JP4651979B2 - 充填材 - Google Patents
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Description
これは、地中に管路を放置したままであると、管路部分は地盤に空洞があるのと同じであるため、地盤沈下等を誘発する恐れがあり、廃棄管内に充填材を充填し中実として、空洞部分を無くして地盤強度を高めるためである。
いずれにしても、布設管路や廃棄管の距離が長くなれば、管路全域に充填されない恐れもあり、充填材の流動性は高いことが望まれる。
一方、保水剤を混入すると、一般的には、流動性が低下する。このため、流動化剤を混入することにより、セメント、保水剤等を分散させて、流動性を向上させる。また、流動化剤は、微細な空気を連行しつつ、セメント粒子の分散作用によって単位水量を低減させ、ワーカビリティーの改善、諸特性の改善・向上を図る。
また、発泡剤を混入させれば、充填材の機能を維持したまま機械的強度を低下させ得るため、耐震管継手構造において、その継手部の伸縮を確実に確保できる。
ここで、セメントとしては、あらゆる種類のセメントが使用できるが、安価で入手しやすいことから、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメントなどが望ましい。
ここで、充填材の固化後の圧縮強度は、0.1〜2.0N/mm2とすることができ、そのとき、低強度充填材として、固化後の圧縮強度を0.1〜1.0N/mm2とする場合は、セメントと水の重量比は1:2.5〜10.0の範囲が望ましい。一方、高強度充填材として、固化後の圧縮強度を1.0〜2.0N/mm2とする場合は、同重量比は1:1.0〜2.5未満の範囲が望ましい。
ここで、一般に、金属粉末の粒径が小さい(比表面積が大きい)と、発泡速度が速くなり、粒径が大きい(比表面積)と発泡速度が遅くなる。このため、金属粉末の粒径の範囲を1〜500μm、好ましくは80〜200μmとすることにより、通常の充填作業において、充填材の流動が終わってから硬化が始まるまでの間に、その発泡がなされるように、発泡速度を制御することが可能となる。
JHS A 313-1992「エアモルタル及びエアミルクの試験方法」のシリンダー法により測定する。具体的には、平滑な板面上に静置した直径φ80mm×高さ80mmの円筒に充填材を入れ、これを素早く垂直に引き上げ、板面上に広がった充填材の最大、最小寸法を測定する。
JSCE F 531-1999「PCグラウトの流動性試験方法」に準拠し、J14ロートによる充填材の流下時間を測定する。
容量500mlのメスシリンダーに充填材を400ml注入し、上部開口部をラップフィルムで密閉し、24時間静置後のブリージング水量(A ml)の測定を行い、下記の式によりブリージング率に換算して評価する。
ブリージング率={100 × ブリージング水量(A)} ÷ 400
容量500mlのメスシリンダーに充填材を400ml注入し、上部開口部をラップフィルムで密閉し、24時間静置後の体積変化量(B ml)の測定を行い、下記の式により体積変化率に換算して評価する。
体積変化率={100 × 体積変化量(B)} ÷ 400
材齢28日における一軸圧縮強度の測定をJSCE G 505−1999「円柱供試体を用いたモルタルまたはセメントペーストの圧縮試験方法」により行った。
図3、図4に示した2重管配管構造の充填材として使用したところ、注入口7の間隔は50m以上とすることができ、また、耐震管継手とした場合においても、その継手部の十分な伸縮を得ることができた。このとき、既設管呼び径:27インチ、新管呼び径:500mm、管路延長は100m、間隙容積は20m3であった。充填には、市販のグラウトポンプ(充填速度:約40L/min)を用いた。充填時間は約9時間であった。
図3、図4に示した2重管配管構造の充填材として使用したところ、注入口7の間隔は50m以上とすることができた。このとき、鞘管呼び径:900mm、新管呼び径:500mm、管路延長は200m、間隙容積は80m3であった。充填には、市販のグラウトポンプ(充填速度:約200L/min)を用いた。充填時間は約7時間であった。
P´ 新配管
P 新管
a 充填材(グラウト材)
Claims (6)
- 地中に敷設された鞘管(A)内に管(P)を順々に挿入してその各管(P)を継ぎ合わ
せて配管(P´)が形成され、その配管(P´)と前記鞘管(A)の間にグラウト材(a)として充填されるセメントと水からなる充填材であって、保水剤、流動化剤及び発泡剤を混合したものであり、
上記保水剤がモンモリロナイト、上記流動化剤がリグニンスルホン酸塩及び上記発泡剤が粒径:1〜500μmの金属粉末であり、
上記セメント重量:1に対して、上記モンモリロナイトを主成分とするベントナイト重量:0.05〜0.45、上記金属粉末重量:0.00005〜0.001、上記リグニンスルホン酸塩重量:0.0015〜0.05であり、
上記セメントと水の重量比が、1:2.5〜10.0であり、
フロー値が400mm以上で、固化後の圧縮強度が0.1〜1.0N/mm2であって、充填時から24時間後のブリージング率が2%未満であることを特徴とする充填材。 - 上記各管(P)の継ぎ合わせ部を、各管(P)の挿し口(1)外周面の突部(3)を他の管(P)の受口(2)の突部(5)と奥端部(2a)の間を移動可能とした耐震管継手としたことを特徴とする請求項1に記載の充填材。
- 地中に敷設された鞘管(A)内に管(P)を順々に挿入してその各管(P)を継ぎ合わせて配管(P´)を形成し、その配管(P´)と前記鞘管(A)の間にグラウト材(a)として請求項1に記載の充填材を充填するグラウト材の充填方法。
- 上記各管(P)の継ぎ合わせ部が、各管(P)の挿し口(1)外周面の突部(3)を他の管(P)の受口(2)の突部(5)と奥端部(2a)の間を移動可能とした耐震管継手であることを特徴とする請求項3に記載のグラウト材の充填方法。
- 地中に敷設された鞘管(A)内に管(P)を順々に挿入してその各管(P)を継ぎ合わせて配管(P´)が形成され、その配管(P´)と前記鞘管(A)の間にグラウト材(a)として請求項1記載の充填材が充填されている2重管配管構造。
- 上記各管(P)の継ぎ合わせ部が、各管(P)の挿し口(1)外周面の突部(3)を他の管(P)の受口(2)の突部(5)と奥端部(2a)の間を移動可能とした耐震管継手であることを特徴とする請求項5に記載の2重管配管構造。
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