【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
＜産業上の利用分野＞
本発明は海水を利用した泥水モルタルの製造方
法に関するものである。
＜従来の技術＞
泥水モルタルとは地中に掘削した地中溝内に投
入してそのまま硬化させる材料である。
従来の泥水モルタルは、例えば清水とベントナ
イトをグラフトミキサーなどで撹拌混合し、ベン
トナイトを充分に膨潤させてスラリーの粘度を上
昇させ、これにセメント、スラグ、水ガラスなど
の硬化剤を加えてそのまま固化させる方法であ
る。
＜従来の技術の問題点＞
上記したような従来の材料は、清水と混合して
用いる場合には充分に水中に拡散して実上充分な
固化強度が得られている。
しかし沈埋トンネルや海上人工島、その他海上
に構造物を構築する場合には、従来の方法によつ
て海水ベントナイトモルタルを作つた場合、激し
い材料分離を発生するので、これを海中に投入し
て人工地盤を形成するときわめて低品質な地盤と
なつてしまう。
更にその場合には分離水が多量に海中に拡散す
るので、海域環境を急激に汚染してしまうことに
なる。
また、特開昭61−36149号公報に記載のコンク
リートが公知である。
これは、塩化ナトリウムを含む砂海と、含水け
い素酸マグネシウム質粘土と、水とを混合して得
られる耐塩性コンクリートである。
ところが、この種のコンクリートにあつては、
海砂の使用を前提とした地上のコンクリート構造
物構築用のものであるから、海中での使用が制限
される。
すなわち、耐塩性コンクリートの有する塩化ナ
トリウムの吸蔵・固定能力に限界があるから、海
中へ打設した場合、分濁水の発生や強度の低下は
避けられない。
＜本発明の目的＞
本発明は上記のような問題を改善するためにな
されたもので、海水と混合しても急速な沈降を発
生することなく、充分な強度の地盤を形成するこ
とのできる海水泥水モルタルの製造方法を提供す
ることを目的とする。
更に本発明は海域環境を汚染することなく施工
することのできる、海水泥水モルタルの製造方法
を提供することを目的とする。
＜本発明の実施例＞
次に本発明の製造方法について、使用材料と混
合順序に分けて説明する。
＜使用材料＞
本発明の海水泥水モルタルの製造には次のよう
な材料を使用する。
＜イ＞ 粘土
複鎖構造の粘土鉱物を主成分とする粘土を使
用する。
複鎖構造を有する粘土鉱物として、例えばア
タパルジヤイトやセピオライト等が存在する。
＜ロ＞ 海水
現場での海水をそのまま利用する。
＜ハ＞ 固化剤
セメント、石灰、石さい、高炉スラグ、およ
びこれらの混合物からなる水硬性固化剤
＜製造方法＞
＜イ＞ 第１次混合
まず上記の種類の粘土と海水だけの混合を行
う。
後述の試験結果で明らかなようにセメントな
どの固化剤を加えずに、まず『アタパルジヤイ
トやセピオライトなどの複鎖構造を持つた粘土
鉱物を主成分とする粘土』と、『海水』との混
合を先行する点にこの発明の特徴が存在する。
両方の材料を混合するのには、高速剪断を粘
土に与えることのできる公知の撹拌機や分散機
を使用する。
高速剪断撹拌機としては、例えば混合液をタ
ービンとステーターの微少な間隙を通過させ、
その際に強力な剪断力、衝撃などを与えて粘土
の微粒化、混合、撹拌、乳化、分散を行うこと
のできる装置を利用する。
＜ロ＞ 第２次混合
上記の工程で混合が完了した粘土混合海水に
対して、セメントなどの固化剤を投入して混合
する。
そしてこの混合作業は高速剪断を与えるよう
な撹拌機を使うことは不経済であるし、またそ
の必要もないので通常のミキサーを使用する。
なおこの段階で、強度の増加をはかるために
ネントナイト、カリオンなどの粘土スラグや、
シリカヒユーム、山砂などの細砂を加えて混合
する方法を採用することもできる。
＜ハ＞ 海中への投入
以上の工程で製造した海水泥水モルタルを現
場の海水に掘削した中へ投入する。
現場とは例えば人工島を設け、その人工島内
に海底に達する地下盤を設けるような場合に利
用する。
比較例 １
本発明の製造方法は前記したように、ある種の
粘土と海水をまず混合する。
その後にセメント等の固化剤と混合を行つて海
水泥水モルタルを製造する方法である。
それに対して、粘土と海水と固化剤とを同時に
混合してしまつた場合との24時間沈降（％）の比
較を第１図に示す。
第１図において右側が、本発明の方法で製造し
た海水泥水モルタルを粘土と混合した場合の24時
間後の沈降（％）である。
一方左側欄は粘土と海水に更に固化剤を加えて
これらを一体で混合して海水泥水モルタルを製造
し、これを海水と混合した場合の24時間後の沈降
（％）である。
この比較例から見ると、本発明の方法によつて
製造した海水泥水モルタルの沈降率がきわめて小
さく、その製造時の回転撹拌時間がきわめて短時
間であることが分かる。
なお第１図の試料の条件は下記のとうりであ
る。
<Industrial Application Field> The present invention relates to a method for producing mud mortar using seawater. <Prior Art> Mud mortar is a material that is poured into an underground trench excavated underground and allowed to harden as it is. Conventional mud mortar is made by stirring and mixing fresh water and bentonite using a graft mixer, for example, to sufficiently swell the bentonite and increase the viscosity of the slurry, and then hardening agents such as cement, slag, or water glass are added to this and it solidifies as it is. This is the way to do it. <Problems with Conventional Techniques> When the conventional materials as described above are mixed with fresh water and used, they are sufficiently diffused into the water and practically sufficient solidification strength is obtained. However, when constructing immersed tunnels, offshore artificial islands, and other structures on the sea, creating seawater bentonite mortar using conventional methods will result in severe material separation, so it must be poured into the sea to create artificial structures. If the ground is formed, it will be of extremely low quality. Furthermore, in that case, a large amount of separated water will diffuse into the sea, resulting in rapid contamination of the marine environment. Further, concrete described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-36149 is known. This is a salt-resistant concrete obtained by mixing sand sea containing sodium chloride, hydrous magnesium silicate clay, and water. However, for this type of concrete,
Since it is designed for constructing concrete structures on land based on the use of sea sand, its use under the sea is restricted. In other words, salt-resistant concrete has a limited ability to absorb and fix sodium chloride, so when it is poured into the sea, it is unavoidable that it will generate turbid water and lose strength. <Object of the present invention> The present invention was made to improve the above problems, and is capable of forming sufficiently strong ground without causing rapid settling even when mixed with seawater. The purpose of the present invention is to provide a method for producing seawater mud mortar. A further object of the present invention is to provide a method for producing seawater mud mortar that can be constructed without polluting the marine environment. <Examples of the present invention> Next, the manufacturing method of the present invention will be explained in terms of the materials used and the mixing order. <Materials used> The following materials are used for producing the seawater mud mortar of the present invention. <A> Clay Clay whose main component is clay minerals with a multi-chain structure is used. Examples of clay minerals having a double-chain structure include attapulgite and sepiolite. <B> Seawater Use seawater as it is on site. <C> Solidifying agent Hydraulic solidifying agent consisting of cement, lime, gypsum, blast furnace slag, and a mixture thereof <Manufacturing method><B> First mixing First, only the above-mentioned clay and seawater are mixed. As is clear from the test results described below, first we mixed ``clay whose main component is clay minerals with a double-chain structure such as attapulgiaite and sepiolite'' with ``seawater'' without adding a solidifying agent such as cement. The features of this invention reside in the preceding points. Both materials are mixed using a known stirrer or disperser capable of applying high shear to the clay. As a high-speed shear agitator, for example, a mixed liquid is passed through a small gap between a turbine and a stator,
At this time, a device that can apply strong shearing force, impact, etc. to atomize, mix, stir, emulsify, and disperse the clay is used. <B> Second mixing A solidifying agent such as cement is added to the clay-mixed seawater that has been mixed in the above process and mixed. In this mixing operation, it is uneconomical to use a stirrer that applies high-speed shear, and there is no need for it, so a normal mixer is used. At this stage, clay slags such as nentonite and carrion are added to increase the strength.
It is also possible to adopt a method of adding and mixing fine sand such as silica hume and mountain sand. <C> Insertion into the sea The seawater mud mortar produced in the above process is introduced into the seawater excavated at the site. The site is used, for example, when an artificial island is set up and an underground layer that reaches the sea floor is installed within the artificial island. Comparative Example 1 As described above, in the production method of the present invention, a certain type of clay and seawater are first mixed. This method is followed by mixing with a solidifying agent such as cement to produce seawater mud mortar. On the other hand, Figure 1 shows a comparison of the 24-hour sedimentation (%) when clay, seawater, and solidifying agent were mixed at the same time. The right side of FIG. 1 shows the sedimentation (%) after 24 hours when the seawater mud mortar produced by the method of the present invention is mixed with clay. On the other hand, the left column shows the sedimentation (%) after 24 hours when clay and seawater are mixed together with a solidifying agent to produce seawater mud mortar, and this is mixed with seawater. From this comparative example, it can be seen that the sedimentation rate of the seawater mud mortar produced by the method of the present invention is extremely small, and the rotational stirring time during its production is extremely short. The conditions for the sample shown in FIG. 1 are as follows.
【表】
撹拌装置：ホモミキサー使用
比較例 ２
次に海水の汚染状況試験について第２図におい
て説明する。
これは＜比較例１＞と同一配合の海水泥水モル
タルを30cmだけ試験管管にトレミー管によつて投
入し、24時間放置した後に高さ方向のPHの状況を
測定したものである。
図から明らかなように、地表面からわずかに離
れるだけで、本発明の製法による場合にはそのPH
はほぼ海水のPHと等しくなつている。
これは海水中に泥水モルタルの成分がほとんど
拡散していないことを示す。
それに対して、同時に粘土と海水と固化剤を混
合した泥水モルタルでは上方までPHが上昇してお
り、広く泥水モルタルが拡散していることを示し
ている。
＜本発明の効果＞
本発明は上記したように(1)まず粘土と海水との
高速度混合を行い、(2)次にこの混合材料と固化剤
とを混合したものである。
そのために次のような効果を期待することがで
きた。
＜イ＞ 従来の方法で製造した泥水モルタルはあ
くまで真水だけを対象としたものであつた。
本発明の特定材料を、上記した製造順序に従
つて行つた場合のみに、海水を用いてそのまま
充分な強度の得られる海水泥水モルタルを得る
ことができた。
＜ロ＞ 単に粘土と海水と固化剤とを混合しただ
けでは、モルタルの水中拡散の抑制や良好な強
度維持ができない。
本発明のように粘土と海水を高速剪断を与え
ながら粘土の微粒化、乳化、分散を図る１次混
合を行つた後に、固化剤を加えて２次混合を行
うというように２回に分けて混合することで、
モルタルの海中での拡散を有効に抑制しつつ、
良好な強度を維持できる。[Table] Stirring device: Comparative example of using homomixer 2 Next, seawater contamination status tests will be explained with reference to Figure 2. In this test, 30 cm of seawater mud mortar having the same composition as in <Comparative Example 1> was poured into a test tube using a tremie tube, and after being left for 24 hours, the PH situation in the height direction was measured. As is clear from the figure, if the production method of the present invention is used, the PH
is almost equal to the pH of seawater. This indicates that the components of the muddy mortar are hardly diffused into the seawater. On the other hand, at the same time, the pH of muddy mortar, which is a mixture of clay, seawater, and solidifying agent, increases upwards, indicating that muddy mortar is widely dispersed. <Effects of the present invention> As described above, the present invention involves (1) first performing high-speed mixing of clay and seawater, and (2) then mixing this mixed material with a solidifying agent. Therefore, the following effects could be expected. <A> Mud water mortar manufactured by conventional methods was intended only for fresh water. Only when the specific material of the present invention was manufactured in accordance with the above-described manufacturing sequence, it was possible to obtain a seawater mud mortar with sufficient strength using seawater. <B> Simply mixing clay, seawater, and a solidifying agent cannot suppress the dispersion of mortar in water or maintain good strength. As in the present invention, clay and seawater are mixed in two steps, first by applying high-speed shear to atomize, emulsify, and disperse the clay, and then by adding a solidifying agent and performing second mixing. By mixing,
While effectively suppressing the spread of mortar in the sea,
Can maintain good strength.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図：本発明の製造方法と他の方法によつて
製造した各海水泥水モルタルの24時間沈降試験の
比較図、第２図：海水中への拡散試験の比較図。
Figure 1: A comparison diagram of a 24-hour sedimentation test of each seawater mud mortar produced by the production method of the present invention and another method, and Figure 2: A comparison diagram of a diffusion test into seawater.