例１と同様の手順でソイルセメントの試料を採取、分析
した。使用したセメント種、ベントナイト種、掘削種お
よび採取位置は表２に示す。分析結果のセメント分と砂
分＋粘土分の比（Ｃ／（Ｓｄ＋Ｃｌ））の値から前記式
（５）〜（７）のいずれかを選択して予測固化強度を算
出した。一方、実施例１と同様の方法でそれぞれの試料
の実測固化強度を測定した。以上の実施例１〜６の結果
を表２に示す。 【００３０】 【表２】 【００３１】表２の予測固化強度と実測固化強度の比較
より、本発明方法によれば、２８日後の固化強度が施工
当日中に十分的確に予測できたことがわかる。 【００３２】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、施工直
後のソイルセメント体中のセメント含有量を確認すると
同時に、そのソイルセメントの分析によって施工２８日
後の固化強度を予測することができ、ソイル柱列工事の
信頼性を高めることができる。すなわち、予測される固
化強度を参考にして同じ現場の次の掘削作業でセメント
量、注入量等を適宜調節することにより、所定の固化強
度を安定して達成でき、施工ミスを回避することができ
る。また、本発明方法によれば、固化後に行う場合のよ
うな固化強度測定用の供試体を切り出す手間を省くこと
ができ、強度測定費用を削減することができる。
測方法に関し、特に、まだ固まらないソイルセメント体
に対しその固化強度を短時間で的確に判定するためのソ
イルセメントの強度予測方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】遮水性山留め壁として近年、ソイル柱列
壁工法と称するソイルセメントの地中連続壁が急速に普
及してきている。このソイルセメントは、原位置土を骨
材とすることからコンクリートのようにあらかじめ正確
に強度を設定することが困難なため、現場での強度の測
定が必要である。これについては従来、一般的に、材令
２８日後の固化強度をＪＩＳ Ａ １２１６の「土の一
軸圧縮強度試験方法」に準じて測定している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は固化強度を判定できるまでになるまで２８日を要し、
施工が完了したにもかかわらず目的の固化強度が得られ
たのかどうか不明である。また上記の方法では、強度測
定のために費用や供試体の切り出し、作製の手間がかか
る等の問題があった。さらに目的の固化強度が得られな
かった施工ミスの場合には、面倒な手直し工事が必要と
なった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者は従来の方法の
欠点を克服するため鋭意研究を重ねた結果、施工直後の
ソイルセメントの比重、ソイルセメント中の水分、細礫
分、砂分、粘土＋シルト分（以下、単に粘土分という）
およびセメント分の合計６つの因子と２８日経過後の固
化強度が一定の相関関係にあることを見出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。すなわち本発明は、
施工直後のまだ固まらないソイルセメントからその固化
強度を短時間で判定するソイルセメントの強度予測方法
であって、ソイルセメント体の所定箇所から試料を採取
し、該試料の比重、水分、細礫分、砂分、粘土＋シルト
分およびセメント分を測定し、水分、細礫分、砂分、粘
土＋シルト分およびセメント分とソイルセメントの強度
との相関関係を示す重回帰式の予測式としての下記式
（１）をＣ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５の場合、０．１
５＜Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２０の場合、Ｃ／（Ｃｌ
＋Ｓｄ）＞０．２０の場合に分けてたて、各予測式から
固化強度を算出予測するソイルセメントの強度予測方法
を提供するものである。 式（１） Ｙ＝ａ0 ＋（ａ1 ×Ｗ）＋（ａ2 ×Ｃ）＋（ａ3 ×Ｃｌ）＋（ａ4 ×Ｓｄ）＋ （ａ5 ×Ｒ） （式中、Ｙはソイルセメントの予測固化強度（ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）、Ｗは水分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃはセメント分
（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃｌは粘土分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｓｄは
砂分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒは細礫分（ｋｇ／ｍ3 ）を示
す。ａ0 〜ａ5 は重回帰分析により得られた係数を示
す。） 本発明の上記のＣ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）の値に従ってたてた
３種の予測式は次のように表わすことができる。 式（２） Ｙ＝α0 ＋（α1 ×Ｗ）＋（α2 ×Ｃ）＋（α3 ×Ｃｌ）＋（α4 ×Ｓｄ）＋ （α5 ×Ｒ） 式（３） Ｙ＝β0 ＋（β1 ×Ｗ）＋（β2 ×Ｃ）＋（β3 ×Ｃｌ）＋（β4 ×Ｓｄ）＋ （β5 ×Ｒ） 式（４） Ｙ＝γ0 ＋（γ1 ×Ｗ）＋（γ2 ×Ｃ）＋（γ3 ×Ｃｌ）＋（γ4 ×Ｓｄ）＋ （γ5 ×Ｒ） （式中、Ｗ、Ｃ、Ｃｌ、Ｓｄ及びＲは前記と同じ意味を
もつ。α0 〜α5 、β0〜β5 、γ0 〜γ5 は（ｉ）Ｃ
／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５、（ii) ０．１５＜Ｃ／
（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２０、(iii）Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）
＞０．２０、それぞれの場合の、前記ａ0 〜ａ5 に対応
する重回帰分析により得られた係数を示す。） 【０００５】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明においてソイルセメントとは原位置土に所定量のセ
メントミルクを注入させながら混練させたものを指し、
原位置土、セメント、適宜の量の補足材料などを均一に
混合した組成のものである。ソイルセメントは、通常、
柱状体として形成される。より詳しくは、削孔混練機構
を装備した削孔混練機で地盤を削孔する際、その先端よ
り目的に適応した硬化液を注入しつつ、土中において原
位置土とミキシングし、削孔混練を行い、原位置にソイ
ルセメント柱状体を形成する。このソイルセメント柱状
体を連続して形成してソイル柱列壁が形成される。本発
明方法を適用しうる地盤の種類や条件は特に制限はな
く、ソイル柱列壁工法が実施される全現場に対して適用
することができる。 【０００６】本発明では固化強度を予測するために、削
孔終了直後（ソイルセメント硬化前）ソイルセメント体
の任意の位置より試料を採取し、その比重、水分、細礫
分、砂分、粘土分およびセメント分の６つの因子を測定
する。この結果と、ソイルセメントの固化強度の相関関
係を示す予測式から、固化強度を予測する。上記の６つ
の因子について測定するために、まずソイルセメント体
の強度を判定すべき所定箇所から試料を採取する。試料
の採取方法としては、例えば掘削孔よりオーバーフロー
してくるものを採取する、芯材にサンプリング箱を取り
付けて深部より採取する、等が挙げられる。まず、試料
の比重の測定を行う。一方、採取した試料の一部の重量
を測定した後、試料の水分を蒸発させて乾燥重量を測定
し、水分の重量を算出する。ここで水分を蒸発させる方
法は特に制限はないが、例えば試料を電子レンジ、フラ
イパン等を用いて加熱する方法が簡便に実施できる。ま
た試料の重量を測定するには、電子天秤等各種重量測定
機器を用いることができる。あるいは赤外線水分計を用
いて、重量を測定しながら直接水分を蒸発させて水分を
求めてもよい。次いで、水分測定後の乾燥した試料を粉
砕し、一定量の水と酸を加えて撹拌、反応させ、消費し
た酸の量をアルカリを用いて測定し、セメントの種類、
銘柄によってあらかじめわかっている酸消費量を用いて
セメント量を算出する。このとき酸としては塩酸、硫酸
等、アルカリとしては水酸化ナトリウム等を用いること
ができる。あるいは、乾燥した試料に酸を加えてセメン
ト分を溶解除去し、洗浄、乾燥して残渣の重量を測定し
て、セメント重量を算出する方法も用いることができ
る。この場合も酸としては塩酸、硫酸等を用いることが
できる。 【０００７】また、あらかじめ重量を測定した残りの試
料を、目の大きさの異なる二種類の篩を上下に重ねてに
篩い分け、十分に水洗を行った後、残分を水分測定と同
様の方法で乾燥して細礫分および砂分の重量を測定す
る。篩は０．０５〜２ｍｍおよび２〜２０ｍｍのものが
好ましく、４．７５〜２ｍｍの篩の残分を細礫、２〜
０．０７４ｍｍの篩の残分を砂とする。以上の結果から
水、セメント、細礫、砂の割合（重量％）を算出し、１
００よりそれらの合計を引いた値を粘土分の割合（重量
％）とする。 【０００８】本発明によればソイルセメントの固化強度
を的確に予測できるが、これにより同じ現場の次の掘削
作業で施工ミスを回避するためにセメント量、注入量等
を調節する上でも参考にできる値が得られる。 【０００９】 【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。なお実施例において、予測式は下記の式
（５）、（６）および（７）の中から選択して用いた。 【００１０】 式（５） Ｙ＝−７８．５９＋（−０．０１５×Ｗ）＋（−０．０３７×Ｃ）＋（０．１ ６５×Ｃｌ）＋（０．１３５×Ｓｄ）＋（−０．００８×Ｒ） 【００１１】 式（６） Ｙ＝−３０．５１＋（−０．０３２×Ｗ）＋（０．０４１×Ｃ）＋（０．０９ ２×Ｃｌ）＋（０．０６８×Ｓｄ）＋（０．００１×Ｒ） 【００１２】 式（７） Ｙ＝２４．４５＋（−０．０７０×Ｗ）＋（−０．０５１×Ｃ）＋（０．０８ ０×Ｃｌ）＋（０．０２３×Ｓｄ）＋（０．０７８×Ｒ） 【００１３】（式中、Ｙはソイルセメントの予測固化強
度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、Ｗは水分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃは
セメント分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃｌは粘土分（ｋｇ／ｍ
3 ）、Ｓｄは砂分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒは細礫分（ｋｇ／
ｍ3 ）を示す。Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５の場合は
前記式（５）、０．１５＜Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２
０の場合は前記式（６）、Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）＞０．２
０の場合は前記式（７）を採用する。） 【００１４】実施例１ 水にベントナイトと普通ポルトランドを加えたセメント
ミルクを用いてソイル柱列壁工法を施工した現場１で、
以下の手順によりソイルセメントの試料を分析し、予測
固化強度と実測固化強度を求めた。 〔試料採取〕掘削種後行の削孔作業で削孔終了直後（ソ
イルセメント硬化前）に、芯材（Ｈ鋼）にサンプリング
箱を取り付けて深さ１０ｍのところから試料を採取し
た。 〔比重測定〕乾いた５００ｍｌ容の共栓付きメスシリン
ダーを電子天秤にのせ、天秤の指示値を０．００（風袋
除去）とした。次いでメスシリンダーの中にソイルセメ
ントを１００〜２００ｍｌ程度投入した（Ｓa （ｇ）と
する）。そのメスシリンダー内に水を適量注入し、栓を
して振り混ぜセメントミルク中の空気を脱気した。さら
にメスシリンダー内壁の付着物を水洗し、水洗後の容積
（Ｖa （ｍｌ）とする）と重量（Ｗa （ｇ）とする）を
読み取った。比重を次式より求められた。 【００１５】 【数１】 【００１６】〔水分測定〕採取した試料を４．７５ｍｍ
の篩を通過させ、電子天秤で重量を測定した。この試料
を電子レンジにより恒量まで乾燥し、重量を測定した。
乾燥は短時間で数回繰り返し、布や紙で試料の飛散を防
いで行った。これらの重量より水分Ｗp （重量％）を算
出した。 【００１７】 【数２】【００１８】（式中、Ｗp は水分（重量％）、Ｓbは試
料の重量（ｇ）、Ｓb’は試料の乾燥重量（ｇ）を表わ
す。） 【００１９】〔セメント分測定〕水分測定後の乾燥試料
１０〜２０ｇを乳鉢により粉砕し、これを約３ｇビーカ
ーに取って水を約５ｍｌ加えスラリー状にした。これに
５Ｎ塩酸５ｍｌを添加し、軽く振り混ぜた後５〜１０分
放置した後、蒸留水で７５〜１００ｍｌまで希釈した。
撹拌子と撹拌機を用いて撹拌しながらこの液体のｐＨを
ｐＨメーターで測定し、ｐＨ４．０になるまで１Ｎ水酸
化ナトリウム溶液をビュレットを用いて滴下して滴下量
を測定した。この滴下量と、表１に示したセメントの種
類、銘柄ごとのセメント酸消費量からセメント分Ｃp
（重量％）を算出した。 【００２０】 【表１】 【００２１】 【数３】 【００２２】（式中、Ｃp はセメント分（重量％）、Ｗ
p は水分（重量％）、Ａは水酸化ナトリウムの滴下量
（ｍｌ）を表わす。） （この現場では普通ポルトランド種のセメントを使用し
たので、セメント酸消費量には２５．５９を代入して算
出する。） 【００２３】〔細礫、砂、粘土分測定〕２ｍｍおよび
０．０７４ｍｍの篩を上下に重ねて、あらかじめ重量を
測定した試料と水との混合物をさらに水を用いて完全に
篩の上に流し込み、水で十分篩い分けた後、それぞれの
篩の残留物を回収し、電子レンジを用いて水分の測定と
同様に乾燥重量を測定して、細礫分Ｒp （重量％）およ
び砂分Ｓｄp （重量％）を算出した。 【００２４】 【数４】 【００２５】 【数５】 【００２６】（式中、Ｒp は細礫分（重量％）、Ｓｄp
は砂分（重量％）、Ｓc は試料の重量（ｇ）、Ｓc ”は
２ｍｍの篩の残留物の乾燥重量（ｇ）、Ｓc"' は０．０
７４ｍｍの篩の残留物の乾燥重量（ｇ）を表わす。） 水、セメント、細礫、砂以外の成分を粘土として、粘土
分Ｃｌp （重量％）を算出した。 Ｃｌp ＝１００−（Ｗp ＋Ｃp ＋Ｓｄp ＋Ｒp ） （式中、Ｃｌp は粘土分（重量％）、Ｗp は水分（重量
％）、Ｃp はセメント分（重量％）、Ｓｄp は砂分（重
量％）、Ｒp は細礫分（重量％）を表わす。） 【００２７】こうして求められた水分Ｗp （重量％）、
セメント分Ｃp （重量％）、粘土分Ｃｌp （重量％）、
砂分Ｓｄp （重量％）、細礫分Ｒp （重量％）に前記で
求めた比重×１０の値をかけて、各成分の１ｍ3 あたり
の重量（ｋｇ）を算出した。 【００２８】以上の結果より、セメント分と砂分＋粘土
分の比（Ｃ／（Ｓｄ＋Ｃｌ））の値は０．１２であるの
で前記式（５）を用いて予測される固化強度を算出し
た。一方、前記試料を塩化ビニール製モールドに充填し
て硬化させ、５×１０ｃｍの強度測定用供試体とした。
さらに供試体を２０℃の恒温水槽で２８日間養生した後
に圧縮強度試験を行い、固化強度を測定した。供試体は
３つ作製し、これらの固化強度の平均を実測固化強度と
した。 【００２９】実施例２〜６ ソイル柱列壁工法を施工した別の現場２〜６から、実施
例１と同様の手順でソイルセメントの試料を採取、分析
した。使用したセメント種、ベントナイト種、掘削種お
よび採取位置は表２に示す。分析結果のセメント分と砂
分＋粘土分の比（Ｃ／（Ｓｄ＋Ｃｌ））の値から前記式
（５）〜（７）のいずれかを選択して予測固化強度を算
出した。一方、実施例１と同様の方法でそれぞれの試料
の実測固化強度を測定した。以上の実施例１〜６の結果
を表２に示す。 【００３０】 【表２】 【００３１】表２の予測固化強度と実測固化強度の比較
より、本発明方法によれば、２８日後の固化強度が施工
当日中に十分的確に予測できたことがわかる。 【００３２】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、施工直
後のソイルセメント体中のセメント含有量を確認すると
同時に、そのソイルセメントの分析によって施工２８日
後の固化強度を予測することができ、ソイル柱列工事の
信頼性を高めることができる。すなわち、予測される固
化強度を参考にして同じ現場の次の掘削作業でセメント
量、注入量等を適宜調節することにより、所定の固化強
度を安定して達成でき、施工ミスを回避することができ
る。また、本発明方法によれば、固化後に行う場合のよ
うな固化強度測定用の供試体を切り出す手間を省くこと
ができ、強度測定費用を削減することができる。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 施工直後のまだ固まらないソイルセメン
トからその固化強度を短時間で判定するソイルセメント
の強度予測方法であって、ソイルセメント体の所定箇所
から試料を採取し、該試料の比重、水分、細礫分、砂
分、粘土＋シルト分およびセメント分を測定し、水分、
細礫分、砂分、粘土＋シルト分およびセメント分とソイ
ルセメントの強度との相関関係を示す重回帰式の予測式
としての下記式（１）をＣ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．１５
の場合、０．１５＜Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）≦０．２０の場
合、Ｃ／（Ｃｌ＋Ｓｄ）＞０．２０の場合に分けてた
て、各予測式から固化強度を算出予測するソイルセメン
トの強度予測方法。 式（１） Ｙ＝ａ0 ＋（ａ1 ×Ｗ）＋（ａ2 ×Ｃ）＋（ａ3 ×Ｃ
ｌ）＋（ａ4 ×Ｓｄ）＋（ａ5 ×Ｒ） （式中、Ｙはソイルセメントの予測固化強度（ｋｇｆ／
ｃｍ2 ）、Ｗは水分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃはセメント分
（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｃｌは粘土＋シルト分（ｋｇ／ｍ
3 ）、Ｓｄは砂分（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｒは細礫分（ｋｇ／
ｍ3 ）を示す。ａ0 〜ａ5 は重回帰分析により得られた
係数を示す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16159095A JP3406121B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-06 | ソイルセメントの強度予測方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31953294 | 1994-11-30 | ||
| JP6-319532 | 1994-11-30 | ||
| JP16159095A JP3406121B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-06 | ソイルセメントの強度予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211045A JPH08211045A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3406121B2 true JP3406121B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=26487669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16159095A Expired - Lifetime JP3406121B2 (ja) | 1994-11-30 | 1995-06-06 | ソイルセメントの強度予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3406121B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5875138B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2016-03-02 | 三谷セキサン株式会社 | 現場状況を考慮した基礎杭構築方法 |
| JP6891062B2 (ja) * | 2017-07-11 | 2021-06-18 | 清水建設株式会社 | 根固め部の強度推定方法 |
| JP2019105112A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | 清水建設株式会社 | 低強度ソイルセメントの強度判定方法および強度判定システム |
| JP6960840B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2021-11-05 | 清水建設株式会社 | ソイルセメントの強度判定方法および強度判定システム |
| CN114034839A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-11 | 广东中煤江南工程勘测设计有限公司 | 一种土壤粘合固化剂及土壤检测方法 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP16159095A patent/JP3406121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08211045A (ja) | 1996-08-20 |
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