JPH07330415A - 土木用材料 - Google Patents
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- JPH07330415A JPH07330415A JP12148794A JP12148794A JPH07330415A JP H07330415 A JPH07330415 A JP H07330415A JP 12148794 A JP12148794 A JP 12148794A JP 12148794 A JP12148794 A JP 12148794A JP H07330415 A JPH07330415 A JP H07330415A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、海水の影響のある地盤の安
定化やトンネル工事の裏込め材として有用な耐海水性の
ある高強度の土木用材料を提供することにある。 【構成】 本発明に係る土木用材料は、高炉スラグ微粉
末６０〜８０重量％及びポルトランドセメント２０〜４
０重量％を含有してなる特殊セメントを有効成分とする
スラリーと、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ(ＭはＮａまたはＫを表す)
モル比４.０以上の水ガラス溶液とから構成されること
を特徴とする。
定化やトンネル工事の裏込め材として有用な耐海水性の
ある高強度の土木用材料を提供することにある。 【構成】 本発明に係る土木用材料は、高炉スラグ微粉
末６０〜８０重量％及びポルトランドセメント２０〜４
０重量％を含有してなる特殊セメントを有効成分とする
スラリーと、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ(ＭはＮａまたはＫを表す)
モル比４.０以上の水ガラス溶液とから構成されること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、臨海トンネル工事等の
海水が地山より漏洩する場所の土壌安定化あるいはその
ような箇所のコンクリート構造物と地山の空隙を充填す
る裏込め材として使用できる土木用材料に関する。
海水が地山より漏洩する場所の土壌安定化あるいはその
ような箇所のコンクリート構造物と地山の空隙を充填す
る裏込め材として使用できる土木用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、臨海地域のトンネル掘削工事が盛
んに実施されているが、高強度でかつ耐海水性のある裏
込め材やグラウト材が切望されていた。特に、シールド
工法による工事が主に採用されている近年において、シ
ールド掘削と同時に裏込め注入が可能な材料の開発が要
望されている。裏込め注入の主な目的は、シールド掘進
に伴いシールド機械とセグメントの間に発生する空隙が
長時間放置されたままにおかれると必然的に地山が崩壊
し、地盤沈下が生じたり、地下水がセグメント内に漏水
することを防止するために行われる。更に、臨海トンネ
ル掘削工事で要求されるグラウト材や裏込め材は地山の
土質及び施工方法によっても異なるが、一般的には、海
水に影響されることなく充填性に優れ、充填されたもの
が早期に地山の強度以上となり、止水性に富み、耐久性
があることが必要である。
んに実施されているが、高強度でかつ耐海水性のある裏
込め材やグラウト材が切望されていた。特に、シールド
工法による工事が主に採用されている近年において、シ
ールド掘削と同時に裏込め注入が可能な材料の開発が要
望されている。裏込め注入の主な目的は、シールド掘進
に伴いシールド機械とセグメントの間に発生する空隙が
長時間放置されたままにおかれると必然的に地山が崩壊
し、地盤沈下が生じたり、地下水がセグメント内に漏水
することを防止するために行われる。更に、臨海トンネ
ル掘削工事で要求されるグラウト材や裏込め材は地山の
土質及び施工方法によっても異なるが、一般的には、海
水に影響されることなく充填性に優れ、充填されたもの
が早期に地山の強度以上となり、止水性に富み、耐久性
があることが必要である。
【０００３】従来、セメント−水ガラス系のグラウト材
はＬＷ工法と称して、軟弱地盤の安定化に用いられ、あ
るいはこれを主材とする裏込め材(特公昭62−24474号公
報)もまた周知である。また、微粉スラグに消石灰を配
合したもの(特開昭53−612号公報)、ポルトランドセメ
ントに石膏及びスラグ粉末を配合したもの(特開昭55−1
08487号公報、特開昭55−102677号公報、特開昭51−141
459号公報)あるいはスラグ粉末と石灰及びベントナイト
のスラリーと水ガラス溶液より硬化させるグラウト材や
裏込め材が知られている。更に、セメントとアルミナ化
合物との混合物の裏込め材も知られている(特開昭62−1
11100号公報)。
はＬＷ工法と称して、軟弱地盤の安定化に用いられ、あ
るいはこれを主材とする裏込め材(特公昭62−24474号公
報)もまた周知である。また、微粉スラグに消石灰を配
合したもの(特開昭53−612号公報)、ポルトランドセメ
ントに石膏及びスラグ粉末を配合したもの(特開昭55−1
08487号公報、特開昭55−102677号公報、特開昭51−141
459号公報)あるいはスラグ粉末と石灰及びベントナイト
のスラリーと水ガラス溶液より硬化させるグラウト材や
裏込め材が知られている。更に、セメントとアルミナ化
合物との混合物の裏込め材も知られている(特開昭62−1
11100号公報)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のグラウト材や裏
込め材は、セメントを主材として水ガラスを添加したも
のか、消石灰、石膏、スラグ等の助剤、更に流動性、材
料分離を改善するためにベントナイトを添加したものが
採用されていた。上記において採用されるセメントは多
くの場合ポルトランドセメントであるか、または長期強
度を上げる目的からスラグを若干添加したものであっ
た。しかしながら、従来のセメント系の土木用材料は海
水の漏洩する場所では耐海水性が不充分であった。その
原因は恐らく海水に接することにより土木用材料からの
Ｃａ(ＯＨ)2を含むアルカリ溶液の溶脱が進み、入れ代
わりに海水が侵入する。表層では海水に含まれるＭｇＳ
Ｏ4とＣａ(ＯＨ)2との反応によりＭｇ(ＯＨ)2とＣａＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏが生成し、Ｍｇ(ＯＨ)2の結晶圧により表
層に微細なひび割れが発生し易くなり、一層内部まで海
水が侵入する。多量のＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏはポルトラン
ドセメントクリンカー鉱物の一つである３ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3と反応して膨張性のエトリンガイト(３ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３２Ｈ2Ｏ)を生成し、膨張を惹
起して崩壊することによるものと思われる。
込め材は、セメントを主材として水ガラスを添加したも
のか、消石灰、石膏、スラグ等の助剤、更に流動性、材
料分離を改善するためにベントナイトを添加したものが
採用されていた。上記において採用されるセメントは多
くの場合ポルトランドセメントであるか、または長期強
度を上げる目的からスラグを若干添加したものであっ
た。しかしながら、従来のセメント系の土木用材料は海
水の漏洩する場所では耐海水性が不充分であった。その
原因は恐らく海水に接することにより土木用材料からの
Ｃａ(ＯＨ)2を含むアルカリ溶液の溶脱が進み、入れ代
わりに海水が侵入する。表層では海水に含まれるＭｇＳ
Ｏ4とＣａ(ＯＨ)2との反応によりＭｇ(ＯＨ)2とＣａＳ
Ｏ4・２Ｈ2Ｏが生成し、Ｍｇ(ＯＨ)2の結晶圧により表
層に微細なひび割れが発生し易くなり、一層内部まで海
水が侵入する。多量のＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏはポルトラン
ドセメントクリンカー鉱物の一つである３ＣａＯ・Ａｌ
2Ｏ3と反応して膨張性のエトリンガイト(３ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・３ＣａＳＯ4・３２Ｈ2Ｏ)を生成し、膨張を惹
起して崩壊することによるものと思われる。
【０００５】従って、本発明の目的は、海水の影響のあ
る地盤の安定化やトンネル工事の裏込め材として有用な
耐海水性のある高強度の土木用材料を提供することにあ
る。
る地盤の安定化やトンネル工事の裏込め材として有用な
耐海水性のある高強度の土木用材料を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の問題
点に鑑み鋭意研究した結果、ポルトランドセメントに高
炉スラグ微粉末を高割合で含有させた特殊セメントと、
高ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比の水ガラスを含有してなる土木
用材料が耐海水性の良好な土木材料となることを知見し
本発明を完成した。つまり、石膏(ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ)
が存在しても反応する３ＣａＳＯ4・Ａｌ2Ｏ3の量が少
なければ、耐海水性が向上すると考えられ、高炉スラグ
微粉末をポルトランドセメントに高割合で配合すること
により特殊セメント中の３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3の量を極力
低減し、耐海水性と高強度を兼備させた土木用材料を提
供することができる。
点に鑑み鋭意研究した結果、ポルトランドセメントに高
炉スラグ微粉末を高割合で含有させた特殊セメントと、
高ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比の水ガラスを含有してなる土木
用材料が耐海水性の良好な土木材料となることを知見し
本発明を完成した。つまり、石膏(ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ)
が存在しても反応する３ＣａＳＯ4・Ａｌ2Ｏ3の量が少
なければ、耐海水性が向上すると考えられ、高炉スラグ
微粉末をポルトランドセメントに高割合で配合すること
により特殊セメント中の３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3の量を極力
低減し、耐海水性と高強度を兼備させた土木用材料を提
供することができる。
【０００７】即ち、本発明が提供しようとする土木用材
料は、高炉スラグ微粉末６０〜８０重量％及びポルトラ
ンドセメント２０〜４０重量％を含有してなる特殊セメ
ントを有効成分とするスラリーと、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ(Ｍ
はＮａまたはＫを表す)モル比４.０以上の水ガラス溶液
とを含有してなるあることを構成上の特徴とする。
料は、高炉スラグ微粉末６０〜８０重量％及びポルトラ
ンドセメント２０〜４０重量％を含有してなる特殊セメ
ントを有効成分とするスラリーと、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ(Ｍ
はＮａまたはＫを表す)モル比４.０以上の水ガラス溶液
とを含有してなるあることを構成上の特徴とする。
【０００８】本発明において、スラリーに使用される特
殊セメントとは、ポルトランドセメントに高炉スラグ微
粉末を６０〜８０重量％の割合で配合したセメント混合
物をいう。ここで、高炉スラグ微粉末の粉末度はできる
だけ微粉のものがよく、少なくともブレーン値で４００
０ｃｍ2／ｇ、好ましくは５０００ｃｍ2／ｇの比表面積
をもつものがよい。
殊セメントとは、ポルトランドセメントに高炉スラグ微
粉末を６０〜８０重量％の割合で配合したセメント混合
物をいう。ここで、高炉スラグ微粉末の粉末度はできる
だけ微粉のものがよく、少なくともブレーン値で４００
０ｃｍ2／ｇ、好ましくは５０００ｃｍ2／ｇの比表面積
をもつものがよい。
【０００９】該高炉スラグ微粉末の含有量が６０重量％
未満では、土木用材料の耐海水性が不充分であり、一
方、８０重量％を超える場合には特に初期強度が不足し
て実用性がなくなる。
未満では、土木用材料の耐海水性が不充分であり、一
方、８０重量％を超える場合には特に初期強度が不足し
て実用性がなくなる。
【００１０】本発明に使用するスラリーは、上記のよう
な特殊セメントを有効成分とするものであり、その配合
量は土木用材料(スラリー＋水ガラス溶液)１ｍ3当たり
特殊セメント３００〜６００ｋｇ、好ましくは４００〜
５６０ｋｇ、最適には５２０ｋｇ前後である。該配合量
が３００ｋｇ未満であると強度不足のために好ましくな
く、また、６００ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加
するために好ましくない。
な特殊セメントを有効成分とするものであり、その配合
量は土木用材料(スラリー＋水ガラス溶液)１ｍ3当たり
特殊セメント３００〜６００ｋｇ、好ましくは４００〜
５６０ｋｇ、最適には５２０ｋｇ前後である。該配合量
が３００ｋｇ未満であると強度不足のために好ましくな
く、また、６００ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加
するために好ましくない。
【００１１】なお、本発明に使用するスラリーには、土
木用材料の使用目的や土壌の性状により、必要に応じ下
記の如き成分を適宜配合することができる。例えば、土
木用材料の初期強度を更に改善させるためには消石灰等
を配合することが好ましい。消石灰を配合する場合、そ
の配合量は土木用材料１ｍ3当たり３０ｋｇ以下、好ま
しくは２０ｋｇ以下である。該配合量が３０ｋｇを超え
るとカルシウムが過剰となるために好ましくない。ま
た、スラリーのブリージングを防止して安定なスラリー
を形成させるためにはベントナイトのごとき水で膨潤す
るような材料を配合することが好ましい。このような材
料を配合する場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当た
り３０ｋｇ以下、好ましくは２０ｋｇ以下である。該配
合量が３０ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加するた
めに好ましくない。更に、スラリーの粘性を下げるため
には分散剤(界面活性剤)などを配合することが好まし
い。分散剤は、セメント用の慣用の分散剤(界面活性剤)
であれば特に限定されるものではない。分散剤を配合す
る場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当たり７ｋｇ以
下、好ましくは５ｋｇ以下である。該配合量が７ｋｇを
超えると強度低下のために好ましくない。
木用材料の使用目的や土壌の性状により、必要に応じ下
記の如き成分を適宜配合することができる。例えば、土
木用材料の初期強度を更に改善させるためには消石灰等
を配合することが好ましい。消石灰を配合する場合、そ
の配合量は土木用材料１ｍ3当たり３０ｋｇ以下、好ま
しくは２０ｋｇ以下である。該配合量が３０ｋｇを超え
るとカルシウムが過剰となるために好ましくない。ま
た、スラリーのブリージングを防止して安定なスラリー
を形成させるためにはベントナイトのごとき水で膨潤す
るような材料を配合することが好ましい。このような材
料を配合する場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当た
り３０ｋｇ以下、好ましくは２０ｋｇ以下である。該配
合量が３０ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加するた
めに好ましくない。更に、スラリーの粘性を下げるため
には分散剤(界面活性剤)などを配合することが好まし
い。分散剤は、セメント用の慣用の分散剤(界面活性剤)
であれば特に限定されるものではない。分散剤を配合す
る場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当たり７ｋｇ以
下、好ましくは５ｋｇ以下である。該配合量が７ｋｇを
超えると強度低下のために好ましくない。
【００１２】また、強度の向上を図る目的で、必要に応
じて砂などの骨材を配合することができる。骨材を配合
する場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当たり２００
ｋｇ以下、好ましくは１５０ｋｇ以下である。該配合量
が２００ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加するなど
の影響があるために好ましくない。
じて砂などの骨材を配合することができる。骨材を配合
する場合、その配合量は土木用材料１ｍ3当たり２００
ｋｇ以下、好ましくは１５０ｋｇ以下である。該配合量
が２００ｋｇを超えるとスラリーの粘性が増加するなど
の影響があるために好ましくない。
【００１３】なお、スラリーは、固形分濃度４７〜６９
重量％、好ましくは５５〜６７重量％の範囲内で調製す
ることが好ましい。スラリーの固形分濃度が４７重量％
未満であると低濃度のために好ましくなく、また、６７
重量％を超えると粘性増加のために好ましくない。な
お、スラリーの固形分濃度とは、特殊セメントと適宜成
分である消石灰、ベントナイト、分散剤、骨材との合計
量をいう。
重量％、好ましくは５５〜６７重量％の範囲内で調製す
ることが好ましい。スラリーの固形分濃度が４７重量％
未満であると低濃度のために好ましくなく、また、６７
重量％を超えると粘性増加のために好ましくない。な
お、スラリーの固形分濃度とは、特殊セメントと適宜成
分である消石灰、ベントナイト、分散剤、骨材との合計
量をいう。
【００１４】一方、特殊セメントを有効成分とするスラ
リーに対して用いる水ガラス溶液は、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ
(ＭはＮａまたはＫを表す)のモル比が４.０以上の水ガ
ラス溶液であることが必要である。この理由は、上記モ
ル比が４.０未満では耐海水性の土木用材料が得られな
いことにある。
リーに対して用いる水ガラス溶液は、ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏ
(ＭはＮａまたはＫを表す)のモル比が４.０以上の水ガ
ラス溶液であることが必要である。この理由は、上記モ
ル比が４.０未満では耐海水性の土木用材料が得られな
いことにある。
【００１５】水ガラス溶液は、経済上の理由から多くの
場合モル比４.０以上の水ガラス溶液が用いられるが、
シリカゾルを配合してＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比を特に高く
する場合、珪酸カリウム溶液を用いる方がゲル化を避け
ることから好ましいことがある。かかる水ガラス溶液は
使用するに当たって、適宜水で希釈するが多くの場合、
ＳｉＯ2＋Ｍ2Ｏの固形分濃度として５〜１２重量％、好
ましくは６〜９重量％の範囲が良い。
場合モル比４.０以上の水ガラス溶液が用いられるが、
シリカゾルを配合してＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比を特に高く
する場合、珪酸カリウム溶液を用いる方がゲル化を避け
ることから好ましいことがある。かかる水ガラス溶液は
使用するに当たって、適宜水で希釈するが多くの場合、
ＳｉＯ2＋Ｍ2Ｏの固形分濃度として５〜１２重量％、好
ましくは６〜９重量％の範囲が良い。
【００１６】また、水ガラス溶液の使用量は上記理由か
ら変化するが、土木用材料１ｍ3当たりＳｉＯ2＋Ｍ2Ｏ
の固形分合計量で３０〜５０ｋｇ、好ましくは３５〜４
０ｋｇである。該使用量が固形分合計量で３０ｋｇ未満
であると初期強度不足のために好ましくなく、また、５
０ｋｇを超えると流動性が悪くなるために好ましくな
い。
ら変化するが、土木用材料１ｍ3当たりＳｉＯ2＋Ｍ2Ｏ
の固形分合計量で３０〜５０ｋｇ、好ましくは３５〜４
０ｋｇである。該使用量が固形分合計量で３０ｋｇ未満
であると初期強度不足のために好ましくなく、また、５
０ｋｇを超えると流動性が悪くなるために好ましくな
い。
【００１７】本発明に係る土木用材料は上記のような特
殊セメントを有効成分とするスラリーと高ＳｉＯ2／Ｍ2
Ｏモル比の水ガラスにより構成されるが、この混合物は
反応硬化して耐海水性と長期強度を有する硬化体を形成
するので、海水の影響を受け易い軟弱地盤を改良するグ
ラウト材あるいはトンネル工事における裏込め材として
有用である。
殊セメントを有効成分とするスラリーと高ＳｉＯ2／Ｍ2
Ｏモル比の水ガラスにより構成されるが、この混合物は
反応硬化して耐海水性と長期強度を有する硬化体を形成
するので、海水の影響を受け易い軟弱地盤を改良するグ
ラウト材あるいはトンネル工事における裏込め材として
有用である。
【００１８】
【作用】上記したように、本発明に係る土木用材料は、
高炉スラグ微粉末を高割合で配合した特殊セメントを有
効成分とするスラリーと高ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比の水ガ
ラス溶液により構成されるものである。この両者を所望
の注入機を用いて混合すると速やかに反応してゲル化を
生じ硬化する。なお、注入機としては例えば１.５ショ
ット法、または２ショット法の慣用の注入機を使用する
ことができる。
高炉スラグ微粉末を高割合で配合した特殊セメントを有
効成分とするスラリーと高ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比の水ガ
ラス溶液により構成されるものである。この両者を所望
の注入機を用いて混合すると速やかに反応してゲル化を
生じ硬化する。なお、注入機としては例えば１.５ショ
ット法、または２ショット法の慣用の注入機を使用する
ことができる。
【００１９】このときのゲルタイムは多くの場合５〜３
０秒であるが、必要に応じゲルタイム調整剤の使用によ
り調整することができる。ゲルタイム調整剤としては例
えばオキシカルボン酸塩等を使用することができ、その
配合量は所望のゲルタイムによりおのずと決定されるも
のであるが、例えば土木用材料１ｍ3当たり１０ｋｇ以
下、好ましくは５ｋｇ以下の範囲内である。なお、ゲル
タイム調整剤はスラリー、水ガラス溶液のどちらに添加
しても差し支えない。
０秒であるが、必要に応じゲルタイム調整剤の使用によ
り調整することができる。ゲルタイム調整剤としては例
えばオキシカルボン酸塩等を使用することができ、その
配合量は所望のゲルタイムによりおのずと決定されるも
のであるが、例えば土木用材料１ｍ3当たり１０ｋｇ以
下、好ましくは５ｋｇ以下の範囲内である。なお、ゲル
タイム調整剤はスラリー、水ガラス溶液のどちらに添加
しても差し支えない。
【００２０】本発明の土木用材料の硬化は、セメント成
分の水和反応と土中及びセメント粒子から遊離するＣａ
++やＭｇ++と水ガラスの活性シリカとが発生して珪酸塩
を生成させるゲル化反応が主体的に生じることによる
が、高炉スラグ微粉末の粒子はアルカリの刺激作用で水
和反応を迅速に開始した後、Ｃａ(ＯＨ)2とのポラゾン
反応が進行することにより安定したカルシウムシリケー
ト水和物を生成し、Ｃａ(ＯＨ)2を減少させることがで
き、それによって耐海水性及び強度を向上することがで
きる。
分の水和反応と土中及びセメント粒子から遊離するＣａ
++やＭｇ++と水ガラスの活性シリカとが発生して珪酸塩
を生成させるゲル化反応が主体的に生じることによる
が、高炉スラグ微粉末の粒子はアルカリの刺激作用で水
和反応を迅速に開始した後、Ｃａ(ＯＨ)2とのポラゾン
反応が進行することにより安定したカルシウムシリケー
ト水和物を生成し、Ｃａ(ＯＨ)2を減少させることがで
き、それによって耐海水性及び強度を向上することがで
きる。
【００２１】このような反応で硬化した施工体は極めて
耐海水性が良好で、かつ長期高強度を有する特徴的なも
のである。
耐海水性が良好で、かつ長期高強度を有する特徴的なも
のである。
【００２２】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、以下の実施例における試験及び
測定方法は次の通りである。 (１)圧縮強度 土木用材料(スラリーと水ガラス溶液の均一混合物)を５
０ｍｍφ×１００ｍｍＬの円筒型枠に入れてゲル化脱型
後、得られたモールドにつき海水１０００ｍｌ中に養生
した。所定時間経過後、取り出してアムスラー型強度試
験機を用いて測定した一軸圧縮強度である。 (２)ゲルタイム スラリー(Ａ液)と水ガラス溶液(Ｂ液)との混合物が流動
性を失うまでの時間をいい、混合後土木用材料の入った
ビーカーを９０度傾けても流下しなくなる時点までを測
定する。 (３)耐海水性試験 (Ａ)海水浸漬促進試験 １６ｍｍφ×３０ｍｍＬの土木用材料のモールドサンプ
ル(６ｍｌ体積)を海水２リットル中に浸漬養生してモー
ルドの変化状態を肉眼観察して評価する。 (Ｂ)１０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験 ５０ｍｍφ×１００ｍｍＬの土木用材料のモールドサン
プル(２００ｍｌ体積)を１０重量％硫酸マグネシウム溶
液８００ｍｌ中に浸漬養生してモールドの変化状態を肉
眼観察する。
体的に説明する。なお、以下の実施例における試験及び
測定方法は次の通りである。 (１)圧縮強度 土木用材料(スラリーと水ガラス溶液の均一混合物)を５
０ｍｍφ×１００ｍｍＬの円筒型枠に入れてゲル化脱型
後、得られたモールドにつき海水１０００ｍｌ中に養生
した。所定時間経過後、取り出してアムスラー型強度試
験機を用いて測定した一軸圧縮強度である。 (２)ゲルタイム スラリー(Ａ液)と水ガラス溶液(Ｂ液)との混合物が流動
性を失うまでの時間をいい、混合後土木用材料の入った
ビーカーを９０度傾けても流下しなくなる時点までを測
定する。 (３)耐海水性試験 (Ａ)海水浸漬促進試験 １６ｍｍφ×３０ｍｍＬの土木用材料のモールドサンプ
ル(６ｍｌ体積)を海水２リットル中に浸漬養生してモー
ルドの変化状態を肉眼観察して評価する。 (Ｂ)１０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験 ５０ｍｍφ×１００ｍｍＬの土木用材料のモールドサン
プル(２００ｍｌ体積)を１０重量％硫酸マグネシウム溶
液８００ｍｌ中に浸漬養生してモールドの変化状態を肉
眼観察する。
【００２３】実施例１〜２、比較例１〜４ 表１に示すＡ液とＢ液とを混合してモールドを作製し、
１０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験を行ったところ
表１に示す結果が得られた。
１０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験を行ったところ
表１に示す結果が得られた。
【００２４】
【表１】
【００２５】(注)ポセメ：普通ポルトランドセメント 高セメ：高炉Ｂ種セメント(スラグ含有率約４０重量％) 特セメ：ブレーン値４０００ｃｍ2／ｇの高炉スラグ微
粉末８０重量％、ポルトランドセメント２０重量％を含
有する特殊セメント ミクロ：ミクロサンド(平均粒子径０.０５ｍｍの骨材用
砂) Ｊ３：ＪＩＳ珪酸ソーダ３号(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝
３.２) (固形分濃度＝３８重量％) Ｎ特：Ｎ特殊珪酸ソーダ(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝４.
０) (固形分濃度＝３０重量％) ＡＰ：ＡＰ珪酸ソーダ(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝４.３) (固形分濃度＝２５重量％)
粉末８０重量％、ポルトランドセメント２０重量％を含
有する特殊セメント ミクロ：ミクロサンド(平均粒子径０.０５ｍｍの骨材用
砂) Ｊ３：ＪＩＳ珪酸ソーダ３号(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝
３.２) (固形分濃度＝３８重量％) Ｎ特：Ｎ特殊珪酸ソーダ(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝４.
０) (固形分濃度＝３０重量％) ＡＰ：ＡＰ珪酸ソーダ(ＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比＝４.３) (固形分濃度＝２５重量％)
【００２６】実施例３〜５ ブレーン値４０００ｃｍ2／ｇの高炉スラグ微粉末の含
有率が異なる３種の特殊セメントを用いて表２に示すＡ
液とＢ液を調製した後、モールドを作製し、その際のゲ
ルタイムや土木用材料施工体の圧縮強度、耐海水性等を
試験したところ表３が得られた。
有率が異なる３種の特殊セメントを用いて表２に示すＡ
液とＢ液を調製した後、モールドを作製し、その際のゲ
ルタイムや土木用材料施工体の圧縮強度、耐海水性等を
試験したところ表３が得られた。
【００２７】
【表２】
【００２８】(注)(１)特殊セメントに配合する高炉スラ
グは高炉Ｂ種新日鉄化学工業(株)製品のもの (２)珪酸ソーダはＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比４.１で日本化
学工業(株)製品のもの(固形分濃度＝３０重量％) (３)分散剤はマイティー１５０で花王(株)製品のもの
グは高炉Ｂ種新日鉄化学工業(株)製品のもの (２)珪酸ソーダはＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比４.１で日本化
学工業(株)製品のもの(固形分濃度＝３０重量％) (３)分散剤はマイティー１５０で花王(株)製品のもの
【００２９】
【表３】
【００３０】比較例５〜７ セメントまたは高炉スラグ粉末のスラリーと珪酸ソーダ
水溶液を用いて表４に示す土木用材料を調製した後、ゲ
ルタイムや作製したモールドにつき試験したところ表５
の結果が得られた。
水溶液を用いて表４に示す土木用材料を調製した後、ゲ
ルタイムや作製したモールドにつき試験したところ表５
の結果が得られた。
【００３１】
【表４】
【００３２】(注)(１)高炉Ｂ種：高炉Ｂ種セメント (２) ポルト：普通ポルトランドセメント (３)高炉スラ：高炉スラグの組成は高炉スラグ粉末２４
８ｋｇと消石灰３０ｋｇの混合物 (４) 調整剤：ゲルタイム調整剤(オキシカルボン酸塩) (５) モル比：珪酸ソーダのＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比(な
お、使用した珪酸ソーダの固形分濃度３０重量％)
８ｋｇと消石灰３０ｋｇの混合物 (４) 調整剤：ゲルタイム調整剤(オキシカルボン酸塩) (５) モル比：珪酸ソーダのＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル比(な
お、使用した珪酸ソーダの固形分濃度３０重量％)
【００３３】
【表５】
【００３４】実施例６〜１０ 普通ポルトランドセメント［住友セメント(株)製］３０
重量％とブレーン値４０００ｃｍ2／ｇの高炉スラグ微
粉末７０重量％を含有する特殊セメントと、水ガラス溶
液とにより、表６の配合割合で土木用材料を調製した
後、ゲルタイム及び作製したモールドサンプルにつき試
験したところ、表７の結果が得られた。
重量％とブレーン値４０００ｃｍ2／ｇの高炉スラグ微
粉末７０重量％を含有する特殊セメントと、水ガラス溶
液とにより、表６の配合割合で土木用材料を調製した
後、ゲルタイム及び作製したモールドサンプルにつき試
験したところ、表７の結果が得られた。
【００３５】
【表６】
【００３６】(注)(１)珪酸ソーダのＳｉＯ2／Ｍ2Ｏモル
比＝４.１、固形分濃度３０重量％［日本化学工業(株)
製品］ (２)分散剤はマイティ１５０［花王(株)製品］
比＝４.１、固形分濃度３０重量％［日本化学工業(株)
製品］ (２)分散剤はマイティ１５０［花王(株)製品］
【００３７】
【表７】
【００３８】試験結果からも分かるように、高炉スラグ
微粉末添加率６０％以上の特殊セメントに消石灰を添加
すると、材料の圧縮強度は増加し、いずれも４０ｋｇ／
ｃｍ2(２８日後)以上の圧縮強度を有する。海水浸漬促
進試験では比較例５〜７で最もよいものが２５日でクラ
ックを生じたのに対して、本発明品は６０日経過後も異
常なく、耐海水性が極めて良好なものである。なお、１
０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験では比較例５〜７
が６〜７日でクラックを生じたのに対して本発明品は１
５日異常なしであった。
微粉末添加率６０％以上の特殊セメントに消石灰を添加
すると、材料の圧縮強度は増加し、いずれも４０ｋｇ／
ｃｍ2(２８日後)以上の圧縮強度を有する。海水浸漬促
進試験では比較例５〜７で最もよいものが２５日でクラ
ックを生じたのに対して、本発明品は６０日経過後も異
常なく、耐海水性が極めて良好なものである。なお、１
０重量％硫酸マグネシウム液浸漬試験では比較例５〜７
が６〜７日でクラックを生じたのに対して本発明品は１
５日異常なしであった。
【００３９】
【発明の効果】以上の通り、本発明に係る土木用材料
は、従来のものに比べて耐海水性の良好なもので長期強
度が高い。従って、海水の影響を受け易い軟弱地盤の安
定化やトンネル工事等の裏込め材として有効であり、そ
の実用性が期待できるものである。
は、従来のものに比べて耐海水性の良好なもので長期強
度が高い。従って、海水の影響を受け易い軟弱地盤の安
定化やトンネル工事等の裏込め材として有効であり、そ
の実用性が期待できるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:00） (72)発明者 末永 充弘 茨城県竜ヶ崎市佐貫２−２−15 (72)発明者 梶原 雄三 東京都大田区仲六郷１−６−23−606 (72)発明者 馬場 英明 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 関根 彰 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 桑原 盛司 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 三好 栄治 東京都江東区亀戸９丁目15番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 下林 清一 北海道室蘭市仲町64番地 日鐵セメント株 式会社内 (72)発明者 高見 晃 北海道室蘭市仲町64番地 日鐵セメント株 式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉スラグ微粉末６０〜８０重量％及び
ポルトランドセメント２０〜４０重量％を含有してなる
特殊セメントを有効成分とするスラリーと、ＳｉＯ2／
Ｍ2Ｏ(ＭはＮａまたはＫを表す)モル比４.０以上の水ガ
ラス溶液とから構成されることを特徴とする土木用材
料。 - 【請求項２】 特殊セメントを有効成分とするスラリー
は、消石灰、ベントナイト及び分散剤からなる群から選
択される１種または２種以上を含有するものである請求
項１記載の土木用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12148794A JPH07330415A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 土木用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12148794A JPH07330415A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 土木用材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330415A true JPH07330415A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=14812383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12148794A Withdrawn JPH07330415A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 土木用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07330415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0971774A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-03-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | グラウト材 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP12148794A patent/JPH07330415A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0971774A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-03-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | グラウト材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |