JP5645380B2 - Ground improvement soil and ground improvement method - Google Patents
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Description
本発明は、構造物の基礎地盤が軟弱な場合に、その強度向上や沈下防止のために土壌に混練する地盤改良用固化材、地盤改良土及び地盤改良方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ground improvement solidifying material, a ground improvement soil, and a ground improvement method that are kneaded with soil in order to improve strength and prevent settlement when the foundation ground of a structure is soft.
従来、構造物の基礎地盤が軟弱である場合、地盤強度の改良や不同沈下の防止などのために、セメント系の固化材が使用されてきた。 Conventionally, when the foundation ground of a structure is soft, a cement-based solidifying material has been used to improve the ground strength and prevent uneven settlement.
しかしながら、セメント系の固化材を粘性土に用いた場合には、砂質土に用いた場合とは異なり、固化材を十分に混練できずに発現強度が低くなるため、必要な強度を得るために多量の固化材が必要であった。 However, when cement-based solidified material is used for clay soil, unlike when it is used for sandy soil, the solidified material cannot be sufficiently kneaded and the strength of expression decreases. A large amount of solidifying material was required.
また、セメント系の固化材を用いた場合には、セメントに含有される六価クロムが溶出する環境汚染リスクもあった。 In addition, when a cement-based solidifying material is used, there is a risk of environmental pollution in which hexavalent chromium contained in the cement is eluted.
このような問題のあるセメント系の固化材を用いない地盤固結改良材として、例えば、特許文献１の地盤固結改良材が知られている。 As a ground consolidation improver that does not use such a problematic cement-based solidification material, for example, a ground consolidation improvement material of Patent Document 1 is known.
この特許文献１では、微粒子状の水砕スラグと微粒子状の消石灰や生石灰と水溶性硫酸塩及び炭酸アルカリ金属塩とを含有することで、ゲル化せずに液体として存在できる時間が長く、ブリージング率が低く、短時間固結信頼性とを兼ね備えることが開示されている。 In this patent document 1, by containing finely divided granulated slag, finely divided slaked lime, quick lime, a water-soluble sulfate and an alkali metal carbonate, the time that can exist as a liquid without gelation is long, and breathing It is disclosed that it has a low rate and combines with short-time consolidation reliability.
しかしながら、上記した特許文献１に開示された地盤固結改良材は、フミン酸を多く含む砂質土を対象とした配合に調整されており、粘性土に適した配合ではなかった。特に、アロフェン系の火山灰質粘性土は、高含水比であるために撹乱による軟弱化で強度低下が著しいことが問題となっていた。 However, the ground consolidation improving material disclosed in Patent Document 1 described above is adjusted to a blend that targets sandy soil containing a large amount of humic acid, and is not a blend suitable for viscous soil. In particular, allophane-based volcanic ash clay has a high water content ratio, so that it has been a problem that its strength is significantly reduced due to softening due to disturbance.
そこで、本発明は、アロフェン系の火山灰質粘性土に適した配合の地盤改良用固化材、地盤改良土及び地盤改良方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ground improvement solidifying material, a ground improvement soil, and a ground improvement method, which are suitable for allophane-based volcanic ash clay.
前記目的を達成するために、本発明の地盤改良用固化材は、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土と混合されて前記火山灰質粘性土を固化する地盤改良用固化材であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the ground improvement solidifying material of the present invention is mixed with an allophane-based volcanic ash clay containing red and black mine to solidify the volcanic ash clay. Then, 20 dry weight parts of blast furnace slag, 10 dry weight parts of slaked lime, and 10 dry weight parts of gypsum are blended with 100 dry weight parts of allophane-based volcanic ash clay. .
また、本発明の地盤改良土は、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とが混練されて水和反応を生じて形成される地盤改良土であって、前記アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材が添加される。 The ground improved soil of the present invention is a ground improved soil formed by kneading an allophane-based volcanic ash clay soil containing red and black and a solidifying material for ground improvement to cause a hydration reaction. Thus, a ground improvement solidifying material in which 20 dry parts by weight of blast furnace slag, 10 dry parts by weight of slaked lime, and 10 dry parts by weight of gypsum are mixed with 100 dry parts by weight of the allophane-based volcanic ash clay. Added.
そして、前記火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであることが好ましい。 The volcanic ash clay is preferably a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more.
また、本発明の地盤改良方法は、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とを混練する地盤改良方法であって、前記アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材を混入し、撹拌することを特徴とする。つまり、前記火山灰質粘性土は、従来固化が困難であった赤ぼくと黒ぼくを含む場合でも良好に固化可能である。 Further, the ground improvement method of the present invention is a ground improvement method for kneading allophane-based volcanic ash clay containing red and black me and solidification material for ground improvement, the allophane-based volcanic ash clay The ground improvement solidifying material in which 20 dry parts by weight of blast furnace slag, 10 dry parts by weight of slaked lime, and 10 dry parts by weight of gypsum are mixed with 100 dry parts by weight is mixed and stirred. . That is, the volcanic ash cohesive soil can be solidified well even when it contains red and black bodies that have been difficult to solidify.
そして、前記火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであることが好ましい。 The volcanic ash clay is preferably a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more.
このように、本発明の地盤改良用固化材は、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土と混合されて火山灰質粘性土を固化する地盤改良用固化材であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合されることを特徴とする。 Thus, the solidification material for ground improvement of the present invention is a solidification material for ground improvement that solidifies volcanic ash clay by mixing with allophane-based volcanic ash clay containing red and black. It is characterized in that 20 dry parts by weight of blast furnace slag, 10 dry parts by weight of slaked lime, and 10 dry parts by weight of gypsum are mixed with 100 dry parts by weight of volcanic ash clay of the system.
したがって、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土に混練された際には、セメント系固化材と比べて少ない配合量で同程度の強度を得ることができる地盤改良用固化材となる。 Therefore, when kneaded into allophane-based volcanic ash clay containing red and black, solidified material for ground improvement that can obtain the same strength with less compounding amount than cement-based solidified material. It becomes.
また、本発明の地盤改良土は、アロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とが混練されて水和反応を生じて形成される地盤改良土であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材が添加される。 Further, the ground improvement soil of the present invention is a ground improvement soil formed by kneading the allophane-based volcanic ash viscous soil and the solidification material for ground improvement to cause a hydration reaction, the allophane-based volcanic ash viscosity A ground improvement solidifying material containing 20 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of gypsum is added to 100 parts by weight of soil.
したがって、アロフェン系の火山灰質粘性土に混練されて、セメント系固化材と比べて少ない地盤改良用固化材の添加量で同程度の強度を有する地盤改良土となる。 Therefore, the ground improvement soil which is kneaded with the allophane type volcanic ash clay and has the same level of strength as the addition amount of the ground improvement solidifying material is smaller than the cement type solidifying material.
さらに、火山灰質粘性土は、赤ぼくと黒ぼくを含んだ場合でも、地盤改良用固化材と混練された際に、必要な強度を確保できるうえに、六価クロムの溶出量の少ない地盤改良土となる。 In addition, volcanic ash cohesive soil, even if it contains red and black me, can provide the required strength when mixed with solidification material for ground improvement, and improve the ground with less hexavalent chromium elution. It becomes soil.
そして、火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであることで、必要な強度を確保できるため、表層改良深さを浅くすることができる。 And the volcanic ash cohesive soil is a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more, so that the necessary strength can be secured, so the depth of surface improvement should be reduced. Can do.
また、本発明の地盤改良方法は、アロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とを混練する地盤改良方法であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材を混入し、撹拌することを特徴とする。 Further, the ground improvement method of the present invention is a ground improvement method for kneading allophane-based volcanic ash clay and solidifying material for ground improvement, wherein 100 parts by weight of allophane-based volcanic ash clay is blast furnace. It is characterized by mixing and agitating a ground improvement solidifying material containing 20 parts by weight of slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of gypsum.
したがって、アロフェン系の火山灰質粘性土に混練されて、セメント系固化材と比べて少ない地盤改良用固化材の添加量で同程度の強度を有する地盤改良土を造成できる。 Therefore, the ground improvement soil which is knead | mixed in allophane type volcanic ash clay and has the same degree of strength can be created with the addition amount of the ground improvement solidification material which is less than the cement type solidification material.
さらに、火山灰質粘性土は、赤ぼくと黒ぼくを含んだ場合でも、地盤改良用固化材と混練された際に、必要な強度を確保できるうえに、六価クロムの溶出量の少ない地盤改良土を造成できる。 In addition, volcanic ash cohesive soil, even if it contains red and black me, can provide the required strength when mixed with solidification material for ground improvement, and improve the ground with less hexavalent chromium elution. You can create soil.
そして、火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであることで、必要な強度を確保できるため、表層改良深さを浅くすることができる。 And the volcanic ash cohesive soil is a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more, so that the necessary strength can be secured, so the depth of surface improvement should be reduced. Can do.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下、本実施の形態の地盤改良用固化材のそれぞれの成分について説明する。 Hereinafter, each component of the solidification material for ground improvement of this Embodiment is demonstrated.
本実施の形態の地盤改良用固化材は、アロフェン系の火山灰質粘性土と混合されて水和反応を生じて火山灰質粘性土を固化する地盤改良用固化材であって、高炉スラグと、消石灰と、二水石膏と、の混合物を基本成分としている。 The solidification material for ground improvement of the present embodiment is a solidification material for ground improvement that is mixed with allophane-based volcanic ash clay and causes hydration reaction to solidify the volcanic ash clay, which includes blast furnace slag and slaked lime. A basic ingredient is a mixture of dihydrate gypsum.
そして、後述する実施例３に示した室内試験では、アロフェンを含有するアロフェン系の火山灰質粘性土として熊本県阿蘇市で採取した赤ぼくと黒ぼくを採取したものを用いた。 And in the laboratory test shown in Example 3 mentioned later, what collected red and black mew collected in Aso City, Kumamoto Prefecture was used as the allophane-based volcanic ash clay containing allophane.
高炉スラグは、鉄鉱石をコークスで還元する過程で、鉄分以外の鉄鉱石中の岩石分と成分調整のための石灰が融合してできるものであり、酸化カルシウムや二酸化ケイ素（シリカ（ＳｉＯ２））や酸化アルミニウム（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３））などを主成分とする常温で固体の粉末である。 Blast furnace slag is a process in which iron ore is reduced by coke, and is formed by fusing rocks in iron ore other than iron and lime for component adjustment, such as calcium oxide and silicon dioxide (silica (SiO 2 )). ), Aluminum oxide (alumina (Al 2 O 3 )), etc. as a main component and a solid powder at room temperature.
また、本実施の形態では、この高炉スラグとして、潜在水硬性を有する水砕スラグを乾燥微粉末化した高炉スラグ微粉末４０００を使用している。すなわち、比表面積（ブレーン）が４０００（ｃｍ２／ｇ）に調整されたものを用いている。 Moreover, in this Embodiment, the blast furnace slag fine powder 4000 which dried and pulverized the granulated slag which has latent hydraulic property is used as this blast furnace slag. That is, the one whose specific surface area (brain) is adjusted to 4000 (cm 2 / g) is used.
また、消石灰は、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）を基本成分とする常温で固体の物質であり、六価クロム（Ｃｒ６＋）を微量に含有している。この消石灰は、後述する生石灰（酸化カルシウム）に、水を加えることによって生成される。 Further, slaked lime is a substance that is solid at room temperature and contains calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) as a basic component, and contains a small amount of hexavalent chromium (Cr 6+ ). This slaked lime is generated by adding water to quick lime (calcium oxide) described later.
なお、この消石灰の代わりに、酸化カルシウム（ＣａＯ）を基本成分とする生石灰を用いてもよい。この生石灰は、常温で固体の白色粉末であり、六価クロム（Ｃｒ６＋）を微量に含有している。この生石灰は、一般には、石灰石を摂氏約９００度で焼成して得ることができる。 In addition, you may use quick lime which uses calcium oxide (CaO) as a basic component instead of this slaked lime. This quicklime is a white powder that is solid at room temperature and contains a small amount of hexavalent chromium (Cr 6+ ). This quicklime is generally obtained by baking limestone at about 900 degrees Celsius.
そして、これらの消石灰や生石灰は、その製造方法や粉砕方法などによって特に制約を受けることはなく、広く公知の方法で製造されたものの中から選定して使用することができる。 These slaked lime and quicklime are not particularly restricted by the production method or pulverization method, and can be selected and used from those produced by widely known methods.
また、二水石膏は、硫酸カルシウム２水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）を基本成分とする常温で固体の白色粉末であり、いわゆる石膏といわれるものである。この二水石膏は、摂氏１６０度〜１７０度に加熱することによって、水分を失い、半水石膏（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）となる。 Dihydrate gypsum is a white powder that is solid at room temperature and contains calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 .2H 2 O) as a basic component, and is so-called gypsum. When this dihydrate gypsum is heated to 160 to 170 degrees Celsius, it loses moisture and becomes hemihydrate gypsum (CaSO 4 · 1 / 2H 2 O).
なお、この二水石膏は、その製造方法や粉砕方法などによって特に制約を受けることはなく、広く公知の方法で製造されたものの中から選定して使用することができる。また二水石膏に限定するものではなく、半水石膏等、他の石膏でも代用可能である。 The dihydrate gypsum is not particularly restricted by its production method or pulverization method, and can be selected and used from those produced by widely known methods. Moreover, it is not limited to dihydrate gypsum, and other gypsum such as hemihydrate gypsum can be substituted.
そして、本実施例の地盤改良土は、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部、消石灰１０乾燥重量部、二水石膏１０乾燥重量部、が配合されている。なお、この地盤改良用固化材の配合割合は、化学的な厳密性を要求するものではなく、上記した配合割合の上下の所定の範囲内であれば本発明を適用できる。 And the ground improvement soil of a present Example mix | blends 20 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of dihydrate gypsum with respect to 100 parts by weight of allophane-based volcanic ash clay. ing. In addition, the compounding ratio of the solidifying material for ground improvement does not require chemical strictness, and the present invention can be applied as long as it is within a predetermined range above and below the above-described compounding ratio.
次に、本実施の形態の地盤改良用固化材が地盤を固化する作用について説明する。 Next, the effect | action which the solidification material for ground improvement of this Embodiment solidifies a ground is demonstrated.
本実施の形態の地盤改良用固化材は、軟弱地盤と混合されて水和反応を生じて前記軟弱地盤を固化する地盤改良用固化材であって、高炉スラグと、消石灰又は生石灰と、二水石膏と、の混合物を基本成分としている。 The solidifying material for ground improvement according to the present embodiment is a solidifying material for ground improvement that is mixed with soft ground to cause a hydration reaction to solidify the soft ground, and includes blast furnace slag, slaked lime or quick lime, and two water A mixture of gypsum and basic ingredients.
したがって、軟弱地盤に添加され、混合された際には、以下のような化学反応を生じる。 Therefore, when added to soft ground and mixed, the following chemical reaction occurs.
ここにおいて、軟弱地盤に地盤改良用固化材を添加し、混合する方法としては、撹拌翼などによって原地盤を撹拌する機械撹拌工法や、ジェットによる高圧噴射や、掘削土を取り出して改良して再利用する方法などがあるが、これらに限定されるものではなく、軟弱地盤に添加されて混合されるものであればどのような方法であってもよい。 Here, as a method of adding and mixing the ground improvement solidifying material to the soft ground, mechanical stirring method that stirs the original ground with stirring blades, high-pressure jet by jet, and excavating soil is taken out and improved. There are methods to be used, but the method is not limited to these, and any method may be used as long as it is added to the soft ground and mixed.
まず、土にカルシウムイオンＣａを加えると、土との間のイオン交換反応により、土粒子が凝集されて団粒化する。 First, when calcium ion Ca is added to the soil, the soil particles are aggregated and aggregated by an ion exchange reaction with the soil.
また、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）と石膏（ＣａＳＯ４）の共存下で、酸化カルシウム（ＣａＯ），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），三酸化硫黄（ＳＯ３）と、多量の水が反応して水和反応を起こし、安定した針状鉱物であるエトリンガイトを生成する。 In the presence of slaked lime (Ca (OH) 2 ) and gypsum (CaSO 4 ), a large amount of water reacts with calcium oxide (CaO), alumina (Al 2 O 3 ), sulfur trioxide (SO 3 ). It causes a hydration reaction to produce ettringite, a stable acicular mineral.
その後、土の粘土鉱物と水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）とが反応するポゾラン反応が起こる。このポゾラン反応は、シリカ（ＳｉＯ２），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの粘土鉱物が、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）と反応することで、不溶性の水和物を生成するもので、高い固化強度を得ることができる。 Thereafter, a pozzolanic reaction occurs in which the clay clay mineral reacts with calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ). This pozzolanic reaction generates an insoluble hydrate by reacting slaked lime (Ca (OH) 2 ) with clay minerals such as silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ). Solidification strength can be obtained.
ここにおいて、高炉スラグは、高アルカリ環境のもとで潜在水硬性を示すため、ｐＨの高い消石灰と併用することで強度を発現しやすくなる。また、この高炉スラグは、消石灰や石膏に比べて、ポゾラン反応に必要なシリカ（ＳｉＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を多く含んでいる。 Here, since blast furnace slag shows latent hydraulic property in a highly alkaline environment, it becomes easy to express intensity | strength by using together with slaked lime with high pH. Moreover, this blast furnace slag contains more silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) necessary for the pozzolanic reaction than slaked lime and gypsum.
また、石膏を多く使用すると、酸化カルシウム（ＣａＯ）が多量に供給されることで、水和反応は進行しやすくなるが、それに伴う水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）の多量の消費によって、ポゾラン反応が進行しにくくなるため、長期強度が出にくくなることがある。 In addition, when a large amount of gypsum is used, a large amount of calcium oxide (CaO) is supplied, so that the hydration reaction easily proceeds. However, due to the large consumption of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), Since the pozzolanic reaction does not proceed easily, long-term strength may be difficult to be obtained.
一方、石膏による多量の三酸化硫黄（ＳＯ３）の供給は、周囲の土壌に脱水効果をもたらし、固化強度を高めることになる。なお、一般に、セメント系固化材に三酸化硫黄（ＳＯ３）が増量されるのは、この効果を期待したものである。 On the other hand, the supply of a large amount of sulfur trioxide (SO 3 ) by gypsum brings about a dehydrating effect on the surrounding soil and increases the solidification strength. In general, the increase in the amount of sulfur trioxide (SO 3 ) in the cement-based solidified material is expected from this effect.
このように、本実施の形態の地盤改良用固化材は、高炉スラグと、消石灰と、二水石膏と、の混合物を基本成分とすることを特徴としている。 Thus, the solidifying material for ground improvement of the present embodiment is characterized in that a basic component is a mixture of blast furnace slag, slaked lime, and dihydrate gypsum.
したがって、粘性土に適するうえに、六価クロムの溶出リスクが低い地盤改良用固化材となる。 Therefore, it becomes a solidifying material for ground improvement that is suitable for viscous soil and has a low elution risk of hexavalent chromium.
すなわち、粘性土と混練した場合にも、セメント系固化材と比べて少ない添加量で同等の発現強度を得ることができる。 That is, even when kneaded with cohesive soil, the same expression strength can be obtained with a small addition amount as compared with the cement-based solidified material.
そして、このように少ない添加量で同等の発現強度を得ることができれば、コストを安くすることもできる。 And if equivalent expression intensity can be obtained with such a small addition amount, cost can also be reduced.
さらに、本実施の形態の地盤改良用固化材は、従来のセメント系固化材と比べて六価クロムの含有量が少ないうえに、高炉スラグが六価クロムの溶出を抑制することで、全体の六価クロムの溶出リスクが低くなる。 Furthermore, the solidification material for ground improvement according to the present embodiment has a lower hexavalent chromium content than conventional cementitious solidification materials, and the blast furnace slag suppresses the elution of hexavalent chromium. The elution risk of hexavalent chromium is reduced.
また、生石灰を使用した場合には、その水和反応によって土壌中の水分を消費するため、改良強度をより大きくすることができる。 Moreover, when quicklime is used, since the water | moisture content in soil is consumed by the hydration reaction, improvement intensity | strength can be enlarged more.
つまり、生石灰は土壌の水分と水和反応して消石灰となるが、この際に、水分子を分子構造に取り込むため、土壌の粒子間などにある水分子の数を減少させることができる。 That is, quick lime is hydrated with soil moisture to form slaked lime. At this time, water molecules are taken into the molecular structure, so that the number of water molecules between soil particles can be reduced.
加えて、上記した反応においては、消石灰の添加によって、ｐＨが上昇するため、高炉スラグの潜在水硬性がより発揮されやすくなっている。 In addition, in the above-described reaction, since the pH is increased by the addition of slaked lime, the latent hydraulic properties of the blast furnace slag are more easily exhibited.
そして、より多くの石膏を配合することで短期的な強度を増大させることができ、より多くの高炉スラグを配合することで長期的な強度を増大させることができる。これは、石膏は主に水和反応によって、高炉スラグは主にポゾラン反応によって硬化するためである。 And a short-term intensity | strength can be increased by mix | blending more gypsum, and a long-term intensity | strength can be increased by mix | blending more blast furnace slag. This is because gypsum hardens mainly by a hydration reaction and blast furnace slag hardens mainly by a pozzolanic reaction.
以下、前記実施例１とは別の配合を備える地盤改良用固化材について説明する。本実施例の地盤改良用固化材は、高炉スラグと、消石灰と、半水石膏と、の混合物を基本成分している。つまり、前記実施例１とは異なり、二水石膏ではなく、半水石膏を含有している。 Hereinafter, the solidification material for ground improvement provided with a different composition from Example 1 will be described. The solidifying material for ground improvement of the present embodiment is basically composed of a mixture of blast furnace slag, slaked lime, and hemihydrate gypsum. That is, unlike the said Example 1, it contains not a dihydrate gypsum but hemihydrate gypsum.
この半水石膏は、硫酸カルシウム１／２水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）を基本成分とする常温で固体の物質であり、二水石膏を摂氏１６０度〜１７０度に加熱することによって得られるほか、天然にバサニ石として産出される。 This hemihydrate gypsum is a substance that is solid at room temperature, with calcium sulfate hemihydrate (CaSO 4 · 1 / 2H 2 O) as a basic component, and heats dihydrate gypsum to 160 to 170 degrees Celsius. And is naturally produced as Basani stone.
なお、この半水石膏は、その製造方法や粉砕方法などによって特に制約を受けることはなく、広く公知の方法で製造されたものの中から選定して使用することができる。 The hemihydrate gypsum is not particularly restricted by its production method or pulverization method, and can be selected and used from those produced by widely known methods.
したがって、粘性土に適するうえに、六価クロムの溶出リスクが低い地盤改良用固化材となる。 Therefore, it becomes a solidifying material for ground improvement that is suitable for viscous soil and has a low elution risk of hexavalent chromium.
また、生石灰を使用した場合には、その水和反応によって土壌中の水分を消費するため、改良強度をより大きくすることができる。 Moreover, when quicklime is used, since the water | moisture content in soil is consumed by the hydration reaction, improvement intensity | strength can be enlarged more.
加えて、上記した反応においては、消石灰の添加によって、ｐＨが上昇するため、高炉スラグの潜在水硬性がより発揮されやすくなっている。 In addition, in the above-described reaction, since the pH is increased by the addition of slaked lime, the latent hydraulic properties of the blast furnace slag are more easily exhibited.
さらに、地盤改良用固化材は、高炉スラグ４０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、半水石膏１０乾燥重量部と、の混合粉末とすることで、発現強度を大きくすることができる。 Furthermore, the solidified material for ground improvement can increase the expression strength by using a mixed powder of 40 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of hemihydrate gypsum.
そして、より多くの石膏を配合することで短期的な強度を増大させることができ、より多くの高炉スラグを配合することで長期的な強度を増大させることができる。 And a short-term intensity | strength can be increased by mix | blending more gypsum, and a long-term intensity | strength can be increased by mix | blending more blast furnace slag.
加えて、この半水石膏は、水と反応して固体の二水石膏となるため、軟弱地盤中の水分を消費して地盤改良強度を増大させることもできる。 In addition, since this hemihydrate gypsum reacts with water to form solid dihydrate gypsum, it is possible to increase the ground improvement strength by consuming water in the soft ground.
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例と略同様であるため説明を省略する。 In addition, since it is as substantially the same as the said Example about another structure and an effect, description is abbreviate | omitted.
以下、前記実施例１，２の地盤改良用固化材を、アロフェン系の火山灰質粘性土として熊本県阿蘇市狩尾で採取した赤ぼくと黒ぼくに添加した実験について説明する。 Hereinafter, the experiment which added the solidification material for ground improvement of the said Examples 1 and 2 to Akoboku and Kuroboku collected in Karoo, Aso City, Kumamoto Prefecture as allophane-based volcanic ash clay will be described.
この赤ぼくと黒ぼくは互層をなしており、黒ぼく層は赤ぼく層の上にあり、有機物を大量に含んでいる。層厚としては下層の赤ぼく層が圧倒的に厚いことが知られている。 The red and black me are in layers, and the black me layer is on the red me layer and contains a large amount of organic matter. As the layer thickness, it is known that the lower red layer is overwhelmingly thick.
なお、固化材を用いた安定処理効果は、赤ぼくのほうが高いことが知られているため、以下では黒ぼくに対する赤ぼくの混合割合を段階的に高めていくことによって安定処理効果がどの程度高まるかについて検討する。 In addition, since it is known that the red processing effect is higher with the solidified material, below, how much the stable processing effect is achieved by gradually increasing the mixing ratio of red to me. Consider whether it will increase.
＜実験条件＞
まず、実験条件について説明する。本実施例の実験では、改良の対象となる試料粘性土として、表１に示す物性値の赤ぼく及び黒ぼくを用いた。また、表２には、実験に用いたセメント系固化材と、３種添加材としての高炉スラグ、消石灰、二水石膏の成分を示す。
<Experimental conditions>
First, experimental conditions will be described. In the experiment of this example, red and black with physical properties shown in Table 1 were used as the sample clay soil to be improved. Table 2 shows the components of the cement-based solidifying material used in the experiment and blast furnace slag, slaked lime, and dihydrate gypsum as the three kinds of additives.
本実施例の実験に用いた試料であるアロフェン系の火山灰質粘性土としての赤ぼく・黒ぼくは阿蘇市狩尾から採取したものを用いる。表１には、試料の物理・化学試験結果を示す。 The samples used in the experiment of the present embodiment are red and black as the allophane-based volcanic ash clay, and those collected from Karoo, Aso City. Table 1 shows the physical and chemical test results of the samples.
また、セメント系固化材と地盤改良用固化材（高炉スラグ・消石灰・石膏)の添加パターンは、これまでの研究成果を参考にして決定した。すなわち、黒ぼくに赤ぼくを混合し、混合比を段階的に上げていき、これを5パターン行う。 In addition, the addition pattern of cement-based solidification material and ground improvement solidification material (blast furnace slag, slaked lime, gypsum) was determined with reference to past research results. In other words, red me is mixed with black me, and the mixing ratio is increased stepwise, and this is performed in five patterns.
実験は、まず供試体を製作し、それぞれの供試体について即日，7日，28日養生後に一軸圧縮強度を測定する。特に、7日、28日強度には目標強度を設定し、目標の達成の有無、養生日数と強度発現の関係、他の添加パターンとの比較を行う。そして、7日養生後に環境庁告示第46号試験（以下、46号試験と略す）を行い、六価クロム溶出量を測定する。 In the experiment, specimens are first manufactured, and the uniaxial compressive strength is measured for each specimen on the same day, 7 days, and 28 days after curing. In particular, target strengths are set for the strengths on the 7th and 28th days, and whether or not the target has been achieved, the relationship between the number of days of curing and the development of strength, and other addition patterns are compared. Then, after curing for 7 days, the Environmental Agency Notification No. 46 test (hereinafter abbreviated as No. 46 test) is conducted to measure the elution amount of hexavalent chromium.
また、従来の研究成果によって、赤ぼくは黒ぼくに比べて、六価クロムの溶出が少ないことが分かっているため、赤ぼくの混合比とともに六価クロムの溶出量が抑えられることが期待できる。 In addition, it is known from the results of previous research that Red Boku has less elution of hexavalent chromium than Black Boku, so it can be expected that the elution amount of hexavalent chromium will be suppressed along with the mixing ratio of Red Boku. .
これらの一軸圧縮強度、六価クロム溶出量、添加材添加率、試料の種類の関係から総合的に安定処理効果を検討する。 Based on the relationship between the uniaxial compressive strength, the hexavalent chromium elution amount, the additive addition rate, and the type of sample, the stability treatment effect will be comprehensively studied.
本実施例の一軸圧縮試験では、供試体として赤ぼく・黒ぼくを用いる場合、自然含水比で試料調整（粒度を5mm以下）し、試料と添加材の混合は、ハンドミキシングで均一に混合されるように配慮して、混合後に直ちに供試体を作製した。 In the uniaxial compression test of this example, when using red or black as the specimen, the sample is adjusted with the natural water content (particle size is 5 mm or less), and the sample and additive are mixed uniformly by hand mixing. Thus, a specimen was prepared immediately after mixing.
供試体は、安定処理土の突固めによる供試体作製方法（JSF T811-1990）に従い、ランマー質量1.5kg、落下高20cmで、φ5cm×h10cmモールドを用いて締固め試験と同じ締固めエネルギーになるように、3層突き固め（12/12/13回）により突き固めエネルギーEc＝0.55（m/MN/m3）で作製した。一軸圧縮試験はJISA1216、JGST511に準じて行った。 In accordance with the specimen preparation method (JSF T811-1990), the specimens have the same compaction energy as that of the compaction test using a φ5cm × h10cm mold with a mass of 1.5 kg of rammer and a drop height of 20 cm. Thus, it was produced by tamping energy Ec = 0.55 (m / MN / m 3 ) by tamping three layers (12/12/13 times). The uniaxial compression test was performed according to JISA1216 and JGST511.
安定処理土からの六価クロムの溶出量を測定には、上述した46号試験を用いた。六価クロムの測定方法は、一般に用いられているジフェニルカルバジド吸光光度法を用いた。 The 46 test mentioned above was used for measuring the elution amount of hexavalent chromium from the stabilized soil. As a method for measuring hexavalent chromium, a commonly used diphenylcarbazide absorptiometric method was used.
なお、建設発生土利用技術マニュアルによると、火山灰質粘性土を建設発生土として利用する場合、安定処理したものでコーン指数qc＝800（kPa）以上あれば、施工上の工夫が無くても道路路床用盛土などに利用することができる。 According to the Construction Soil Utilization Technology Manual, when using volcanic ash cohesive soil as construction generated soil, if it has been stably treated and has a cone index of qc = 800 (kPa) or higher, roads can be constructed without any ingenuity in construction. It can be used for roadbed embankments.
また、火山灰質粘性土におけるコーン指数（qc）と一軸圧縮強度（qu）には、qu＝0.083〜0.125（qc）の関係がある。すなわち、締固め即日でqu＝0.1×qc＝0.1×800＝80（kPa）以上であれば安定処理は必要ないが、赤ぼくはqu＝34（kPa）、黒ぼくはqu＝28.5（kPa）と、一軸圧縮強度が非常に小さい。また、路床や宅地地盤として用いるには、さらに大きい支持力すなわち一軸圧縮強度が必要である。 The cone index (qc) and uniaxial compressive strength (qu) in volcanic ash cohesive soil have a relationship of qu = 0.083 to 0.125 (qc). That is, if qu = 0.1 × qc = 0.1 × 800 = 80 (kPa) or more on the same day of compaction, stable treatment is not necessary, but red me is qu = 34 (kPa), black me is qu = 28.5 (kPa) And uniaxial compressive strength is very small. Further, in order to use as a roadbed or a residential ground, a larger supporting force, that is, a uniaxial compressive strength is required.
そのため、本実施例では次のように目標強度を設定する。 Therefore, in this embodiment, the target intensity is set as follows.
長期設計強度としての一軸圧縮強度として、住宅基盤について3（tonf/m2）を目標とすると、許容鉛直支持力度3（tonf/m2）＝29.4（kPa）となる。つまり、許容鉛直支持力度＝29.4（kPa）であるが、長期安全率を3とすると、改良体の設計基準強度は88.2（kPa）となる。 If the target is 3 (tonf / m 2 ) as the uniaxial compressive strength as the long-term design strength, the allowable vertical bearing strength 3 (tonf / m 2 ) = 29.4 (kPa). In other words, the allowable vertical bearing force is 29.4 (kPa), but if the long-term safety factor is 3, the design standard strength of the improved body is 88.2 (kPa).
ここで、変動係数、（現場強度／室内強度）の比などを考慮すると室内配合試験の平均一軸圧縮強度は425（kPa）となる。そこで目標強度として28日強度（室内試験 一軸圧縮強度）は425（kPa）とする。また7日目標強度は許容鉛直支持力に対して安全率を1として7日強度(室内試験 一軸圧縮強度)は142 （kPa）となる。 Here, considering the coefficient of variation, the ratio of (in-situ strength / indoor strength), the average uniaxial compressive strength in the indoor blending test is 425 (kPa). Therefore, the 28-day strength (in-room test uniaxial compressive strength) is set to 425 (kPa) as the target strength. The 7-day target strength is 142 (kPa) with a safety factor of 1 for the permissible vertical bearing capacity and 7-day strength (in-room test uniaxial compressive strength).
安定処理における添加材の添加率は、土の１００乾燥重量部に対する添加率を用いることが一般的である。本実施例で使用する３種添加材について、各添加材の添加率を表３に示す。 As the addition rate of the additive in the stabilization treatment, the addition rate relative to 100 dry parts by weight of soil is generally used. Table 3 shows the addition ratio of each additive for the three additive materials used in this example.
ここでの３種添加材の添加率は従来の研究を参考に決定した。セメント系固化材に関しては、３種添加材との強度発現の比較指標として、単一で３種添加材の合計の添加率と同じ量を添加した。 The addition rates of the three additive materials here were determined with reference to conventional research. Regarding the cement-based solidifying material, the same amount as the total addition rate of the three types of additive was added as a comparative index of strength expression with the three types of additive.
次に、試験結果について説明する。 Next, test results will be described.
＜一軸圧縮試験結果＞
図１には、無添加の場合（(1),(4),(7),(10),(13),(16)）の一軸圧縮試験結果を示す。無添加の場合には、養生日数及び混合比にかかわらず、大きな強度変化は見られず、50（kPa）以下で供試体は自立するものの、盛土としては支持力不足であることは明らかである。
<Uniaxial compression test results>
FIG. 1 shows the results of a uniaxial compression test in the case of no addition ((1), (4), (7), (10), (13), (16)). In the case of no addition, no significant change in strength is observed regardless of the number of days of curing and the mixing ratio, and although the specimen is self-supporting at 50 (kPa) or less, it is clear that the supporting capacity is insufficient as embankment. .
図２には、即日の一軸圧縮試験結果を示す。赤ぼくの混合比が上がるにつれて、一軸圧縮強度も若干上昇していることが確認できる。「黒ぼく100」と「赤ぼく100」では、2倍程度の一軸圧縮強度差が見られる。 FIG. 2 shows the uniaxial compression test results on the same day. It can be confirmed that the uniaxial compressive strength slightly increases as the mixing ratio increases. The difference in uniaxial compression strength between “Kuroboku 100” and “Akaboku 100” is about double.
さらに、セメント系固化材添加と３種添加材を比べると、ほとんど強度に差がない。これは、添加材混合後強度試験まで2〜3時間しか経過していないので含水比の低下による強度増加は見られるものの、まだ化学的反応による安定処理効果はほとんど発現していないと考えられるためである。 Furthermore, there is almost no difference in strength when the cement-based solidifying material addition and the three types of additive are compared. Since only 2-3 hours have passed until the strength test after mixing the additive, the strength increase due to a decrease in the water content ratio can be seen, but it is thought that the stabilizing treatment effect due to the chemical reaction is still hardly manifested. It is.
しかし、無添加に比較して2〜4倍の強度増加が見られており、トラフィカビリティが改善し、施工性がよくなり、締固めもかなりできると考えられる。 However, it is considered that the strength increase is 2 to 4 times that of the additive-free additive, the trafficability is improved, the workability is improved, and the compaction can be considerably performed.
図３には、7日養生の一軸圧縮試験結果を示す。全パターンにおいて３種添加材の一軸圧縮強度がセメント系固化材より大きいことが確認できる。３種添加材に関しては、「黒ぼくのみ(黒100)」でも7日養生の目標強度を達成しており、「黒ぼく20：赤ぼく80」以降において28日養生の目標強度(425kpa)を達成している。セメント系固化材に関しては「黒ぼく50：赤ぼく50」以降で目標強度(142kpa)を達成している。 In FIG. 3, the uniaxial compression test result of 7-day curing is shown. It can be confirmed that the uniaxial compressive strength of the three additive materials is higher than that of the cement-based solidified material in all patterns. With regard to the three types of additives, “Black Me Only (Black 100)” achieved the target strength for 7-day curing, and the target strength (425 kpa) for 28-day curing after “Black Me 20: Red Me 80” was achieved. Have achieved. The target strength (142 kpa) has been achieved for cement-based solidified materials since “Kuroboku 50: Akaboku 50”.
図４には、28日養生の一軸圧縮試験結果を示す。３種添加材の強度がセメント系固化材の強度をほぼ上回っている。すなわち３種添加材においては「黒ぼく100」を除いたパターンで目標強度を達成している。セメント系固化材において目標強度に達しているのは「黒ぼく10：赤ぼく90」と「赤ぼく100」である。 In FIG. 4, the uniaxial compression test result of 28-day curing is shown. The strength of the three kinds of additive is substantially higher than that of the cement-based solidified material. That is, the three kinds of additive materials achieve the target strength with a pattern excluding “Kuroboku 100”. It is “Kuroboku 10: Redboku 90” and “Redboku 100” that have reached the target strength in cement-based solidified materials.
＜六価クロム溶出試験結果＞
土壌環境基準は、土壌からの六価クロム溶出濃度が0.05（mg/l）未満を満たすように設定されている。本実施例では、目標強度を満足しつつ、この0.05（mg/l）という基準をクリアすることが目標である。
<Hexavalent chromium dissolution test results>
The soil environmental standard is set so that the elution concentration of hexavalent chromium from the soil satisfies less than 0.05 (mg / l). In the present embodiment, the goal is to satisfy the 0.05 (mg / l) standard while satisfying the target strength.
図５には、セメント系固化材（40%）の六価クロム試験結果を示す。「黒ぼく100」においては六価クロム溶出濃度が0.14（mg/l）であった。「黒ぼく50：赤ぼく50」においては若干六価クロムの溶出の抑制がみられる。「黒ぼく30：赤ぼく70」と「黒ぼく20：赤ぼく80」においては0.05（mg/l）という結果が得られた。「黒10：赤ぼく90」と「赤ぼく100」においては六価クロムが溶出しているが、土壌環境基準を下回る結果が得られた。 FIG. 5 shows the hexavalent chromium test results of cement-based solidified material (40%). In “Kuroboku 100”, the elution concentration of hexavalent chromium was 0.14 (mg / l). In “Kuroboku 50: Akaboku 50”, the elution of hexavalent chromium is slightly suppressed. A result of 0.05 (mg / l) was obtained for “Kuroboku 30: Akeboku 70” and “Kuroboku 20: Akaboku 80”. Hexavalent chromium was eluted in “Black 10: Akaboku 90” and “Akaboku 100”, but the results were below the soil environmental standards.
このように、赤ぼくの混合比が増加するにつれて六価クロム溶出量が減少している。土壌環境基準を満たすのは、余裕分を考慮すると赤ぼく混合比90以上であることから、黒ぼくが混合されると六価クロムの溶出は避けられない。 Thus, the hexavalent chromium elution amount decreases as the mixing ratio of red light increases. The soil environment standards that meet the requirements are the red-blur mixture ratio of 90 or more considering the margin, so the elution of hexavalent chromium is inevitable when black-bowl is mixed.
図６には、３種添加材（40%）の六価クロム試験結果を示す。どのパターンにおいても土壌環境基準である0.05（mg/l）を大きく下回っている。「黒ぼく100」、「黒ぼく50：赤ぼく50」、「黒ぼく30：赤ぼく70」、「黒ぼく20：赤ぼく80」において六価クロム溶出がわずかに見られるが、土壌環境基準値を下回っており、問題はない。 FIG. 6 shows the hexavalent chromium test results of the three additive materials (40%). All patterns are well below the soil environmental standard of 0.05 (mg / l). There is slight elution of hexavalent chromium in "Black Iku 100", "Black Iku 50: Red Iku 50", "Black Iku 30: Ared Iku 70", and "Black Iku 20: Aka Iboku 80". It is below the value and there is no problem.
「黒ぼく10：赤ぼく90」と「赤ぼく100」においては六価クロム溶出がまったく確認されなかった。このように、赤ぼくの混合比が増加すると六価クロム溶出量が減少していることがわかる。 No elution of hexavalent chromium was confirmed in “Kuroboku 10: Akaboku 90” and “Akaboku 100”. Thus, it can be seen that the elution amount of hexavalent chromium decreases as the mixing ratio of red light increases.
以上のように、六価クロム溶出試験でセメント系固化材を添加した場合には、六価クロムの溶出が見られ、特に黒ぼくの混合比が大きいと基準値を大きく上回る。３種添加材を添加した場合には、高炉スラグの還元作用が大きく働くため、全てのパターンにおいて土壌環境基準を満たす結果となった。 As described above, when cement-based solidifying material is added in the hexavalent chromium elution test, elution of hexavalent chromium is observed. In particular, when the mixing ratio of Kuroboku is large, the standard value is greatly exceeded. When three kinds of additives were added, the reduction effect of the blast furnace slag worked greatly, so that the soil environment standard was satisfied in all patterns.
＜まとめ＞
火山灰質粘性土（赤ぼく・黒ぼく）の混合土にセメント系固化材と高炉スラグ・消石灰・石膏の３種添加材を添加し、一軸圧縮強度と六価クロム溶出量について検討した。
<Summary>
Cement-based solidification material and blast furnace slag, slaked lime, and gypsum additive were added to the mixed soil of volcanic ash clay (red and black), and the uniaxial compressive strength and hexavalent chromium elution amount were examined.
１）赤ぼく・黒ぼく混合土の一軸圧縮強度（7日・28日養生）においてほぼ全パターンにおいて、３種添加材の一軸圧縮強度がセメント系固化材添加より大きくなった。 1) In almost all patterns in the uniaxial compressive strength (7-day and 28-day curing) of red and black mixed soil, the uniaxial compressive strength of the three additives was higher than that of the cement-based solidifying material.
２）赤ぼく・黒ぼく混合土の一軸圧縮強度（28日養生）において３種添加材については、「黒ぼく50：赤ぼく50」の混合比以上では目標強度（425（kPa）)を満足しているが、セメント系固化材においては「黒ぼく10：赤ぼく90」の混合比以上でしか満足できない。 2) With regard to the uniaxial compressive strength (cured on 28th) of red and black mixed soil, the three types of additives satisfy the target strength (425 (kPa)) above the mixing ratio of “Kuroboku 50: Akaboku 50”. However, cement solidified materials can only be satisfied when the mixing ratio is more than “Black Bo 10: Red Bo 90”.
３）赤ぼく・黒ぼくの混合土の六価クロム溶出試験結果でセメント系固化材において、土壌環境基準値を上回る溶出量が見られる。３種添加材添加においては土譲環境準値を上回る溶出は見られなかった。高炉スラグの還元作用による六価クロム溶出抑制効果が発揮され土壌環境基準が達成された。 3) Hexavalent chromium elution test results for red and black mixed soil show that the cement-based solidified material has an elution amount exceeding the soil environment standard value. When the three kinds of additives were added, no elution exceeding the soil transfer environmental standard value was observed. Soil environmental standards were achieved because the hexavalent chromium elution suppression effect by the reduction action of blast furnace slag was demonstrated.
４） ２），３）の結果から、火山灰質粘性土の場合には、安定処理効果は３種添加材の方がセメント系固化材に比較して非常に大きいことが明らかになった。 4) From the results of 2) and 3), in the case of volcanic ash cohesive soil, it became clear that the effect of stabilizing treatment is much greater for the three additives compared to the cement-based solidified material.
＜効果＞
次に、本発明の地盤改良用固化材が有する効果について以下に列挙して説明する。
<Effect>
Next, the effect which the solidification material for ground improvement of this invention has is enumerated below and demonstrated.
（１）本発明の地盤改良用固化材は、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土と混合されて火山灰質粘性土を固化する地盤改良用固化材であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合されることを特徴とする。 (1) The solidifying material for ground improvement according to the present invention is a solidifying material for ground improvement that is mixed with allophane-based volcanic ash clay containing red and black me, and solidifies the volcanic ash clay. The blast furnace slag 20 dry parts, slaked lime 10 dry parts, and gypsum 10 dry parts are blended with respect to 100 vol.
したがって、赤ぼくと黒ぼくとを含むアロフェン系の火山灰質粘性土に混練された際には、セメント系固化材と比べて少ない配合量で同程度の強度を得ることができる地盤改良用固化材となる。 Therefore, when kneaded into allophane-based volcanic ash clay containing red and black, solidified material for ground improvement that can obtain the same strength with less compounding amount than cement-based solidified material. It becomes.
（２）また、本発明の地盤改良土は、アロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とが混練されて水和反応を生じて形成される地盤改良土であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材が添加される。 (2) Further, the ground improvement soil of the present invention is a ground improvement soil formed by kneading an allophane-based volcanic ash clay and a solidifying material for ground improvement to cause a hydration reaction, The ground improvement solidifying material in which 20 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of gypsum are added to 100 parts by weight of volcanic ash clay.
したがって、アロフェン系の火山灰質粘性土に混練されて、セメント系固化材と比べて少ない地盤改良用固化材の添加量で同程度の強度を有する地盤改良土となる。 Therefore, the ground improvement soil which is kneaded with the allophane type volcanic ash clay and has the same level of strength as the addition amount of the ground improvement solidifying material is smaller than the cement type solidifying material.
（３）さらに、火山灰質粘性土は、赤ぼくと黒ぼくを含んだ場合でも、地盤改良用固化材と混練された際に、必要な強度を確保できるうえに、六価クロムの溶出量の少ない地盤改良土となる。 (3) Furthermore, the volcanic ash cohesive soil can secure the required strength when kneaded with the solidification material for ground improvement even when it contains red and black me, and the elution amount of hexavalent chromium Less ground improvement soil.
すなわち、実施例３の図４及び図６に示したように、黒ぼくに対して赤ぼくを所定量以上混ぜ合わせることで、強度確保を達成しつつ、六価クロム抑制をも達成することができる。 That is, as shown in FIG. 4 and FIG. 6 of Example 3, it is possible to achieve hexagonal chromium suppression while achieving strength securing by mixing a predetermined amount or more of red me with black me. it can.
（４）そして、火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであれば、必要な強度を確保できるため、表層改良深さを浅くすることができる。 (4) And if volcanic ash cohesive soil is a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more, the required strength can be ensured, so the surface improvement depth is shallow. can do.
つまり、従来のセメント系固化材の場合には、「黒ぼく１０：赤ぼく９０」の混合比以上でしか必要強度を満足できないが、地盤改良用固化材としての３種添加材の場合には、「黒ぼく５０：赤ぼく５０」の混合比以上であれば必要強度を満足できる。 In other words, in the case of the conventional cement-based solidified material, the required strength can be satisfied only at a mixing ratio of “Black Boku 10: Red Boku 90” or more, but in the case of the three additive materials as the solidified material for ground improvement. The required strength can be satisfied if the mixing ratio is greater than or equal to “Black Bok 50: Red Bok 50”.
このことは、実際の地盤で考えると、上層の黒ぼくに対する下層の赤ぼくの混合比を小さくできることを意味するから、表層改良深さを浅くできることになる。 This means that when the actual ground is considered, the mixing ratio of the lower layer red to the upper layer black can be reduced, so that the surface layer improvement depth can be reduced.
（５）また、本発明の地盤改良方法は、アロフェン系の火山灰質粘性土と地盤改良用固化材とを混練する地盤改良方法であって、アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材を混入し、撹拌することを特徴とする。 (5) Moreover, the ground improvement method of the present invention is a ground improvement method for kneading allophane-based volcanic ash clay and solidifying material for ground improvement, and for 100 dry parts by weight of allophane-based volcanic ash clay. The ground improvement solidifying material containing 20 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of gypsum is mixed and stirred.
したがって、アロフェン系の火山灰質粘性土に混練されて、セメント系固化材と比べて少ない地盤改良用固化材の添加量で同程度の強度を有する地盤改良土を造成できる。 Therefore, the ground improvement soil which is knead | mixed in allophane type volcanic ash clay and has the same degree of strength can be created with the addition amount of the ground improvement solidification material which is less than the cement type solidification material.
（６）さらに、火山灰質粘性土は、赤ぼくと黒ぼくを含んだ場合でも、地盤改良用固化材と混練された際に、必要な強度を確保できるうえに、六価クロムの溶出量の少ない地盤改良土を造成できる。 (6) Furthermore, even when volcanic ash cohesive soil contains red and black me, when it is kneaded with the solidification material for ground improvement, the necessary strength can be secured and the elution amount of hexavalent chromium can be reduced. Less ground improvement soil can be created.
すなわち、実施例３の図４及び図６に示したように、黒ぼくに対して赤ぼくを所定量以上混ぜ合わせることで、強度確保を達成しつつ、六価クロム抑制をも達成することができる。 That is, as shown in FIG. 4 and FIG. 6 of Example 3, it is possible to achieve hexagonal chromium suppression while achieving strength securing by mixing a predetermined amount or more of red me with black me. it can.
（７）そして、火山灰質粘性土は、黒ぼく５０乾燥重量部に対して、赤ぼく５０乾燥重量部以上を混合したものであれば、必要な強度を確保できるため、表層改良深さを浅くすることができる。 (7) And if volcanic ash cohesive soil is a mixture of 50 dry parts by weight or more and 50 dry parts by weight or more, the required strength can be secured, so the depth of surface improvement is shallow. can do.
つまり、従来のセメント系固化材の場合には、「黒ぼく１０：赤ぼく９０」の混合比以上でしか必要強度を満足できないが、地盤改良用固化材としての３種添加材の場合には、「黒ぼく５０：赤ぼく５０」の混合比以上であれば必要強度を満足できる。 In other words, in the case of the conventional cement-based solidified material, the required strength can be satisfied only at a mixing ratio of “Black Boku 10: Red Boku 90” or more, but in the case of the three additive materials as the solidified material for ground improvement. The required strength can be satisfied if the mixing ratio is greater than or equal to “Black Bok 50: Red Bok 50”.
このことは、実際の地盤で考えると、上層の黒ぼくに対する下層の赤ぼくの混合比を小さくできることを意味するから、表層改良深さを浅くできることになる。 This means that when the actual ground is considered, the mixing ratio of the lower layer red to the upper layer black can be reduced, so that the surface layer improvement depth can be reduced.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiments or examples, and the gist of the present invention is not deviated. Design changes are included in the present invention.
建物を構築する際に行う地盤支持力の改良や、不同沈下の防止や、液状化の防止などに利用することができる。 It can be used to improve the ground support force when building a building, prevent uneven settlement, and prevent liquefaction.
Claims (2)
前記アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材が添加され、
前記火山灰質粘性土は、黒ぼく３０乾燥重量部に対して赤ぼくの乾燥重量部が７０乾燥重量部の混合比から、黒ぼく１０乾燥重量部に対して赤ぼくの乾燥重量部が９０乾燥重量部の混合比であることを特徴とする地盤改良土。 A ground improvement soil formed by kneading allophane volcanic ash cohesive soil including red and black and kneaded solidification material for ground improvement and causing hydration reaction,
A solidification material for ground improvement, in which 20 dry parts by weight of blast furnace slag, 10 dry parts by weight of slaked lime, and 10 dry parts by weight of gypsum are added to 100 dry parts by weight of the allophane-based volcanic ash clay is added. ,
The volcanic ash cohesive soil has a dry ratio of 70 parts by weight of dry red to 30 parts by weight of black dry, and 90 parts by weight of dry red by 10 parts by weight of black. Ground improvement soil characterized by a mixing ratio of parts by weight.
黒ぼく３０乾燥重量部に対して赤ぼくの乾燥重量部が７０乾燥重量部の混合比から、黒ぼく１０乾燥重量部に対して赤ぼくの乾燥重量部が９０乾燥重量部の混合比の前記火山灰質粘性土に、
前記アロフェン系の火山灰質粘性土１００乾燥重量部に対して、高炉スラグ２０乾燥重量部と、消石灰１０乾燥重量部と、石膏１０乾燥重量部と、が配合された地盤改良用固化材を混入し、攪拌することを特徴とする地盤改良方法。 A ground improvement method for kneading allophane volcanic ash cohesive soil including red and black me and solidification material for ground improvement,
From the mixing ratio of 70 parts by weight of dry weight of red to 30 parts by weight of black, the dry ratio of 90 parts by weight of red to 10 parts by weight of black In volcanic ash clay
A ground improvement solidifying material containing 20 parts by weight of blast furnace slag, 10 parts by weight of slaked lime, and 10 parts by weight of gypsum is mixed with 100 parts by weight of allophane-based volcanic ash clay. The ground improvement method characterized by stirring.
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