JP6363988B2 - セメントミルクの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は，セメントに水や分散剤を混練するセメントミルクの製造方法，及びセメントミルクの製造装置に関する。具体的に説明すると，本発明は，セメントに水及び分散剤を添加する工程に特徴を有するものであり，従来よりも少ない分散剤の投入量でセメントミルクの流動性を十分に高めることを可能とし，その結果，廃泥及び排出残土の削減を実現する。

従来から，掘削機によって掘削した地盤にセメントミルクを流し込んでソイルセメント壁を造成するＳＭＷ工法（Soil Mixing Wall工法）が知られている。このＳＭＷ工法では一般的に，工事現場にてセメントに水などを混練してセメントミルクを生成し，生成したセメントミルクを掘削機に供給して，掘削機のスクリューの先端からセメントミルクを地中に流し込み，地中でセメントミルクを固化させてソイルセメント壁を形成する。

また，ソイルセメント壁の施工性や耐久性を向上させるためには，セメントミルクの中の単位水量（セメントに対する水の割合）を減らすことが有効である。しかしながら，セメントミルクの単位水量を減少させると，セメントミルクの流動性が低下し，作業性を損なうことが知られている。そのため，セメントミルクの単位水量を減少させつつも，セメントミルクの効率的な作業性を確保するために，セメント粒子を分散させる働きを持つ分散剤を使用することが一般的である（特許文献１など）。分散剤は，セメントミルクの中に投入されることで，セメントミルクの流動性を向上させる効果がある。

特開２０１４−７０００９号公報

ここで，図５には，ＳＭＷ工法に利用される従来のセメントミルクの製造装置が示されている。図５に示されるように，従来の装置では，水槽に貯留されている水がプラントミキサーに供給される。また，プラントミキサーには，セメントサイロからセメント供給されるとともに，ベントナイトサイロからベントナイトが供給される。このため，プラントミキサーにおいて，水，セメント，及びベントナイトが混練されて，セメントミルクが生成される。また，プラントミキサーで生成されたセメントミルクは，アジテーターに供給されて，低速で撹拌することによって固化を防止しつつ一時的に貯留される。また，このアジテーターの中に，液状の主剤と粉状の助剤とからなる分散剤が投入されて，セメントミルクとともに撹拌される。そして，分散剤を含むセメントミルクが，注入ポンプを通じて掘削機へと提供される。このように，従来の装置においては，水とセメントとを混練してセメントミルクを生成した後に，このセメントミルクに対して分散剤を撹拌することとしていた。

しかしながら，ある程度粘性の高いセメントミルクに分散剤を直接投入すると，分散剤がセメントミルクの液相中に溶けにくいことから，分散剤によるセメントミルク粒子の分散効果を十分に発揮できないと考えられる。特に，分散剤に粉状の助剤などが含まれる場合，粘性の高いセメントミルクにこの助剤を均等に拡散させることは困難であった。さらに，図５に示されるように，撹拌翼が低速で回転するアジテーター内においては，分散剤がセメントミルクに拡散しにくく，均等なスラリーを得ることは困難であると考えられる。

上記のように，本発明者らは，従来の装置では分散剤がセメントミルクに均等に拡散されていない可能性があることに気が付き，このような問題を解決するための手段について検討を行った。つまり，本発明は，少量の分散剤をセメントミルクに均等に拡散させ，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントミルクが固化したセメントソイル壁の強度を維持することを解決課題とする。

本発明の発明者は，上記課題の解決手段について鋭意検討した結果，水と分散剤を予め混合しておくための撹拌混合機を新たに設けて，この撹拌混合機によって水と分散剤を混合した溶液を得た後に，この溶液を既存の撹拌混合機に供給してセメントと混練することにより，分散剤が均等に拡散したセメントミルクを製造することができるという知見を得た。そして，本発明者らは，上記知見に基づけば従来の課題を解決できることに想到し，本発明を完成させた。具体的に説明すると，本発明は以下の工程・構成を有する。

本発明の第１の側面は，セメントに水及び分散剤を含む材料を混練してセメントミルクを製造する方法に関する。セメントミルクの製造方法は，第１の撹拌混合機（分散剤ミキサー）に水及び分散剤を供給して混合し分散剤溶液を得る第１工程と，第２の撹拌混合機（プラントミキサー）にセメント及び分散剤溶液を供給して混練しセメントミルクを得る第２工程とを含む。なお，第１の撹拌混合機にはセメントは投入しない。本発明のように，予め分散剤を水に溶かした溶液を生成し，この溶液をセメントと混練することで，分散剤がセメントミルクに拡散しやすくなるため，流動性の高いセメントミルクを得ることができる。また，このようにしてセメントミルクの流動性を高めても，セメントミルクの単位水量が増加することはないため，ソイルセメント壁の施工性や耐久性を維持することができる。

本発明の製造方法において，分散剤は，液状の主剤及び粉状の助剤を含むものであることが好ましい。このように，分散剤に粉状の助剤が含まれる場合，従来の方法では，特に分散剤がセメントミルク中に拡散しにくいものであった。これに対して，本発明の製造方法では，分散剤と水を予め混合するため，分散剤に粉状の助剤が含まれる場合であっても，この分散剤をセメントミルクに均一に拡散させることが可能となる。

本発明の製造方法において，第２工程では，第２の撹拌混合機に，さらにベントナイトを供給して混練することが好ましい。このようにセメントミルクにさらにベントナイトの混練することで，セメントミルクの粘性が向上するため，ソイルセメント壁の止水性を向上させることができる。また，第１の撹拌混合機ではなく第２の撹拌混合機にベントナイトを供給することで，分散剤の拡散性を高めることができる。

本発明の製造方法において，第１工程では，第１の撹拌混合機により水及び分散剤を３０秒以上（特に１分以上）混合することが好ましい。このように，水と分散剤を３０秒以上混合することで分散剤をほぼ完全に溶解させることができる。

続いて，本発明に係るセメントミルクの製造方法の他の実施形態について説明する。本実施形態においては，分散剤には，液状の主剤及び粉状の助剤が含まれる。第１の工程では，第１の撹拌混合機（分散剤ミキサー）に，水と，主剤及び助剤のいずれか一方とを供給して混合し，分散剤溶液を得る。第２の工程では，第２の撹拌混合機（プラントミキサー）にセメント及び分散剤溶液を供給して混練し，セメントミルクを得る。さらに，第３の工程では，第３の撹拌混合機（アジテーター）に，セメントミルクと，主剤及び助剤のいずれか他方とを供給して混練する。特に，第１の撹拌混合機には，粉状の助剤を供給し，第３の撹拌混合機には，液状の助剤を供給することが好ましい。このように，主剤と助剤のいずれか一方を第１の撹拌混合機に供給して水と混合する実施形態であっても，セメントミルクに対する分散剤の拡散性を高める効果を期待できる。

本発明の第２の側面は，セメントに水及び分散剤を含む材料を混練してセメントミルクを製造する装置に関する。本発明に係るセメントミルクの製造装置は，水及び分散剤を混練して分散剤溶液を得る第１の撹拌混合機（分散剤ミキサー）と，この第１の撹拌混合機によって得られた分散剤溶液とセメントを混練してセメントミルクを得る第２の撹拌混合機（プラントミキサー）とを備える。

続いて，本発明に係るセメントミルクの製造装置の他の実施形態について説明する。本実施形態においては，分散剤には，液状の主剤及び粉状の助剤が含まれる。第１の撹拌混合機（分散剤ミキサー）は，水と，主剤及び助剤のいずれか一方とを混合して分散剤溶液を得る。第２の撹拌混合機（プラントミキサー）は，第１の撹拌混合機によって得られた分散剤溶液とセメントを混練してセメントミルクを得る。さらに，第３の撹拌混合機（アジテーター）を備え，第３の撹拌混合機では，第２の撹拌混合機によって得られたセメントミルクと，主剤及び助剤のいずれか一方とを混練する。特に，第１の撹拌混合機には，粉状の助剤を供給し，第３の撹拌混合機には，液状の助剤を供給することが好ましい。

本発明によれば，少量の分散剤をセメントミルクに均等に拡散させ，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントミルクが固化したセメントソイル壁の強度を維持することができる。

図１は，第１の実施形態に係るセメントミルクの製造装置の構成例を示している。 図２は，第２の実施形態に係るセメントミルクの製造装置の構成例を示している。 図３は，第３の実施形態に係るセメントミルクの製造装置の構成例を示している。 図４は，本発明の第１〜第３の実施形態に係るセメントミルクの製造方法と従来の製造方法を比較したフロー図である。 図５は，従来のセメントミルクの製造装置の構成例を示している。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。

［第１の実施形態］
図１は，本発明の第１の実施形態に係るセメントミルクの製造装置を示している。図１に示されるように，製造装置は，分散剤溶液生成部１０と，セメントミルク生成部２０と，セメントミルク供給部３０を有している。

分散剤溶液生成部１０は，セメントに混練する前に，分散剤と水とを混合して分散剤溶液を生成する部位である。分散剤溶液生成部１０は，水槽１１と，主剤タンク１２と，助剤貯蔵部１３と，分散剤ミキサー１４（第１の撹拌混合機）を備える。水槽１１には水が蓄えられており，水槽１１内の水は水供給路１１ａを通じて分散剤ミキサー１４に供給される。また，主剤タンク１２には液状の主剤が貯留されており，主剤タンク１２内の主剤は主剤供給路１２ａを通じて分散剤ミキサー１４に供給される。また，助剤貯蔵部１３には，一定量毎に袋詰された粉状の助剤が載置されている。助剤は，例えば人手によって分散剤ミキサー１４の中に投入される。分散剤ミキサー１４は，水，主剤，及び助剤を撹拌混合し，主剤と助剤からなる分散剤を水に溶解させた分散剤溶液を生成する。分散剤ミキサー１４は，公知のミキサーを用いることができ，例えば複数の攪拌翼を高速で回転させる２軸強制練ミキサーなどを採用すればよい。

上記のように，分散剤は，液状の主剤と粉状の助剤を混合して生成するものであることが好ましい。主剤としては，公知の液状のセメント分散剤を用いることができる。主剤の組成は特に限定されないが，例えば，アクリル酸アルカリ金属塩や，特開２０００−１６９２０９号公報に開示されたポリカルボン酸系低分子量重合体を含有するセメント分散剤，特開２０１３−１３９３６９号公報に開示されたアクリル酸アルカリ土類金属塩を含有するセメント分散剤を採用することができる。また，助剤としては，公知の粉状の石灰や粘土鉱物などを用いることができる。例えば，助剤は，アルカリ金属炭酸塩であることが好ましく，具体的には，炭酸ナトリウム，炭酸水素ナトリウム，炭酸カリウム，炭酸水素カリウムなどの一種又は二種以上を混合して用いることができる。特に，性能や取扱いの面から，助剤としては炭酸ナトリウムを用いることが好ましい。ただし，ここに挙げた主剤と助剤は一例であり，本発明はこれらの例に限定されるものではない。

分散剤ミキサー１４に投入する水，主剤，及び助剤の量は，施工現場の土質などの諸条件に応じて適宜計量することとすればよい。例えば，助剤の添加量は，主剤との重量比において，１００％〜２００％，１１０％〜１８０％，又は１２０％〜１５０％とすればよい。また，水及び主剤の添加量は，水供給路１１ａ及び主剤供給路１２ａに自動計量機を設けて，自動的に計量することもできる。また，分散剤ミキサー１４においては，水，主剤，及び助剤を一定時間以上撹拌させて，主剤及び助剤を完全に水に溶解させることが好ましい。例えば，分散剤ミキサー１４による撹拌時間は，３０秒以上であることが好ましく，１分以上又は５分以上であることが特に好ましい。

上記のようにして分散剤溶液生成部１０で生成された分散剤溶液は，分散剤溶液供給路１４ａを通じて，セメントミルク生成部２０を構成するプラントミキサー２３（第２の撹拌混合機）に供給される。

セメントミルク生成部２０は，セメントに分散剤溶液とベントナイトを投入して混練し，スラリー状のセメントミルクを生成する部位である。セメントミルク生成部２０は，セメントサイロ２１と，ベントナイトサイロ２２と，プラントミキサー２３を備える。セメントサイロ２１はセメントを撹拌しながら貯留しており，セメントサイロ２１内のセメントはセメント供給路２１ａを通じてプラントミキサー２３に供給される。ベントナイトサイロ２２にはベントナイトが貯留されており，ベントナイトサイロ２２内のベントナイトはベントナイト供給路２２ａを通じてプラントミキサー２３に供給される。なお，本発明において，セメントとベントナイトは，従来公知のものを利用することができる。プラントミキサー２３は，セメント，ベントナイト，及び分散剤溶液を撹拌混合し，スラリー状のセメントミルクを生成する。プラントミキサー２３は，分散剤ミキサー１４と同様に，公知のミキサーを用いることができ，例えば複数の攪拌翼を高速で回転させる２軸強制練ミキサーなどを採用すればよい。このように，本発明では，分散剤と水とを混合して溶液を生成した後に，この分散剤溶液をセメントに加えるという手順にてセメントミルクを生成する。これにより，後述する実施例において実証されたとおり，水とセメントとを混練してセメントミルクを生成した後に分散剤を添加する従来の工法と比較して，本発明の工法によれば，セメントミルクの混練直後の流動性を高めることができ，しかもセメントミルクが固化してから所定期間経過した後のセメントソイル壁の強度を維持することが可能である。

上記のようにしてセメントミルク生成部２０で生成されたセメントミルクは，セメントミルク供給路２３ａを通じて，セメントミルク供給部３０を構成するアジテーター３１（第３の撹拌混合機）に供給される。

セメントミルク供給部３０は，スラリー状のセメントミルクが固化しないように緩やかに撹拌しながら保持しつつ，一定量のセメントミルクを掘削機などの外部装置に供給する部位である。セメントミルク供給部３０は，アジテーター３１と注入ポンプ３２を備える。アジテーター３１には，プラントミキサー２３によって混練されたセメントミルク（セメント，水，主剤・助剤からなる分散剤，及びベントナイトを含む）が供給され，これを撹拌しながら保持する。アジテーター３１は，一又は複数の攪拌翼を有しており，この攪拌翼の回転数は分散剤ミキサー１４やプラントミキサー２３と比較して低く設定されている。アジテーター３１で保持されているセメントミルクは，吸入路３１ａを通じて注入ポンプ３２によって吸入される。注入ポンプ３２は，アジテーター３１から吸入したセメントミルクを注出口（図示略）を介して掘削機などの外部装置へと供給する。注入ポンプ３２としては，公知のポンプを利用することができる。このようにして製造されたセメントミルクは，ＳＭＷ工法などにおいて好適に利用可能である。

［第２の実施形態］
続いて，図２を参照して，本発明に係るセメントミルクの製造装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態については，上述した第１の実施形態と同じ構成については説明を省略し，第１の実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

図２に示されるように，第２の実施形態に係る装置は，第１の実施形態に係る装置と基本的な構成は同じである。ただし，第２の実施形態では，分散剤の主剤と助剤のうち，主剤のみが分散剤ミキサー１４に供給されており，助剤はアジテーター３１に供給されている。このように，主剤と水を分散剤ミキサー１４において混合して分散剤溶液を生成し，この分散剤溶液をプラントミキサー２３においてセメントとベントナイトに加えて混練してセメントミルクを生成した後に，アジテーター３１においてセメントミルクに助剤を加えて撹拌混合することも可能である。このような構成においても，少なくとも主剤がセメントミルク内において均一に拡散する効果が期待できる。

［第３の実施形態］
続いて，図３を参照して，本発明に係るセメントミルクの製造装置の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態については，上述した第１の実施形態と同じ構成については説明を省略し，第１の実施形態と異なる点を中心に説明を行う。

図３に示されるように，第３の実施形態に係る装置は，第１の実施形態に係る装置と基本的な構成は同じである。ただし，第３の実施形態では，分散剤の主剤と助剤のうち，粉状の助剤のみが分散剤ミキサー１４に供給されており，液状の主剤は主剤供給路１２ａを通じてアジテーター３１に供給されている。このように，まず粉状の助剤と水を分散剤ミキサー１４において混合して分散剤溶液を生成し，この分散剤溶液をプラントミキサー２３においてセメントとベントナイトに加えて混練してセメントミルクを生成した後に，アジテーター３１においてセメントミルクに液状の主剤を加えて撹拌混合することも可能である。このような構成においては，粉状の助剤を水と混合させて溶液とした後に，セメントと混練することができるため，粉状のままの助剤をセメント又はセメントミルクに直接加える場合（例えば第２の実施形態）と比較して，セメントミルク内における助剤の拡散性を高めることができる。

［各資材の計量順序例］
図４は，上述した本発明の第１の実施形態から第３の実施形態と従来の工程との違いを，各資材の計量順によって示したフロー図である。図４及び図５に示されるように，従来のセメントミルクの製造工程では，（１）水を計量して水槽からプラントミキサーへと供給し，（２）ベントナイトを計量してベントナイトサイロからプラントミキサーへと供給し，（３）セメントを計量してセメントサイロからプラントミキサーへと供給して，これらを混練したセメントミルクを生成し，このセメントミルクをアジテーターへと供給する。その後，（４）主剤を計量して主剤タンクからアジテーターへと供給し，（５）助剤を計量してアジテーターへと供給して，これらからなる分散剤とセメントミルクを混練することとしていた。

これに対して，本発明の第１の実施形態では，図４及び図１に示されるように，（１）水を計量して水槽から分散剤ミキサーへと供給し，（２）主剤を計量して主剤タンクから分散剤ミキサーへと供給し，（３）助剤を計量して分散剤ミキサーへと供給して，これらを混合した分散剤溶液を生成し，この分散剤溶液をプラントミキサーへと供給する。その後，（４）ベントナイトを計量してベントナイトサイロからプラントミキサーへと供給し，（５）セメントを計量してセメントサイロからプラントミキサーへと供給して，ベントナイト，セメント，及び分散剤溶液を混練したセメントミルクを生成する。これにより，本発明の第１の実施形態によれば，従来工法と比較して，セメントミルク内における分散剤の拡散性を高めることができる。

また，本発明の第２の実施形態では，図４及び図２に示されるように，（１）水を計量して水槽から分散剤ミキサーへと供給し，（２）主剤を計量して主剤タンクから分散剤ミキサーへと供給して，これらを混合した分散剤溶液を生成し，この分散剤溶液をプラントミキサーへと供給する。その後，（３）ベントナイトを計量してベントナイトサイロからプラントミキサーへと供給し，（４）セメントを計量してセメントサイロからプラントミキサーへと供給して，ベントナイト，セメント，及び分散剤溶液（水及び主剤）を混練したセメントミルクを生成し，このセメントミルクをアジテーターへと供給する。最後に，（５）助剤を計量してアジテーターへと供給して，セメントミルクと助剤とを混練する。これにより，本発明の第２の実施形態によれば，従来工法と比較して，セメントミルク内における主剤の拡散性を高めることができる。

また，本発明の第３の実施形態では，図４及び図３に示されるように，（１）水を計量して水槽から分散剤ミキサーへと供給し，（２）助剤を計量して分散剤ミキサーへと供給して，これらを混合した分散剤溶液を生成し，この分散剤溶液をプラントミキサーへと供給する。その後，（３）ベントナイトを計量してベントナイトサイロからプラントミキサーへと供給し，（４）セメントを計量してセメントサイロからプラントミキサーへと供給して，ベントナイト，セメント，及び分散剤溶液（水及び助剤）を混練したセメントミルクを生成し，このセメントミルクをアジテーターへと供給する。最後に，（５）主剤を計量して主剤タンクからアジテーターへと供給して，セメントミルクと主剤とを混練する。これにより，本発明の第３の実施形態によれば，従来工法と比較して，セメントミルク内における助剤の拡散性を高めることができる。

続いて，本発明に係る製造装置あるいは製造方法により製造されたセメントミルクの有効性を，実施例に基づいて説明する。特に以下では，第１の実施形態の実施例について説明を行う。

表１は，本発明の製造方法に従って製造したセメントミルクの実施例１と，従来の製造方法に従って製造したセメントミルクの比較例１について，配合表，製造工程，及び実験結果を示している。

上記表１に示されるように，実施例１のセメントミルクと比較例１のセメントミルクは，共に同一の配合とし，分散剤を投入する工程のみを異ならせた。すなわち，実施例１と比較例１では，共に，セメント２５０ｋｇ／ｍ^３，ベントナイト５ｋｇ／ｍ^３，及び対セメント体積比２２６％の水に加えて，液状の主剤４ｋｇ／ｍ^３及び粉状の助剤５ｋｇ／ｍ^３からなる分散剤（ＭＦ）を混合して練り上げたセメントミルクを，試料土に対する体積比において注入率６５％で注入した。分散剤の主剤としてはアクリル酸アルカリ金属塩を用い，助剤としては炭酸ナトリウムを用いた。なお，分散剤の“ＭＦ”とは出願人が定めた識別符号である。また，試料土は関東ロームであり，その湿潤密度は１．７９８ｇ／ｃｍ^３であり，含水率は２９．８％であった。また，セメント系固化材としては，株式会社デイ・シイ製のネオセラメントＳＳを用いた。

実施例１では，水と分散剤（主剤及び助剤を含む）を分散剤ミキサーにおいて３０秒以上混合して分散剤溶液を生成し，その分散剤溶液，セメント，及びベントナイトをプラントミキサーにおいて１分以上混練してセメントミルクを生成し，このセメントミルクを試料土に注入して３分以上混練した後に固化させ，ソイルセメント壁を造成した。これ対して，比較例１では，水，セメント，及びベントナイトをプラントミキサーにおいて１分以上混練してセメントミルクを生成し，このセメントミルク及び分散剤（主剤及び助剤を含む）をアジテーターにおいて撹拌混合し，このセメントミルクを試料土に注入して３分以上混練した後に固化させ，ソイルセメント壁を造成した。

実施例１及び比較例１のセメントミルクについて，混練直後と６０分経過後における試料のシリンダーフロー値（ｍｍ）を測定した。シリンダーフロー値は，ＮＥＸＣＯ試験法３１３に準拠した試験器具を使用して測定し，シリンダーの内径と高さは８０ｍｍであるため試料の容量は４０２ｃｃであった。シリンダーフロー値は，数値が大きいほど流動性が高いことを意味する。実施例１と比較例１のシリンダーフロー値を比較すると，実施例１の方が，混練直後と６０分経過後の両時点において，比較例よりも流動性が優れていることがわかる。これにより，分散剤の投入順序が，セメントミルクのフロー値に顕著な影響を与えることが実証された。また，実施例１及び比較例１のソイルセメント壁について，施工後７日後と１４日後における圧縮強度を測定した。実施例１と比較例１の圧縮強度を比較すると，実施例１は，上述のとおりセメントミルクの流動性が高いにも関わらず，比較例１と変わらない強度を維持できることがわかる。これにより，予め分散剤と水を混合することにより，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントソイル壁の強度を維持できることが確認された。また，実施例１では，セメントミルク内において分散剤を均等に拡散することができ，従来よりも少ない分散剤の投入量で順分な効果を発揮することが可能であると考えられ，経済的にも有利であるといえる。

表２は，本発明の製造方法に従って製造したセメントミルクの実施例２と，従来の製造方法に従って製造したセメントミルクの比較例２について，配合表，製造工程，及び実験結果を示している。

実施例２と比較例２では，共に，セメント１８０ｋｇ／ｍ^３，ベントナイト５ｋｇ／ｍ^３，及び対セメント体積比１８８％の水に加えて，液状の主剤４ｋｇ／ｍ^３及び粉状の助剤５ｋｇ／ｍ^３からなる分散剤（ＭＦ）を混合して練り上げたセメントミルクを，試料土に対する体積比において注入率４０％で注入した。分散剤の主剤としてはアクリル酸アルカリ金属塩を用い，助剤としては炭酸ナトリウムを用いた。また，試料土は細砂であり，その湿潤密度は１．７８２ｇ／ｃｍ^３であり，含水率は２３．８％であった。また，セメント系固化材としては，高炉セメントＢ種を用いた。

実施例２及び比較例２は，それぞれ実施例１及び比較例１と同様の工程でソイルセメント壁を造成した。

実施例２及び比較例２のセメントミルクについて，混練直後と６０分経過後における試料のシリンダーフロー値（ｍｍ）を測定した。実施例２と比較例２のシリンダーフロー値を比較すると，実施例２の方が，混練直後と６０分経過後の両時点において，比較例よりも流動性が優れていることがわかる。特に，実施例２は，混練直後の流動性が比較例２と比較して大幅に高いものであった。これにより，分散剤の投入順序が，セメントミルクのフロー値に顕著な影響を与えることが実証された。また，実施例２及び比較例２のソイルセメント壁について，施工後７日後と１４日後における圧縮強度を測定した。実施例２と比較例２の圧縮強度を比較すると，実施例２は，上述のとおりセメントミルクの流動性が高いにも関わらず，基準値を超える十分な強度を維持できることがわかる。これにより，予め分散剤と水を混合することにより，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントソイル壁の強度を維持できることが確認された。また，実施例２は，従来よりも少ない分散剤の投入量で順分な効果を発揮することが可能であり，経済的にも有利である。

表３は，本発明の製造方法に従って製造したセメントミルクの実施例３と，従来の製造方法に従って製造したセメントミルクの比較例３について，配合表，製造工程，及び実験結果を示している。

実施例３と比較例３では，共に，セメント１８０ｋｇ／ｍ^３，ベントナイト５ｋｇ／ｍ^３，及び対セメント体積比１８８％の水に加えて，液状の主剤４ｋｇ／ｍ^３及び粉状の助剤５ｋｇ／ｍ^３からなる分散剤（ＭＦ）を混合して練り上げたセメントミルクを，試料土に対する体積比において注入率４０％で注入した。分散剤の主剤としてはアクリル酸アルカリ金属塩を用い，助剤としては炭酸ナトリウムを用いた。また，試料土はシルトであり，その湿潤密度は１．７１５ｇ／ｃｍ^３であり，含水率は３７．０％であった。また，セメント系固化材としては，高炉セメントＢ種を用いた。

実施例３及び比較例３は，それぞれ実施例１及び比較例１と同様の工程でソイルセメント壁を造成した。

実施例３及び比較例３のセメントミルクについて，混練直後と６０分経過後における試料のシリンダーフロー値（ｍｍ）を測定した。実施例３と比較例３のシリンダーフロー値を比較すると，実施例３の方が，混練直後と６０分経過後の両時点において，比較例よりも流動性が顕著に優れていることがわかる。これにより，分散剤の投入順序が，セメントミルクのフロー値に顕著な影響を与えることが実証された。また，実施例３及び比較例３のソイルセメント壁について，施工後７日後と１４日後における圧縮強度を測定した。実施例３と比較例３の圧縮強度を比較すると，実施例３は，上述のとおりセメントミルクの流動性が高いにも関わらず，基準値を超える十分な強度を維持できることがわかる。これにより，予め分散剤と水を混合することにより，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントソイル壁の強度を維持できることが確認された。また，実施例３は，従来よりも少ない分散剤の投入量で順分な効果を発揮することが可能であり，経済的にも有利である。

表４は，本発明の製造方法に従って製造したセメントミルクの実施例４と，従来の製造方法に従って製造したセメントミルクの比較例４について，配合表，製造工程，及び実験結果を示している。

実施例４と比較例４では，共に，セメント２５０ｋｇ／ｍ^３，ベントナイト５ｋｇ／ｍ^３，及び対セメント体積比２８６％の水に加えて，液状の主剤１０ｋｇ／ｍ^３及び粉状の助剤１５ｋｇ／ｍ^３からなる分散剤（ＭＦ）を混合して練り上げたセメントミルクを，試料土に対する体積比において注入率８０％で注入した。分散剤の主剤としてはアクリル酸アルカリ金属塩を用い，助剤としては炭酸ナトリウムを用いた。また，試料土は粘性土であり，その湿潤密度は１．７７７ｇ／ｃｍ^３であり，含水率は２９．８％であった。また，セメント系固化材としては，高炉セメントＢ種を用いた。

実施例４及び比較例４は，それぞれ実施例１及び比較例１と同様の工程でソイルセメント壁を造成した。

実施例４及び比較例４のセメントミルクについて，混練直後と６０分経過後における試料のシリンダーフロー値（ｍｍ）を測定した。実施例４と比較例４のシリンダーフロー値を比較すると，実施例４の方が，混練直後と６０分経過後の両時点において，比較例よりも流動性が優れていることがわかる。特に，実施例４は，混練直後の流動性が比較例４と比較して大幅に高いものであった。これにより，分散剤の投入順序が，セメントミルクのフロー値に顕著な影響を与えることが実証された。また，実施例４及び比較例４のソイルセメント壁について，施工後７日後と１４日後における圧縮強度を測定した。実施例４と比較例４の圧縮強度を比較すると，実施例４は，上述のとおりセメントミルクの流動性が高いにも関わらず，比較例４と変わらない強度を維持できることがわかる。これにより，予め分散剤と水を混合することにより，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントソイル壁の強度を維持できることが確認された。また，実施例４は，従来よりも少ない分散剤の投入量で順分な効果を発揮することが可能であり，経済的にも有利である。

以上のとおり，実施例１から実施例４を通じて，試料土の土質やセメント系固化材の種類が変わった場合であっても，本発明の効果を発揮できることが確認された。すなわち，予め分散剤と水を混合しておくことにより，どのような種類の土壌や固化材に対しても，セメントミルクの流動性を高めつつ，セメントソイル壁の強度を維持できることがわかった。

以上，本願明細書では，本発明の内容を具体的に表現するために，本発明の実施形態及び実施例の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態や実施例に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。

本発明は，ＳＭＷ工法を実施する現場などで利用することのできるセメントミルクの製造方法や製造装置に関する。従って，本発明は，土木・建築業において好適に利用し得る。

１０…分散剤溶液生成部
１１…水槽
１２…主剤タンク
１３…助剤貯蔵部
１４…分散剤ミキサー（第１の撹拌混合機）
２０…セメントミルク生成部
２１…セメントサイロ
２２…ベントナイトサイロ
２３…プラントミキサー（第２の撹拌混合機）
３０…セメントミルク供給部
３１…アジテーター（第３の撹拌混合機）
３２…注入ポンプ

Claims (4)

1. セメントに水及び分散剤を含む材料を混練してセメントミルクを製造する方法であって，
   前記分散剤は，液状の主剤及び粉状の助剤を含み，
   第１の撹拌混合機に水と前記助剤を供給して混合し，分散剤溶液を得る第１工程と，
   第２の撹拌混合機にセメント及び前記分散剤溶液を供給して混練し，セメントミルクを得る第２工程と，
   第３の撹拌混合機に前記セメントミルクと前記主剤を供給して混練する第３工程と，を含む
   セメントミルクの製造方法。
2. 前記第２工程では，前記第２の撹拌混合機にさらにベントナイトを供給して混練する
   請求項１に記載のセメントミルクの製造方法。
3. 前記第１工程では，前記第１の撹拌混合機により水及び前記助剤を３０秒以上混合する
   請求項１に記載のセメントミルクの製造方法。
4. セメントに水及び分散剤を含む材料を混練してセメントミルクを製造する装置であって，
   前記分散剤は，液状の主剤及び粉状の助剤を含み，
   水と前記助剤を混合して分散剤溶液を得る第１の撹拌混合機と，
   前記分散剤溶液とセメントを混練してセメントミルクを得る前記第２の撹拌混合機と，
   前記セメントミルクと前記主剤を混練する第３の撹拌混合機と，を備える
   セメントミルクの製造装置。

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