JP3896544B2 - Solidification slurry manufacturing method and ground improvement body - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は固化材スラリーの製造方法と同方法によって得られる地盤改良体に係り、特に原位置固化工法を行う現場において、コンクリート廃材から得た再生微粉末を、混合してなる固化材スラリーを簡易にかつ一定の品質を確保して製造するようにした固化材スラリーの製造方法と、この固化材スラリーを製造原位置で固化させて得る地盤改良体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤の原位置固化工法の一例として浅層地盤改良工法が知られている。この浅層地盤改良工法では、対象軟弱地盤の表層部において、粉体状のセメント系固化材と改良対象範囲の原位置土とを、撹拌アタッチメントを備えたバックホウや、スタビライザ等の混合機械などで直接混合する「原位置混合方式」で施工される場合が多い。しかし、この施工方式では粉体状の固化材による粉塵が発生し、周辺環境を悪化させてしまうという問題があるために、固化材に水を添加してスラリー化した固化材スラリーを用いて施工されることも多い。
【0003】
一方、浅層地盤改良に対して、固化材スラリーを用いた深層混合処理工法として機械撹拌工法や高圧噴射撹拌工法が知られている。機械撹拌工法では、撹拌翼を有する混合処理機により、固化材スラリーを地盤に供給しながら原位置との撹拌混合が行われる。高圧噴射撹拌工法では、地上に設置された固化材製造プラントにおいて製造された固化材スラリーを、高圧噴射ノズルを用いて地盤内に高圧噴射して所定範囲の地盤を切削するのと同時に固化材の噴流による混合作用によって地盤を強制撹拌させて所定深度に及ぶ地盤改良が行われる(たとえば特許文献1,非特許文献1参照。)。
【0004】
ところで、出願人は、鉄筋コンクリート構造物の解体時に多量に発生するコンクリートがらを、資源循環型のコンクリートリサイクルの観点から、再度コンクリート構造物へと適用するために、コンクリート廃材を100%リサイクルし、天然骨材と同等の品質を有する再生骨材と微粉末とに分離することが可能なコンクリート資源循環システムに関する研究開発を進めている。このコンクリート資源循環システムにおける再生骨材製造プラントでは、破砕された解体コンクリートを加熱塔において300℃程度に加熱し、内部の残留水分を除去して脱水状態にし、内部の結合状態を脆弱にしてから磨砕する(これらの工程の処理を、以下「加熱すりもみ法」と呼ぶ。)ことで粗骨材、細骨材を粒径ごとに分類でき、さらに微粉末を集塵することでコンクリート廃材から回収されたすべての材料をリサイクルすることができる。そのうち、再生微粉末は比表面積が4,000cm2/g以上の安定した品質を有し、セメント水和物を主成分とするため、自硬性(水和硬化性)を有することが確認されている。その特性を利用して、すでに砂質系地盤用深層混合処理工法の固化材の使用材料としての用途を提案している(特許文献2参照)。この再生微粉末を添加した固化材スラリーは、施工時に十分な材料分離抵抗性を有し、硬化時においても地盤改良材としての実用強度を発揮できる。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−54368公報。
【特許文献2】
特開2002−70000公報。
【非特許文献1】
社団法人セメント協会編,「セメント系固化材による地盤改良マニュアル[第2版]」,技報堂出版株式会社,1994年8月,p.115〜125。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述の固化材スラリーは、いずれも現場に設置された専用の固化材製造プラントにおいて、混合水の調整、材料の混合撹拌を経て製造され、改良位置まで供給されるようになっている。このため、製造プラントは攪拌槽、計量器、固化材やベントナイトの貯蔵サイロ、圧送ポンプなどの機械編成を要することになり、工事規模によっては、適正な製造プラントの設置や運用が行えないという問題がある。
【0007】
また、これらの固化材製造プラントの設備で製造される固化材スラリーの湿潤密度は1.2t/m3程度以下であるため、浅層地盤改良工法で使用される1.2〜1.6t/m3程度となる調合の固化材スラリーの製造が難しい。定置モルタルミキサやアジテータ車は、機能上、この種の固化材スラリーを混合するのには適するが、固化材に使用する材料を安定して供給するという点において問題があり、実際の現場では利用されにくい。
【0008】
そこで、出願人は、地盤改良材料としての固化材スラリーを提供するに当たり、建設材料リサイクル推進および使用材料の適正量化の観点から、コンクリート再生微粉末の利用を前提として、現場において簡易な手段により固化材スラリーを製造できる方法についての検討を行い、以下の方法による固化材スラリーの有効的な製造方法を実現した。また、地盤改良を予定する原位置で固化材スラリーを製造し、同位置でそのまま固化させることで、改良予定範囲に地盤改良体を直接造成することができるようにした。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は軟弱地盤表層の改良予定範囲にスラリーピットを掘削し、該スラリーピット内に微細エアを噴出する供給管を配管し、該スラリーピットに貯水した水(W)中に、コンクリート廃材を加熱、磨砕して得られた再生微粉末(P)を、混合比が60%=<W/P<=150%となる範囲で投入し、前記供給管から発生させた微細エアの上昇流によるエアブローを30分以上行って撹拌混合してスラリー状の固化材スラリーを製造することを特徴とする。
【0011】
上述したスラリーピット内に満たされた固化材スラリーを固化させて前記軟弱地盤表層の改良予定範囲に造成することを特徴とする。
【0012】
他の発明として水槽内に微細エアを噴出する供給管を配管し、該水槽に貯水した水(W)にコンクリート廃材を加熱、磨砕して得られた再生微粉末(P)を、混合比が60%=<W/P<=150%となる範囲で投入し、前記供給管から発生させた微細エアの上昇流によるエアブローを30分以上行って撹拌混合してスラリー状の固化材スラリーを製造することを特徴とする。
【0014】
[再生骨材、再生微粉末の製造]
本発明において、地盤改良材としての固化材スラリーの配合材料として使用する再生微粉末の製造工程について説明する。本発明ではコンクリート廃材から所望の再生微粉末を得るために、再生骨材製造プラントで「加熱すりもみ法」を採用している。この加熱すりもみ法では、まず破砕したコンクリート廃材(いわゆるコンクリートがら)を加熱塔の炉内に投入し、約300℃程度に加熱する。その後、特殊磨砕設備により機械的にすりもむ(擦り揉む)ことで磨砕し、さらに公知の分級装置を介して分級し、所望の粒径の再生骨材を得ることができる。また、このとき再生細骨材、再生粗骨材は、従来の骨材と同等の品質を有するため、一般の構造コンクリートの骨材として使用することができる。この加熱すりもみ法によって製造された再生細骨材、再生粗骨材は絶乾状態にある。また、再生微粉末はこれらの再生骨材と同時に得られ、その比表面積が4,000〜10,000cm2/g程度あり、通常のセメントより極めて細かい粒子であり、この再生微粉末を地盤改良材としての固化材スラリーの結合材として水と所定混合比で混合することにより、材料分離抵抗性を有する固化材スラリーを製造することができる。
【0015】
[固化材スラリーの製造]
本実施の形態では、後述するように、地盤に掘削され、貯水されたスラリーピット内に固化材としての再生微粉末あるいはセメント系固化材と再生微粉末の混合したものを投入し、液内を上昇する微細エアによって生じる上昇流による固液混合が行われ所定品質の固化材スラリーを得ることができる。
【0016】
図1は、本発明の固化材スラリーの製造方法に使用される装置の構成及び同装置の作動状態を示した概略図である。図1には、スラリーピットの水中に発生した微細エアの上昇流3(以下、エアブローと呼ぶ。)と、この水中2に粉末状の固化材を投入する前の段階が示されている。このスラリーピット1は、たとえば浅層改良対象の軟弱地盤の所定範囲の表層部に相当し、本実施の形態では、地盤改良を予定している原地盤の平面範囲を一定深度のプール状に掘削されている。このスラリーピット1内に貯水された水2と、投入された粉体状の固化材4(図3)とを混合することにより固化材スラリー5が製造される。そしてピット内における固化材スラリー自体の固化により直接、ピット1内に改良地盤あるいは人工地盤としての地盤改良体6を造成することを予定している。このときスラリーピット1の規模としては、改良予定平面範囲に対して、ピット内で混合して製造される固化材スラリーの品質の確保のために、少なくとも深さ1.0m以上とすることが好ましい。これにより原位置でのスラリーピット1内で混合して製造される固化材スラリーの固化による浅層改良の効果を確実に得ることができる。なお、後述する水槽内での固化材スラリーの製造においても同様に、水と粉末固化材としての再生微粉末4との十分な撹拌、混合が実現する程度の深さとして、たとえば水深1.0m程度の水槽とすることが好ましい。
【0017】
このスラリーピット1内にはあらかじめ貯水された水2に固化材としての再生微粉末4を直接投入して混合するが、その際、再生微粉末4は図1に示したように、公知の織布製のフレキシブルコンテナバッグ7に詰めておき、このフレキシブルコンテナバッグ7をスラリーピット1の所定位置の上方に吊り込んで底部の排出口7aからピット1内に投下する。また粉体タンクを備えた粉体運搬車両(図示せず)で再生微粉末を搬入し、粉体タンクから粉体供給ホースをスラリーピット1まで延長し、車両に装備された粉体圧送ポンプ等により直接、スラリーピット1内に排出することも可能である。
【0018】
スラリーピット1内には、あらかじめ図1,図2に示したように、縦横に所定間隔をあけて複数本のノズル管が立設されている。これらノズル管10は特に図2に拡大して示したように、有底パイプからなり、本実施の形態では、全長がスラリーピット1の深さよりわずかに長く、直径約φ25mm(たとえば1インチ管)の塩化ビニル樹脂製パイプが使用されている。各ノズル管10は、縦横に設置間隔0.5mをあけてスラリーピット1の全平面の範囲にわたって設置されている。各ノズル管10は、固化材が投入された際に、その配置位置、姿勢が保持されるように、スペーサーフレーム11(図2:破線表示)の交点にほぼ鉛直姿勢を保持して固定されている。スペーサーフレーム11は、本実施の形態では、図2に示したように、0.5m間隔の格子状をなして組まれたパイプフレームからなり、その端部がスラリーピット1の周縁部に支持されるようになっている。また、同図に示したように各ノズル管10の底部近くの側面には円周方向に90°間隔をあけて4個のエア噴出孔が形成されている。エア噴出孔12の直径は本実施の形態では、φ2〜3mmに設定されている。各ノズル管10には頂部に接続された送気チューブから高圧エアが供給されるようになっている。送気チューブ13は、本実施の形態では、柔軟性に富むウレタンチューブが使用され、各送気チューブ13は、図1に地上に設置されたエアコンプレッサ15に接続されたエア分岐部14から各ノズル管10に並列配管されている。これにより各ノズル管10に送気されるエア圧を等しく保つことができる。このときノズル管10から連続して噴出する微細エアのエア圧は、水2と固化材としての再生微粉末4とが混合された状態で比較的粘度の高いスラリー5中に微細エアの勢い良い上昇流3が生じるように、十分な高圧に設定されている。エア圧は固化材スラリーの設計フロー値に応じて異なるが、200〜400kN/m2程度に設定することが好ましい。なお、備えられるエアコンプレッサ15の能力等は接続されるノズル管10の本数、設定エア圧により適宜設定することが好ましい。本実施の形態では、ノズル管10のエア噴出孔12は下端のみに設けられているが、ノズル管10を多重管構造として、管長手方向に所定間隔をあけて複数段のエア噴出孔を設けることも好ましい。
【0019】
次に、本発明の固化材スラリーの製造方法を、原位置固化工法(浅層地盤改良)に直接適用した実施の形態について、図3を参照して説明する。
図3(a)に破線で示したように、原位置固化工法によって地盤改良を予定している表層範囲(本実施の形態では、幅5.0m×奥行き5.0m×深さ1.5m)をパワーショベル等の掘削重機(図示せず)によって掘削し、この掘削空間を本発明のスラリーピット1として利用する(図3(b))。次いで、この掘削空間に固化材スラリーの製造に必要な水2を貯水する(図3(c))。このとき対象地盤が砂質土である場合には、掘削壁面、底面に粘性材料を利用した薄層仮遮水膜(図示せず)を形成しておくことが好ましい。さらに、改良範囲の平面積に応じた必要本数のノズル管10をピット1内に配設し、各ノズル管10に送気チューブ13を接続し、エア分岐部14、エアコンプレッサ15を備える(図1参照)。エアコンプレッサ15からの高圧エアの送気により各ノズル管10から微細エアを噴出させ、微細エアの上昇流3(エアブロー)に伴ってスラリーピット1内の水中に勢いの良い上昇水流を形成することができる。このエアブローを続けながら、図3(d)に示したように、固化材としての再生微粉末4をコンテナバッグ7等を用いてスラリーピット1内にむら無く投入する。そして一定時間のエアブローを継続することで、スラリーピット1内の水2は投入された再生微粉末4と十分に撹拌混合され、均質な固化材スラリー5が製造される。そして、所定の固化時間の経過によりスラリーピット1内の固化材は所定強度まで固化し、地盤改良体6が造成され、対象地盤の原位置固化が図られる。水と固化材としての再生微粉末とが十分混ざった均質なスラリー状となるように、エアブロー時間を設定することが好ましい。
【0020】
上述の変形例として、地上に設置されたプール状の水槽等を用いて固化材スラリーを製造することもできる。この場合にも貯水した水槽内に所定間隔をあけてノズル管10を立設して、エアコンプレッサの運転により水槽の水中でエアブローを生じさせて固化材スラリーを製造するが、所定品質が得られた固化材スラリーは、供給ホースを介してモルタルポンプで地盤改良箇所へ圧送したり、バケット等により改良範囲に投入することで地盤改良を行うことも可能である。
【0021】
図4は、ノズル管10の変形例を示した斜視図である。このノズル管20は管長手方向に所定間隔をあけてエア噴出孔22が形成されており、底面に複数本を並べて敷設することで、ノズル管10を立設した場合(図2参照)に比べ、少ない本数で同等のエアブローによる撹拌混合効果を期待できる。本変形例は、水槽内の底面に敷設して使用して固化材スラリーを製造するような場合に使用することを想定しているが、地盤改良範囲の掘削空間の底面に敷設して固化材スラリーを製造して原位置固化させる際には、ノズル管内に固化材を充填してそのまま埋設することも可能である。
【0022】
[水固化材比]
固化材スラリーの製造において、再生微粉末の自硬性(水硬作用によって発揮される)を考慮し、再生微粉末を固化材として使用した場合、その再生微粉末質量を固化材質量とし、そのとき添加する水の質量との割合を水固化材比W/Pとすると、60%=<(以上)W/P<=(以下)150%とすることが好ましい。W/(P+C)<60%の場合、混合水分量が不足し、均質なスラリーが得られず、150%<W/Pの場合、改良土としての間隙比が大きくなり、十分な強度発現が得られず、地盤改良効果に問題がある。このため、上述の範囲で水固化材比を決定することが好ましい。
【0023】
[エアブロー時間の設定]
上述したスラリーピット1内において、水と投入された固化材とを混合して均一で所定密度を有する固化材スラリーを得るために適正なエアブロー時間を設定することが好ましい。本発明では以下の実施例で確認できるように、水と固化材とが混合され均一な密度が得られるような撹拌時間、すなわちエアブロー時間を30分以上とすることとした。
【0024】
【実施例】
図5は、水と再生微粉末との混合製造時における各エアブロー時間ごとでの固化材スラリーの密度を示した関係グラフである。本実施例では、混合容器として約1.0m3の水槽を用い、固化材として再生微粉末を用い、水固化材比W/P=80%の調合におけるエアブロー時間ごとの固化材スラリーの密度を測定した。エアブローによる撹拌作用を30分以上行うことで、ほぼ均一な密度の固化材スラリーが得られることが確認された。また、同じ調合において、エアブロー時間と固化材スラリーのフロー値(JHS A313)の関係を求めた(図6)。同図に示したように、エアブローによる撹拌作用を30分以上行うことにより、できあがった固化材スラリーは時間経過によるフロー値の低下が小さくなる。すなわち実際の施工可能時間内において、材料分離抵抗性が十分保持されることが確認できた。
【0025】
【発明の効果】
以上に述べたように、原位置固化工法を実施するにあたり、従来、専用の製造プラントを設けて製造していた固化材スラリーを対象とする地盤改良現場で簡易に製造することができ、また固化材スラリーを製造した原位置で固化させることにより、地盤改良体を造成して地盤改良することができ、工事の工程短縮が図れるという効果を奏する。
【0026】
また、粉体固化材を使用していた浅層地盤改良において、粉体固化材に代えてスラリーを用いることで粉塵発生を防止でき、周辺環境を悪化させずに人工地盤の構築、表層の地盤改良を進めることができ、特にスラリーの特性上、複雑な形状の改良地盤範囲でも確実に充填できるという効果が期待できる。
【0027】
さらに、再生材料としての微粉末を有価物として使用することで、コンクリート資源循環システムのサイクルを確実に回すことができ、環境負荷を低減できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による固化材スラリーの製造を行うための構成を示した概略構成図。
【図2】スラリーピット内に立設されたノズル管の構成を示した部分斜視図。
【図3】固化材スラリーの製造工程を模式的に示した作業順序図。
【図4】ノズル管の変形例を示した部分斜視図。
【図5】エアブロー時間と固化材スラリーの密度との関係を示したグラフ。
【図6】エアブロー時間に対応した固化材スラリーのフロー値低下の経時変化を示したグラフ。
【符号の説明】
1 スラリーピット
2 水
4 再生微粉末(固化材)
5 固化材スラリー
6 地盤改良体
10,20 ノズル管
12,22 エア噴出孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground improvement body obtained by the same method as the method for producing a solidifying material slurry, and in particular, at a site where an in-situ solidification method is performed, a solidified material slurry obtained by mixing regenerated fine powder obtained from concrete waste is simplified. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a solidified material slurry which is produced while ensuring a certain quality, and a ground improvement body obtained by solidifying the solidified material slurry at the production site.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a shallow ground improvement method is known as an example of an in-situ solidification method for soft ground. In this shallow ground improvement method, in the surface layer of the target soft ground, the powdered cement-based solidified material and the in-situ soil in the improvement target range are mixed with a backhoe equipped with a stirring attachment or a mixing machine such as a stabilizer. In many cases, it is constructed by the “in-situ mixing method” where direct mixing is performed. However, in this construction method, there is a problem that dust due to powdered solidification material is generated and the surrounding environment is deteriorated. Therefore, construction is performed using a solidification material slurry that is slurried by adding water to the solidification material. Often done.
[0003]
On the other hand, for the shallow ground improvement, a mechanical stirring method and a high-pressure jet stirring method are known as a deep mixing method using a solidified slurry. In the mechanical agitation method, agitation mixing with the original position is performed by a mixing processor having an agitating blade while supplying the solidified material slurry to the ground. In the high-pressure jet agitation method, the solidified material slurry produced in the solidified material production plant installed on the ground is high-pressure injected into the ground using a high-pressure spray nozzle to simultaneously cut the ground in a predetermined range. The ground is forcibly agitated by the mixing action by the jet to improve the ground to a predetermined depth (see, for example,
[0004]
By the way, the applicant recycles 100% of the concrete waste material in order to re-apply the concrete waste generated at the time of dismantling of the reinforced concrete structure to the concrete structure again from the viewpoint of resource recycling type concrete recycling. We are researching and developing a concrete resource circulation system that can be separated into recycled aggregate and fine powder with the same quality as aggregate. In the recycled aggregate production plant in this concrete resource circulation system, the crushed demolished concrete is heated to about 300 ° C. in a heating tower, the residual moisture inside is removed and dehydrated, and the internal bonded state is made weak. By grinding (the process of these steps is hereinafter referred to as the “heated surimi method”), coarse aggregates and fine aggregates can be classified according to particle size, and concrete dust is collected by collecting fine powder. All materials recovered from can be recycled. Among them, the regenerated fine powder has stable quality with a specific surface area of 4,000 cm 2 / g or more, and it is confirmed to have self-hardening (hydration-hardening) since it is mainly composed of cement hydrate. Yes. Utilizing the characteristics, an application as a material to be used for a solidified material in a deep mixing treatment method for sandy ground has already been proposed (see Patent Document 2). The solidified material slurry to which the regenerated fine powder is added has sufficient material separation resistance during construction, and can exhibit practical strength as a ground improvement material even during curing.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-54368 A.
[Patent Document 2]
JP 2002-70000 A.
[Non-Patent Document 1]
Edited by the Japan Cement Association, “Ground improvement manual using cement-based solidification material [2nd edition]”, Gihodo Publishing Co., Ltd., August 1994, p. 115-125.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above-mentioned solidifying material slurries is manufactured through adjustment of mixed water and mixing and stirring of materials in a dedicated solidifying material manufacturing plant installed at the site, and is supplied to the improved position. For this reason, the manufacturing plant requires mechanical organization such as a stirring tank, a measuring device, a storage silo for solidifying material and bentonite, and a pressure pump, and depending on the construction scale, it is difficult to install and operate an appropriate manufacturing plant. There is.
[0007]
Moreover, since the wet density of the solidified material slurry produced by the facilities of these solidified material production plants is about 1.2 t / m 3 or less, it is 1.2 to 1.6 t / used in the shallow ground improvement method. production of solidifying material slurry m 3 approximately and becomes formulation difficult. Fixed mortar mixers and agitator vehicles are functionally suitable for mixing this type of solidified material slurry, but have a problem in terms of stably supplying the material used for the solidified material, and are used in actual sites. It is hard to be done.
[0008]
Therefore, when providing the solidified material slurry as the ground improvement material, the applicant, from the viewpoint of promoting the recycling of construction materials and the appropriate amount of materials used, solidifies by simple means on site, assuming the use of recycled concrete powder. The method which can manufacture a material slurry was examined, and the effective manufacturing method of the solidification material slurry by the following method was implement | achieved. Moreover, the solidified material slurry was produced at the original position where the ground improvement is scheduled, and solidified at the same position, so that the ground improved body could be directly created within the planned improvement area.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention excavates a slurry pit in the planned improvement area of the soft ground surface layer, pipes a supply pipe for injecting fine air into the slurry pit, and stores water (W ) Recycled fine powder (P) obtained by heating and grinding concrete waste material in the range of 60% = <W / P <= 150% and generated from the supply pipe It is characterized in that a slurry-like solidified material slurry is produced by stirring and mixing air blow by an upward flow of fine air for 30 minutes or more .
[0011]
The solidified material slurry filled in the slurry pits is solidified and formed in the planned improvement area of the soft ground surface layer .
[0012]
As another invention, a recycle fine powder (P) obtained by piping a supply pipe for injecting fine air into the water tank, heating the concrete waste material to the water (W) stored in the water tank, and grinding it, Is 60% = <W / P <= 150%, and air blow by upward flow of fine air generated from the supply pipe is performed for 30 minutes or more and stirred to mix the slurry solidified material slurry. It is characterized by manufacturing.
[0014]
[Production of recycled aggregate and recycled fine powder]
In the present invention, a process for producing a regenerated fine powder used as a compounding material for a solidifying material slurry as a ground improvement material will be described. In the present invention, in order to obtain a desired recycled fine powder from the concrete waste material, the “heated and ground rice cracking method” is adopted in the recycled aggregate production plant. In this heated grinding method, first, crushed concrete waste (so-called concrete waste) is put into a furnace of a heating tower and heated to about 300 ° C. Then, it grind | pulverizes by grinding (scrubbing) mechanically with a special grinding equipment, Furthermore, it classifies through a well-known classifier, The reproduction | regeneration aggregate of a desired particle size can be obtained. At this time, the recycled fine aggregate and the recycled coarse aggregate have the same quality as the conventional aggregate, and therefore can be used as an aggregate of general structural concrete. The regenerated fine aggregate and the regenerated coarse aggregate produced by this heated grinding method are in an absolutely dry state. In addition, regenerated fine powder is obtained at the same time as these reclaimed aggregates, and has a specific surface area of about 4,000 to 10,000 cm 2 / g and is much finer than ordinary cement. A solidified material slurry having material separation resistance can be manufactured by mixing with water as a binder of the solidified material slurry as a material at a predetermined mixing ratio.
[0015]
[Production of solidified slurry]
In this embodiment, as will be described later, recycled fine powder as a solidified material or a mixture of cement-based solidified material and recycled fine powder is put into a slurry pit excavated and stored in the ground, Solid-liquid mixing is performed by an upward flow generated by the rising fine air, and a solidified material slurry having a predetermined quality can be obtained.
[0016]
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of an apparatus used in the method for producing a solidifying material slurry of the present invention and the operating state of the apparatus. FIG. 1 shows an
[0017]
In this
[0018]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2 in advance, a plurality of nozzle tubes are erected in the
[0019]
Next, an embodiment in which the method for producing a solidified slurry of the present invention is directly applied to an in-situ solidification method (shallow ground improvement) will be described with reference to FIG.
As shown by the broken line in FIG. 3A, the surface layer range where ground improvement is planned by the in-situ solidification method (in this embodiment, width 5.0 m × depth 5.0 m × depth 1.5 m) Is excavated by a heavy excavator such as a power shovel (not shown), and this excavation space is used as the
[0020]
As the above-described modification, the solidified material slurry can be manufactured using a pool-shaped water tank or the like installed on the ground. Also in this case, the
[0021]
FIG. 4 is a perspective view showing a modified example of the
[0022]
[Water-solidifying material ratio]
In the production of the solidified material slurry, in consideration of the self-hardness of the regenerated fine powder (exhibited by hydraulic action), when the regenerated fine powder is used as the solidifying material, the mass of the regenerated fine powder is regarded as the mass of the solidified material. If the ratio of the mass of water to be added is the water-solidifying material ratio W / P, it is preferable that 60% = <(or more) W / P <= (below) 150%. When W / (P + C) <60%, the amount of mixed water is insufficient and a homogeneous slurry cannot be obtained. When 150% <W / P, the gap ratio as improved soil increases and sufficient strength is exhibited. There is a problem in the ground improvement effect. For this reason, it is preferable to determine a water solidification material ratio in the above-mentioned range.
[0023]
[Set air blow time]
In the above-described
[0024]
【Example】
FIG. 5 is a relational graph showing the density of the solidified slurry for each air blowing time during the mixed production of water and regenerated fine powder. In this example, a water tank of about 1.0 m 3 is used as a mixing container, a regenerated fine powder is used as a solidifying material, and the density of the solidifying material slurry for each air blowing time in a preparation with a water solidifying material ratio W / P = 80%. It was measured. It was confirmed that a solidified material slurry having a substantially uniform density was obtained by performing the stirring action by air blow for 30 minutes or more. Further, in the same formulation, the relationship between the air blowing time and the flow value of the solidified slurry (JHS A313) was determined (FIG. 6). As shown in the figure, when the stirring action by air blow is performed for 30 minutes or more, the resulting solidified material slurry has a small decrease in flow value over time. That is, it was confirmed that the material separation resistance was sufficiently maintained within the actual workable time.
[0025]
【The invention's effect】
As mentioned above, when implementing in-situ solidification method, it can be easily manufactured at the ground improvement site for the solidified material slurry that has been produced by setting up a dedicated manufacturing plant. By solidifying in the original position where the material slurry is manufactured, the ground improvement body can be created and the ground can be improved, and the construction process can be shortened.
[0026]
In addition, in the improvement of shallow ground where powder solidified material was used, it was possible to prevent the generation of dust by using slurry instead of powder solidified material, and to construct artificial ground without deteriorating the surrounding environment, surface ground Improvement can be advanced, and the effect that it can be reliably filled even in the improved ground range of a complicated shape can be expected especially due to the characteristics of the slurry.
[0027]
Furthermore, by using fine powder as a recycled material as a valuable material, the cycle of the concrete resource circulation system can be reliably rotated, and the environmental load can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration for producing a solidified material slurry according to the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view showing a configuration of a nozzle tube standing in a slurry pit.
FIG. 3 is an operation sequence diagram schematically showing a manufacturing process of a solidifying material slurry.
FIG. 4 is a partial perspective view showing a modified example of the nozzle tube.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the air blowing time and the density of the solidified slurry.
FIG. 6 is a graph showing a change with time of a decrease in the flow value of the solidified slurry corresponding to the air blowing time.
[Explanation of symbols]
1
5 Solidifying material slurry 6
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