JPH09118881A - スラリー添加材 - Google Patents
スラリー添加材Info
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Abstract
に優れた効果を示すスラリー添加材を提供する。 【解決手段】 ベントナイトとフライアッシュとの混合
物からなることを特徴とするスラリー添加材。
Description
るために使用されるスラリー添加材に関するもので、裏
込め材料や中込め材料などの各種空洞充填材料に関する
ものである。
地盤改良、空洞充填などの目的で注入される。このスラ
リーを注入箇所まで圧送する場合、流動性、ブリージン
グなどの問題点から、増粘材、流動化剤、安定剤などの
添加材を添加し、諸物性を改善していた。
ジングはセメント成分が沈降し、圧送管が閉鎖すること
につながるため、スラリーにベントナイトもしくはメチ
ルセルロース水溶液など、粘性の高い増粘材を添加して
ブリージングを小さく抑えることが行われる。また流動
性を改善する目的で、流動化剤を添加し、流動性を高め
て長距離圧送を可能にしていた。
的でベントナイトを添加すると、スラリーの粘度が増加
して流動性を低下させるという問題が生じる。また、ベ
ントナイトは、セメントなどの硬化材との混合に先立
ち、水と混合して十分に膨潤させておく必要があるた
め、ベントナイトの攪拌、膨潤するまでの時間を要する
など作業性が悪い。しかも、ベントナイトは粒子同士が
凝集しやすく、団塊状になりやすいので、十分な攪拌が
困難であった。
トとフライアッシュとを混合することで、従来のスラリ
ー添加材に代わる、長距離圧送に優れた効果を示すスラ
リー添加材を提供することを目的とする。
に、本発明者らは種々の研究の結果、ベントナイトとフ
ライアッシュとの混合物は、良好なスラリー添加材とな
ることを見出し、本発明を完成した。
アッシュとの混合物からなることを特徴とするスラリー
添加材(請求項1)、ベントナイトとフライアッシュと
を重量比で10:90〜50:50で混合してなる混合
物からなることを特徴とするスラリー添加材(請求項
2)、膨潤力20ml/2g以上のベントナイトと44μ
mふるい残分が1%以下である分級フライアッシュと
を、重量比で10:90〜50:50で混合してなる混
合物からなることを特徴とするスラリー添加材(請求項
3)、セメントスラリーの添加材であることを特徴とす
る請求項1〜3記載の何れか一項に記載のスラリー添加
材(請求項4)、セメントスラリーと水ガラスとからな
る2液性空洞充填材料のセメントスラリーの添加材であ
ることを特徴とする請求項1〜3記載の何れか一項に記
載のスラリー添加材(請求項5)に関する。
ントナイトとフライアッシュとの混合物からなることを
特徴とするものである。ベントナイトは、水に混合する
と水分子を吸収して膨潤する。この膨潤性を利用し、ス
ラリーの粘性を高めることで材料分離を防ぐことができ
る。他方、フライアッシュは球状の微粒子で、そのベア
リング効果により、ベントナイトの添加によるスラリー
の流動性の低下を改善する。即ち、フライアッシュとベ
ントナイトを混合すると、ベントナイトの粒子の間にフ
ライアッシュ粒子が侵入してベントナイトの粒子間の距
離が大きくなる。従ってこの混合物を水に混合しても、
ベントナイト粒子同士が接触する確率が小さくなり、も
って凝集が起こり難くなり、スラリーの流動性が改善さ
れる。また、ベントナイトおよびフライアッシュ粒子は
共に表面電荷を持つため、水中で粒子同士が反発して、
スラリーの分散性を良好に保ち、ブリージングが小さく
なるうえに流動性も向上する。しかも、分散性が良いた
め、ベントナイト粒子と水分子の接触面積が大きく膨潤
も早くなる。更に、フライアッシュは球状の微粒子であ
るため、攪拌助材的な機能を有しており、ベントナイト
とフライアッシュとの混合が容易になり、生産性や作業
性を向上させる。このように、ベントナイトとフライア
ッシュとを混合してなる添加剤をセメントなどのスラリ
ーに適用した場合、ブリージングと流動性の両特性を向
上することができる。
ベントナイトはナトリウム型ベントナイト、カルシウム
型ベントナイトなどがあるが、ナトリウム型ベントナイ
トを多く含むベントナイトは、ケイ酸層を引き付ける力
が弱く、多くの水分子を取込むことができ、膨潤力が高
い。本発明においては、前記ナトリウム型ベントナイト
が好ましく、特に日本ベントナイト工業会標準試験方法
のベントナイト膨潤力測定方法(JBAS−104−7
7)に準ずる、20ml/2g以上の膨潤力を有するベン
トナイトを好適に使用できる。
品、分級し粒度を調整した分級フライアッシュをあげる
ことができる。特に、44μmふるい残分が1%以下に
分級した分級フライアッシュは球状粒子の含有量が多
く、そのベアリング効果並びに攪拌助材的作用がより顕
著に発現し、スラリーの流動性並びにベントナイトとの
混合性の面で好ましい。
合は、50:50〜10:90が好ましく、この範囲内
でベントナイトの量を増やすとスラリーのブリージング
が改善され、フライアッシュの量を増やすとスラリーの
流動性が改善される。
加材は、一般的なセメントスラリー、セメントスラリー
と水ガラスとからなる2液性空洞充填材料のセメントス
ラリーに好適であり、また流動性に優れることから長距
離圧送用セメントスラリーの添加材としても好適であ
る。
本発明を説明する。本実施例で使用した材料を表1に示
す。
日本ベントナイト協会のJBAS−104−77に規定
する膨潤力測定方法で測定した。測定は、100mlメス
シリンダーに100ml蒸留水を入れ、2gのベントナイ
トを10回もしくはそれ以上に分けて加え、24時間放
置した後に見掛け容積を読み取り、これを膨潤力とし
た。また、ベントナイトとフライアッシュとの混合物に
ついても、膨潤力を測定した。但し、この場合、フライ
アッシュは膨潤性がないためにベントナイトの量が少な
いときは見掛けの膨潤は小さくなる。そこでフライアッ
シュを混合した場合には、ベントナイトの量を2g一定
とし、これに所定の割合のフライアッシュを混合し、フ
ライアッシュ単独のときの沈降量から差し引いた値を膨
潤力とした。
混合物の分散性を測定した。測定は、先ずベントナイト
2gに所定量を配合したフライアッシュ混合品を、10
0ccの水にマグネットスターラーで攪拌しながら混合
し、5分毎に混合状況を観察して完全に均一になるまで
の時間を測定し、分散時間とした。結果を表2に示す。
力が減少し、特にフライアッシュがベントナイト:フラ
イアッシュ=5:95以上の配合では、著しく膨潤力が
悪くなった。よって、フライアッシュがベントナイト:
フライアッシュ=10:90以下の配合が好ましい。分
散性では、ベントナイト単独の場合には分散時間がかな
り長く、また膨潤力が高いものについては、攪拌性能に
劣る。しかしながら、フライアッシュを混合した場合、
攪拌性能が向上し、ベントナイト:フライアッシュ=5
0:50以上フライアッシュが多い配合では、攪拌時間
は短縮された。以上の結果より、本発明の、ベントナイ
ト:フライアッシュ=10:90〜50:50の配合が
好ましいことがわかり、またフライアッシュが多い場合
には、攪拌性能が向上する。
合物を水に混合し、セメントを添加してスラリーを作製
し、流動性およびブリージングを調べた。流動性は、平
板上に直径8cm、高さ8cmのアクリル製シリンダーをの
せてスラリーをシリンダー上端まで充填し、シリンダー
をゆっくり引き上げたときの広がりを測定した。ブリー
ジングは、500ccのメスシリンダーにスラリーを50
0ccまで入れ、乾燥しないように密封し、3時間後の浮
き水量を測定し、ブリージング率を算出した。水の量は
粉体の量と同量とした。結果を表3に示す。以上の測定
において、ベントナイトは膨潤力の異なるベントナイト
A(膨潤力:25ml/2g)とベントナイトB(膨潤
力:10ml/2g)とを用い、フライアッシュも粒度
の異なるフライアッシュA(44μmふるい残分0.5
%)とフライアッシュB(44μmふるい残分30%)
とを用いた。
混合時に団塊状となり攪拌が著しく困難であり、ベント
ナイトAを単独で用いたものはスラリーにした状態で粘
度が非常に高くなり、セメントとの混合が不可能となっ
た。また、ベントナイトBを用いた場合は、ブリージン
グが悪化した。しかしながらベントナイトとフライアッ
シュを混合した添加材は、攪拌も容易であり、ベントナ
イトBを用いた場合はブリージングは大きくなったが、
ベントナイトAを用いた場合、ブリージング、流動性と
もに改善され、良好な特性を示した。特にフライアッシ
ュAを用いると、ブリージング、流動性共に大きく向上
した結果となった。以上の結果より、本発明の、ベント
ナイトとフライアッシュを混合したスラリー添加材は、
スラリーのブリージングと流動性を改善し、特にベント
ナイトの膨潤力20ml/2g以上、フライアッシュの粒
度44μmふるい残分1%以下のものを用いるのが好ま
しいことがわかる。
を、セメントスラリーと水ガラスとからなる2液性空洞
充填材料に適用して供試体を作製し、一軸圧縮強度を測
定した。供試体は、本発明のベントナイトAとフライア
ッシュAを混合した添加材を水混合し、セメントを添加
してなるスラリーを高さ20cm、直径5cmアクリル製の
モールドに11cmのところまで入れ、次いで所定量の水
ガラスを入れて5秒間攪拌し、1時間静置後に取り出す
ことで直径5cm、高さ10cmの供試体を得た。得られた
供試体を20℃の水中で1日、および28日養生し、一
軸圧縮強度を測定した。測定結果を表4に示す。
を混合してなる添加材は、2液性空洞充填材料に適用し
た場合、攪拌時間が短縮でき、また空洞充填材の強度と
しても問題なかった。
径2.5cm、長さ1000mの圧送実験を行った。本発
明の添加材を添加したスラリーは、圧送圧力の問題もな
く圧送できた。また圧送を停止し、圧送管内にスラリー
を残留させたまま1日放置し、スラリーを再圧送したと
ころ、圧送管内には残留物は見られず、圧送管閉鎖の問
題は生じなかった。
添加材は、水に混合する際の混合分散性が良く、作業性
に優れている。また、セメントなどのスラリーに用いた
場合、流動性とブリージングの特性を大幅に改善でき、
長距離圧送にも好適に使用できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ベントナイトとフライアッシュとの混合
物からなることを特徴とするスラリー添加材。 - 【請求項2】 ベントナイトとフライアッシュとを重量
比で10:90〜50:50で混合してなる混合物から
なることを特徴とするスラリー添加材。 - 【請求項3】 膨潤力20ml/2g以上のベントナイト
と44μmふるい残分が1%以下である分級フライアッ
シュとを、重量比で10:90〜50:50で混合して
なる混合物からなることを特徴とするスラリー添加材。 - 【請求項4】 セメントスラリーの添加材であることを
特徴とする請求項1〜3記載の何れか一項に記載のスラ
リー添加材。 - 【請求項5】 セメントスラリーと水ガラスとからなる
2液性空洞充填材料のセメントスラリーの添加材である
ことを特徴とする請求項1〜3記載の何れか一項に記載
のスラリー添加材。
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JP3607383B2 (ja) | 2005-01-05 |
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