JP3505253B2 - 土砂の締固め向上剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、含水量の多い土砂の締
固め向上剤に関するものである。更に詳しくは、道路施
工時のアスファルトやコンクリート下地になる砂質土の
締固め、一般基礎工事の土砂の締固め、及び土木・建設
工事に発生する土砂の再利用を目的とした締固め等にお
いて、充填性の向上と締固めの省力化を目的として利用
するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
土砂による地盤形成はランマー（突き固め）や転圧など
の物理的な手法で行われている。しかし、含水量の多い
土砂においては、沈下が一定になっても水分を含んだ状
態であるため、土砂自体の締固め効率が悪いことから改
善が望まれている。これらの改善策として界面活性剤に
より脱水を促進して締固める方法（特開平５−17931 号
公報）が提案されているが、充分な効果を上げるに至っ
ていない。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは土砂の締固
めを促す脱水性の観点から、種々の薬剤について検討し
た結果、不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボン
酸から選ばれた不飽和カルボン酸の単重合物又は２種以
上の共重合物の水溶性塩を主成分とすることで脱水効果
による締固めの発現効果に優れることを見出した。又、
ポリエチレングリコールも同様に脱水効果が大きく、締
固めが向上することを見出した。

【０００４】 即ち、本発明は、下記の (a)成分の１種
以上及び／又は下記の (b)成分の１種以上からなる土砂
の締固め向上剤に関する。 (a)成分：不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボ
ン酸から選ばれた不飽和カルボン酸の単重合物又は２種
以上の共重合物の水溶性塩であって、平均分子量が500
〜40,000の水溶性塩 (b)成分：平均分子量が5,000〜200,000のポリエチレン
グリコール。

【０００５】(a)成分と (b)成分の脱水効果のメカニズ
ムは明確ではないが、 (a)成分は、粒子の分散作用によ
り細密充填から余剰水の分離が生じているものと推察さ
れ、又 (b)成分は、水分を取り込む保水力の強さが余剰
水の分離に作用したものと推察される。

【０００６】本発明における (a)成分の不飽和モノカル
ボン酸としてはアクリル酸及びメタクリル酸等が、不飽
和ジカルボン酸としてはマレイン酸、フマール酸及びイ
タコン酸等が挙げられ、これらの単重合物、又は２種以
上の共重合物の水溶性塩、特に水溶性アルカリ塩が好ま
しく、一例を挙げれば、単重合物としてポリアクリル酸
ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム、ポリマレイ
ン酸ナトリウムが、共重合物としてアクリル酸・マレイ
ン酸ナトリウム等が用いられる。

【０００７】本発明における (a)成分は重合体の平均分
子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、ポ
リスチレンスルホン酸ナトリウム換算）で 500〜40,000
の範囲であれば良く、 1,000〜20,000の範囲が特に優れ
た性能を示す。

【０００８】合成法としては公知のラジカル重合法を用
いることができ、どのような方法で合成しても性能上、
大きな差は見られない。合成法の一例を上げれば、不飽
和モノカルボン酸及び／又は不飽和ジカルボン酸を水媒
体中で過硫酸塩の如き水溶解性重合開始剤を用いて重合
せしめ、中和によりナトリウム塩等の水溶性にする方法
である。

【０００９】 本発明における (b)成分のポリエチレン
グリコールは水溶性物質であり、分子量 5,000〜200,00
0 の範囲にあるものが優れた効果を示す。

【００１０】本発明において (a)成分単独および (b)成
分単独使用において性能の向上が計れるが、 (a)成分と
(b)成分を併用使用することで、さらに締固めが向上す
る。(a)成分／ (b)成分の割合（重量基準）が、(a) 成
分／(b) 成分＝10〜90／90〜10の範囲が特に脱水効果に
よる締固め向上効果が大きい。

【００１１】本発明の向上剤の土砂への添加は、土砂重
量に対して、0.01〜１重量％程度が好ましく使用され
る。添加方法としては、予め水溶液として土砂へ散布あ
るいは締固め時に土砂へ散布するなどの方法で行うが、
含水量の多い場合は濃厚溶液にして散布量を少なくする
などの対応が必要となる。添加方法と混合方法について
は特に限定するものではない。

【００１２】また、本発明の向上剤には消泡剤や界面活
性剤等と併用して使用することも可能である。

【００１３】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
以下の例における「％」は「重量％」を表す。

【００１４】〈締固め試験方法〉アクリル製円筒コーン
Φ50mm×高さ500mm に砂又は土 220ｇを充填して70mmの
高さから、50回落下させ経時的な充填性（高さ）を測定
した。充填性（高さ）は表面に分離する水量を含まず、
土砂の充填高さを測定した。向上剤は２％水溶液とし
て、土に対して11ｇ（土に対して 0.1％添加）、砂に対
して2.75ｇ（砂に対して 0.025％添加）混合して試験し
た。

【００１５】下記に使用した土砂の内容を示す。 〈使用した土砂〉 砂：紀の川産川砂 ５mm以下（含水量＝3.4 ％） 土：カオリン（片山化学製）（含水量＝25.0％）。

【００１６】下記に使用した本発明及び比較の向上剤の
内容を示す。 〈使用した (a)成分〉 ａ−１：ポリアクリル酸ナトリウム （分子量4000） ａ−２：ポリマレイン酸ナトリウム （分子量2200） ａ−３：アクリル酸・マレイン酸重合体Na（モル比＝80／20） （分子量3000） ａ−４：アクリル酸・マレイン酸重合体Na（モル比＝90／10） （分子量4500） ａ−５：アクリル酸・フマール酸重合体Na（モル比＝90／10） （分子量4000） 〈使用した (b)成分〉 ｂ−１：ポリエチレングリコール （分子量 5000） ｂ−２：ポリエチレングリコール （分子量 20000） ｂ−３：ポリエチレングリコール （分子量100000） ｂ−４：ポリエチレングリコール （分子量200000） 〈比較品〉 ｓ−１：ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム。

【００１７】表１、表２に本発明及び比較の向上剤の種
類・配合比、充填性の結果を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】表１、表２の結果から明らかなように、
本発明の土砂締固め向上剤は、締め固め性が良く、しか
も安定化が早い。従って、砂質土の締固め効率に優れる
ことから、省力化が可能となり、工事所要時間の短縮が
期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 17/14 - 17/38 C09K 103:00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の (a)成分の１種以上及び／又は下
   記の (b)成分の１種以上からなる土砂の締固め向上剤。 (a)成分：不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボ
   ン酸から選ばれた不飽和カルボン酸の単重合物又は２種
   以上の共重合物の水溶性塩であって、平均分子量が500
   〜40,000の水溶性塩 (b)成分：平均分子量が5,000〜200,000のポリエチレン
   グリコール
2. 【請求項２】 不飽和モノカルボン酸がアクリル酸及び
   メタクリル酸から選ばれるものであり、不飽和ジカルボ
   ン酸がマレイン酸、フマール酸及びイタコン酸から選ば
   れるものである請求項１記載の土砂の締固め向上剤。
3. 【請求項３】 (a)成分と (b)成分の割合（重量基準）
   が、 (a)成分／ (b)成分＝５〜95／95〜５である請求項
   １又は２記載の土砂の締固め向上剤。