JPH08208300A

JPH08208300A - 自硬性安定液

Info

Publication number: JPH08208300A
Application number: JP1786495A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Aso; 康夫阿曽; Kohei Takahashi; 耕平高橋; Masaya Matsumura; 端哉松村; Hiroshi Kubo; 博久保; Takeshi Kawachi; 武川地
Original assignee: Hokkaido Electric Power Co Inc; Obayashi Corp
Current assignee: Hokkaido Electric Power Co Inc; Obayashi Corp
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-13
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JP3088628B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自硬性安定液に適した所定の物性及び品質を
有するとともに、石炭灰を有効利用しつつ経済的に作製
することのできる自硬性安定液を提供する。【構成】練り上がりスラリー中に、石炭灰５００〜１
０００kg、ベントナイト０〜３０kg、及びセメント１０
０〜２５０kgと、残りの体積を略占める水とを配合する
ことより、硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が９
〜２５秒、およびブリージング率が５％以下、硬化後の
性状として、２８日強度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の物性
を備える自硬性安定液を作製する。また、好ましくは、
前記練り上がりスラリー中に配合される石炭灰を、混合
前に予めアルカリ処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自硬性安定液に関
し、特に、連続壁や杭体を地中に形成する際の地中掘削
時には、掘削溝や掘削穴に充填されてこれらの壁面を防
護する安定液として機能するとともに、掘削後はそのま
ま硬化して、固化した壁体や杭体を形成する自硬性安定
液に関する。

【０００２】

【従来の技術】自硬性安定液は、地中連続壁や地中杭を
形成する際の掘削作業時に用いられて、掘削中の掘削溝
や掘削穴の壁面が崩壊するのを防止する安定液の一種で
ある。また、この自硬性安定液の特徴は、掘削中にはス
ラリー状態を呈して安定液として機能し、掘削が終了す
るとそのまま硬化して固化した壁体や杭体となることに
ある。

【０００３】そして、このような機能を保持するため、
自硬性安定液は、硬化前の性状として、例えばＰロート
流下時間が９〜２５秒、液比重が１．３以上、及びブリ
ージング率が５％以下、硬化後の性状として、２８日強
度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の物性を備えることが求めら
れている。

【０００４】そして、従来の自硬性安定液は、水にベン
トナイト及びセメントを混合し、さらに必要に応じて硬
化遅延剤、逸泥防止材を添加して作られるスラリーで、
上記物性を備えるには、練り上がりスラリー１ｍ³中
に、ベントナイト５０〜６０kg、セメント１６０〜２５
０kgを配合する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自硬性安定液によれば、ベントナイトやセメント
は、いずれも高価な材料であるため、これらが材料費の
大半を占めることになる。したがって、特に自硬性安定
液が大量に使用される建設工事においては、これらの高
価な材料の混合量を減らし、経済的な自硬性安定液とし
て使用することが要望されている。

【０００６】一方、産業廃棄物の一つとして、石炭火力
発電所などから排出される石炭灰があるが、この石炭灰
のうちの大半はフライアッシュと呼ばれる微細粒子の灰
である。そして、このフライアッシュすなわち石炭灰の
発生量は、我が国において、近年約５００万トン／年以
上に達し、今後さらに増大すると予想されているが、そ
の一部はセメントや道路材料として利用されているもの
の、その半分以上は埋立て等により処分されているのが
現状である。したがって、環境保全の問題等から埋立て
処分地の確保が困難な状況にある今日においては、石炭
灰の有効利用すなわち用途の拡大が要望されている。

【０００７】そこで、この発明は、このような従来の要
望事項すなわち従来の課題に着目してなされたもので、
自硬性安定液に適した所定の物性及び品質を有するとと
もに、石炭灰を有効利用して、経済的に作製することの
できる自硬性安定液を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、練り上が
りスラリー中に、石炭灰と、ベントナイトと、セメント
と、水とが配合されることを特徴とする自硬性安定液に
ある。

【０００９】また、この発明の他の要旨は、練り上がり
スラリー中に、石炭灰と、ベントナイトと、セメント
と、水とが配合されることにより、硬化前の性状とし
て、Ｐロート流下時間が９〜２５秒、及びブリージング
率が５％以下、硬化後の性状として、２８日強度が３〜
２０kgf ／ｃｍ²の物性を備えることを特徴とする自硬
性安定液にある。

【００１０】さらに、この発明の他の要旨は、練り上が
りスラリー１ｍ³中に、石炭灰３００〜１０００kg、ベ
ントナイト０〜３０kg、及びセメント１００〜２５０kg
と、残りの体積を略占める水とが配合されることより、
硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が９〜２５秒、
及びブリージング率が５％以下、硬化後の性状として、
２８日強度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の物性を備えること
を特徴とする自硬性安定液にある。

【００１１】さらにまた、この発明の他の要旨は、練り
上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰５５０〜８５０kg、
ベントナイト１０〜２０kg、及びセメント１３０〜２０
０kgと、残りの体積を略占める水とが配合されることよ
り、硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が１０〜２
０秒、及びブリージング率が３％以下、硬化後の性状と
して、２８日強度が５〜１５kgf ／ｃｍ²の物性を備え
ることを特徴とする自硬性安定液にある。

【００１２】そして、この発明の自硬性安定液は、硬化
後の性状として、固化体の透水係数を１０^-5ｃｍ／sec
以下とすることが好ましい。

【００１３】また、この発明の自硬性安定液は、前記練
り上がりスラリー中に配合される石炭灰を、混合前に予
めアルカリ処理することが好ましい。

【００１４】さらに、この発明の自硬性安定液は、練り
上がりスラリー中に、硬化遅延剤をさらに配合すること
が好ましい。

【００１５】さらにまた、この発明の自硬性安定液は、
練り上がりスラリー中に、逸泥防止材をさらに配合する
こともできる。

【００１６】以下、この発明をさらに詳細に説明する。

【００１７】この発明の自硬性安定液は、練り上がりス
ラリー中に、石炭灰と、ベントナイトと、セメントと、
水とが配合されることを特徴とするものである。

【００１８】また、この発明の自硬性安定液は、練り上
がりスラリー中に、石炭灰と、ベントナイトと、セメン
トと、水とが配合されることにより、硬化前の性状とし
て、Ｐロート流下時間が９〜２５秒、及びブリージング
率が５％以下、硬化後の性状として、２８日強度が３〜
２０kgf ／ｃｍ²の物性を備えることを特徴とするもの
である。

【００１９】さらに、この発明の自硬性安定液は、練り
上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰３００〜１０００k
g、ベントナイト０〜３０kg、及びセメント１００〜２
５０kgと、残りの体積を略占める水とが配合されること
より、硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が９〜２
５秒、及びブリージング率が５％以下、硬化後の性状と
して、２８日強度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の物性を備え
ることを特徴とするものである。

【００２０】さらにまた、この発明の自硬性安定液は、
練り上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰５５０〜８５０
kg、ベントナイト１０〜２０kg、及びセメント１３０〜
２００kgと、残りの体積を略占める水とが配合されるこ
とより、硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が１０
〜２０秒、及びブリージング率が３％以下、硬化後の性
状として、２８日強度が５〜１５kgf ／ｃｍ²の物性を
備えることを特徴とするものである。

【００２１】ここで、この発明に用いる石炭灰は、火力
発電所等において、例えば微粉炭燃焼式の炉から発生す
るフライアッシュ乾灰の他、石炭が燃焼して生じる灰す
なわちフライアッシュであれば一般家庭から生じる石炭
灰等種々の石炭灰を使用することができ、また、日本
産、中国産、オーストラリア産等、石炭の種類を問わず
使用することができる。

【００２２】また、この発明に用いるベントナイトは、
山形ベントナイト、群馬ベントナイト、青森ベントナイ
ト等、あらゆる種類のベントナイトを用いることができ
るが、特に、膨潤性に富むナトリウム型ベントナイトを
用いることが好ましい。

【００２３】さらに、この発明に用いるセメントは、普
通ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、
高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメン
ト、あるいは特殊セメントなど、あらゆる種類のセメン
トを使用することができるが、特に、高炉水滓スラグを
含むセメントすなわち高炉セメントを用いることが、強
度発現性の向上を図るうえで好ましい。

【００２４】そして、この発明の自硬性安定液は、石炭
灰を、練り上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰３００〜
１０００kg配合することが好ましい。すなわち、石炭灰
の配合量が５００kgより少ないと、固形分量が少なくな
るとともに、ブリージング率が大きくなり、その対策と
してベントナイト配合量を増さなければならないため、
経済的メリットが少なくなる場合があり、一方、石炭灰
の配合量が１０００kgより多いと、スラリーの粘性が高
くなり過ぎて、自硬性安定液として使用することができ
なくなる場合がある。また、石炭灰を、練り上がりスラ
リー１ｍ³中に５５０〜８５０kg配合すれば、特に、粘
性を比較的狭い範囲（Ｐロート流下時間１０〜２０秒）
にコントロールし、かつブリージング率を比較的狭い範
囲（３％以下）にコントロールすることが達成され易く
なるという利点を得ることができる。

【００２５】また、この発明の自硬性安定液は、ベント
ナイトを練り上がりスラリー１ｍ³中に、０〜３０kg配
合することが好ましい。すなわち、ベントナイトの配合
量が３０kgより多いと、適度な粘性を得るために、石炭
灰の配合量を抑制しなければならなくなり、したがって
経済的メリットが小さくなるという不都合が生じる場合
がある（材料供給のための設備、手間等のコストは同じ
レベルなので、石炭灰をできるだけ多く配合し、ベント
ナイトをできるだけ少なく配合することがコストダウン
につながる。）。また、ベントナイトを、練り上がりス
ラリー１ｍ³中に１０〜２０kg配合すれば、特に、粘性
を比較的狭い範囲（Ｐロート流下時間１０〜２０秒）に
コントロールし、かつブリージング率を比較的狭い範囲
（３％以下）にコントロールすることが達成され易くな
るという利点を得ることができる。

【００２６】さらに、この発明の自硬性安定液は、セメ
ントを、練り上がりスラリー１ｍ³中に、１００〜２５
０kg配合することが好ましい。すなわち、セメントの配
合量が１００kgより少ないと、自硬性安定液の固化後の
圧縮強度としての通常の下限値である３kgf ／ｃｍ
²（２８日材令）を得ることが困難になる場合があり、
一方、セメントの配合量が２５０kgより多いと、自硬性
安定液の固化後の圧縮強度が、通常必要とされる２０kg
f ／ｃｍ²（２８日材令）をはるかに上回って経済的で
なくなる場合がある。また、セメントを、練り上がりス
ラリー１ｍ³中に１３０〜２００kg配合すれば、特に、
自硬性安定液の固化後の圧縮強度として設定されること
の多い、５〜１５kgf ／ｃｍ²（２８日材令）の圧縮強
度を得ることが容易になる。

【００２７】そして、この発明の自硬性安定液は、練り
上がったスラリーが、その硬化前の性状として、９〜２
５秒の範囲のＰロート流下時間を呈することが好まし
い。すなわち、Ｐロート流下時間が９秒より短いと、粘
性が小さすぎて、掘削溝や掘削穴の壁面の安定に対する
効果が少なくなるだけでなく、ブリージング率が大きく
なり過ぎる場合があり（約５％以上）、一方、Ｐロート
流下時間が２５秒より長いと、粘性が大き過ぎて掘削能
率が低下するとともに、掘削土にスラリーが大量に付着
して持ち出されることになり、不経済になる場合があ
る。

【００２８】なお、ここで、Ｐロート流下時間とは、土
木学会において採用されている、プレパックドコンクリ
ートのモルタル試験方法において用いられるロートを使
用した流下時間の値で、別名フロー値と呼ばれている。
そして、Ｐロート流下時間は、自硬性安定液の施工性を
判断するための重要な管理項目である。

【００２９】そして、この発明の自硬性安定液は、練り
上がったスラリーが、その硬化前の性状として、５％以
下のブリージング率を呈することが好ましい。すなわ
ち、ブリージング率が５％より大きいと、ブリージング
現象は、スラリー中の含有水が上方に移動するという材
料分離の現象の一つで、これが大きいほど固化体の品質
のバラツキが大きくなるという事象から明らかなよう
に、品質のバラツキが大きくなる場合がある。また、ブ
リージング率を３％以下とすれば、特に、ブリージング
率が実用上かなり小さいレベルになり、品質のバラツキ
がかなり小さくなるという利点を得ることができる。

【００３０】なお、ブリージング率は、固化後の自硬性
安定液の品質や経済性を判断するための重要な管理項目
である。

【００３１】さらに、この発明の自硬性安定液は、硬化
後の性状として、２８日強度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の
物性を備えることが好ましい。すなわち、２８日強度が
３kgf ／ｃｍ²より小さいと、固化壁にかかる土圧・水
圧などを考慮して、通常、自硬性安定液の固化体に必要
とされる強度に達せず、したがって固化壁の安定性に欠
ける場合があり、一方、２８日強度が２０kgf ／ｃｍ²
より大きいと、固化壁にかかる土圧・水圧などを考慮し
て、通常、自硬性安定液の固化体に必要とされる強度を
はるかに上回り、不経済になる場合がある。

【００３２】そして、この発明の自硬性安定液は、硬化
後の性状として、固化体の透水係数を１０^-5ｃｍ／sec
以下とすることが好ましい。すなわち、透水係数が１０
^-5ｃｍ／sec より大きいと、土質工学の分野で実用上不
透水層とみなされて設計される透水係数を上回ることに
なり、遮水壁として機能しなくなる場合がある。

【００３３】また、この発明の自硬性安定液は、前記練
り上がりスラリー中に配合される石炭灰が、混合前に予
めアルカリ処理されたものであることが好ましい。

【００３４】ここで、石炭灰を配合したこの発明にかか
る自硬性安定液は、同レベルの固化強度を有する水とベ
ントナイトとセメントとからなる従来の自硬性安定液と
比較して固化体の透水係数が大きくなる。これは、この
発明の自硬性安定液が石炭灰を多量に含有することによ
って、固化した後に、石炭灰粒子のそれぞれの表面が比
較的水を通し易い水ミチとなるためと考えら、また、自
硬性安定液の固化体に、より厳重な遮水性能が求められ
る場合には、上述の原因により透水係数が大ききなる点
がネックとなる。したがって、石炭灰を配合した自硬性
安定液の固化体の透水係数を低減させるためには、石炭
灰を例えばアルカリ性の薬剤によって予めアルカリ処理
してから自硬性安定液の練り上がりスラリー中に配合す
る。

【００３５】すなわち、このようなアルカリ処理によっ
て、石炭灰の粒子の表面のシリカ（ＳｉＯ₂）やアルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）の一部が溶解して粒子の表面が乱さ
れ、これによってセメント水和物との接着性が向上す
る。これは、シリカ及びアルミナが共にアルカリ性下で
溶解し易くなること、及び石炭灰の主たる化学成分がシ
リカとアルミナであることから着想されたもので、この
ように石炭灰がアルカリ処理されると、自硬性安定液の
固化体における石炭灰粒子とセメント水和物との界面が
より密着し、水の通過が抑制され、その結果、固化体と
しての自硬性安定液の透水係数の低減が実現される。

【００３６】なお、上記アルカリ処理に用いるアルカリ
性の薬剤としては、例えば、一般的に、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム等を用いることができるが、その他にも、アルカ
リ性を呈する薬剤であれば種々の薬剤を使用することが
できる。

【００３７】また、この石炭灰のアルカリ処理の反応
は、温度を高めることによって促進される。したがっ
て、アルカリ処理を行なう際の反応過程を、例えば工事
現場等において容易に得られる３０〜８０℃の温度下で
行わせることにより、効率良くアルカリ処理の作業を行
なうことができる。ここで、アルカリ性薬剤は紛状とし
ても溶液状としても添加することができるが、紛状の場
合には若干の水分（手で握って形が残る程度）以上の水
分を添加する必要がある。アルカリとの反応は、基本的
に溶液反応であるので、通常は、アルカリを溶液で添加
することが好ましい。

【００３８】さらに、このようにしてアルカリ処理され
た石炭灰は、水洗いしてアルカリ分を除去することな
く、そのままの形で、これと水、セメント、ベントナイ
トや、その他の添加剤を混合することによって、自硬性
安定液とすることができる。その際、アルカリ処理時に
加えた水分は、配合計算に考慮する。

【００３９】そして、この発明の自硬性安定液は、練り
上がりスラリー中に、さらに硬化遅延剤を配合すること
が好ましい。

【００４０】すなわち、自硬性安定液は、掘削作業中に
おいては掘削溝や掘削穴にスラリー状に充填されて掘削
壁面の崩壊を防止する安定液として機能するものである
が、対象となる地盤が硬質で掘削作業に多くの時間を要
する場合や、掘削深さが深いため掘削作業に多くの時間
を要する場合には、自硬性安定液を構成するセメントの
影響によって掘削作業の完了前に硬化が始まり、スラリ
ー状態を維持することができなくなって掘削作業が困難
になる場合が生じる。したがって、硬化遅延剤を添加し
て自硬性安定液の硬化を遅らせる。

【００４１】ここで、硬化遅延剤としては、例えば、オ
キシカルボン酸系、ポリカルボン酸系、ナフタレンスル
ホン酸系、リグニンスルホン酸系、芳香族アミノスルホ
ン酸系等の硬化遅延剤を使用することができ、またその
配合量は、練り上がりスラリー１ｍ³当たり、０〜２０
kgとすることが好ましい。すなわち、硬化遅延剤の配合
量が２０kgより多いと、硬化不良を生じや易くなるとい
う不都合が生じる場合がある。

【００４２】そして、この発明の自硬性安定液は、練り
上がりスラリー中に、さらに逸泥防止材を配合すること
が好ましい。

【００４３】すなわち、掘削作業の対象となる地盤が、
例えば砂礫地盤等の非常にポーラスな地盤である場合に
は、掘削溝や掘削穴に充填した自硬性安定液が周辺の地
盤に逸出して掘削作業が困難になる。自硬性安定液はか
なり逸出しにくいスラリーであるが、それでも空隙があ
まりに大きい地盤になると、逸出の問題が生じる。した
がって、かかる逸出を防止するための手段として、スラ
リー中に、逸出防止材として、例えば、オガクズ、繊維
くず、木の実かす、バルブ質繊維、ビニールチップ、セ
ロハンチップ、雲母粉、紙細片などを添加混合すること
によって、これらが地盤の空隙を閉塞し、スラリーの逸
出を防止することができる。なお、これらの逸出防止材
の添加量は、対象となる地盤の状態や地下水の状況など
によって異なるが、通常は、練り上がりスラリー１ｍ³
当たり５〜２０kg程度として使用する。

【００４４】なお、この発明の自硬性安定液は、その他
の添加剤等を適宜配合することもできる。

【００４５】また、この発明の自硬性安定液によれば、
掘削溝や掘削穴を、自硬性の無いベントナイト泥水やポ
リマー泥水を用いて掘削形成し、かかる掘削作業の終了
後に、これらの泥水と置換して掘削溝や掘削穴に当該自
硬性安定液を投入することにより、固化壁を構築するこ
ともできる。

【００４６】

【実施例】次に、この発明の自硬性安定液について行っ
た実験例について記載するが、この発明はかかる実施の
態様に限定されるものではない。

【００４７】［実験１］表１に示す性状を有する２種類
の石炭灰（Ｐ及びＳ；いずれも石炭火力発電所から排出
されたもの。）を用いて、表２の実施例１〜４に示す配
合の自硬性安定液を作製した。また、石炭灰を使用しな
いで、表２の比較例１〜２に示す配合の自硬性安定液を
作製した。

【００４８】

【表１】

【表２】この実験１では、ベントナイトとして、表３に示す性状
を有する山形産ベントナイトを使用するとともに、セメ
ントとして高炉セメントＢ種を使用した。また、硬化遅
延剤としてオキシカルボン酸塩系のものを使用した。な
お、使用した各石炭灰Ｐ，Ｓの粒度分布を図１に示す。

【００４９】また、自硬性安定液を作製する際の混合順
序としては、図２に示すように、まず水にベントナイト
を加えて混合することによりベントナイトスラリーを作
製し、このスラリーにさらに石炭灰とセメントと硬化遅
延剤を加えてミキサー及びアジテーターにより混合撹拌
して自硬性安定液を作製した。作製した自硬性安定液
は、その硬化前の性状を検査するとともに、タンクロー
リー車やパイプ圧送により掘削作業現場まで運搬し、地
中連続壁掘削機により掘削中の掘削溝内に投入して使用
することができる。

【００５０】試験項目としては、Ｐロート流下時間、ブ
リージング率、固化後の一軸圧縮強度、透水係数を測定
した。ここで、Ｐロート流下時間は、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流動性試験
法」に従って測定した。また、ブリージング率の測定
は、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及び膨張率試験方法」に従って
測定した。さらに、固化後の一軸圧縮強度は、試料を直
径５ｃｍ，高さ１０ｃｍの円筒形容器に流し込み、密閉
して２０℃の水中に入れて２８日間養生し、固化体を容
器から取り出した後、一軸圧縮強度試験を JIS A 1216
に従って測定した。さらにまた、透水係数は、試料を直
径５ｃｍ，高さ１０ｃｍの円筒形容器に流し込み、密閉
して２０℃の水中に入れて２８日間養生し、固化体を容
器から取り出した後、図３に示す中空円筒供試体を使用
した外圧式アウトプット方法に従って測定した。

【００５１】各測定結果を表３に示す。実施例１〜４の
石炭灰を配合した自硬性安定液、および比較例１〜２は
石炭灰を配合しない自硬性安定液は、いずれも硬化前の
性状としてのＰロート流下時間は１５秒以下、ブリージ
ング率は５％以下であり、自硬性安定液としての通常の
使用条件を満足している。ここでは、２８日強度を１２
〜１３kgf ／ｃｍ³になるようにセメント量を調整した
ケースを示していが、石炭灰を配合しない場合、ベント
ナイトが５０kgf ／ｃｍ³、セメントが２００kg／ｍ³
必要であるのに対し、石炭灰を配合した場合はベントナ
イトを１０kg／ｍ³に、セメントを１２０または１６０
kg／ｍ³にそれぞれ節減することができる。

【００５２】

【表３】なお、石炭灰の種類によって必要セメント量が異なるの
は、石炭灰のそれぞれの物性の違いに起因する。また、
他の石炭灰でも、従来の自硬性安定液に比べてベントナ
イトやセメントの節減がかなり図られたが、ここでは２
種の灰のみ示している。さらに、石炭灰を用いた場合、
硬化遅延剤を添加しても、７日強度の低減が比較的少な
く、したがって初期強度がそれほど小さくないので、固
化壁としての機能が早期に達成される利点がある。

【００５３】ただし、固化体の透水係数に関しては、従
来の石炭灰を配合しない比較例１あるいは比較例２の自
硬性安定液が１０^-8ｃｍ／ｓのオーダーであるのに対し
て、石炭灰を用いた実施例１〜４の自硬性安定液が１０
^-6ｃｍ／ｓのオーダーと、かなり大きくなっている。通
常の遮水壁では１０^-6ｃｍ／ｓの透水係数であれば、十
分な遮水性として使用できるが、廃棄物処分場の遮水壁
などのように、より厳しい遮水性能を求められる場合、
やや不十分である。しかしながら、かかる透水性の増加
は、容易に改良できることが以下の［実験２］によって
判明する。

【００５４】［実験２］図４に示すように、スラリーミ
キサーにおいて、ベントナイトスラリーに混合される石
炭灰として、予めアルカリ溶液によりミキサーやアジテ
ータミキサーにおいて予めアルカリ処理された石炭灰を
用いて作製した実施例５及び実施例６の自硬性安定液に
ついて、実験１の場合と同様に、Ｐロート流下時間、ブ
リージング率、固化後の一軸圧縮強度、透水係数を測定
した。

【００５５】ここで、実施例５及び実施例６にかかる自
硬性安定液の配合は、実施例３の配合と同様であり、ま
た、アルカリ処理のための薬剤として水酸化ナトリウム
を使用した。なお、実施例５では、水酸化ナトリウムと
して濃度が０．５規定のもの使用し、また実施例６で
は、水酸化ナトリウムとして濃度が２規定のものを使用
した。試験結果を表４〜表７に示す。

【００５６】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】アルカリ処理によって、Ｐロート流下時間はやや増大
（すなわち粘性がやや増大）し、ブリージング率がやや
減少し、固化強度がかなり増大した。そして、固化体の
透水係数は大幅に減少し、従来の自硬性安定液に劣らな
い遮水性を示した。このように、石炭灰をアルカリ処理
してから自硬性安定液に用いることによって、遮水性に
も優れた自硬性安定液を容易に得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
自硬性安定液によれば、練り上がりスラリー中に、石炭
灰と、ベントナイトと、セメントと、水とを配合するこ
とにより、また、好ましくは、練り上がりスラリー１ｍ
³中に、石炭灰３００〜１０００kg、ベントナイト０〜
３０kg、及びセメント１００〜２５０kgと、残りの体積
を略占める水とを配合することより、さらに、より好ま
しくは、練り上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰５５０
〜８５０kg、ベントナイト１０〜２０kg、及びセメント
１３０〜２００kgと、残りの体積を略占める水とを配合
することより、自硬性安定液に適した所定の性状を有す
る自硬性安定液を石炭灰を有効利用しつつ経済的に作製
するとができる。

【００５８】また、練り上がりスラリー中に配合される
石炭灰を、混合前に予めアルカリ処理して用いれば、硬
化して固化体となった自硬性安定液の透水係数の増加を
容易に抑制することができる。

【００５９】さらに、この発明の自硬性安定液は、練り
上がりスラリー中に、硬化遅延剤をさらに配合すれば、
掘削作業が長時間になった場合でも、掘削作業の完了前
に硬化が始まってその作業が困難になるのを容易に防止
することができる。

【００６０】さらにまた、この発明の自硬性安定液は、
練り上がりスラリー中に、逸泥防止材をさらに配合すれ
ば、対象となる地盤が砂礫地盤等の非常にポーラスな地
盤である場合でも、地盤の空隙を閉塞して、自硬性安定
液の逸出を容易に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自硬性安定液について行った実験例
に使用した石炭灰の粒度分布を示すチャートである。

【図２】この発明の自硬性安定液を作製する際の混合方
法の一例を示す説明図である。

【図３】固化した自硬性安定液の透水係数を求めるため
の、中空円筒供試体を使用した外圧式アウトプット方法
の概要を示す説明図である。

【図４】この発明の自硬性安定液を作製する際の混合方
法の他の例を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 24:04） 103:24 111:00 (72)発明者松村端哉北海道札幌市中央区大通東１丁目２番地北海道電力株式会社内 (72)発明者久保博東京都清瀬市下清戸４丁目640番地株式会社大林組技術研究所内 (72)発明者川地武東京都清瀬市下清戸４丁目640番地株式会社大林組技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】練り上がりスラリー中に、石炭灰と、ベ
ントナイトと、セメントと、水とが配合されることを特
徴とする自硬性安定液。
【請求項２】練り上がりスラリー中に、石炭灰と、ベ
ントナイトと、セメントと、水とが配合されることによ
り、硬化前の性状として、Ｐロート流下時間が９〜２５
秒、及びブリージング率が５％以下、硬化後の性状とし
て、２８日強度が３〜２０kgf ／ｃｍ²の物性を備える
ことを特徴とする自硬性安定液。
【請求項３】練り上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰
３００〜１０００kg、ベントナイト０〜３０kg、及びセ
メント１００〜２５０kgと、残りの体積を略占める水と
が配合されることより、硬化前の性状として、Ｐロート
流下時間が９〜２５秒、及びブリージング率が５％以
下、硬化後の性状として、２８日強度が３〜２０kgf ／
ｃｍ²の物性を備えることを特徴とする自硬性安定液。
【請求項４】練り上がりスラリー１ｍ³中に、石炭灰
５５０〜８５０kg、ベントナイト１０〜２０kg、及びセ
メント１３０〜２００kgと、残りの体積を略占める水と
が配合されることより、硬化前の性状として、Ｐロート
流下時間が１０〜２０秒、及びブリージング率が３％以
下、硬化後の性状として、２８日強度が５〜１５kgf ／
ｃｍ²の物性を備えることを特徴とする自硬性安定液。
【請求項５】硬化後の性状として、固化体の透水係数
を１０^-5ｃｍ／sec以下とすることを特徴とする請求項
２〜請求項４のいずれかに記載の自硬性安定液。
【請求項６】前記練り上がりスラリー中に配合される
石炭灰が、混合前に予めアルカリ処理されたものである
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載
の自硬性安定液。
【請求項７】練り上がりスラリー中に、硬化遅延剤が
さらに配合されることを特徴とする請求項１〜請求項６
のいずれかに記載の自硬性安定液。
【請求項８】練り上がりスラリー中に、逸泥防止材が
さらに配合されることを特徴とする請求項１〜請求項７
のいずれかに記載の自硬性安定液。