JPH0776825A - 地下連続壁コンクリートの製法 - Google Patents

地下連続壁コンクリートの製法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中不分離性に加えて高い流動性を維持し,
同時に流動性のバラツキのないコンクリートを掘削地盤
に打設することにより均等質で高強度の地下連続壁を構
築する。 【構成】 安定液が入れられた配筋済み掘削地盤中にコ
ンクリートを打設して地下連続壁を構築するにさいし,
単位セメント量に対して 0.1〜3.0 重量%の高性能減水
剤または高性能AE減水剤および単位水量に対して0.01
〜0.5 重量%のウエランガムを添加し且つスランプフロ
ーを50〜70cmとしたコンクリートを打設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,均等質な地下連続壁コ
ンクリートの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】地下連続壁コンクリート工法は,掘削し
た地盤中に安定液を入れ,その中にトレミー管等によっ
てコンクリートを打設して連続壁を構築する工法であ
る。このコンクリートには,水中での不分離性に加え,
締め固めが行えないことから高い流動性が要求される。
具体的には,土木学会示方書によれば, 不分離性の向上
のために単位セメント量を350kg/m3以上, 高い流動性と
するためにスランプ15〜21cm, 場合によって24cmとする
ことが定められている。
【0003】また最近では,さらに高い品質の地下連続
壁を構築するために, 例えば特公平4-32165 号公報に記
載されているように,水溶性セルローズ系粘稠剤を添加
して水中不分離性を向上させ,スランプフロー45〜60cm
としたコンクリートが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本来, 地下連続壁コン
クリート工法は仮設構造物を構築するための工法であっ
たが,最近は本体構造物の利用が行われつつある。この
ため,地下連続壁に要求される品質も高度のものが要求
される。具体的には,強度等の品質が均等質であるこ
と,未充填性部が生じないこと,さらには圧縮強度が 1
000kgf/mm2以上が要求される構造物があること等であ
る。したがって,従来工法では要求品質を満足できない
場合も増えている。
【0005】かような品質要求に対して, 特公平4-3216
5号公報に提案された水溶性セルローズ系粘稠剤添加し
たスランプフロー45〜60cmとしたコンクリートを用いれ
ばそれなりに要求を満たすことができる。だが,スラン
プフロー50〜70cmといった高い流動性を安定して得るこ
と,ひいては,より均等質で高強度の硬化体を形成する
ことには限界がある。すなわち高い流動性を付与しよう
としても,配合に用いる細骨材の表面水率が変動したり
練上り温度の変動等よって流動性が変化する。
【0006】したがって,本発明は特公平4-32165号公
報に提案された連続壁工法をさらに改善し,より均等質
で高強度の硬化体が形成できる地下連続壁用コンクリー
トの配合を見いだすことを目的としてなされたものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,安定液
が入れられた配筋済み掘削地盤中にコンクリートを打設
して地下連続壁を構築するにさいし,単位セメント量に
対して 0.1〜4.0 重量%の高性能減水剤または高性能A
E減水剤および単位水量に対して0.01〜0.5 重量%のウ
エランガムを添加し且つスランプフローを50〜70cmとし
たコンクリートを打設することを特徴とする地下連続壁
コンクリートの製法を提供する。
【0008】
【作用】コンクリートの配合において,単位セメント量
に対して 0.1〜4.0 重量%の高性能減水剤または高性能
AE減水剤および単位水量に対して0.01〜0.5 重量%の
ウエランガムを添加すると,十分な水中不分離性を示し
たうえ,スランプフローを50〜70cmのように高くして
も,細骨材の表面水率が変動したり練上り温度が変動し
た場合にもその高いスランプフロー50〜70cmにおいて目
標とするスランプフローを安定して得ることができ,ま
たそのスランプフロー値は経時的変化が少なくなる。
【0009】このため,本発明に従うコンクリートは安
定液中で且つ配筋された掘削地盤中において材料分離を
起こすことなく安定した高流動性を維持することがで
き,したがって均等質で高強度の地下連続壁を構築する
ことができる。
【0010】本発明で使用するウエランガムは,例えば
K.Clare氏がCHEMSEC USA ■88 SYMPASIUM に提出したA
PPLICATION OF NOVEL BIOGAMSと題する論文に記載され
ているように,アルカリゲネス菌株のATTC 31555菌体を
注意深く制御した条件下で好気醗酵に付すことにより生
産される微生物起源の多糖類(BIOGAM)であって,その一
般的な構造は化1で示される。
【0011】
【化1】
【0012】すなわち,この BIOGAM の主鎖はD−グル
コース,D−グルクロン酸およびL−ラムノースからな
り,側鎖は1個のラムノースまたは1個のマンノースよ
り構成されている。
【0013】かようなウエランガムは乾燥粉末製品とし
て入手可能であるが,このウエランガム粉末をコンクリ
ート配合系に極少量添加すると著しいシュードプラスチ
ック性を示し,微粒子の懸濁安定効果を発揮する。この
ため,流動性を犠牲にすることなく硬化に至るまでのあ
いだコンクリートの材料分離を抑制する。またこの分離
防止効果は温度依存性が殆んどない。
【0014】ウエランガムのコンクリート配合物への添
加にあたっては,単位水量に対して0.01〜0.5 重量%の
範囲とするのがよい。0.01重量%未満では十分な分離防
止効果が得られない。他方,0.5重量%を越えて添加す
ると粘度が急上昇して流動性が低下し,本発明で意図す
る流動性を確保するのが逆に困難になる。好ましいウエ
ランガムの添加範囲は単位水量に対して0.03〜0.10重量
%である。
【0015】ウエランガムの添加によって粘性の増大し
たコンクリート配合物に高性能減水剤を配合すると流動
性・充填性を改善することができる。使用できる高性能
減水剤としては,ポリカルボン酸系のもの, ナフタリン
スンホン酸ホルマリン縮合物で代表されるナフタリン系
のもの,スルホン化メラミンホルマリン縮合物であるメ
ルミン系のもの,リグニン系のものなどがある。
【0016】かような高性能減水剤のコンクリート配合
物への添加量は,用いる高性能減水剤の種類によってそ
れなりの適正な範囲が存在するが,一般的には単位セメ
ント量に対して 0.1〜4.0 重量%の範囲であればよい。
0.1重量%未満では流動性の付与効果が少なくて本発明
で意図する流動性を確保できない。他方 4.0重量%を越
えて添加しても効果は飽和し,不経済である。
【0017】ウエランガムと高性能減水剤の適切量の添
加によって掘削地盤に打設したコンクリートの流動勾配
を極力小さくしながら水中不分離性が確保されるので,
硬化したコンクリートの強度等の品質を均等質化するこ
とができるが,そのさい,打設するコンクリートのスラ
ンプフロー値を50〜70cmと大きくすることが均等質化と
充填性に有利となる。スランプフロー値が50cm未満では
流動勾配を十分に小さくすることができない。しかし,
スランプフロー値が70cmを越えるような超流動性のもの
では安定液中では材料分離を完全に抑制することは困難
となる。したがってスランプフロー値は本発明の場合50
〜70cmの範囲, 好ましくは60cm越え〜70cmとする。
【0018】また,より高品質の地下連続壁を構築する
ためには,単位セメント量350kg/m3程度よりも粉体を多
くすることが望ましい。すなわち, 通常の場合は単位粉
体量はほぼ単位セメント量に対応することになるが,セ
メントの他に,石灰石粉, 高炉スラグ微粉末, フライア
ッシュ, 石粉等の粉体を加えて, 単位粉体量を500 〜60
0 kg/m3 程度までに高めることが望めると一層良好な流
動性と充填性を確保することができる。
【0019】さらに,均等質で高強度が要求される地下
連続壁の場合には,ビーライトを多く含有したセメント
(通称ビーライト系セメント, 例えば秩父セメント株式
会社製の秩父低熱セメント) を用いたうえ,水セメント
比を25〜35%とし, 高性能減水剤 (分散剤) を単位セメ
ント量に対して0.5 〜4.0 重量%およびウエランガムを
単位水量に対して0.01〜0.5 重量%添加し,スランプフ
ローを50〜70cmとすることによって製造時の流動性の変
動が少ないコンクリートを得ることができ,これを用い
た地下連続壁は圧縮強度1000〜1500kgf/cm2 を達成でき
る。
【0020】以下に本発明で使用するコンクリートの特
徴的な性質を試験例をもって説明する。
【0021】〔試験1〕下記のコンクリート配合,すな
わち, セメント (ビーライト系セメント) 550 kg/m3 細骨材 751 kg/m3 粗骨材 939 kg/m3 水セメント比 30 % に対し,ウエランガム粉末を単位水量に対して0.05%,
高性能減水剤を単位セメント量に対し 1.7%添加して練
り混ぜた。そのさい,表面水率が異なる細骨材をを使用
し,スランプフローに及ぼす影響を調べた。なお,セメ
ントは秩父セメント (株) 製の秩父低熱セメント, 高性
能減水剤は花王社製の商品名マイティ2000WHZ であり,
これはポリカルボン酸系のものである。
【0022】また比較のために,ウエランガムを添加せ
ず,高性能減水剤を単位セメント量に対し1.05%添加し
た以外は同様のものも同じ試験に供した。
【0023】図1に表面水率の設定誤差が±0,±0.5,
±1.0 の細骨材を用いた場合のスランプフローの変化
を示した。図1の結果から,ウエランガムを添加する
と,表面水率の変化に拘わらず,高いスランプフロー値
が安定して得られることがわかる。
【0024】〔試験2〕試験1と同じ材料配合に対し,
ウエランガム粉末を単位水量に対して0.05%,試験1と
同じ高性能減水剤を単位セメント量に対し 1.7%添加
し, 練上り温度が10℃, 20℃, 30℃となるように変化さ
せた。比較のためにウエランガムを添加せず,高性能減
水剤を単位セメント量に対し 1.1%添加した以外は同様
のものも同じ試験に供した。その結果を図2に示した。
【0025】図2に見られるように,ウエランガムを添
加するとスランプフローは練上り温度が変化しても高い
値に安定して維持されることがわかる。
【0026】〔試験3〕試験1と同じ材料配合に対し,
ウエランガム粉末を単位水量に対して0.05%,試験1と
同じ高性能減水剤を単位セメント量に対し 1.7%添加
し, 練上げ後のスランプフローの経時変化を調べた。比
較のためにウエランガムを添加せず,高性能減水剤を単
位セメント量に対し1.05%添加した以外は同様にして練
上げたものも同じ試験に供した。その結果を図3に示し
た。
【0027】図3の結果から,ウエランガムを添加する
とスランプフローは殆んど変化せず高い値に安定するこ
とがわかる。
【0028】〔試験4〕下記のコンクリート配合,すな
わち, セメント (ビーライト系セメント) 550 kg/m3 細骨材 751 kg/m3 粗骨材 939 kg/m3 水セメント比 30 % に対し,ウエランガム粉末を単位水量に対して0.05%,
試験1と同じ高性能減水剤を単位セメント量に対し 1.7
%添加して練り混ぜた。
【0029】このコンクリートを内径15cm, 高さ30cmの
円筒容器内に入れ, その上面に直径10cm, 厚さ0.5mmの
鉄板を置いてから,コンクリートが攪拌しないように50
0CCの水を注ぎこみ,5分後および60分後にその上澄み
水をコップに採取し, そのpHを測定した。また比較の
ために,ウエランガムを添加しない以外は同様のコンク
リートについても同じ試験を行った。
【0030】その結果, ウエランガム無添加のコンクリ
ートでは5分後の上澄み液はpH=10.4であったの対
し,ウエランガム添加のものはpH=8.1 であった。ま
た,60分後のものではウエランガム無添加のコンクリー
トではpH=10.6であったのに対し,ウエランガム添加
のものはpH=8.3 であった。
【0031】この試験において,上澄み液のpH値が上
昇しなかったことは,コンクリートミックス中のアルカ
リ成分が上澄み液に拡散しなかったことを意味する。す
なわち,ウエランガム添加のコンクリートは水中で流延
させてもセメント成分はミックス中に捕捉されたままの
状態を長時間維持することができる。なおpHが8近傍
になったのは水と接する界面のセメント成分だけが水に
溶解したものと考えてよい。
【0032】以上の試験結果から,通常のコンクリート
は細骨材の表面水率の変動や温度変化に対して製造時の
流動性が変化しやすいが,ウエランガムを少量添加する
と,これらの要因による流動性の変動(バラツキ)を劇
的に小さくすることができ,またスランプフローの経時
変化も極めて小さくできると共に,水中分離抵抗を長時
間維持できることがわかる。
【0033】とくに,このような流動性のバラツキの抑
制と水中不分離性は高いスランプフロー値の高流動域で
達成されている。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
水中不分離性の連続壁の実施工において,安定液が充填
された配筋済み掘削地盤中に注入されたさいに,高い流
動性と水中不分離性を示し且つ流動性のバラツキが少な
いので,均等質なコンクリート硬化体を形成できる。ま
た流動性の変動が少ないことから,圧縮強度でも1000〜
1500kg/cm2の連続壁の形成も可能である。
【0035】加えて,従来は連続壁施工においてコンク
リート注入用トレミー管の間隔を3m以内と定められて
いるが,本発明の場合には高い流動性ゆえに5m以上に
広げても十分に均等質なコンクリートが構築でき,作業
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】細骨材の表面水率設定誤差によるスランプフロ
ーの影響をウエランガム有無で示した図である。
【図2】コンクリート練上り温度によるスランプフロー
の影響をウエランガム有無で示した図である。
【図3】スランプフローの経時変化をウエランガム有無
で示した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【化1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 忠典 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 中原 康 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 重松 和男 東京都調布市飛田給二丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 南 昌義 大阪府大阪市中央区北浜東1番29号 三晶 株式会社内 (72)発明者 吉崎 政人 大阪府大阪市中央区北浜東1番29号 三晶 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 安定液が入れられた配筋済み掘削地盤中
    にコンクリートを打設して地下連続壁を構築するにさい
    し,単位セメント量に対して 0.1〜4.0 重量%の高性能
    減水剤または高性能AE減水剤および単位水量に対して
    0.01〜0.5 重量%のウエランガムを添加し且つスランプ
    フローを50〜70cmとしたコンクリートを打設することを
    特徴とする地下連続壁コンクリートの製法。
  2. 【請求項2】 コンクリートはセメント粉末に加えて石
    灰石粉, 高炉スラグ微粉末, フライアッシュ, 石粉から
    選ばれる1種または2種以上の微粉体を配合したもので
    ある請求項1に記載の地下連続壁コンクリートの製法。
  3. 【請求項3】 セメント粉末はビーライト系のセメント
    粉末である請求項1または2に記載の地下連続壁コンク
    リートの製法。
  4. 【請求項4】 ウエランガムは,アルカリゲネス菌株の
    ATTC 31555菌体を好気醗酵して生産された微生物起源の
    多糖類からなる乾燥粉末である請求項1,2または3に
    記載の地下連続壁コンクリートの製法。
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