JPH06298559A - Underwater banking material - Google Patents
Underwater banking materialInfo
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- JPH06298559A JPH06298559A JP8722493A JP8722493A JPH06298559A JP H06298559 A JPH06298559 A JP H06298559A JP 8722493 A JP8722493 A JP 8722493A JP 8722493 A JP8722493 A JP 8722493A JP H06298559 A JPH06298559 A JP H06298559A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水中に盛土などの人工
地盤材を構築する場合に用いられる、打設時の微粒子分
離による水質汚濁を防止した水中盛土材に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater embankment material which is used when constructing an artificial ground material such as embankment in water and which prevents water pollution due to separation of fine particles at the time of placing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】海洋空間の有効利用のために人工島の建
設などが行われている。この人工島の地盤を早期に安定
化させるために締め切った堤防の内部に土砂を埋め立て
てセメントなどを深層混合し、地盤を改良する工法が知
られている。しかし、この工法では後でセメントを添加
するため、均一な安定した地盤が得られないという欠点
があった。これに対して、予めセメント、砂または土
砂、粘土などと水を混合し、水中盛土材（この種の盛土
材を一般にソイルセメントと呼んでいる）として水中に
投入する方法が行われている。しかし、この方法は材料
に粘着力がないため砂または土砂、セメントに含まれて
いる微粒子が施工時に分離して水質を汚濁するという問
題があった。この解決のため、従来のソイルセメントに
増粘剤である水溶性セルロースエーテルまたは水溶性ポ
リアクリルアミドを配合して混練した水中盛土材を水中
に投入する方法が開発された。2. Description of the Related Art Artificial islands are being constructed for effective use of ocean space. There is known a method of improving the ground by burying earth and sand inside the embankment closed for the purpose of stabilizing the ground of the artificial island early and mixing deeply with cement and the like. However, this method has a drawback that uniform and stable ground cannot be obtained because cement is added later. On the other hand, a method has been performed in which water is mixed with cement, sand or earth and sand, clay or the like in advance, and the mixture is poured into water as an underwater embankment material (this type of embankment material is generally called soil cement). However, this method has a problem that since the material does not have adhesive force, fine particles contained in sand, earth and sand, or cement are separated during construction to pollute the water quality. In order to solve this problem, a method has been developed in which a conventional soil cement is mixed with a water-soluble cellulose ether or water-soluble polyacrylamide as a thickener and kneaded, and the resulting embankment material is put into water.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】これらの増粘剤を用い
ることにより水中打設時の濁りを抑制することはできる
が、水溶性ポリアクリルアミドを用いた場合には、その
凝集性のために流動性に劣り、ポンプ圧送性、施工性に
問題があった。他方、セメント系で使用可能な非イオン
性水溶性セルロースエーテルであるヒドロキシプロピル
メチルセルロース（以下、ＨＰＭＣと略す）などを用い
た場合には、上記のような問題はないが、ソイルセメン
トの材料に粘土分が多いと水中打設時の濁りを防止でき
ないという問題がある。この現象は粘土分がソイルセメ
ント１m3当たりシルト以下（0.02mm以下）の重量が 100
kg以上の場合に顕著に現れる。粘土分はブリージング抑
制、ポンプ圧送性改善のために重要な成分であり、また
ソイルセメントは元来現場で入手可能な材料を用いるこ
とが多く、現場によっては粘土分が多くコストなどの関
係から他の材料を選択できない場合もあり、粘土分の多
いソイルセメントの濁り防止が問題となっていた。した
がって、本発明の目的は、粘土分の多いソイルセメント
において、ワーカビリティに優れ、ブリージングが少な
く、流動性に優れていてポンプ圧送性がよく、しかも水
中打設時の濁りが少なく水質汚濁を低減させることので
きる水中盛土材を提供するものである。The use of these thickeners can suppress turbidity at the time of pouring in water, but when water-soluble polyacrylamide is used, it tends to flow due to its cohesiveness. Inferior in performance, there was a problem in pumpability and workability. On the other hand, when hydroxypropylmethylcellulose (hereinafter abbreviated as HPMC), which is a nonionic water-soluble cellulose ether that can be used in cement, is used, there is no problem as described above, but clay cement is used as the material for soil cement. If there is too much, there is a problem that turbidity cannot be prevented when pouring in water. This phenomenon means that the weight of clay is less than silt (0.02 mm or less) per 1 m 3 of soil cement.
Remarkably appears in the case of more than kg. Clay is an important component for suppressing breathing and improving pumpability, and soil cement often uses materials that are originally available at the site. In some cases, it was not possible to select the material, and the prevention of turbidity of soil cement with a large amount of clay was a problem. Therefore, the object of the present invention is to improve the workability, less breathing, excellent fluidity and pumpability of soil cement with high clay content, and less turbidity when pouring in water to reduce water pollution. An underwater embankment material that can be used is provided.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明による水中盛土材
は、セメントなどの水硬性粉体物質、砂・土砂、粘土お
よび水などを配合したソイルセメントに対し、 99.99〜
70重量％の非イオン性水溶性セルロースエーテルと0.01
〜30重量％の水溶性ポリアクリルアミドとからなる増粘
剤を添加、混練してなるものである。[Means for Solving the Problems] The underwater embankment material according to the present invention can be used in an amount of 99.99% to soil cement containing hydraulic powder substance such as cement, sand / earth / sand, clay and water.
0.01% by weight of nonionic water-soluble cellulose ether
It is prepared by adding and kneading a thickening agent composed of 30% by weight of water-soluble polyacrylamide.
【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
らは上記課題の解決のために、まず粘土分の多いソイル
セメントにおいて、なぜ非イオン性水溶性セルロースエ
ーテルであるＨＰＭＣを使用すると、濁りが低下しにく
いかを検討した。粘土分の量、ＨＰＭＣの添加量を変
え、実験を行った結果、濁りの大部分は粘土粒子である
ことがわかった。このことから次の仮説を立てた。ＨＰ
ＭＣはセメント系で増粘しソイルセメント系全体の粘度
も上昇するが、水溶液中では界面活性作用を有し、粘土
粒子に吸着して保護コロイド作用を呈する。これにより
粘土粒子は安定化し濁りの原因になると考えられる。ま
た増粘剤による微粒子分離防止効果については、増粘剤
が粘土微粒子、セメントなど水硬性粉体物質に吸着し、
粒子間に橋架け構造を形成し、粒子同士を強く結び付け
るためと考えた。そこで、保護コロイド作用を低減さ
せ、粘土粒子と強く結び付け、しかも流動性に悪影響を
与えない物質について探索した。検討の結果、増粘剤と
して非イオン性水溶性セルロースエーテルと水溶性ポリ
アクリルアミドとの組み合わせを用いるのが最も有効で
あることが判明し、本発明に到達した。The present invention will be described in detail below. In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors first examined why, in soil cement with a large amount of clay, when HPMC, which is a nonionic water-soluble cellulose ether, is used, turbidity does not easily decrease. As a result of conducting experiments by changing the amount of clay and the amount of HPMC added, it was found that most of the turbidity was clay particles. From this, the following hypothesis was made. HP
MC thickens in the cement system and increases the viscosity of the soil cement system as a whole, but has a surface-active action in an aqueous solution and adsorbs to clay particles to exhibit a protective colloid action. This is believed to stabilize the clay particles and cause turbidity. Regarding the effect of preventing the separation of fine particles by the thickener, the thickener is adsorbed on hydraulic fine powder substances such as clay fine particles and cement,
It was thought to form a bridging structure between the particles and strongly connect the particles together. Therefore, we searched for a substance that reduces the protective colloid action, strongly binds to clay particles, and does not adversely affect the fluidity. As a result of the investigation, it was found that it is most effective to use a combination of a nonionic water-soluble cellulose ether and a water-soluble polyacrylamide as a thickener, and the present invention has been accomplished.
【０００６】この非イオン性水溶性セルロースエーテル
と水溶性ポリアクリルアミドとの組み合わせにおいて、
その配合割合は非イオン性水溶性セルロースエーテル 9
9.99〜70重量％に対し、水溶性ポリアクリルアミド0.01
〜30重量％であり、とくには非イオン性水溶性セルロー
スエーテル99.9〜90重量％に対し、水溶性ポリアクリル
アミド 0.1〜10重量％が好ましい。増粘剤中の水溶性ポ
リアクリルアミドの添加割合が0.01重量％未満では非イ
オン性水溶性セルロースエーテルのコロイド作用のため
濁りが多く、また30重量％を超えると流動性に劣りポン
プ圧送性を損なうほか、ブリージングも増加するように
なる。非イオン性水溶性セルロースエーテルとしては、
メチルセルロース、エチルセルロースなどのアルキルセ
ルロース；ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロー
ス；およびヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチ
ルセルロースなどのヒドロキシアルキルアルキルセルロ
ースが挙げられ、これらは１種単独または２種以上の組
み合わせで使用することができる。また、その粘度は１
％水溶液において 100〜50,000cPであることが望まし
い。これが 100cP未満では水中打設時の濁り防止に必要
な粘着力が得られず、また50,000cPを超えると経済的な
工業生産が困難となる。また、水溶性ポリアクリルアミ
ドとしてはノニオン系、アニオン系、カチオン系のいず
れも使用可能であり、これにはポリアクリルアミド、ポ
リアクリルアミドとアクリル酸ソーダとの共重合物、ポ
リアクリルアミドの部分加水分解物などが挙げられる。In the combination of this nonionic water-soluble cellulose ether and water-soluble polyacrylamide,
The mixing ratio is nonionic water-soluble cellulose ether 9
0.01 to 70% by weight of water-soluble polyacrylamide 0.01
% To 30% by weight, and particularly preferably 0.1 to 10% by weight of water-soluble polyacrylamide based on 99.9 to 90% by weight of nonionic water-soluble cellulose ether. If the proportion of water-soluble polyacrylamide added to the thickener is less than 0.01% by weight, there will be much turbidity due to the colloidal action of the nonionic water-soluble cellulose ether, and if it exceeds 30% by weight, the fluidity will be poor and pumpability will be impaired. In addition, breathing will also increase. As the nonionic water-soluble cellulose ether,
Examples include alkyl cellulose such as methyl cellulose and ethyl cellulose; hydroxyalkyl cellulose such as hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose; and hydroxyalkyl alkyl cellulose such as hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and hydroxyethyl ethyl cellulose, which may be used alone or in combination. The above combinations can be used. The viscosity is 1
% Aqueous solution is preferably 100 to 50,000 cP. If it is less than 100 cP, the adhesive strength required to prevent turbidity during underwater casting cannot be obtained, and if it exceeds 50,000 cP, economical industrial production becomes difficult. Further, as the water-soluble polyacrylamide, any of nonionic type, anionic type, and cationic type can be used. Examples thereof include polyacrylamide, a copolymer of polyacrylamide and sodium acrylate, and a partial hydrolyzate of polyacrylamide. Is mentioned.
【０００７】本発明の水中盛土材においてソイルセメン
トに使用される水硬性粉体物質としては、ポルトランド
セメント（普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルト
ランドセメント、超早強ポルトランドセメント）、混合
セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッ
シュセメント）、特殊セメント（アルミナセメント、膨
張セメント、鉱物アウイン[3CaO・3Al2O3・CaCO4] を含有
するセメント）などが挙げられ、これらは１種単独また
は２種以上の組み合わせとして使用される。粘土には粘
性土、ベントナイトなどの粘土鉱物、マサ土などが挙げ
られる。さらに、このソイルセメントには気泡を減少し
硬化体の比重を調整する目的で、トリブチルホスフェー
トなどの消泡剤を併用することもできる。The hydraulic powder substance used for soil cement in the underwater embankment material of the present invention includes Portland cement (ordinary Portland cement, early strength Portland cement, moderate heat Portland cement, white Portland cement, super early strength Portland cement. ), Mixed cement (blast furnace cement, silica cement, fly ash cement), special cement (alumina cement, expansive cement, cement containing mineral hain [3CaO / 3Al 2 O 3 CaCO 4 ]), etc. They may be used alone or in combination of two or more. Examples of clay include cohesive soil, clay minerals such as bentonite, and Masa soil. Further, an antifoaming agent such as tributyl phosphate may be used in combination with the soil cement for the purpose of reducing bubbles and adjusting the specific gravity of the cured product.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明する。 実施例１〜４、比較例１〜４ 高炉セメントＢ種（日本セメント社製）220kg/m3と信濃
川産川砂（最大粒径：５mm）300kg/m3と表１に示す量の
増粘剤としてのセルロースエーテルおよび水溶性ポリア
クリルアミドとをホバート式ミキサーに入れて30秒混合
し、ついで水500kg/m3と粘性土（新潟県産、シルト分以
下85％［0.02mm以下75％］）300kg/m3とを入れて３分間
混合した後、下記に示す方法でテーブルフロー、ブリー
ジング率、水中盛土材の水中分離抵抗性およびポンプ圧
送性の測定を行い、その値に基づいて下記の基準で総合
評価を行い、結果を表１に併記した。なお、試験に使用
した上記セルロースエーテルおよび水溶性ポリアクリル
アミドの明細は次の通りである。 ・非イオン性水溶性セルロースエーテル： ＨＰＭＣ（信越化学工業社製、１％水溶液粘度： 6,500
cP、表中HPMCと示す） ・イオン性セルロースエーテル： カルボキシメチルセルロース（第一工業製薬社製、１％
水溶液粘度： 5,000cP、表中 CMCと示す） ・水溶性ポリアクリルアミド： アニオン系ポリアクリルアミド（三菱化成社製、 0.5％
水溶液粘度： 860cP、表中PAAmと示す）EXAMPLES Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 4 Blast furnace cement type B (manufactured by Nippon Cement Co., Ltd.) 220 kg / m 3 and Shinanogawa river sand (maximum particle size: 5 mm) 300 kg / m 3 and the amount of thickening shown in Table 1. Cellulose ether as an agent and water-soluble polyacrylamide are put in a Hobart type mixer and mixed for 30 seconds, then 500 kg / m 3 of water and cohesive soil (produced in Niigata prefecture, 85% or less of silt [75% of 0.02 mm or less]) After adding 300kg / m 3 and mixing for 3 minutes, measure the table flow, breathing rate, underwater separation resistance of underwater embankment material and pump pumpability by the following methods, and based on the values, the following criteria The overall evaluation was carried out with and the results are also shown in Table 1. The details of the cellulose ether and the water-soluble polyacrylamide used in the test are as follows. -Nonionic water-soluble cellulose ether: HPMC (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 1% aqueous solution viscosity: 6,500)
cP, indicated as HPMC in the table) Ionic cellulose ether: Carboxymethyl cellulose (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 1%
Aqueous solution viscosity: 5,000 cP, indicated as CMC in the table) Water-soluble polyacrylamide: Anionic polyacrylamide (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., 0.5%)
Aqueous solution viscosity: 860cP, shown as PAAm in the table)
【０００９】・テーブルフロー：JIS R 5201によるモル
タルのフロー試験に準じて行った。 ・ブリージング率：土木学会基準、プレパックドコンク
リートの注入モルタルのブリージング率および膨張率試
験方法に準ずる。 ・水中盛土材の水中分離抵抗性：水中不分離性コンクリ
ート・マニュアル、付録１、水中不分離性コンクリート
の試験、水中での分離抵抗性試験（懸濁物質量・ｐＨ測
定試験）に準ずる（1000mlのビーカーに 800mlの水を入
れたものに、水中盛土材 500ｇを10等分に分割投入し、
３分経過後、上澄み液を 600ml採取し懸濁物質量とｐＨ
を測定）。 ・ポンプ圧送性：水中盛土材を圧送ポンプ（チューブポ
ンプ）で50リットル／分の量をポンプ圧送した時の圧送
ポンプの吐出状態を下記の評価基準で判定した。 ◎‥‥極めて良好、 ○‥‥良好、 △‥‥や
や吐出困難、×‥‥骨材沈降などにより吐出困難。 ・総合評価の基準： １）テーブルフロー： 180mm以上。 ２）ブリージング率： 2.0％以下。 ３）水中分離抵抗性（懸濁物質量）：150mg/リットル以
下 ４）ポンプ圧送性：○以上。Table flow: Performed according to the mortar flow test according to JIS R 5201. -Breathing rate: According to the Society of Civil Engineers standards, breathing rate and expansion rate test method of injection mortar of prepacked concrete.・ Underwater separation resistance of underwater embankment material: In accordance with underwater non-separable concrete manual, Appendix 1, underwater non-separable concrete test, underwater separation resistance test (suspended substance amount / pH measurement test) (1000 ml) Into a beaker containing 800 ml of water, add 500 g of the underwater embankment material into 10 equal parts,
After 3 minutes, 600 ml of the supernatant was sampled to determine the amount of suspended matter and pH.
Measure). -Pump pumpability: When the underwater embankment material was pumped by a pressure pump (tube pump) at a rate of 50 liters / minute, the discharge state of the pump was determined by the following evaluation criteria. ∘ ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ∩ -Comprehensive evaluation criteria: 1) Table flow: 180 mm or more. 2) Breathing rate: 2.0% or less. 3) Separation resistance in water (amount of suspended solids): 150 mg / liter or less 4) Pumpability: ○ or more.
【００１０】[0010]
【表１】 [Table 1]
【００１１】表１から明らかなように、実施例１〜４は
いずれも水中での濁り防止、流動性、ポンプ圧送性など
に優れている。これに対して、比較例１〜３は増粘剤中
の水溶性ポリアクリルアミドの添加割合が本発明の範囲
を外れた場合であり、比較例１ではＨＰＭＣのみのた
め、そのコロイド作用により濁りが多い。比較例２は水
溶性ポリアクリルアミドの添加割合が多いため、流動性
に劣りポンプ圧送性を損なう。比較例３は水溶性ポリア
クリルアミドのみを使用した場合で、濁りを防止するこ
とはできるが、流動性に劣りポンプ圧送性を損ない、ま
たブリージングも多い。比較例４は水溶性セルロースエ
ーテルとしてカルボキシメチルセルロースを使用した場
合で、これがイオン性のため濁り、ブリージング共に多
い。また、プレーン（増粘剤無添加）は濁りが多い。As is clear from Table 1, all of Examples 1 to 4 are excellent in turbidity prevention in water, fluidity, pumpability and the like. On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 are cases in which the addition ratio of the water-soluble polyacrylamide in the thickener is out of the range of the present invention. Many. In Comparative Example 2, since the proportion of water-soluble polyacrylamide added was large, the fluidity was poor and the pumpability was impaired. Comparative Example 3 uses only water-soluble polyacrylamide and can prevent turbidity, but is inferior in fluidity, impairs pumpability, and has many breathings. Comparative Example 4 is a case where carboxymethyl cellulose was used as the water-soluble cellulose ether, and because it was ionic, turbidity and breathing were common. Also, plain (no thickening agent added) has a lot of turbidity.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明の水中盛土材によれば、粘土分の
多い場合でも水中打設時の濁りを防止し、しかもポンプ
圧送性に優れた人工地盤材を提供することができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the underwater embankment material of the present invention, it is possible to provide an artificial ground material which prevents turbidity during pouring underwater even when the amount of clay is large, and which is excellent in pumpability.
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:38 Ｄ 2102−4Ｇ 24:26 Ｄ 2102−4Ｇ 14:10） Ｚ 2102−4Ｇ Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location C04B 24:38 D 2102-4G 24:26 D 2102-4G 14:10) Z 2102-4G
Claims (1)
砂、粘土および水などを配合したソイルセメントに対
し、 99.99〜70重量％の非イオン性水溶性セルロースエ
ーテルと0.01〜30重量％の水溶性ポリアクリルアミドと
からなる増粘剤を添加、混練してなる水中盛土材。1. A non-ionic water-soluble cellulose ether of 99.99 to 70% by weight and 0.01 to 30% by weight of soil cement mixed with hydraulic powder substance such as cement, sand and earth, clay and water. An underwater embankment material obtained by adding and kneading a thickener composed of water-soluble polyacrylamide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8722493A JP2886025B2 (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Underwater embankment material |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8722493A JP2886025B2 (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Underwater embankment material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06298559A true JPH06298559A (en) | 1994-10-25 |
| JP2886025B2 JP2886025B2 (en) | 1999-04-26 |
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ID=13908920
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8722493A Expired - Fee Related JP2886025B2 (en) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Underwater embankment material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886025B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013036323A (en) * | 2011-07-12 | 2013-02-21 | Shimizu Corp | Reclamation method and mixed material for reclamation |
| JP2017065963A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 宇部興産株式会社 | High fluidity mortar composition |
| CN110453654A (en) * | 2019-07-06 | 2019-11-15 | 天津大学 | A kind of construction of core wall rockfill dam is mixed with parameter preferred method |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP8722493A patent/JP2886025B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN110453654A (en) * | 2019-07-06 | 2019-11-15 | 天津大学 | A kind of construction of core wall rockfill dam is mixed with parameter preferred method |
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|---|---|
| JP2886025B2 (en) | 1999-04-26 |
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