JP7427210B2 - Ground improvement material and its manufacturing method - Google Patents

Ground improvement material and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP7427210B2
JP7427210B2 JP2023002071A JP2023002071A JP7427210B2 JP 7427210 B2 JP7427210 B2 JP 7427210B2 JP 2023002071 A JP2023002071 A JP 2023002071A JP 2023002071 A JP2023002071 A JP 2023002071A JP 7427210 B2 JP7427210 B2 JP 7427210B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
improvement material
ground improvement
water glass
slurry
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023002071A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023184407A (en
Inventor
和成 岡田
将 大山
真司 三宅
満 加藤
孝 小山
宇 後藤
裕也 内川
鉄次 金高
靖治 利田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toso Sangyo Co Ltd
Original Assignee
Toso Sangyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toso Sangyo Co Ltd filed Critical Toso Sangyo Co Ltd
Publication of JP2023184407A publication Critical patent/JP2023184407A/en
Priority to JP2024004306A priority Critical patent/JP2024032784A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7427210B2 publication Critical patent/JP7427210B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Description

本発明は、地盤改良材及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a ground improvement material and a method for manufacturing the same.

従来、地盤改良を目的として、打設時には十分な流動性を有し、脱水できる土壌又は脱水できない土壌中であっても、打設後、掘削や矢板の打込みなどに支障のない適度な強度を発現するために種々の材料が提案され、実用化されている(例えば、特許文献1~6参照。)。 Conventionally, for the purpose of ground improvement, concrete has been developed to have sufficient fluidity at the time of pouring, and to have an appropriate strength that does not interfere with excavation or driving of sheet piles after pouring, even in soil that can or cannot be dehydrated. Various materials have been proposed and put into practical use for this purpose (see, for example, Patent Documents 1 to 6).

しかしながら、現在実用化されている材料には、以下の問題があった。
・セメントスラリー、水ガラスとセメントを主剤とするケミカルグラウト材(LW液:Labiles Wasserglas)は、ブリーディングや材料分離が大きいため、配管圧送時に配管が閉塞するリスクがあり、使用時には体積、密度などの物性が変化するため目的物の性能が確保しにくい。
・セメントベントナイト液は、高い材料分離抵抗性を得るために多量のベントナイトを添加する必要があり、費用がかさむ。
・ブリーディングや材料分離を抑制するために単位セメント量を多くすると、可使時間が短くなり、また、強度が必要以上に大きくなる。
・ブロック式改良、壁状改良、格子状改良を行う機械撹拌工法において、数日後にラップ施工を行う場合は、セメント系固化材に遅延剤を添加する。しかしながら、遅延剤添加量が過剰の場合は硬化不良が生じる。他方、遅延剤の添加量不足や、天候不順や施工トラブル等によってラップ施工の時期が大幅に遅れる場合は、先行改良部の強度増加により接合箇所が施工不良となる。
・セメントを使用する材料は、CO排出量が多いため、環境負荷が大きい。
・スラグ粉末は潜在水硬性を有するため、セメントの一部又は全てをスラグ粉末に置き換えることによって、化学抵抗性や耐海水性を高めたり、CO排出量の抑制を図ることが
できる。しかしながら、スラグ粉末の比率が多くなると、ブリーディングや材料分離の増加、硬化遅延、強度発現遅延が顕著になる。強度発現促進のためのアルカリ刺激剤として水ガラスが用いられているが、従来の使用方法では、フロック状の不均一ゲルが生成されないため、ブリーディングや材料分離を抑制することができない。また、セメントの全てをスラグ粉末に置き換えても、カーボンニュートラル達成への寄与度は小さい。
However, the materials currently in practical use have the following problems.
・Cement slurry, a chemical grout material (LW liquid: Labiles Wasserglas) whose main ingredients are water glass and cement, has large bleeding and material separation, so there is a risk of clogging the pipes when pumping them. Because the physical properties change, it is difficult to ensure the performance of the target product.
・Cement bentonite liquid requires the addition of a large amount of bentonite in order to obtain high material separation resistance, which increases costs.
- If the amount of cement per unit is increased to suppress bleeding and material separation, the pot life will be shortened and the strength will be greater than necessary.
- When using the mechanical agitation method for block type improvement, wall type improvement, or lattice type improvement, if wrapping is to be applied after a few days, a retarder is added to the cement-based solidifying material. However, if the amount of retarder added is excessive, poor curing will occur. On the other hand, if the timing of lapping is significantly delayed due to an insufficient amount of retardant added, bad weather, construction troubles, etc., the joint will become poorly constructed due to the increased strength of the previously improved portion.
- Materials that use cement have a large environmental impact because they emit a large amount of CO2 .
- Since slag powder has latent hydraulic properties, by replacing part or all of the cement with slag powder, it is possible to improve chemical resistance and seawater resistance, and to suppress CO 2 emissions. However, when the proportion of slag powder increases, bleeding and material separation increase, hardening delay, and strength development delay become noticeable. Water glass is used as an alkaline stimulant to promote strength development, but the conventional method of use does not produce a floc-like heterogeneous gel, making it impossible to suppress bleeding and material separation. Furthermore, even if all cement is replaced with slag powder, the contribution to achieving carbon neutrality is small.

ちなみに、上記特許文献1~6に開示された発明には、以下の問題があった。
特許文献1の粘着性グラウトは、セメントを使用するため、可使時間を長時間持続できない。
特許文献2の地盤改良用固化材は、添加順序や添加撹拌方法が明確でなく、粘度調整もできない。
特許文献3の流動化砂は、消石灰を多量に混合するため、CO排出量が多い。また、砂は天然資源を使用するため、サステナビリティに課題がある。
特許文献4のジオポリマーは、アルカリ溶液を20~60体積%の水で予め希釈しており、フロック状の不均一ゲルが生成されないため、圧送時のブリーディングや材料分離が大きくなる。
特許文献5~6のスラリーは、セメントを混合するため、CO排出量が多い。
Incidentally, the inventions disclosed in Patent Documents 1 to 6 above have the following problems.
Since the adhesive grout of Patent Document 1 uses cement, it cannot maintain a pot life for a long time.
Regarding the solidifying material for ground improvement disclosed in Patent Document 2, the addition order and addition stirring method are not clear, and the viscosity cannot be adjusted.
Since the fluidized sand of Patent Document 3 contains a large amount of slaked lime, it emits a large amount of CO2 . Additionally, since sand uses natural resources, there are sustainability issues.
In the geopolymer of Patent Document 4, the alkaline solution is diluted in advance with 20 to 60% by volume of water, and a floc-like heterogeneous gel is not generated, resulting in large bleeding and material separation during pressure feeding.
The slurries of Patent Documents 5 and 6 emit a large amount of CO 2 because cement is mixed therein.

特許第6034530号公報Patent No. 6034530 特許第6968132号公報Patent No. 6968132 特開2021-25289号公報JP 2021-25289 Publication 特許第6005408号公報Patent No. 6005408 特許第5590702号公報Patent No. 5590702 特許第6955967号公報Patent No. 6955967

本発明は、上記地盤改良を目的とした材料が有する問題点に鑑み、瞬時に増粘させて圧送時のブリーディングや材料分離を低減しつつ、可使時間を長時間持続できる地盤改良材及びその製造方法を提供することを第1の目的とする。 In view of the above-mentioned problems with materials intended for soil improvement, the present invention aims to provide a soil improvement material that can instantly thicken to reduce bleeding and material separation during pumping while maintaining a usable life for a long time. The first objective is to provide a manufacturing method.

また、本発明は、CO排出量の抑制を図ることができる地盤改良材を提供することを第2の目的とする。 A second object of the present invention is to provide a ground improvement material that can suppress CO 2 emissions.

上記第1及び第2の目的を達成するため、本発明の地盤改良材は、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される地盤改良材であって、地盤改良材1m 当たりのCO 排出量が-350~100kgであって、かつ、以下(1)~(3)の条件を満たす地盤改良材である。
(1)生成1時間後の地盤改良材のブリーディング率が6%以内であること
(2)生成直後、1時間振とう後、3時間振とう後の地盤改良材のテーブルフロー試験値が、いずれも250mm以上であること
(3)生成28日後の地盤改良材の一軸圧縮試験値が、0.2MN/m以上であること
ここで、地盤改良材が、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を含有することができる。
In order to achieve the above first and second objects, the ground improvement material of the present invention contains at least pulverized blast furnace slag powder , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, and contains cement and calcium aluminate. First, the ground improvement material is used by pumping, has a CO 2 emission of -350 to 100 kg per 1m3 of the ground improvement material , and satisfies the following conditions (1) to (3). It is a ground improvement material .
(1) The bleeding rate of the soil improvement material after 1 hour of generation is within 6%. (2) The table flow test value of the soil improvement material immediately after generation, after shaking for 1 hour, and after shaking for 3 hours is ( 3 ) The unconfined compression test value of the ground improvement material after 28 days of generation is 0.2 MN/ m2 or more. It may contain admixtures for improvement.

また、同じ第1及び第2の目的を達成するため、本発明の地盤改良材は、細骨材高炉
スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される地盤改良材であって、地盤改良材1m 当たりのCO 排出量が-350~100kgであって、かつ、以下(1)~(3)の条件を満たす地盤改良材である
(1)生成28日後の膨張収縮率が-3%よりも膨張側であること
(2)生成直後の地盤改良材のテーブルフロー試験値が、静置で80~200mmであり、かつ、打撃で115mm以上であること
(3)生成28日後の地盤改良材の一軸圧縮試験値が、0.2MN/m以上であること
ここで、地盤改良材が、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を含有することができる。
In addition, in order to achieve the same first and second objectives, the ground improvement material of the present invention uses fine aggregate , blast furnace
A ground improvement material that contains at least fine slag powder , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, does not contain cement or calcium aluminate , and is used by pumping, per 1 m 3 of the ground improvement material. The soil improvement material has a CO 2 emission of -350 to 100 kg and satisfies the following conditions (1) to (3).
(1) The expansion/contraction rate after 28 days of generation is on the expansion side than -3%. (2) The table flow test value of the ground improvement material immediately after generation is 80 to 200 mm when left standing, and when struck (3) The unconfined compression test value of the soil improvement material after 28 days of generation must be 0.2 MN/ m2 or more.The soil improvement material may improve pumping performance as necessary. It may contain an admixture for.

この場合において、前記細骨材が、人工骨材、再生骨材、コンクリートスラッジ固形分破砕骨材から選ばれた1種又は2種以上からなることができる。 In this case, the fine aggregate may be one or more selected from artificial aggregates, recycled aggregates, and crushed concrete sludge aggregates.

また、前記石膏粉末が、無水石膏と二水石膏の混合物であることができる。 Further, the gypsum powder may be a mixture of anhydrite and dihydrate.

また、前記水ガラスが、酸化ナトリウムに対する無水珪酸のモル比が2.0~3.2、酸化ナトリウムの濃度が9~15重量%であることができる。 Further, the water glass may have a molar ratio of silicic anhydride to sodium oxide of 2.0 to 3.2, and a concentration of sodium oxide of 9 to 15% by weight.

また、前記高炉スラグ微粉末の粉末度が、3500~5000cm/gであることができる。 Further, the fineness of the blast furnace slag powder may be 3500 to 5000 cm 2 /g.

また、上記第1及び第2の目的を達成するため、本発明の地盤改良材の製造方法は、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される上記の地盤改良材の製造方法であって、
高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
を備えることを特徴とする。
ここで、上記地盤改良材の製造方法において、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を加えることができる。
In addition, in order to achieve the first and second objects, the method for producing a ground improvement material of the present invention includes at least pulverized blast furnace slag powder , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, cement and calcium A method for producing the above ground improvement material that does not contain aluminate and is used by pumping,
A slurry generation step of adding water to blast furnace slag powder , gypsum powder, and filler to generate slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. It is characterized by comprising a process.
Here, in the above-mentioned method for producing a ground improvement material , an admixture for improving pumping performance can be added as necessary.

また、上記第1及び第2の目的を達成するため、本発明の地盤改良材の製造方法は、細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される上記の地盤改良材の製造方法であって、
細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
を備えることを特徴とする。
ここで、地盤改良材の製造方法において、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を加えることができる。
Moreover, in order to achieve the above first and second objects, the method for producing a ground improvement material of the present invention includes at least fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water. , a method for producing the above ground improvement material that does not contain cement or calcium aluminate and is used by pumping,
a slurry generation step of adding water to fine aggregate, pulverized blast furnace slag powder , gypsum powder, and filler to generate a slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. It is characterized by comprising a process.
Here, in the method for manufacturing the ground improvement material, an admixture can be added to improve pumping performance, if necessary.

また、上記第1及び第2の目的を達成するため、本発明の地盤改良材の製造方法は、細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも
含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される上記の地盤改良材の製造方法であって、
高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
前記水ガラス添加撹拌工程で生成したスラリー細骨材を加えて撹拌することを特徴とする。
ここで、地盤改良材の製造方法において、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を加えることができる。
Moreover, in order to achieve the above first and second objects, the method for producing a ground improvement material of the present invention includes at least fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water. , a method for producing the above ground improvement material that does not contain cement or calcium aluminate and is used by pumping,
A slurry generation step of adding water to blast furnace slag powder , gypsum powder, and filler to generate slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. process and
The method is characterized in that fine aggregate is added to the slurry produced in the water glass addition stirring step and stirred.
Here, in the method for manufacturing the ground improvement material, an admixture can be added to improve pumping performance, if necessary.

本発明の地盤改良材及びその製造方法によれば、瞬時に増粘させて圧送時のブリーディングや材料分離を低減しつつ、可使時間を長時間持続できる地盤改良材及びその製造方法を提供することができる。
また、用途に合わせて、一軸圧縮強さを0.2~30MN/mに調整することができることから、地盤改良等を目的とした各種工法に広く用いることができる。
また、用途に合わせて、必要に応じて、ポンプ圧送性の改善のための混和剤を含有するようにすることができ、これにより、ポンプ圧送性を改善することができる。
According to the soil improvement material and the manufacturing method thereof of the present invention, there is provided a soil improvement material that can be instantly thickened to reduce bleeding and material separation during pumping and maintain a usable life for a long time, and a manufacturing method thereof. be able to.
Furthermore, since the unconfined compressive strength can be adjusted to 0.2 to 30 MN/m 2 according to the application, it can be widely used in various construction methods for the purpose of ground improvement.
Further, depending on the application, it is possible to contain an admixture for improving the pumping performance, as needed, and thereby, the pumping performance can be improved.

また、本発明の地盤改良材によれば、水酸化カルシウム水溶液と二酸化炭素(CO)とを原料に製造された軽質炭酸カルシウムを使用することにより、地盤改良材1m当たりのCO排出量を-350~100kgとし、CO排出量の抑制を図ることができ、環境負荷低減に寄与することができる。 Furthermore, according to the ground improvement material of the present invention, by using light calcium carbonate produced from an aqueous calcium hydroxide solution and carbon dioxide (CO 2 ), CO 2 emissions per 1 m 3 of the ground improvement material are reduced. By setting the weight to -350 to 100 kg, it is possible to suppress CO 2 emissions and contribute to reducing environmental load.

本発明の地盤改良材に、使用する骨材の粒径分布図である。It is a particle size distribution map of the aggregate used for the ground improvement material of this invention. 地盤改良材の製造方法Aの工程説明図である。It is a process explanatory diagram of the manufacturing method A of a ground improvement material . 地盤改良材の製造方法Bの工程説明図である。It is a process explanatory drawing of the manufacturing method B of a ground improvement material . 地盤改良材の製造方法Cの工程説明図である。It is a process explanatory diagram of the manufacturing method C of a ground improvement material . 地盤改良材の製造方法Dの工程説明図である。It is a process explanatory diagram of the manufacturing method D of a ground improvement material . テーブルフロー試験の結果を示す写真である。It is a photograph showing the results of a table flow test. テーブルフロー試験の結果を示す写真である。It is a photograph showing the results of a table flow test. プロペラ型の撹拌羽根及びパドル型の撹拌羽根をそれぞれ使用した場合の撹拌回転数とブリーディング率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the stirring rotation speed and the bleeding rate when a propeller-type stirring blade and a paddle-type stirring blade are used, respectively.

以下、本発明の地盤改良材及びその製造方法の実施の形態を説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the embodiment of the ground improvement material of this invention and its manufacturing method is described.

まず、本発明の地盤改良材の構成材料である、骨材、スラグ粉末、石膏粉末、フィラー及び水ガラスについて説明する。 First, the constituent materials of the ground improvement material of the present invention, such as aggregate, slag powder, gypsum powder, filler, and water glass, will be explained.

[骨材]
表1及び図1に、本発明の地盤改良材に使用する骨材を示す。
[aggregate]
Table 1 and FIG. 1 show aggregates used in the ground improvement material of the present invention.

Figure 0007427210000001
Figure 0007427210000001

骨材を添加(地盤改良材に対する骨材の好ましい添加量:0~1720kg/m)することにより、経済性向上、コンクリートポンプによる圧送時の流動性の向上を図ることができる。
骨材には、人工骨材、再生骨材、コンクリートスラッジ固形分破砕骨材から選ばれた1種又は2種以上を使用することができ、天然資源不使用により、サステナビリティに貢献することができる。
骨材A及び骨材Bは、潜在水硬性を有しており、長期的な強度増加を図ることができる。
一方、骨材Cは潜在水硬性を有していないため、強度抑制を図りたい場合や材料の軽量化を図りたい場合に選択する。
By adding aggregate (preferably the amount of aggregate added to the soil improvement material : 0 to 1720 kg/m 3 ), it is possible to improve economical efficiency and improve fluidity during pumping with a concrete pump.
As the aggregate, one or more types selected from artificial aggregate, recycled aggregate, concrete sludge solid content crushed aggregate can be used, and it can contribute to sustainability by not using natural resources. .
Aggregate A and aggregate B have latent hydraulic properties and can increase long-term strength.
On the other hand, since aggregate C does not have latent hydraulic properties, it is selected when it is desired to suppress the strength or when it is desired to reduce the weight of the material.

[スラグ粉末]
表2に、使用するスラグ粉末を示す。
[Slag powder]
Table 2 shows the slag powder used.

Figure 0007427210000002
Figure 0007427210000002

スラグ粉末を添加(地盤改良材に対するスラグ粉末の好ましい添加量:20~1020kg/m)することにより強度発現を図ることができる。
比表面積3500~5000cm/gが経済性に優れ調達が容易であるため、スラグ粉末A、スラグ粉末Bを使用したが、これに限定されず、5000~12000cm/gのスラグ粉末も水ガラスとの反応性は同等以上であるため、これを使用しても同等以上の性能が得られることを確認した。
Strength can be developed by adding slag powder (preferably the amount of slag powder added to the soil improvement material : 20 to 1020 kg/m 3 ).
Slag powder A and slag powder B were used because they have a specific surface area of 3,500 to 5,000 cm 2 /g, which is economical and easy to procure. However, slag powder with a specific surface area of 5,000 to 12,000 cm 2 /g can also be used as water glass. It was confirmed that the same or better performance could be obtained using this product, as its reactivity was the same or better.

[石膏粉末]
石膏粉末は、無水石膏(Anhydrite)と二水石膏(Gypsum)を予めスラグ粉末Aにプレミックスしたものを使用することができる。
プレミックス量は、
・無水石膏(Anhydrite):スラグ粉末当たりSO=1.02wt%
・二水石膏(Gypsum):スラグ粉末当たりSO=1.02wt%
・無水石膏(Anhydrite):二水石膏(Gypsum)=1:1
とした。
上記以外の添加量については、スラグ粉末Aに、
・無水石膏(Anhydrite):スラグ粉末当たりSO=1.02wt%
・二水石膏(Gypsum):スラグ粉末当たりSO=1.02wt%
をプレミックスした後、さらにそれに二水石膏(Gypsum)の試薬を添加したものを準備した。
[Gypsum powder]
As the gypsum powder, slag powder A obtained by premixing anhydrite and gypsum can be used.
The premix amount is
・Anhydrite: SO 3 per slag powder = 1.02wt%
・Gypsum: SO 3 per slag powder = 1.02wt%
・Anhydrite: Gypsum = 1:1
And so.
For addition amounts other than the above, add slag powder A to
・Anhydrite: SO 3 per slag powder = 1.02wt%
・Gypsum: SO 3 per slag powder = 1.02wt%
After premixing, a reagent of gypsum dihydrate (Gypsum) was added to the premix.

無水石膏(Anhydrite)及び二水石膏(Gypsum)と水ガラスのNaOとの反応により、ゲル化が生じる。
強度発現は、ゲル化に消費されたNaOの残りとスラグ粉末との反応により生じる。
ここでは、
・無水石膏(Anhydrite)+二水石膏(Gypsum)=スラグ粉末当たりSO=2~23wt%
・無水石膏(Anhydrite)+二水石膏(Gypsum)=水ガラス当たりSO=6~72wt%
・無水石膏(Anhydrite):二水石膏(Gypsum)=1:1~1:21
としたが、ゲル化を生じさせるために必要な量が確保されていればその比率は変動させてもよい。
Gelation occurs due to the reaction of Anhydrite and Gypsum with the Na 2 O of water glass.
Strength development occurs due to the reaction of the slag powder with the remaining Na 2 O consumed in gelation.
here,
・Anhydrite + Gypsum = SO 3 per slag powder = 2 to 23 wt%
・Anhydrite + Gypsum = SO 3 per water glass = 6 to 72 wt%
・Anhydrite: Gypsum = 1:1 to 1:21
However, the ratio may be varied as long as the amount necessary to cause gelation is ensured.

[フィラー]
フィラーには、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ベントナイトから選ばれた1種又は2種以上を使用したが、潜在水硬性を有しない材料であればこれに限定されず、カオリナイト、モンモリロナイト、イライト、ゼオライト、フライアッシュ、廃ガラス微粉末、消石灰等の無機粉末を使用することができる。
これらのフィラーを添加(地盤改良材に対するフィラーの好ましい添加量:0~840kg/m)することにより強度抑制を図ることができる。
フィラーに軽質炭酸カルシウムを使用することによって、地盤改良材1m当たりのCO排出量を100kg以下、好ましくは、マイナス(具体的には、-350~100kg)を達成することができる。
薬液注入の一次注入として使用する場合は、二次注入を阻害しないために、一軸圧縮強さが1MN/m程度以下であることが望ましい。
地盤改良後の地盤を将来的に掘削する可能性がある場合、土留構造物を設置する際の支障とならないように、一軸圧縮強さが0.5MN/m程度以下であることが望ましい。
地下埋設杭を引き抜いた後に残る孔の埋戻し材料は、周辺地盤の強度と同程度となるように、一軸圧縮強さが0.2~0.5MN/m程度であることが望ましい。
[Filler]
The filler used was one or more selected from light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, and bentonite, but is not limited to this as long as it is a material that does not have latent hydraulic properties, such as kaolinite, montmorillonite, Inorganic powders such as illite, zeolite, fly ash, waste glass fine powder, and slaked lime can be used.
By adding these fillers (preferably the amount of filler added to the soil improvement material : 0 to 840 kg/m 3 ), the strength can be suppressed.
By using light calcium carbonate as a filler, it is possible to achieve CO 2 emissions of 100 kg or less, preferably minus (specifically -350 to 100 kg) per 1 m 3 of the ground improvement material .
When used as a primary injection for drug solution injection, it is desirable that the unconfined compressive strength is approximately 1 MN/m 2 or less in order not to inhibit secondary injection.
If there is a possibility that the ground will be excavated in the future after ground improvement, it is desirable that the unconfined compressive strength is about 0.5 MN/ m2 or less so as not to cause problems when installing earth retaining structures.
It is desirable that the material for backfilling the hole remaining after the underground pile is pulled out has an unconfined compressive strength of about 0.2 to 0.5 MN/m 2 so that it has the same strength as the surrounding ground.

[軽質炭酸カルシウム(フィラーA)]
表3に、使用する軽質炭酸カルシウムを示す。
[Light calcium carbonate (filler A)]
Table 3 shows the light calcium carbonate used.

Figure 0007427210000003
Figure 0007427210000003

軽質炭酸カルシウムには、コンクリート二次製品工場内で発生する高アルカリの廃水とボイラー排ガス中の二酸化炭素を反応させることにより、二酸化炭素を固定化したもの(例えば、商品名:エコタンカル。)を好適に用いることができる。
なお、軽質炭酸カルシウムには、コンクリートスラッジ由来の以外の軽質炭酸カルシウム、例えば、アセチレンガス製造時の副産物、製鉄時の副産物、廃コンクリート等をカルシウム源に用いることもできる。
軽質炭酸カルシウム1tを製造した際のCO固定量は、軽質炭酸カルシウムに取り込まれたCO量から軽質炭酸カルシウム1tの製造時に発生するCO量を差し引くことで求められる。
まず、軽質炭酸カルシウムに取り込まれたCO量は組成式と分子量から求めることができる。軽質炭酸カルシウムの組成式はCaCOであり、その分子量は100g/molであり、そのうちCOの分子量は44g/molである。これから、CaCOの中でCOが占める割合は、44%と計算できる。すなわち、軽質炭酸カルシウム1tを製造することにより、440kgのCO固定が可能である。
一方、軽質炭酸カルシウム1t製造に発生するCO量は約50kgと試算される。これには軽質炭酸カルシウムを製造する装置の消費電力から算出される。
これから、軽質炭酸カルシウム1t製造した際の正味のCO固定量は、440kg-50kg=390kgと計算できる。
軽質炭酸カルシウム使用量は、各材料の製造時のCO排出量を合計して、地盤改良材1m当たりのCO排出量を100kg以下、好ましくは、マイナス(具体的には、-350~100kg)になる添加量を基本とする。
Preferably, light calcium carbonate is one in which carbon dioxide is fixed by reacting highly alkaline wastewater generated in a concrete secondary product factory with carbon dioxide in boiler exhaust gas (for example, product name: Ecotancal). It can be used for.
Note that light calcium carbonate other than those derived from concrete sludge, for example, by-products during acetylene gas production, by-products during iron manufacturing, waste concrete, etc., can also be used as the calcium source.
The amount of CO 2 fixed when producing 1 ton of light calcium carbonate is determined by subtracting the amount of CO 2 generated during the production of 1 ton of light calcium carbonate from the amount of CO 2 incorporated into the light calcium carbonate.
First, the amount of CO 2 incorporated into light calcium carbonate can be determined from the compositional formula and molecular weight. The compositional formula of light calcium carbonate is CaCO3 , and its molecular weight is 100g/mol, of which the molecular weight of CO2 is 44g/mol. From this, the proportion of CO 2 in CaCO 3 can be calculated to be 44%. That is, by producing 1 ton of light calcium carbonate, it is possible to fix 440 kg of CO2 .
On the other hand, the amount of CO2 generated in the production of 1 ton of light calcium carbonate is estimated to be approximately 50 kg. This is calculated from the power consumption of the equipment that produces light calcium carbonate.
From this, the net amount of CO 2 fixed when producing 1 ton of light calcium carbonate can be calculated as 440 kg - 50 kg = 390 kg.
The amount of light calcium carbonate used is determined by adding up the CO 2 emissions during the manufacturing of each material, and the CO 2 emissions per 1 m 3 of soil improvement material is 100 kg or less, preferably minus (specifically, -350 ~ 100 kg).

[重質炭酸カルシウム(フィラーB)]
表4に、使用する重質炭酸カルシウムを示す。
[Heavy calcium carbonate (filler B)]
Table 4 shows the ground calcium carbonate used.

Figure 0007427210000004
Figure 0007427210000004

[ベントナイト(フィラーC)]
表5に、使用するベントナイトを示す。
[Bentonite (Filler C)]
Table 5 shows the bentonites used.

Figure 0007427210000005
Figure 0007427210000005

[水ガラス]
珪酸ソーダは、一般式NaO・nSiO・xHOで表され、以下の種類がある。
・無水珪酸ソーダ(カレット)・・・固体
・和水珪酸ソーダ(粉末珪酸ソーダ)・・・固体
・結晶性珪酸ソーダ(メタ珪酸ソーダ等)・・・固体
・液状珪酸ソーダ(水ガラス)・・・液体(水溶液)
本発明である使用する液状珪酸ソーダ(水ガラス)(本明細書において、「水ガラス」という。)は、珪砂とアルカリ源(ソーダ灰又は苛性ソーダ等)を溶融して製造される無水珪酸ソーダ(カレット)を原料とし、これを溶解して製造される。
表6に、水ガラスの種類を示す。
[Water glass]
Sodium silicate is represented by the general formula Na 2 O.nSiO 2.xH 2 O, and there are the following types.
・Anhydrous sodium silicate (cullet)...Solid ・Hydrated sodium silicate (powdered sodium silicate)...Solid ・Crystalline sodium silicate (sodium metasilicate, etc.)...Solid ・Liquid sodium silicate (water glass)...・Liquid (aqueous solution)
The liquid sodium silicate (water glass) used in the present invention (herein referred to as "water glass") is anhydrous sodium silicate (water glass) produced by melting silica sand and an alkali source (soda ash, caustic soda, etc.). Cullet) is used as a raw material and is manufactured by melting it.
Table 6 shows the types of water glass.

Figure 0007427210000006
Figure 0007427210000006

水ガラスの反応は、以下のとおりである。
酸との反応:
水ガラスに酸を加えると、珪酸イオン同士の重合が進み、ゲル状に固化する。
NaO・nSiO+HSO→nSiO・HO(珪酸ゲル)+NaSO
多価金属イオンとの反応:
水ガラスは、Ca、Mg、Al、Baなどの多価金属と反応して、不溶性の珪酸塩ゲルを生成する。
NaO・nSiO+Ca(OH)→CaO・nSiO+2NaOH
NaO・nSiO+CaSO→CaO・nSiO+2NaSO
石膏とスラグの混合物に水ガラスを加えた場合、水ガラスが石膏と反応して、石膏とスラグの混合物がゲル化する。
この場合、反応量は石膏の量と水ガラスに含まれるNaO濃度によって決まる。
同じSiO濃度の水ガラスを使用した場合、表7に示す水ガラスDは水ガラスAと比較してNaO濃度が低いため、ゲル化させるために多くの量を必要とする。使用量を増やした場合、SiO量も増えるため、ゲルの強度が増大し可塑性が失われる。また、可塑性を維持できる配合を得ても、スラグの硬化を促進するためのアルカリが不足するため、必要強度を得るために時間を要することになる。
このため、水ガラスDより水ガラスCが好ましく、水ガラスCより水ガラスAの方が好ましいということができる。
一方、水ガラスAよりもNaO濃度を上げた場合、水ガラスが不安定領域に入るため、低温時に結晶化しやすくなり好ましくない。
The reaction of water glass is as follows.
Reaction with acids:
When acid is added to water glass, silicate ions polymerize with each other and solidify into a gel-like state.
Na 2 O・nSiO 2 +H 2 SO 4 →nSiO 2・H 2 O (silicate gel) + NaSO 4
Reaction with polyvalent metal ions:
Water glass reacts with polyvalent metals such as Ca, Mg, Al, Ba, etc. to produce insoluble silicate gels.
Na 2 O・nSiO 2 +Ca(OH) 2 →CaO・nSiO 2 +2NaOH
Na 2 O・nSiO 2 +CaSO 4 →CaO・nSiO 2 +2Na 2 SO 4
When water glass is added to a gypsum and slag mixture, the water glass reacts with the gypsum and the gypsum and slag mixture gels.
In this case, the amount of reaction is determined by the amount of gypsum and the concentration of Na 2 O contained in the water glass.
When water glass with the same SiO 2 concentration is used, water glass D shown in Table 7 has a lower Na 2 O concentration than water glass A, and thus requires a larger amount to gel. If the amount used is increased, the amount of SiO 2 will also increase, which will increase the strength of the gel and cause it to lose its plasticity. Furthermore, even if a formulation that can maintain plasticity is obtained, there is a lack of alkali to promote hardening of the slag, so it takes time to obtain the required strength.
Therefore, it can be said that water glass C is more preferable than water glass D, and water glass A is more preferable than water glass C.
On the other hand, when the Na 2 O concentration is higher than that of water glass A, the water glass enters an unstable region, which is undesirable because it tends to crystallize at low temperatures.

Figure 0007427210000007
Figure 0007427210000007

本発明の地盤改良材の構成材料の各々の好ましい添加割合は、以下のとおりである。
(水ガラスWG+水W)/(スラグ粉末P+フィラーF)=63~250wt%
水ガラスWG/(スラグ粉末P+フィラーF)=3~25wt%
水W/(水ガラスWG+水W)=70~100wt%
骨材S/(骨材S+スラグ粉末P+フィラーF)=75~83wt%
The preferable addition ratios of each of the constituent materials of the ground improvement material of the present invention are as follows.
(Water glass WG + water W) / (slag powder P + filler F) = 63 to 250 wt%
Water glass WG/(slag powder P + filler F) = 3 to 25 wt%
Water W/(Water glass WG + Water W) = 70-100wt%
Aggregate S/(Aggregate S + Slag powder P + Filler F) = 75 to 83 wt%

次に、本発明の地盤改良材の製造及び室内試験に使用する装置について説明する。 Next, the apparatus used for manufacturing and indoor testing of the soil improvement material of the present invention will be explained.

本発明の地盤改良材の製造方法は、
スラグ粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを瞬時に生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
を備える。
このスラリー生成工程及び水ガラス添加撹拌工程は、スラリーミキサーを使用(必要に応じて、モルタルミキサーを併用。)して実施する。
スラリーミキサーには、供試体(室内試験用)作成のために、東京硝子器機社製スラリーミキサー(製品名:Fineエコモーター)を使用した。ここで、スラリーミキサーの撹拌羽根には、高粘度材料の撹拌に適したパドル型の撹拌羽根を使用し、比較例47(表10-1)及び比較例66(表10-3)のみ、プロペラ型の撹拌羽根を使用した。
モルタルミキサーには、供試体(室内試験用)作成のために、マルイ社製モルタルミキサー(製品番号:MIC-362-1-01)を使用した。
なお、実施工用としては、例えば、北川鉄工所社製モルタルミキサー(製品名:WAシリーズ 強制二軸ミキサー)を使用することができる。
また、アジテータには、実施工用として、例えば、大都機械社製アジテータ(製品名:振動式大型アジテータ DAM-2000、DM-700A、SHA-1000)を使用することができる。
また、室内試験に使用する振とう機として、イワキ産業社製振とう機(製品番号:V-SX)を使用した。
The method for manufacturing the ground improvement material of the present invention includes:
a slurry generation step of adding water to slag powder, gypsum powder and filler to generate slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation process to instantaneously generate a floc-like heterogeneous gel, and then the floc-like heterogeneous gel is stirred to break it into fine particles while adding water glass to promote gelation. and a stirring step.
This slurry generation step and water glass addition stirring step are carried out using a slurry mixer (combined with a mortar mixer if necessary).
As the slurry mixer, a slurry mixer manufactured by Tokyo Glass Equipment Co., Ltd. (product name: Fine Ecomotor) was used to prepare a specimen (for indoor testing). Here, paddle-type stirring blades suitable for stirring high viscosity materials were used for the stirring blades of the slurry mixer, and only Comparative Example 47 (Table 10-1) and Comparative Example 66 (Table 10-3) were propelled. A type stirring blade was used.
As a mortar mixer, a Marui mortar mixer (product number: MIC-362-1-01) was used to prepare a specimen (for indoor testing).
For the actual work, for example, a mortar mixer manufactured by Kitagawa Iron Works Co., Ltd. (product name: WA series forced twin-screw mixer) can be used.
Further, for the agitator, for example, an agitator manufactured by Daito Kikai Co., Ltd. (product name: vibrating large agitator DAM-2000, DM-700A, SHA-1000) can be used.
In addition, a shaker manufactured by Iwaki Sangyo Co., Ltd. (product number: V-SX) was used as a shaker used in the indoor test.

本発明の地盤改良材は、地盤改良等を目的とした各種工法、例えば、
・地下構造物と地山との間に生じた空隙、あるいは軟弱地盤の止水や地盤強化を目的とした薬液注入の一次注入として削孔と地山との空隙に、地盤改良材を注入するグラウト注入
工法。
・軟弱地盤の地盤改良を目的とした中層混合処理工法、深層混合処理工法及び高圧噴射撹拌工法の硬化材として地盤改良材を用いる地盤改良工法。
・建設発生土と混合して流動化処理土を得るための添加材として地盤改良材を用いる流動化処理土製造方法。
・流動材を地盤中に圧入して周辺地盤の密度増加を図る液状化対策工法の流動材として地盤改良材を用いる流動材圧入締固め工法。
・地下埋設杭を引き抜いた後に残る孔の埋戻し材料として地盤改良材を用いる杭抜き跡充填工法。
等に広く用いることができる。
The soil improvement material of the present invention can be applied to various construction methods for the purpose of soil improvement, etc.
・Ground improvement material is injected into the void created between the underground structure and the ground, or into the void between the excavated hole and the ground as a primary injection of chemical liquid for the purpose of stopping water in soft ground or strengthening the ground. Grout injection method.
・A ground improvement method that uses soil improvement materials as a hardening agent for the medium-layer mixing method, deep-layer mixing method, and high-pressure injection stirring method for the purpose of improving soft ground.
- A method for producing fluidized soil that uses a ground improvement material as an additive for mixing with construction soil to obtain fluidized soil.
・A fluid material injection compaction method that uses a soil improvement material as a fluid material in a liquefaction countermeasure construction method in which fluid material is injected into the ground to increase the density of the surrounding ground.
・A method of filling the piles left after underground piles are removed using ground improvement material as a backfilling material for the holes left after the underground piles are pulled out.
It can be widely used for etc.

実施工に際しては、以下の装置を使用することができる。
地盤改良材の圧送には、汎用のコンクリートポンプやスラリーポンプ、例えば、シンテック社製コンクリートポンプ(製品番号:160-40-8)、ワイビーエム社製スラリーポンプ(製品番号:SG-40VII)を使用することができる。
During the implementation, the following equipment can be used.
To pump the ground improvement material , use a general-purpose concrete pump or slurry pump, such as Shintech's concrete pump (product number: 160-40-8) or YBM's slurry pump (product number: SG-40VII). can do.

次に、本発明の地盤改良材の製造方法について具体的に説明する。
本発明の地盤改良材は、以下の方法によって、製造することができる。
地盤改良材の製造方法A(骨材無添加)(図2)
地盤改良材の製造方法B(骨材添加)(図3)
水ガラス添加撹拌工程で生成したスラリーに骨材を加えて撹拌することで、地盤改良材を製造するようにしている。
地盤改良材の製造方法C(骨材添加)(図4)
スラリー生成工程において、さらに骨材を加えることで、地盤改良材を製造するようにしている。
地盤改良材の製造方法D(骨材無添加)(図5)
Next, the method for manufacturing the soil improvement material of the present invention will be specifically explained.
The ground improvement material of the present invention can be manufactured by the following method.
・Production method A of soil improvement material (no aggregate added) (Figure 2)
・Production method B of soil improvement material (addition of aggregate) (Figure 3)
The soil improvement material is manufactured by adding aggregate to the slurry produced in the water glass addition and stirring process and stirring it.
・Production method C of soil improvement material (addition of aggregate) (Figure 4)
In the slurry generation process, aggregate is added to produce a soil improvement material .
・Production method D of soil improvement material (no aggregate added) (Figure 5)

表8-1~表8-2に供試体(室内試験用)として製造した地盤改良材を、表9に表8-1~表8-2のCO排出量の算出に用いた各材料生産時のCO排出係数(各材料1tを製造する際に排出されるCOの重量)を、それぞれ示す。 Tables 8-1 and 8-2 show the soil improvement materials manufactured as specimens (for indoor tests), and Table 9 shows the production of each material used in calculating the CO 2 emissions in Tables 8-1 and 8-2. The CO 2 emission coefficient (the weight of CO 2 emitted when manufacturing 1 ton of each material) at the time is shown, respectively.

Figure 0007427210000008
Figure 0007427210000008

Figure 0007427210000009
Figure 0007427210000009

Figure 0007427210000010
Figure 0007427210000010

表8-1~表8-2において、地盤改良材単位量当たりのCO排出量は、表9に示す各材料生産時のCO排出係数を乗じて算出した。
実施例の地盤改良材は、セメントを使用しないため、地盤改良材1m当たりのCO排出量を100kg以下(最大で実施例2の82kg-CO/m。)であり、コンクリートの1/3以下であるため、環境負荷低減に寄与できる。特に、フィラーAの添加量が多くなると、CO排出量がマイナスに転じて最大で-313kg-CO/mとなり、環境負荷低減に寄与度が大きくなる。
In Tables 8-1 and 8-2, the CO 2 emissions per unit amount of soil improvement material were calculated by multiplying by the CO 2 emission coefficient during production of each material shown in Table 9.
Since the ground improvement material of the example does not use cement, the CO 2 emissions per 1 m 3 of the soil improvement material are 100 kg or less (up to 82 kg-CO 2 /m 3 in Example 2), and the CO 2 emissions per 1 m 3 of the soil improvement material are 100 kg or less (maximum 82 kg-CO 2 /m 3 in Example 2). /3 or less, which can contribute to reducing environmental impact. In particular, when the amount of filler A added increases, the amount of CO 2 emissions turns negative and reaches a maximum of -313 kg-CO 2 /m 3 , making a greater contribution to reducing the environmental load.

表10-1~表10-3に実施例と比較例を挙げ、製造方法A~Dで製造した地盤改良材に対してブリーディング測定、振とう試験、テーブルフロー試験、膨張収縮率測定、一軸圧縮試験などの各試験により物性評価を行い、本発明の地盤改良材効果を検証した。 Tables 10-1 to 10-3 list examples and comparative examples, and show bleeding measurements, shaking tests, table flow tests, expansion/shrinkage ratio measurements, and uniaxial compression for the soil improvement materials manufactured by manufacturing methods A to D. Physical properties were evaluated through various tests, and the effectiveness of the ground improvement material of the present invention was verified.

Figure 0007427210000011
Figure 0007427210000011

Figure 0007427210000012
Figure 0007427210000012

Figure 0007427210000013
Figure 0007427210000013

[ブリーディング試験]
地盤改良材のポンプ圧送時においては、次の使用箇所への移動、段取り替え、トラブル等によって一時的にポンプを停止することがある。ポンプ停止中に配管内でブリーディングが多く発生すると、再圧送時にブリーディング水のみが先行して材料の品質が悪化する。
ブリーディング率は、円筒形の透明容器に地盤改良材を入れ、地盤改良材の沈降を測定することにより算出した。
本試験では、ブリーディングの許容値を1時間後に6%以内とした。
[Bleeding test]
When pumping soil improvement materials , the pump may be temporarily stopped due to movement to the next location of use, change of setup, trouble, etc. If a lot of bleeding occurs in the piping while the pump is stopped, only the bleeding water will precede the pumping when it is re-pumped and the quality of the material will deteriorate.
The bleeding rate was calculated by placing the soil improvement material in a cylindrical transparent container and measuring the settling of the soil improvement material .
In this test, the permissible value of bleeding was set to within 6% after 1 hour.

[振とう試験]
地盤改良材を製造後、ポンプ圧送までの間に、アジテータに一時的に貯留する。アジテータでゆっくり撹拌することによって材料分離を防ぐ。地盤改良材の材料分離抵抗性が高ければ、可使時間を長時間持続できる。
本試験では、振とう機を用いてアジテータの撹拌を模擬した。70spmで3時間振とう後に容器を取り出して傾け、下部に材料の沈降の有無を目視確認した。
[Shaking test]
After the soil improvement material is manufactured, it is temporarily stored in the agitator until it is pumped. Prevent material separation by stirring slowly with an agitator. If the soil improvement material has high material separation resistance, its usable life can be maintained for a long time.
In this test, a shaker was used to simulate stirring by an agitator. After shaking at 70 spm for 3 hours, the container was taken out and tilted, and the presence or absence of sedimentation of material at the bottom was visually confirmed.

[テーブルフロー試験]
(製造方法A及び製造方法B)
製造方法A及び製造方法B(骨材添加前)は、スラリー生成工程、水ガラス添加撹拌工程においてスラリーミキサーを用いるため、各工程において、スラリーミキサーで撹拌可能な程度に適度な粘性である必要がある。
また、製造方法Aの地盤改良材は、スラリーポンプで圧送するため、ポンプ圧送可能な程度に適度な粘性である必要がある。
本試験では、テーブルフロー試験Aで評価を行った。JHS 313コンシステンシー試験方法のシリンダー法に準じた。直後、1時間後、3時間後に試験を実施した。シリンダー寸法は、φ80mm×高さ80mmとした。直後は地盤改良材を製造直後に測定し、その後、振とう機で撹拌し続け、1時間後、3時間後に、それぞれ容器から材料を取り出して測定した。
スラリーミキサーで製造可能、及びスラリーポンプで圧送可能となるフロー値は、250mm以上とした。250mm未満は不可と判定した。
水ガラス添加前のスラリー生成工程の段階で、ダマが多く生じて粉末が水に分散しない場合も混練り不可と判定した。
[Table flow test]
(Manufacturing method A and manufacturing method B)
Production method A and production method B (before aggregate addition) use a slurry mixer in the slurry generation process and water glass addition stirring process, so in each process, the viscosity needs to be appropriate to the extent that it can be stirred with a slurry mixer. be.
Moreover, since the ground improvement material of manufacturing method A is pumped by a slurry pump, it needs to have an appropriate viscosity to the extent that it can be pumped.
In this test, table flow test A was used for evaluation. The cylinder method of JHS 313 consistency test method was followed. Tests were conducted immediately, 1 hour later, and 3 hours later. The cylinder dimensions were φ80 mm x height 80 mm. Immediately after the soil improvement material was manufactured, it was measured. After that, it was continuously stirred with a shaker, and after 1 hour and 3 hours, the material was taken out of the container and measured.
The flow value that could be manufactured using a slurry mixer and pumped using a slurry pump was set to 250 mm or more. A length of less than 250 mm was judged to be unacceptable.
It was also determined that kneading was not possible when a large number of lumps were formed and the powder was not dispersed in water at the stage of the slurry production step before the addition of water glass.

(製造方法B及び製造方法C)
製造方法B(骨材添加後)及び製造方法Cの地盤改良材は、コンクリートポンプで圧送するため、ポンプ圧送可能な程度に適度な粘性が必要である。
本試験では、テーブルフロー試験Bで評価を行った。静置は、JHS 313コンシステンシー試験方法のシリンダー法に準じた。シリンダー寸法は、φ80mm×高さ80mmとした。打撃は、JIS R 5201フロー試験に準じた。ただし、フローコーンに代わりJHS 313コンシステンシー試験方法のシリンダーを使用した。
コンクリートポンプで圧送可能となるテーブルフロー値は、静置:80~200mm、打撃:115mm以上とした。
ここで、流動化処理土、杭抜き跡充填での使用は、静置120~200mmを想定、流動材圧入締固め工法での使用は、打撃115mm以上を想定。
(Manufacturing method B and manufacturing method C)
Since the ground improvement materials of manufacturing method B (after addition of aggregate) and manufacturing method C are pumped by a concrete pump, they need to have an appropriate viscosity to the extent that they can be pumped.
In this test, table flow test B was used for evaluation. The standing was performed according to the cylinder method of JHS 313 consistency test method. The cylinder dimensions were φ80 mm x height 80 mm. The blow was conducted in accordance with JIS R 5201 flow test. However, a JHS 313 consistency test method cylinder was used instead of a flow cone.
The table flow values that can be pumped with a concrete pump are 80 to 200 mm for standing and 115 mm or more for impact.
Here, for use in fluidized soil and filling pile removal sites, a static impact of 120 to 200 mm is assumed, and for use in the fluidized material press-in compaction method, a blow of 115 mm or more is assumed.

[膨張収縮率]
製造方法B及び製造方法Cによる地盤改良材を、流動化処理土、杭抜き跡充填、流動材圧入締固め工法で使用する場合、硬化後に収縮が少ないことが望ましい。収縮が大きい場合、近接構造物や地山との間に隙間が生じて性能低下が懸念される。
本試験では、地盤改良材が硬化後(28日後)の膨張収縮率が-3%よりも膨張側であることを確認した。
[Expansion/shrinkage rate]
When using the ground improvement materials produced by manufacturing method B and manufacturing method C in fluidized soil, pile extraction site filling, and fluid material press-in compaction methods, it is desirable that there is little shrinkage after hardening. If the shrinkage is large, there is a concern that gaps will form between adjacent structures and the ground, resulting in a decrease in performance.
In this test, it was confirmed that the expansion/contraction rate of the soil improvement material after hardening (after 28 days) was on the expansion side more than -3%.

[試験1]
材料組成(石膏添加有無、水ガラス添加有無)の評価、製造方法Aと製造方法Dの比較のため、ブリーディング試験を実施した。
判定基準:
・ブリーディング率:6%以内(1時間後)
試験結果を表11に示す。
[Test 1]
A bleeding test was conducted to evaluate the material composition (with or without addition of gypsum, with or without addition of water glass) and to compare manufacturing method A and manufacturing method D.
Judgment criteria:
・Bleeding rate: within 6% (after 1 hour)
The test results are shown in Table 11.

Figure 0007427210000014
Figure 0007427210000014

表11に示す試験結果から以下のことが分かった。
・石膏無添加は判定基準値を超過した(比較例1、2、5)。
・水ガラス無添加は判定基準値を超過した(比較例6)。
・石膏及び水ガラス無添加は判定基準値を超過した(比較例7)。
・配合比が同じで撹拌回転数を変化させた場合、撹拌回転数が100rpm未満はフロック状の不均一ゲルの微細化が十分に行われず判定基準値を超過したが、撹拌回転数が400~700rpmと大きくなると、ブリーディングが小さくなり判定基準値内であった(実施例15、18、19、比較例9、10)。
・水ガラスを先に希釈してSiO濃度が28%未満になると、フロック状の不均一ゲルが瞬時に生成されず判定基準値を超過した(比較例11、62、63)。
From the test results shown in Table 11, the following was found.
・The samples without gypsum addition exceeded the criterion value (Comparative Examples 1, 2, and 5).
- The sample without water glass addition exceeded the criterion value (Comparative Example 6).
- The test without addition of gypsum and water glass exceeded the criterion value (Comparative Example 7).
・When the mixing ratio was the same and the stirring rotation speed was changed, when the stirring rotation speed was less than 100 rpm, the floc-like heterogeneous gel was not sufficiently refined and the criterion value was exceeded, but when the stirring rotation speed was 400 rpm and above, When the speed increased to 700 rpm, the bleeding became smaller and was within the criterion value (Examples 15, 18, 19, Comparative Examples 9, 10).
- When the water glass was diluted first and the SiO 2 concentration became less than 28%, a floc-like heterogeneous gel was not instantaneously generated and the criterion value was exceeded (Comparative Examples 11, 62, 63).

[試験2]
28日後に一軸圧縮強さが200kN/m以上となる、水ガラス当たりSO添加率の範囲を確認するための試験を行った。
判定基準:
・28日後にサミットモールドを脱型する際、形が崩れた場合、未固結と判定。
・脱型して形が崩れない供試体のみ一軸圧縮試験に供した。
・一軸圧縮強さが200kN/m以上となる、水ガラス当たりSO添加率の範囲を確認した。
試験結果を表12に示す。
[Test 2]
A test was conducted to confirm the range of SO 3 addition rate per water glass that would result in an unconfined compressive strength of 200 kN/m 2 or more after 28 days.
Judgment criteria:
・If the shape collapses when removing the summit mold after 28 days, it is considered unconsolidated.
・Only specimens that did not lose their shape after being demolded were subjected to the uniaxial compression test.
・We confirmed the range of SO 3 addition rate per water glass that would result in an unconfined compressive strength of 200 kN/m 2 or more.
The test results are shown in Table 12.

Figure 0007427210000015
Figure 0007427210000015

表12に示す試験結果から以下のことが分かった。
・フィラー添加配合はフィラー無添加と比べて、水ガラス当たりSOが一定量を超えると硬化しにくくなる。
・フィラーBはフィラーAと比べて、水ガラス当たりSOが多くなると硬化しにくくなる。
・モル比が大きい水ガラスはNaOが少ないため、水ガラス当たりSOが多くなるとゲル化にNaOが消費されて、硬化に必要なNaOが不足する。
The following things were found from the test results shown in Table 12.
- Filler-added formulations are more difficult to harden than filler-free formulations when SO 3 exceeds a certain amount per water glass.
・Compared to Filler A, Filler B becomes difficult to harden when the amount of SO 3 per water glass increases.
- Water glass with a large molar ratio has less Na 2 O, so if the amount of SO 3 per water glass increases, Na 2 O will be consumed for gelation, resulting in a shortage of Na 2 O necessary for curing.

[試験3]
製造方法Aにおける材料組成の好ましい範囲、可使時間の確認のため、ブリーディング試験、テーブルフロー試験A、3時間振とう試験、一軸圧縮試験を行った。
判定基準:
・ブリーディング率:6%以内(1時間後)
・テーブルフロー試験A:直後、1時間振とう後、3時間振とう後において、250mm
以上
・3時間振とう:容器を取り出して傾け、下部に材料の沈降がないこと
・一軸圧縮試験:0.2MN/m以上(28日後)
・28日後にサミットモールドを脱型する際、形が崩れた場合、未固結と判定。
試験結果を表13に示す。
[Test 3]
In order to confirm the preferable range of material composition and pot life in manufacturing method A, a bleeding test, a table flow test A, a 3-hour shaking test, and a uniaxial compression test were conducted.
Judgment criteria:
・Bleeding rate: within 6% (after 1 hour)
・Table flow test A: Immediately after, after shaking for 1 hour, after shaking for 3 hours, 250 mm
・Shaking for 3 hours: Take out the container and tilt it, and make sure that there is no sedimentation of material at the bottom. ・Uniaxial compression test: 0.2 MN/m 2 or more (after 28 days)
・If the shape collapses when removing the summit mold after 28 days, it is considered unconsolidated.
The test results are shown in Table 13.

Figure 0007427210000016
Figure 0007427210000016

表13に示す試験結果から以下のことが分かった。
・比較例60は、直後~1時間振とう後の間に流動性を失ったためフロー試験が実施でき
なかった。
・比較例61は、直後以降流動性を失った。
・比較例51、52、57、58は28日後において固結しなかった。
The following was found from the test results shown in Table 13.
- In Comparative Example 60, the flow test could not be conducted because the fluidity was lost between immediately after and 1 hour of shaking.
- Comparative Example 61 lost fluidity immediately after that.
- Comparative Examples 51, 52, 57, and 58 did not solidify after 28 days.

[試験4]
骨材を添加する場合の好ましい範囲を確認するための試験を行った。
判定基準:
・テーブルフロー試験B:静置において、80~200mm
コンクリートポンプで圧送可能となるテーブルフロー値
シリンダー引き上げ後、材料分離しないこと
流動化処理土、杭抜き跡充填での使用は、静置120~200mmを想定
・テーブルフロー試験B:打撃において、115mm以上
コンクリートポンプで圧送可能となるテーブルフロー値
打撃により材料分離しないこと
・膨張収縮率:-3%よりも膨張側(28日後)
・一軸圧縮試験:0.2MN/m以上(28日後)
試験結果を表14及び図6-1~図6-2に示す。
[Test 4]
A test was conducted to confirm the preferred range for adding aggregate.
Judgment criteria:
・Table flow test B: 80 to 200 mm when standing still
Table flow value that can be pumped with a concrete pump Do not separate the material after lifting the cylinder. When using fluidized soil and filling pile removal sites, assume a standing position of 120 to 200 mm. Table flow test B: 115 mm or more in impact. Table flow value that can be pumped with a concrete pump. Material should not separate due to impact. Expansion/contraction rate: Expansion side of -3% (after 28 days)
・Uniaxial compression test: 0.2MN/m2 or more (after 28 days)
The test results are shown in Table 14 and Figures 6-1 and 6-2.

Figure 0007427210000017
Figure 0007427210000017

表14及び図6-1~図6-2に示す試験結果から以下のことが分かった。
・比較例67は、塑性状であり、ポンプ圧送が不可。
・比較例68は、シリンダーを引き上げ後に骨材の隙間からスラリーが分離した。打撃後にさらにスラリーが分離。分離が大きいため、ポンプ圧送不可。
・ポンプ圧送可能な流動性を得るには、(水ガラスWG+水W)/(スラグ粉末P+フィラーF)≧63wt%(63.7wt%)以上であることが好ましい。
・(水ガラスWG+水W)/(スラグ粉末P+フィラーF)が63~250wt%(63.7~243.6wt%)の範囲で、かつ、スラグ粉末A添加量22.3kg/m以上であれば、一軸圧縮強さ0.2MN/m以上を確保できる。
・骨材はゲル化に影響しない材料で、流動性が損なわれない範囲の添加量であればよく、スラグ骨材、コンクリートスラッジ固形分破砕骨材のほかに、天然骨材、人工軽量骨材、コンクリートから製造した再生骨材なども使用できる。
The following was found from the test results shown in Table 14 and Figures 6-1 and 6-2.
- Comparative Example 67 is in a plastic state and cannot be pumped.
- In Comparative Example 68, the slurry separated from the gaps between the aggregates after the cylinder was pulled up. Further slurry separates after hitting. Due to large separation, pumping is not possible.
- In order to obtain fluidity that allows pumping, it is preferable that (water glass WG + water W)/(slag powder P + filler F)≧63 wt% (63.7 wt%) or more.
- (Water glass WG + water W) / (slag powder P + filler F) is in the range of 63 to 250 wt% (63.7 to 243.6 wt%), and the amount of slag powder A added is 22.3 kg/m 3 or more If there is, a uniaxial compressive strength of 0.2 MN/m 2 or more can be ensured.
・The aggregate should be a material that does not affect gelation and should be added in an amount that does not impair fluidity.In addition to slag aggregate, concrete sludge solid crushed aggregate, natural aggregate, artificial lightweight aggregate , recycled aggregate made from concrete can also be used.

ところで、比較例47、50、66は、スラリーミキサーの撹拌羽根に、高粘度材料の撹拌に適したパドル型の撹拌羽根ではなく、プロペラ型の撹拌羽根を使用して撹拌を行ったため、スラリー生成工程及び水ガラス添加撹拌工程において、十分な撹拌が行われなかったことが考えられる。
そこで、比較例47に示す配合比で、プロペラ型の撹拌羽根及びパドル型の撹拌羽根をそれぞれ使用した場合の撹拌回転数とブリーディング率との関係を確認するための試験を行った。
試験結果を図7に示す。
By the way, in Comparative Examples 47, 50, and 66, a propeller-type stirring blade was used as the stirring blade of the slurry mixer instead of a paddle-type stirring blade that is suitable for stirring high-viscosity materials, so slurry production was poor. It is thought that sufficient stirring was not performed in the step and the water glass addition stirring step.
Therefore, a test was conducted to confirm the relationship between the stirring rotation speed and the bleeding rate when propeller-type stirring blades and paddle-type stirring blades were used, respectively, at the blending ratio shown in Comparative Example 47.
The test results are shown in Figure 7.

図7に示す試験結果から以下のことが分かった。
・高粘度材料の撹拌に適したパドル型の撹拌羽根の場合、撹拌回転数が100rpm未満はフロック状の不均一ゲルの微細化が十分に行われず判定基準値を超過するが、撹拌回転数がそれより大きくなると、ブリーディングが小さくなり判定基準値内(6%以内)となる。
・プロペラ型の撹拌羽根の場合、撹拌回転数が600rpm未満はフロック状の不均一ゲルの微細化が十分に行われず判定基準値を超過するが、撹拌回転数がそれより大きくなると、ブリーディングが小さくなり判定基準値内(6%以内)となる。
・スラリーミキサーの撹拌羽根には、高粘度材料の撹拌に適したパドル型の撹拌羽根を用いることが好ましく、プロペラ型の撹拌羽根を用いる場合は、撹拌回転数を大きくする等、十分な撹拌が行われるようにする必要がある。
From the test results shown in FIG. 7, the following was found.
・In the case of a paddle-type stirring blade suitable for stirring high viscosity materials, if the stirring rotation speed is less than 100 rpm, the floc-like heterogeneous gel will not be sufficiently finely divided and the judgment standard value will be exceeded. If it is larger than that, the bleeding becomes small and falls within the criterion value (within 6%).
・In the case of propeller-type stirring blades, if the stirring rotation speed is less than 600 rpm, the floc-like heterogeneous gel will not be sufficiently refined and will exceed the criterion value, but if the stirring rotation speed is higher than that, bleeding will be small. It is within the judgment standard value (within 6%).
- It is preferable to use a paddle-type stirring blade suitable for stirring high viscosity materials as the stirring blade of the slurry mixer. When using a propeller-type stirring blade, it is necessary to ensure sufficient stirring by increasing the stirring rotation speed, etc. need to be done.

また、コンクリートポンプとして、スクイズポンプやピストンポンプを用いた地盤改良材のポンプ圧送時において、特殊な条件、例えば、圧送距離が長いとき、吐出量を増やす必要があるとき、地盤に圧入して締め固めるとき等の場合に、脱水等によって材料分離が生じて圧送圧力が上昇し、配管が閉塞して圧送不可となることがある。
ポンプ圧送性の改善のため、以下の混和剤の添加試験を行った。
[試験5]
表15に、使用する混和剤を示す。
In addition, as a concrete pump, when pumping soil improvement materials using a squeeze pump or piston pump, it can be used under special conditions, such as when the pumping distance is long or when it is necessary to increase the discharge amount, by pressing it into the ground and tightening it. When solidifying, etc., material separation occurs due to dehydration, etc., and the pumping pressure increases, which may clog the piping and make pumping impossible.
In order to improve pumping performance, we conducted an addition test with the following admixtures.
[Test 5]
Table 15 shows the admixtures used.

Figure 0007427210000018
Figure 0007427210000018

[混和剤添加試験1]
配管が閉塞しない条件を調べるため、実施例41と同じ配合比で混和剤Aの添加量を変化させたときのポンプ圧送の可否を確認し、併せて、加圧ブリーディング試験(土木学会コンクリート標準示方書JSCE-F 502)を実施して60秒脱水率及び最終脱水率を調べた。コンクリートポンプとして、スクイズポンプには、岡三機工社製、型番:OPK-07Mを、ピストンポンプには、シンテック社製、型番:SP-7Eを用いた。混和剤Aは、水ガラス添加撹拌工程において水ガラスを添加後に30秒以上撹拌した後に添加し、混和剤Aを添加後に90秒以上撹拌した。
試験結果を表16に示す。
[Admixture addition test 1]
In order to investigate the conditions under which the piping would not be clogged, we confirmed whether or not pumping was possible when changing the amount of admixture A at the same mixing ratio as in Example 41, and also conducted a pressure bleeding test (Japan Society of Civil Engineers Standard Specification for Concrete). JSCE-F 502) was carried out to examine the 60 second dehydration rate and final dehydration rate. As concrete pumps, a squeeze pump manufactured by Oka Sankiko Co., Ltd., model number: OPK-07M, and a piston pump, manufactured by Shintech, model number: SP-7E were used. The admixture A was added after stirring for 30 seconds or more after adding the water glass in the water glass addition stirring step, and the mixture was stirred for 90 seconds or more after the addition of the admixture A.
The test results are shown in Table 16.

Figure 0007427210000019
Figure 0007427210000019

表16に示す試験結果から以下のことが分かった。
・スクイズポンプ
圧力0.5MPaで圧送可能となる条件:60秒脱水率が4%程度以下かつ最終脱水率
が17%程度以下。
・ピストンポンプ
圧力2MPaで圧送可能となる条件:60秒脱水率が15%程度以下かつ最終脱水率が30%程度以下。
圧力3MPaで圧送可能となる条件:60秒脱水率が4%程度以下かつ最終脱水率が17%程度以下。
圧力5MPaで圧送可能となる条件:60秒脱水率が4%程度以下かつ最終脱水率が10%程度以下。
From the test results shown in Table 16, the following was found.
・Squeeze pump Conditions that allow pumping at a pressure of 0.5 MPa: 60 second dehydration rate is approximately 4% or less and final dehydration rate is approximately 17% or less.
・Piston Pump Conditions for being able to pump at a pressure of 2 MPa: 60 second dehydration rate is approximately 15% or less and final dehydration rate is approximately 30% or less.
Conditions for enabling pressure feeding at a pressure of 3 MPa: 60 second dehydration rate is approximately 4% or less and final dehydration rate is approximately 17% or less.
Conditions for enabling pressure feeding at a pressure of 5 MPa: 60 second dehydration rate is approximately 4% or less and final dehydration rate is approximately 10% or less.

[混和剤添加試験2]
地盤改良材に最適な混和剤の種類、添加量の決定方法の検討のため、実施例41と同じ配合比で混和剤A~Dの添加量を変化させて混練し、加圧ブリーディング試験(土木学会コンクリート標準示方書JSCE-F 502)を実施して60秒脱水率及び最終脱水率を調べた。混和剤A~Dは、水ガラス添加撹拌工程において水ガラスを添加後に30秒以上撹拌した後に添加し、混和剤A~Dを添加後に90秒以上撹拌した。
試験結果を表17に示す。
[Admixture addition test 2]
In order to study the method for determining the type and amount of admixtures that are most suitable for ground improvement materials , we kneaded the admixtures A to D at the same blending ratio as in Example 41, varying the amount of admixtures added, and conducted a pressure bleeding test (civil engineering). The 60-second dewatering rate and final dewatering rate were investigated by implementing the Society's Standard Specification for Concrete JSCE-F 502). Admixtures A to D were added after stirring for 30 seconds or more after adding water glass in the water glass addition stirring step, and stirring was performed for 90 seconds or more after addition of admixtures A to D.
The test results are shown in Table 17.

Figure 0007427210000020
Figure 0007427210000020

表17に示す試験結果から以下のことが分かった。
・スクイズポンプ0.5MPaかつピストンポンプ圧力5MPaで圧送可能となる最低添加量は以下のとおりとなった。ただし、混和剤Cは添加量を増やしても60秒脱水率が低下せず、圧力5MPaで圧送不可となった。
混和剤A:水に対して0.2%
混和剤B:水に対して0.1%
混和剤C:圧送不可
混和剤D:水に対して0.1%
スクイズポンプ0.5MPa、ピストンポンプ圧力5MPaのしきい値は、例えば、空洞充填注入工や地盤に圧入して締め固める締固め工における施工管理値の例として設定したが、これ以外の圧力をしきい値とする条件において上記試験1、2を行えば、圧送可能となる混和剤の添加量の最低値を得ることができる。
From the test results shown in Table 17, the following was found.
- The minimum addition amount that can be pumped with a squeeze pump of 0.5 MPa and a piston pump pressure of 5 MPa is as follows. However, even if the amount of admixture C was increased, the dehydration rate for 60 seconds did not decrease, and pumping became impossible at a pressure of 5 MPa.
Admixture A: 0.2% in water
Admixture B: 0.1% in water
Admixture C: Cannot be pumped Admixture D: 0.1% in water
The threshold values for the squeeze pump pressure of 0.5 MPa and the piston pump pressure of 5 MPa are set as examples of construction control values for, for example, cavity filling injection work and compaction work that presses into the ground and compacts it, but other pressures may not be applied. If the above-mentioned Tests 1 and 2 are conducted under the conditions used as the threshold value, it is possible to obtain the minimum value of the amount of admixture that can be added under pressure.

以上、本発明の地盤改良材及びその製造方法について、その実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 As above, the ground improvement material and the manufacturing method thereof of the present invention have been explained based on the embodiments thereof, but the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiments, and may be modified as appropriate without departing from the spirit thereof. Its configuration can be changed.

本発明の地盤改良材及びその製造方法は、瞬時に増粘させて圧送時のブリーディングや材料分離を低減しつつ、可使時間を長時間持続できる地盤改良材及びその製造方法を提供することができ、特に、CO排出量の抑制を図ることができる地盤改良材を提供することから、地盤改良等を目的とした各種工法に広く用いることができる。 The soil improvement material and the method for manufacturing the same of the present invention can provide a soil improvement material that can instantly thicken to reduce bleeding and material separation during pumping and maintain a pot life for a long time. In particular, it provides a ground improvement material that can suppress CO 2 emissions, so it can be widely used in various construction methods for the purpose of ground improvement.

Claims (11)

高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される地盤改良材であって、地盤改良材1m 当たりのCO 排出量が-350~100kgであって、かつ、以下(1)~(3)の条件を満たす地盤改良材
(1)生成1時間後の地盤改良材のブリーディング率が6%以内であること
(2)生成直後、1時間振とう後、3時間振とう後の地盤改良材のテーブルフロー試験値が、いずれも250mm以上であること
(3)生成28日後の地盤改良材の一軸圧縮試験値が、0.2MN/m以上であること
A ground improvement material containing at least pulverized blast furnace slag powder , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, and containing no cement or calcium aluminate , and which is used by pumping, 1 m 3 of the ground improvement material. A ground improvement material that has a CO 2 emissions of -350 to 100 kg per unit and satisfies the following conditions (1) to (3).
(1) The bleeding rate of the soil improvement material after 1 hour of generation is within 6%. (2) The table flow test value of the soil improvement material immediately after generation, after shaking for 1 hour, and after shaking for 3 hours is (3) The unconfined compression test value of the ground improvement material after 28 days of generation is 0.2 MN/ m2 or more.
細骨材高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される地盤改良材であって、地盤改良材1m 当たりのCO 排出量が-350~100kgであって、かつ、以下(1)~(3)の条件を満たす地盤改良材
(1)生成28日後の膨張収縮率が-3%よりも膨張側であること
(2)生成直後の地盤改良材のテーブルフロー試験値が、静置で80~200mmであり、かつ、打撃で115mm以上であること
(3)生成28日後の地盤改良材の一軸圧縮試験値が、0.2MN/m以上であること
A ground improvement material that contains at least fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, does not contain cement or calcium aluminate , and is used by pumping . A ground improvement material that has a CO 2 emission rate of -350 to 100 kg per 1 m 3 of the improvement material and satisfies the following conditions (1) to (3).
(1) The expansion/contraction rate after 28 days of generation is on the expansion side than -3%. (2) The table flow test value of the ground improvement material immediately after generation is 80 to 200 mm when left standing, and when struck (3) The unconfined compression test value of the ground improvement material after 28 days of generation must be 0.2 MN/ m2 or more.
前記細骨材が、人工骨材、再生骨材、コンクリートスラッジ固形分破砕骨材から選ばれた1種又は2種以上からなることを特徴とする請求項2に記載の地盤改良材 3. The ground improvement material according to claim 2, wherein the fine aggregate is made of one or more selected from artificial aggregate, recycled aggregate, and crushed concrete sludge aggregate. 前記石膏粉末が、無水石膏と二水石膏の混合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良材 The ground improvement material according to claim 1 or 2, wherein the gypsum powder is a mixture of anhydrite and dihydrate. 前記水ガラスが、酸化ナトリウムに対する無水珪酸のモル比が2.0~3.2、酸化ナトリウムの濃度が9~15重量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良材 The ground improvement material according to claim 1 or 2, wherein the water glass has a molar ratio of silicic anhydride to sodium oxide of 2.0 to 3.2 and a concentration of sodium oxide of 9 to 15% by weight. . 前記高炉スラグ微粉末の粉末度が、3500~5000cm/gであることを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良材 The ground improvement material according to claim 1 or 2, wherein the fineness of the blast furnace slag powder is 3500 to 5000 cm 2 /g. 請求項1又は2に記載の地盤改良材が、さらにポンプ圧送性の改善のための混和剤を含有することを特徴とする地盤改良材 The ground improvement material according to claim 1 or 2, further comprising an admixture for improving pumping performance. 高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される請求項1に記載の地盤改良材の製造方法であって、
高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
を備えることを特徴とする地盤改良材の製造方法。
The method for producing a ground improvement material according to claim 1, which contains at least pulverized blast furnace slag powder , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, does not contain cement or calcium aluminate , and is used by being pumped. And,
A slurry generation step of adding water to blast furnace slag powder , gypsum powder, and filler to generate slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. A method for producing a ground improvement material, comprising the steps of:
細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される請求項2に記載の地盤改良材の製造方法であって、
細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
を備えることを特徴とする地盤改良材の製造方法。
The ground improvement according to claim 2, which contains at least fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, does not contain cement or calcium aluminate , and is used by being pumped. A method for manufacturing a material ,
a slurry generation step of adding water to fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, and filler to generate a slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. A method for producing a ground improvement material, comprising the steps of:
細骨材、高炉スラグ微粉末、石膏粉末、軽質炭酸カルシウム、水ガラス及び水を少なくとも含有し、セメント及びカルシウムアルミネートを含有せず、ポンプ圧送して使用される請求項2に記載の地盤改良材の製造方法であって、
高炉スラグ微粉末、石膏粉末及びフィラーに水を加えてスラリーを生成するスラリー生成工程と、
前記スラリー生成工程で生成したスラリーに水ガラスを加えてフロック状の不均一ゲルを生成した後、撹拌して前記フロック状の不均一ゲルを砕いて微細化しながらゲル化を促進する水ガラス添加撹拌工程と
前記水ガラス添加撹拌工程で生成したスラリー細骨材を加えて撹拌することを特徴とする地盤改良材の製造方法。
The ground improvement according to claim 2, which contains at least fine aggregate, pulverized blast furnace slag , gypsum powder, light calcium carbonate , water glass, and water, does not contain cement or calcium aluminate , and is used by being pumped. A method for manufacturing a material ,
A slurry generation step of adding water to blast furnace slag powder , gypsum powder, and filler to generate slurry ;
Water glass is added to the slurry generated in the slurry generation step to generate a floc-like heterogeneous gel, and then stirred to crush the floc-like heterogeneous gel and make it fine while adding water glass and stirring. process and
A method for producing a ground improvement material, which comprises adding fine aggregate to the slurry produced in the water glass addition and stirring step and stirring the slurry.
請求項8、9又は10に記載の地盤改良材の製造方法において、さらにポンプ圧送性の改善のための混和剤を加えることを特徴とする地盤改良材の製造方法。 11. The method for producing a ground improvement material according to claim 8, 9 or 10 , further comprising adding an admixture for improving pumpability.
JP2023002071A 2022-06-16 2023-01-11 Ground improvement material and its manufacturing method Active JP7427210B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024004306A JP2024032784A (en) 2022-06-16 2024-01-16 Thickening slag mortar and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022096958 2022-06-16
JP2022096958 2022-06-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024004306A Division JP2024032784A (en) 2022-06-16 2024-01-16 Thickening slag mortar and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023184407A JP2023184407A (en) 2023-12-28
JP7427210B2 true JP7427210B2 (en) 2024-02-05

Family

ID=89333435

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023002071A Active JP7427210B2 (en) 2022-06-16 2023-01-11 Ground improvement material and its manufacturing method
JP2024004306A Pending JP2024032784A (en) 2022-06-16 2024-01-16 Thickening slag mortar and manufacturing method thereof

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024004306A Pending JP2024032784A (en) 2022-06-16 2024-01-16 Thickening slag mortar and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7427210B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060748A (en) 2000-08-14 2002-02-26 Kyokado Eng Co Ltd Ground-hardening material and constructing method for hardening ground
JP2007077794A (en) 2005-08-16 2007-03-29 Kyokado Eng Co Ltd Plastic gel grout, ground reinforcing method, ground injection control method, and injection control device
CN102671523A (en) 2012-04-26 2012-09-19 上海第二工业大学 Method for fixing light calcium carbonate as CO2 byproduct by using humate and desulfurization gypsum
WO2018150753A1 (en) 2017-02-14 2018-08-23 デンカ株式会社 Geopolymer composition, and mortar and concrete using same
CN111573708A (en) 2020-07-01 2020-08-25 临澧鑫众钙业有限公司 Production process of light calcium carbonate
JP2021130819A (en) 2020-02-19 2021-09-09 株式会社エステック Construction method of injection material
JP2022040262A (en) 2022-01-13 2022-03-10 大成建設株式会社 Hydraulic composition

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5335686B2 (en) * 1974-12-11 1978-09-28
JPS5220614A (en) * 1975-07-16 1977-02-16 Nippon I P Rubber Kk Inorganic composition for solidifying mud
JPH0953071A (en) * 1995-08-09 1997-02-25 Kyokado Eng Co Ltd Treatment of surplus excavated soil
JPH10168452A (en) * 1996-12-13 1998-06-23 Mitsui Chem Inc Water glass based suspension grout and method for grouting and solidifying ground by using it
JPH10168451A (en) * 1996-12-13 1998-06-23 Mitsui Chem Inc Suspension grout and method for grouting and solidifying ground by using it

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060748A (en) 2000-08-14 2002-02-26 Kyokado Eng Co Ltd Ground-hardening material and constructing method for hardening ground
JP2007077794A (en) 2005-08-16 2007-03-29 Kyokado Eng Co Ltd Plastic gel grout, ground reinforcing method, ground injection control method, and injection control device
CN102671523A (en) 2012-04-26 2012-09-19 上海第二工业大学 Method for fixing light calcium carbonate as CO2 byproduct by using humate and desulfurization gypsum
WO2018150753A1 (en) 2017-02-14 2018-08-23 デンカ株式会社 Geopolymer composition, and mortar and concrete using same
JP2021130819A (en) 2020-02-19 2021-09-09 株式会社エステック Construction method of injection material
CN111573708A (en) 2020-07-01 2020-08-25 临澧鑫众钙业有限公司 Production process of light calcium carbonate
JP2022040262A (en) 2022-01-13 2022-03-10 大成建設株式会社 Hydraulic composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
地盤改良工法便覧 ,第1版,日本材料学会,P.435

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023184407A (en) 2023-12-28
JP2024032784A (en) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107401159A (en) A kind of premixing fluidised form solidified earth
CN107459301A (en) A kind of premixing fluidised form solidified earth
KR20120026533A (en) Slurry composition for soil improvement containing blast furnace slag cement and method for preparing soil cement slurry using same
CN102703086A (en) Inorganic soil curing agent and preparation method thereof
CN102352622B (en) Method for improving swelling soil by using alkali residue and construction method for alkali- residue-modified soil
KR20180002288A (en) Grout material composition and high fluidity-grout material using the same
JP2010285465A (en) Ground-improving slurry composition using blast furnace cement composition and method for preparing soil cement slurry using the same
JP2018028013A (en) Suspended grouting material
KR101600840B1 (en) Quick-setting mortar composition for compaction grouting process using bottom ash as aggregate
KR20180083696A (en) Chemical composition for grouting and method for preparing the same
KR102457167B1 (en) Eco friendly injection for ground reinforcement grout composition and construction method using the same
JP7427210B2 (en) Ground improvement material and its manufacturing method
JPH10168452A (en) Water glass based suspension grout and method for grouting and solidifying ground by using it
CN112794682A (en) Premixed fluid solidified soil doped with high-silicon type iron tailings and preparation method thereof
CN116143468B (en) Premixed fluid state solidified salty soil and preparation method thereof
JP2007002100A (en) Plastic grouting material using coal ash and method for grouting the plastic grouting material
JP5800487B2 (en) Grout manufacturing method
JP2869852B2 (en) Ground injection method
RU2224727C2 (en) Cement slurry for the insulating shield and a method of making of the insulating shield
KR101341103B1 (en) Composition for Ground Hardening And Ground Mortar Including the Same
KR101067662B1 (en) Eco friendly, early strength, extensive grout additive and grout material and reinforcing earth anchor method using the grout material
KR20230068544A (en) Fluidized filler composition
KR101461190B1 (en) Self-Healing Tunnel Lining Concrete
KR101602130B1 (en) Mortar composition for compaction grouting process using unsintered inorganic binder bottom ash
CN111423142A (en) Cement slurry additive for foundation treatment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230522

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20230522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230606

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231002

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7427210

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150