JPH0468355B2

JPH0468355B2 -

Info

Publication number: JPH0468355B2
Application number: JP59085672A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Taguchi; Hisashi Uejima
Original assignee: NIPPON SOIRU KK
Current assignee: NIPPON SOIRU KK
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1992-11-02
Also published as: JPS60229984A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は無機塩類の混合物をポルトランドセメ
ントと共に土壌に加えて、該土壌を安定固化する
土質改良工法に関する。

軟質土壌等にポルトランドセメントを散布して
該土壌を固化する土質改良工法は従来から広く使
用されているものであるが、通常土壌は有機性腐
植物を含むために、これにセメントを加えて場
合、該セメントが腐植物中のフミン酸を吸着し、
また、土壌の粘土粒子がセメント中のカルシウム
イオンを吸着して、フミン酸石灰を生成し、この
結果固化効果が一時的となり、雨水の影響により
早期にセメントを溶出して十分に目的を達するこ
とができなかつた。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、
無機塩類の混合物をポルトランドセメントに添加
することにより、前記フミン酸と粘土粒子とを反
応させて、セメントの液相を急速にPH10以上のア
ルカリ性溶液とし、次の反応であるカルシウムシ
リケート水和物の機杯植となるものを生成せし
め、さらに水酸化カルシウムの板状結晶を析出せ
しめてセメント粒子間に架橋し、その結果、カル
シウムシリケートの水和物がセメント粒子表面に
成長して粒子隙を埋めセメントペーストの流動を
阻止し、かくして、凝結と呼ばれる安定した固化
状態を生成せしめるもので特に、軟弱地盤や凍結
の起り易い地盤等に適用して極めて効果的な土質
改良工法を提供することをその目的とするもので
ある。

本発明に係る工法を適用した土壌にあつては、
土壌が破壊されてもセメントは溶出せず、あたか
も生コンクリート固化と同様に強度の高いものが
得られ、しかも、土壌をポーラス状に固化させる
ものであるために、空気や水を通過せしめること
ができ、粘性土、ローム等の不透水層の土壌に適
用した場合、極めて水はけの良好な土質に改良し
うるもので、その効果が顕著である。

本発明に係る工法に必要な無機塩類系の添加剤
は、NaCl，MgCl₂，KCl，CaCl₂及びクエン酸か
らなり、NaCl20〜30重量部、MgCl₂20〜30重量
部、KCl35〜45重量部、CaCl₂5〜15重量部及びク
エン酸４〜８重量部の割合をもつて構成されるも
ので、その一例を挙げると、添加剤固形分が100
重量部の場合に、各塩類がNaCl25重量部、
MgCl₂21重量部、KCl40重量部、CaCl₂8重量部、
クエン酸６重量部であるものが使用される。

本発明に係る添加剤における５成分に関する無
機塩類及びクエン酸の組成はいずれも必須のもの
であつて、その一部をも欠除することができない
許りでなく、セメントに対する上記添加剤の固形
分が量的に、セメント100重量部に対し、合計で
１重量部以下であることが必須の構成要件であ
り、特に２重量部以上を加えるとセメントのポー
ラス状の凝結効果をかえつて阻害し、本工法の目
的を達成するに不適当であることが判明してい
る。

さらに、本発明に係る添加剤はその各成分の混
合割合が正しく守られないならば、かえつてセメ
ントペースの溶出を促進し結果的に凝結を妨げる
こととなり、軟弱地盤や凍結の生じ易い地盤への
適用が困難となる。

各成分については、例えばNaClであれば土壌
をポーラスにする主体となるものであり、MgCl₂
は固結強度を向上せしめ、さらに、KClは土壌の
種類に応じてゲル化タイムを加減する等の作用を
有し、また、CaCl₂は圧縮強さを増す等の影響力
があり、さらにクエン酸は土壌中の有機物がカル
シユウムイオンを吸着することを防止する効果が
顕著である等夫々個有の機能を有するが、結局５
種類のいずれかを欠いた場合には十分な効果が得
られず、特に本発明工法における重要な特徴であ
る土壌のポーラス状固化により空気，水等を通過
せしめる点において殆んどその実効が期待できな
いのである。

以下実施例に基づいて本発明工法を説明する。

実施例１ヘドロ地帯を固化すべく計画された。まず、工
区内に仮排水路をつくり、たまり水の排水をなし
たるのち自然乾燥した。ついで、不陸整正を行い
レベルを作成し、設計量のセメントを140Kg／m³
の割合で敷き均し、深度50cmまで土壌との粗撹拌
混合を行つた。この際軟弱地であるので木材等に
よる足場の確保を計つた。ついで、ドーザーロー
タリーを用いて粗撹拌混合したのち、予め用意さ
れた前記組成の添加剤の水溶液（添加剤１に対し
水８の割合）を添加剤の量で0.7Kg／m³散布し、
さらにドーザーロータリーで十分に撹拌混合し、
その後数回にわたり不陸整正と転圧を繰返し、一
週間養生後この工程を終了した。対象資料とし
て添加剤を全く使用しないセメントのみの工程
を実施した。

この結果、土壌の強度を示す一軸圧縮強度試験
において工程のものは平均2.8Kg／cm³であつた
のに、工程では僅かに0.4Kg／cm³に過ぎず、固
化強度において本発明工程の格段の優位性が明ら
かにされた。

実施例２透水性舗装工として実施した。本例にあつて
は、本発明に係る添加剤の添加により固化体を連
続気泡体として形成し透水能の特に優れた土質に
改良し得たものである。対象となつた歩道は現在
路盤工厚10cm、表層工厚４cmでアスフアルトコン
クリートにより舗装されている歩道であつて舗装
面に凹凸を生じ、また、一部破壊して再舗装を必
要とするものであつた。かかる歩道に対し本発明
工法に基づく透水性舗装を実施したものである。

最初、山砂を搬入して所定の高さの整正転圧を
行い路床工を終了し、ついで下記のとおり路盤
工、表層工の順に工程を進めた。

まず、ポルトランドセメントを100Kg／m³を配
置し、スタビライザーで設け厚15cmになる如く粗
撹拌する。ついで、本発明に係る添加剤を１Kg／
m³の割合に用意しこれを水に溶解せしめて前記撹
拌物の上面に平均的に散布した。添加剤１Kgに対
し20が加水された。再びスタビライザーで十分
に撹拌したのち、振動ローラ及びタイヤローラを
使用して加圧して路盤工を終了した。

ついで、予めポルトランドセメント150Kg／m³、
添加剤１Kg／m³に夫々所要の山砂及び関東ローム
を混合して水30／m³の割合で含水せしめてなる
表層材をほぼ均一高になるように敷き均し表層工
を終了した。

かくして、約15cmの透水性路盤のうえに約５cm
の透水性表層が形成された。従来は、この透水性
路盤が砕石及び砂等であり、また、透水性表層は
透水性アスフアルトが敷設されていたものであ
る。

この場合、本例の山砂、関東ローム及びセメン
ト並びに本発明に係る添加剤を加えてなる表層部
は、縦来の透水性アスフアルトの如く転圧による
透水部の目ずまりを生じることがなく、しかも、
添加剤の影響により表層部がポーラス状に固化す
るため、その透水係数は10^-2〜10^-4程度となり、
透水性の問題は殆んど完全に解決されることとな
つた。また、表層及び路盤には所望の強度が確保
され、しかも、経時的な強度及び透水能の減少は
殆んど認められなかつた。

実施例３本例は寒冷地における全天候型コートの施工に
関するものである。

寒冷地においては、施工物が凍上、凍結に対し
十分に対処しうるものでなければならない。

凍上には、地下水のコート内への浸透を遮断す
る必要があるが、コートサイド周囲を一定の深さ
まで固化することにより達成され、また、凍結は
地盤のポーラス度と関係があり、間隙水が1/200
mm以上の場合−20℃以下でなければ凍結しないと
されている。これに対し本発明に係る添加剤を加
えてなるコートに生じる間隙は概ね1/200〜1/500
mm程度であるので、凍結は殆んど生じないし、ま
た、前記の凍上もコート周囲の施工により十分防
止しうるものである。

まずGL面から30cm位の深さまでシヨベル系機
械で堀削し転圧後在来地盤に山砂を0.1m³／m²の
割合で敷き均しドーザロータリーを用いて撹拌混
合転圧し、ついで、ポルトランドセメント120
Kg／m³（施工厚25cm）を敷設し、予め添加剤１Kg
を水８で溶解してなる水溶液を固形分で計算し
て１Kg／m³の割合に前記敷設されたセメント上に
散布しドーザローターによりセメントと均一にな
るように十分撹拌混合したる後整圧転圧し、コー
ト下層部を形成した。

次に、該下層部に山砂0.08m³／m²を敷設し、さ
らにポルトランドセメント11Kg／m²を下層から厚
さ５〜８cmになるように散布した。ここで、下層
部の場合と同様の添加剤水溶液を固形分１Kg／m³
の割合で散布してセメント及び山砂とともに十分
に撹拌した。この場合、撹拌深度は前記下層部の
表面から２〜３cm下まで及ばしめて上層部と前記
下層部との一体化を図つた。撹拌混合終了後、不
陸整正転圧して上層部を形成せしめ所要の仕上げ
工程を経てコートが完成した。前記の凍上防止の
ため工事はコート周縁部に対して行われた。

以上の実施例にみられる如く、本発明工法の特
徴は施工すべき土壌に散布されたポルトランドセ
メントに対し無機塩類の混合物及びクエン酸から
なる添加剤を施用して土壌と共に撹拌混合加圧し
該土壌を固化する土質改良工法に関するものであ
るが、本発明における重要なる特徴部分はかかる
無機塩類を主成分とする添加剤に存するものであ
る。

試験の結果、転圧後、時間の経過とともに、施
工された土壌はバラストコンクリートに匹敵する
硬化度が得られ、また、曲げ、引張り等の強度で
は従来工法に比較して20〜30％以上アツプするこ
とが示されている。しかも、改良すべき対象土壌
がシルトや粘土質層であり、さらに、有機質を含
む腐植土等の如く従来から路床土等として全く不
適当で殆んど土質改良の対象とならなかつた土壌
に対しても、本発明を実施することにより改良の
効果が顕著にあらわれ強化地盤となしうるもので
ある。

特に、本発明工法によれば、実施例２で示され
る如く現状の土壌を置換することなく透水性土壌
を形成せしめることにおいて効果的である。即ち
従来工法によつて透水性地盤をうるためには、地
盤を所要の深さまで堀開して、ここの他所から移
入した水はけの良い砂質系の土壌を置換したうえ
で、上部に良質土を載置するものが普通であつた
が、本発明工法では全く置換を施すことなく透水
性を有する土壌に改質するとともに、所望の固化
強度を得ることが出来るので、大幅に工期の短縮
及び施工費の減少を図りうる利点を有するもので
ある。

また、本発明工法によれば、凍上、凍結に対す
る対策が極めて有効に樹立させうるものである。
本発明工法による地盤は疎水性を有するので水分
の流動性が確保され、しかも、微細なポーラスを
形成するので水分が凍結し難く、さらに断熱効果
があるので凍上防止に有効であり、また、地盤と
路床との境界が一体的に形成されるので温度差が
生ぜず熱伝導率が低く、その結果土壌の凍結を生
じないものとなる。

以上の如く、本発明工法によれば、実施例にも
示されている如く、路床と表層との二層式地盤の
形成、透水性地盤や凍上凍結を生じない地盤の形
成等従来工法によつては殆んど実現され得なかつ
た分野における多くの問題点が次々と解決される
もので、土質改良に適用して極めて有用なる発明
である。

Claims

【特許請求の範囲】

１土壌にポルトランドセメントを配して該土壌
を固化する土質改良工法において、土壌に散布さ
れたポルトランドセメントに対し、塩化ナトリウ
ム20〜30重量部、塩化マグネシウム20〜30重量
部、塩化カリウム35〜45重量部、塩化カルシウム
５〜15重量部及びクエン酸４〜８重量部からなる
無機塩類を主成分とする添加剤を水溶液の状態
で、前記ポルトランドセメント100重量部に対し
前記添加剤の固形分が0.1〜１重量部の割合にな
るように添加して、土壌とともに撹拌混合して上
部から加圧し該土壌を固化することを特徴とする
土質改良工法。