JPH09157648A - 土質安定処理用組成物 - Google Patents
土質安定処理用組成物Info
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- JPH09157648A JPH09157648A JP8237408A JP23740896A JPH09157648A JP H09157648 A JPH09157648 A JP H09157648A JP 8237408 A JP8237408 A JP 8237408A JP 23740896 A JP23740896 A JP 23740896A JP H09157648 A JPH09157648 A JP H09157648A
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract
ントや、生石灰、消石灰よりも土質安定効果のある安価
な組成物を提供する。 【解決手段】 本発明に関わる土質安定処理用組成物
は、Al(OH)3 とCaO又はCa(OH)2 に水を
加えて混合することにより簡単に合成される3CaO・
Al2 O3 ・6H2 Oを300℃以上で熱分解した生成
物と生石灰の混合物である。熱分解生成物100重量部
に対して生石灰を10〜200重量部添加混合したもの
が好ましい。
Description
処理に用いられる組成物に関する。特に高含水比の軟弱
土、汚泥等の土の固化に効果のある土質安定処理用組成
物を提供する。
軟弱地盤に添加することによって土粒子とイオン交換反
応、ポゾラン反応等を生じ、土の力学的及び水理学的性
質を改善するものであり、従来より関東ロームや粘性土
土壌には石灰系組成物、シルトや砂質系土壌にはセメン
ト系組成物が主として用いられている。さらに、高有機
質土や高含水比の汚泥には、前記組成物では添加量が多
く必要になり、場合によっては実用に適さない状況にな
ることもある。このような場合には、生石灰又はセメン
トに、高炉水砕スラグ、フライアッシュ等のボゾラン
材、石膏、硫酸ソーダ等のセメント水和の刺激材を混合
した複合系の組成物、もしくはアウイン系焼成物(3C
aO・3Al2 O3 ・CaSO4 )又はアルミナセメン
ト系化合物等の強度増進材を主体とした特殊セメント系
組成物が使用されている。
ミナセメント系化合物を主成分とする特殊セメント系組
成物は、アウイン系組成物やアルミナセメントが高温焼
成により製造されるため、必然的に高価にならざるを得
ない欠点を有している。また施工面においても、深層混
合工法や表層混合で湿式工法を採用する場合は、アウイ
ン系化合物は水の存在下で急結硬化性を呈するため、土
壌との混合中にゲル化を生じ作業性の悪化や混合不良の
状態となる。これらの欠陥を補うため凝結遅延剤を添加
する方法も採られているが、添加量の設定に複雑な操作
を必要とし、且つコストアップの要因となっている。
イン系化合物やアルミナセメント系化合物を用いること
なく、高含水比の軟弱土、汚泥に対して通常のセメント
や、生石灰、消石灰よりも土質安定効果のある安価な組
成物を提供することを目的とする。
定処理用組成物は、3CaO・Al2 O3 ・6H2 O
(以下C3 AH6 と略記する)を300℃以上で熱分解
した生成物と生石灰の混合物であることを特徴とする。
12CaO・7Al2 O3 ・H2 O(以下C12A7 Hと
略記する)と若干の遊離石灰が生成することは公知であ
る。C12A7 Hは水と混合すると再水和しC3 AH6 を
生成することに着目し検討を重ねた結果、C3 AH6 の
熱分解生成物に生石灰を添加し混合することで高含水比
の軟弱土や汚泥処理用の組成物として優れた強度発現効
果を示すことを見いだして本発明を完成した。以下本発
明について詳細に説明する。
いでC3 AH6 の熱分解反応について説明する。C3 A
H6 は、Al(OH)3 とCaO又はCa(OH)2 に
水を加えて混合することにより簡単に合成できる。反応
式は、 2Al(OH)3 +3CaO+3H2 O→3CaO・A
l2 O3 ・6H2 O 又は、 2Al(OH)3 +3Ca(OH)2 →3CaO・Al
2 O3 ・6H2 O である。次いで、得られたC3 AH6 を300℃以上に
加熱し、C12A7 HとCaO又はCa(OH)2 とに分
解する。反応式は、300〜500℃で、 7C3 AH6 →C12A7 H+9Ca(OH)2 +32H
2 O↑ 500℃以上で、 C12A7 H+9Ca(OH)2 →C12A7 H+9CaO
+9H2 O↑ であり、これらの反応式に従って、C12A7 Hと、Ca
O又はCa(OH)2 との混合物を得ることができる。
ミニウムは、アルミニウムを水酸化アルミニウムの形で
含有しているものであれば特に限定はしないが、安価で
大量に入手できることからアルミスラッジが最適であ
る。アルミスラッジは、主としてアルミニウム製品の表
面処理工程でできるアルミニウム塩類を多量に含有した
廃液を中和して排水する際に副生するスラッジであり、
多量の水酸化アルミニウムを多くはゲル状の形で含有し
ている。従って水酸化アルミニウム以外にも不純物を多
少含むため、一部はセメント等の窯業原料として利用さ
れているが、殆どは産業廃棄物として埋め立て処分され
ているのが現状であり、用途開発が望まれている。ま
た、CaO又はCa(OH)2 源については、通常市販
されている生石灰又は消石灰が原料として使用できる。
させることも可能であるが、反応を促進するため、50
〜100℃程度に加温する方法が望ましい。またアルミ
スラッジは通常水分を20〜100%(外比)含んだ状
態で産出されるので、生石灰を添加し脱水を兼ねた反応
をさせることも可能であるし、アルミスラッジに更に水
分を添加し、スラリー状にしてから消石灰又は生石灰を
添加し、反応を早く完結させる方法も考えられる。
反応について述べる。C3 AH6 は前記の反応式に従っ
て、300℃を越えるとC12A7 HとCa(OH)2
に、更に500℃を越えるとCa(OH)2 がCaOに
容易に分解される。300℃以下ではC3 AH6 の分解
反応が進まないので本発明で使用する分解生成物は得ら
れない。また500℃を越えてもC12A7 Hの分解反応
の始まる1000℃付近まで状態変化が起こらない。
速やかにC3 AH6 にもどり脱水と強度発現効果を呈す
るので、このままの状態でも土質安定処理用組成物とし
ての性能は優れている(後記の比較例1参照)。しかし
本発明者等は更にその性能を向上させる研究を続けた結
果、C3 AH6 の熱分解生成物に更に生石灰を適量添加
混合することによって軟弱土、汚泥等の土質安定処理用
組成物としての強度発現が遥かに良好になることを発見
するに至った。この場合添加量は、C3 AH6の熱分解
生成物100重量部に対して、生石灰の添加量が10〜
200重量部、好ましくは20〜150重量部程度が適
量であり殆どの土質に適応する。添加量が10重量部以
下の場合は添加効果が少なく、添加量が200重量部以
上になるとC3 AH6 の熱分解生成物の土質安定処理性
能を旨く発揮しなくなる。更に実際の使用においては、
本発明の土質安定処理用組成物にフライアッシュ、石
粉、水溶性高分子、高吸水性樹脂、下水汚泥焼却灰等を
添加して脱水性の向上や固化速度の調整をはかることも
可能である。本発明の組成物の添加量は対象土1立方メ
ートル(m3 )当り20〜200kgの範囲が適当であ
る。以下実施例によって本発明組成物の具体例及びその
効果を説明するが、本発明は下記の実施例に限定される
ものではない。
30L)に、表1に示した成分のアルミスラッジ7.6
3kg、生石灰(CaO含有量92.3%)6.14k
g及び清水20Lを入れ50℃で24時間撹拌しながら
反応させた。反応後の組成物を粉末X線回折により調査
したところ、C3 AH6 の生成を確認した。反応物を脱
水した後、電気炉で350℃で3時間加熱し熱分解を行
ないC12A7 HとCa(OH)2 の混合物10.0kg
を得た。得られたC12A7 HとCa(OH)2の混合物
をディスクミルにより粉砕し1mm篩全通、0.6mm
篩74.8%通過、0.15mm篩56.3%通過の粒
度に調整したものを試料Aとした。
2.3%)200gを添加混合した組成物を製造し試料
Bとした。
IS1号品)200gを添加混合した組成物を製造し試
料Cとした。
ト200gを添加混合した組成物を製造し試料Dとし
た。
混合した組成物を製造し試料Eとした。
(工業用消石灰JIS1号品)を試料Fとした。
(CaO含有量92.3%)を試料Fとした。
の関東ロームに対して100kg/m3 の割合で添加し
土質安定処理を行なった。土質安定処理の評価は「セメ
ント系組成物による安定処理土の試験方法」により、1
日後、3日後及び7日後の一軸圧縮強度を測定した。結
果を表2に示す。
分解生成物(粒度調整品)単独(試料A)、又は生石灰
単独(試料F)を使用した場合に比べて、試料Aと生石
灰の混合物(混合重量比8:2)である試料B(実施例
1)を使用した場合は、一軸圧縮強度が向上して、優れ
た土質安定処理効果を示している。また添加物として消
石灰(試料C)、セメント(試料D)、二水石膏(試料
E)場合に比べても、生石灰を添加した効果はぬきんで
ている。
示した成分のアルミスラッジ1.9kg、生石灰(Ca
O含有量92.3%)1.2kg及び50℃の温水3L
を加えスラリーとし、50℃に保温しながら撹拌機で2
時間混合した。混合終了後、室温で24時間放置し、吸
引濾過により固形分を分離し、分離した固形分を乾燥機
中で110℃、3時間乾燥し、C3 AH6 含有物2.7
kgを得た。更にこれを電気炉で550℃で3時間加熱
して熱分解を行ない、C12A7 HとCaOの混合物2.
0kgを得た。得られたC12A7 HとCaOの混合物
を、振動ミルにより粉砕し、1mm篩全通、0.6mm
篩75.7%通過、0.15mm篩58.5%通過の粒
度に調整し試料Hとした。
2.3%)500gを添加混合した組成物を製造し試料
Iとした。
ト500gを添加混合した組成物を製造し試料Jとし
た。
IS1号品)500gを添加混合した組成物を製造し試
料Kとした。
火山灰質の建設汚泥に対して120kg/m3 の割合で
添加し土質安定処理を行なった。土質安定処理の評価は
試験例1同様に「セメント系組成物による安定処理土の
試験方法」により、1日後、3日後、及び7日後の一軸
圧縮強度を測定した。結果を表4に示す。
分解生成物(粒度調整品)単独(試料H)、又は添加物
としてセメント(試料J)、消石灰(試料K)を使用し
た場合に比べて、生石灰を添加混合した組成物(試料
I)の土質安定処理効果はぬきんでている。
より使用されている土質安定処理用組成物よりも優れた
安定処理効果がえられ、施工上組成物の添加量の削減等
の経済的効果が期待される。
Claims (2)
- 【請求項1】 3CaO・Al2 O3 ・6H2 Oを30
0℃以上で熱分解した生成物と生石灰の混合物であるこ
とを特徴とする土質安定処理用組成物。 - 【請求項2】 3CaO・Al2 O3 ・6H2 Oを30
0℃以上で熱分解した生成物100重量部と生石灰10
〜200重量部の混合物である請求項1に記載の土質安
定処理用組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23740896A JP3488975B2 (ja) | 1995-10-05 | 1996-09-09 | 土質安定処理用組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25841595 | 1995-10-05 | ||
JP7-258415 | 1995-10-05 | ||
JP23740896A JP3488975B2 (ja) | 1995-10-05 | 1996-09-09 | 土質安定処理用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09157648A true JPH09157648A (ja) | 1997-06-17 |
JP3488975B2 JP3488975B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=26533192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23740896A Expired - Lifetime JP3488975B2 (ja) | 1995-10-05 | 1996-09-09 | 土質安定処理用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3488975B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5220946B1 (ja) * | 2012-09-25 | 2013-06-26 | 株式会社山陽テクノ | 加水発熱剤 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23740896A patent/JP3488975B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5220946B1 (ja) * | 2012-09-25 | 2013-06-26 | 株式会社山陽テクノ | 加水発熱剤 |
WO2014050796A1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社山陽テクノ | 加水発熱剤 |
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