JPH10182212A - 流動化埋戻用固化材およびそれを用いた流動化処理土 - Google Patents
流動化埋戻用固化材およびそれを用いた流動化処理土Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、火山灰質粘性土の流動化埋戻
処理工法用に特に好適に使用できるが、火山灰質粘性土
以外にも適用可能な、すなわち、火山灰質粘性土が土壌
の主成分である関東地域における流動化埋戻処理工法用
として好適に使用可能であり、且つ、安価な新規固化材
およびそれを用いた流動化処理土を提供することであ
る。 【解決手段】本発明は、ポルトランドセメント３０〜６
０重量％、石膏２０〜４０重量％、生石灰１０〜４０重
量％および、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩
０．２〜７重量％より成る流動化埋戻用固化材に関す
る。 また、本発明は、上記流動化埋戻用固化材を、調
整含水比が１６０〜２２０％である火山灰質粘性土に添
加した流動化処理土、または、調整含水比が３０〜８０
％であり、且つ火山灰質粘性土を乾燥重量基準で１０〜
３０％含む粗粒土に添加した流動化処理土に関する。
処理工法用に特に好適に使用できるが、火山灰質粘性土
以外にも適用可能な、すなわち、火山灰質粘性土が土壌
の主成分である関東地域における流動化埋戻処理工法用
として好適に使用可能であり、且つ、安価な新規固化材
およびそれを用いた流動化処理土を提供することであ
る。 【解決手段】本発明は、ポルトランドセメント３０〜６
０重量％、石膏２０〜４０重量％、生石灰１０〜４０重
量％および、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩
０．２〜７重量％より成る流動化埋戻用固化材に関す
る。 また、本発明は、上記流動化埋戻用固化材を、調
整含水比が１６０〜２２０％である火山灰質粘性土に添
加した流動化処理土、または、調整含水比が３０〜８０
％であり、且つ火山灰質粘性土を乾燥重量基準で１０〜
３０％含む粗粒土に添加した流動化処理土に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に関東地域の都
市街路における上下水管、ガス管、電気配線、電話回線
等の埋設や補修工事における掘削個所の流動化埋戻工法
に好適に用いることができる流動化埋戻用固化材および
それを用いた流動化処理土に関する。
市街路における上下水管、ガス管、電気配線、電話回線
等の埋設や補修工事における掘削個所の流動化埋戻工法
に好適に用いることができる流動化埋戻用固化材および
それを用いた流動化処理土に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上下水管、ガス管、電気配線およ
び電話回線等の埋設や補修工事に伴って発生する掘削個
所の埋め戻しは、山砂等の良質土を使用してランマ等で
転圧する方法で行なわれている。しかし、山砂等の非粘
性材料では、複雑な配管回りの充填が困難であり、不十
分な充填が道路陥没の原因となることがある。また、特
に都市部への山砂等の調達・搬入並びに都市部からの掘
削土の搬出・廃棄等は単にコスト面での負担が大きくな
るだけでなく、山砂採取箇所および掘削土廃棄箇所の環
境保全の観点からも問題があることから、従来工法の見
直しが必要となっている。この従来工法の有する問題点
を解決する一つの方法は、掘削土そのものを埋戻し材と
して使用することであり、掘削土に水および固化材を混
合撹拌して流動性と固化性が付与された転圧不要スラリ
ーを調製し、それを埋戻し材とする流動化埋戻工法が検
討されている。埋め戻しに用いる処理土スラリーには、
埋設管下部や輻輳した管と管の隙間に充填可能な流動
性、打設後できるだけ短時間で、埋め戻した処理土上に
砂または砕石の転圧等の復旧作業ができる速硬性および
人力掘削が可能な再掘削性等が求められ、一般に、打設
時の流動性はＫＯＤＡＮ３０５シリンダー法（道路公団
規格）で１５０〜２００ｍｍ、一軸圧縮強さは、打設後
１時間以内に０．１〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 、打設後２
８日後で３〜８ｋｇｆ／ｃｍ2 の値が必要とされてい
る。
び電話回線等の埋設や補修工事に伴って発生する掘削個
所の埋め戻しは、山砂等の良質土を使用してランマ等で
転圧する方法で行なわれている。しかし、山砂等の非粘
性材料では、複雑な配管回りの充填が困難であり、不十
分な充填が道路陥没の原因となることがある。また、特
に都市部への山砂等の調達・搬入並びに都市部からの掘
削土の搬出・廃棄等は単にコスト面での負担が大きくな
るだけでなく、山砂採取箇所および掘削土廃棄箇所の環
境保全の観点からも問題があることから、従来工法の見
直しが必要となっている。この従来工法の有する問題点
を解決する一つの方法は、掘削土そのものを埋戻し材と
して使用することであり、掘削土に水および固化材を混
合撹拌して流動性と固化性が付与された転圧不要スラリ
ーを調製し、それを埋戻し材とする流動化埋戻工法が検
討されている。埋め戻しに用いる処理土スラリーには、
埋設管下部や輻輳した管と管の隙間に充填可能な流動
性、打設後できるだけ短時間で、埋め戻した処理土上に
砂または砕石の転圧等の復旧作業ができる速硬性および
人力掘削が可能な再掘削性等が求められ、一般に、打設
時の流動性はＫＯＤＡＮ３０５シリンダー法（道路公団
規格）で１５０〜２００ｍｍ、一軸圧縮強さは、打設後
１時間以内に０．１〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 、打設後２
８日後で３〜８ｋｇｆ／ｃｍ2 の値が必要とされてい
る。
【０００３】このような流動化埋戻工法においては、カ
ルシウムアルミネート、カルシウムサルフォアルミネー
ト系化合物、半水石膏等を主成分としたものに各種添加
材を加えた固化材の使用が検討されており、例えば、特
開平１−２９９９１３号、特開平５−１７７７１号、特
開平７−２６５４２号、特開平７−２９２３５６号、特
開平６−２９８５５３号および特開平８−１０９３７７
号の各公報に開示されている。
ルシウムアルミネート、カルシウムサルフォアルミネー
ト系化合物、半水石膏等を主成分としたものに各種添加
材を加えた固化材の使用が検討されており、例えば、特
開平１−２９９９１３号、特開平５−１７７７１号、特
開平７−２６５４２号、特開平７−２９２３５６号、特
開平６−２９８５５３号および特開平８−１０９３７７
号の各公報に開示されている。
【０００４】一方、流動化埋戻工法は、主に都市部で検
討が進められており、特に、首都圏を始めとする関東地
域の都市部での検討が盛んである。この地域における主
たる掘削土は関東ロームと呼ばれる火山灰質粘性土であ
るが、この火山灰質粘性土用固化材としては、古くより
石灰、石膏の効果が公知であり、これにポルトランドセ
メントを加えた系についても、例えば、特許第２５０３
７７１号明細書等に開示されている。
討が進められており、特に、首都圏を始めとする関東地
域の都市部での検討が盛んである。この地域における主
たる掘削土は関東ロームと呼ばれる火山灰質粘性土であ
るが、この火山灰質粘性土用固化材としては、古くより
石灰、石膏の効果が公知であり、これにポルトランドセ
メントを加えた系についても、例えば、特許第２５０３
７７１号明細書等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルシ
ウムアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート系
より成る固化材は高価であり、また、従来の石灰系の火
山灰質粘性土用固化材は、上述の流動化埋戻工法のよう
な特殊な施工に必要な条件、特に、必要な流動性を確保
することが不可能であるだけでなく、火山灰質粘性土以
外の一般の粗粒土や細粒度に対する効果が小さいという
欠点を有している。本発明の目的は、火山灰質粘性土の
流動化埋戻処理工法用に特に好適に使用できるが、火山
灰質粘性土以外にも適用可能な、すなわち、火山灰質粘
性土が土壌の主成分である関東地域における流動化埋戻
処理工法用として好適に使用可能であり、且つ、安価な
新規固化材およびそれを用いた流動化処理土を提供する
ことである。
ウムアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート系
より成る固化材は高価であり、また、従来の石灰系の火
山灰質粘性土用固化材は、上述の流動化埋戻工法のよう
な特殊な施工に必要な条件、特に、必要な流動性を確保
することが不可能であるだけでなく、火山灰質粘性土以
外の一般の粗粒土や細粒度に対する効果が小さいという
欠点を有している。本発明の目的は、火山灰質粘性土の
流動化埋戻処理工法用に特に好適に使用できるが、火山
灰質粘性土以外にも適用可能な、すなわち、火山灰質粘
性土が土壌の主成分である関東地域における流動化埋戻
処理工法用として好適に使用可能であり、且つ、安価な
新規固化材およびそれを用いた流動化処理土を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、ポルトラン
ドセメント、石膏、生石灰およびアルカリ金属塩または
アルカリ土類金属塩の各成分を特定の割合で含む固化材
が、火山灰質粘性土を含む土壌の流動化埋戻処理工法用
として優れた特性を示すことを見出し、上記課題を解決
した。すなわち、本発明は、ポルトランドセメント３０
〜６０重量％、石膏２０〜４０重量％、生石灰１０〜４
０重量％および、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金
属塩０．２〜７重量％より成る流動化埋戻用固化材に関
する。また、本発明は、上記流動化埋戻用固化材を、調
整含水比が１６０〜２２０％である火山灰質粘性土に添
加した流動化処理土、または、調整含水比が３０〜８０
％であり、且つ火山灰質粘性土を乾燥重量基準で１０〜
３０％含む粗粒土に添加した流動化処理土に関する。以
下に本発明を詳しく説明する。
ドセメント、石膏、生石灰およびアルカリ金属塩または
アルカリ土類金属塩の各成分を特定の割合で含む固化材
が、火山灰質粘性土を含む土壌の流動化埋戻処理工法用
として優れた特性を示すことを見出し、上記課題を解決
した。すなわち、本発明は、ポルトランドセメント３０
〜６０重量％、石膏２０〜４０重量％、生石灰１０〜４
０重量％および、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金
属塩０．２〜７重量％より成る流動化埋戻用固化材に関
する。また、本発明は、上記流動化埋戻用固化材を、調
整含水比が１６０〜２２０％である火山灰質粘性土に添
加した流動化処理土、または、調整含水比が３０〜８０
％であり、且つ火山灰質粘性土を乾燥重量基準で１０〜
３０％含む粗粒土に添加した流動化処理土に関する。以
下に本発明を詳しく説明する。
【０００７】本発明の固化材に使用できるポルトランド
セメントの例としては、早強、普通、中庸熱各セメント
および耐硫酸塩ポルトランドセメント等が挙げられる
が、これ等の内では、早強セメントの使用が好ましい。
固化材中のポルトランドセメントの量は３０〜６０重量
％、好ましくは４０〜５０重量％とする。ポルトランド
セメントの量が３０重量％未満では、粗粒土に適用した
場合に十分な中・長期強度が得られず、６０重量％より
多い場合には、火山灰質粘性土に対して十分な速硬性が
得られない。
セメントの例としては、早強、普通、中庸熱各セメント
および耐硫酸塩ポルトランドセメント等が挙げられる
が、これ等の内では、早強セメントの使用が好ましい。
固化材中のポルトランドセメントの量は３０〜６０重量
％、好ましくは４０〜５０重量％とする。ポルトランド
セメントの量が３０重量％未満では、粗粒土に適用した
場合に十分な中・長期強度が得られず、６０重量％より
多い場合には、火山灰質粘性土に対して十分な速硬性が
得られない。
【０００８】石膏成分は、無水石膏、二水石膏、半水石
膏の粉砕品がその種類を問わず、単独または混合物とし
て好適に使用できる。固化材中における石膏の量は、２
０〜４０重量％、好ましくは２５〜３５重量％である。
石膏の量が２０重量％より少ないと、粗粒土に適用した
場合には長期強度が過大となるため再掘削が困難にな
り、火山灰質粘性土へ適用した場合には必要な初期強度
を得ることが出来ない。一方、石膏量が４０重量％より
多すぎると、必要な初期強度が得られないだけでなく、
処理土に過大膨張が生じる場合があり好ましくない。
膏の粉砕品がその種類を問わず、単独または混合物とし
て好適に使用できる。固化材中における石膏の量は、２
０〜４０重量％、好ましくは２５〜３５重量％である。
石膏の量が２０重量％より少ないと、粗粒土に適用した
場合には長期強度が過大となるため再掘削が困難にな
り、火山灰質粘性土へ適用した場合には必要な初期強度
を得ることが出来ない。一方、石膏量が４０重量％より
多すぎると、必要な初期強度が得られないだけでなく、
処理土に過大膨張が生じる場合があり好ましくない。
【０００９】また、本発明における固化材のもう一つの
構成成分である生石灰としては、軟焼生石灰の粒状品お
よび粉状品、硬焼生石灰の粉状品が好適に使用できる。
軟焼生石灰の粒状品としては地盤改良等に一般に用いら
れている１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ各アンダー品、粉状品
では軟焼、硬焼共に２００（７４μｍ）、１００（１４
９μｍ）メッシュアンダー品を挙げることが出来るが、
硬焼生石灰の粉状品の使用が、流動性と速硬性のバラン
スに優れ、最も好ましい。
構成成分である生石灰としては、軟焼生石灰の粒状品お
よび粉状品、硬焼生石灰の粉状品が好適に使用できる。
軟焼生石灰の粒状品としては地盤改良等に一般に用いら
れている１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ各アンダー品、粉状品
では軟焼、硬焼共に２００（７４μｍ）、１００（１４
９μｍ）メッシュアンダー品を挙げることが出来るが、
硬焼生石灰の粉状品の使用が、流動性と速硬性のバラン
スに優れ、最も好ましい。
【００１０】固化材中の生石灰の適正な量は１０〜４０
重量％であるが、生石灰の焼成度および粒度に応じて調
整するのが良く、例えば、軟焼生石灰の粒状品では２５
〜４０、軟焼生石灰の粉状品では１０〜２０、そして硬
焼生石灰の粉状品では１５〜３０各重量％とするのが好
ましい。生石灰の量が少なすぎると、所望する初期強度
が得られず、多すぎると処理土の流動性の確保が困難と
なる。生石灰の粒度を前記した粒度より更に細かく、或
いは逆に粗くすることにより、その量が１０〜４０重量
％を外れた範囲でも所望の流動性と初期強度が得られる
場合もあるが、交通開放可能な短・中期強度が得られな
いか、或いは再掘削が不可能な程度にまで長期強度が高
くなり好ましくない。
重量％であるが、生石灰の焼成度および粒度に応じて調
整するのが良く、例えば、軟焼生石灰の粒状品では２５
〜４０、軟焼生石灰の粉状品では１０〜２０、そして硬
焼生石灰の粉状品では１５〜３０各重量％とするのが好
ましい。生石灰の量が少なすぎると、所望する初期強度
が得られず、多すぎると処理土の流動性の確保が困難と
なる。生石灰の粒度を前記した粒度より更に細かく、或
いは逆に粗くすることにより、その量が１０〜４０重量
％を外れた範囲でも所望の流動性と初期強度が得られる
場合もあるが、交通開放可能な短・中期強度が得られな
いか、或いは再掘削が不可能な程度にまで長期強度が高
くなり好ましくない。
【００１１】本発明の固化材に用いるアルカリ金属塩お
よびアルカリ土類金属塩としては、炭酸塩、硝酸塩、塩
酸塩および酢酸塩、クエン酸塩等の有機酸塩を挙げるこ
とができる。このうち、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、硫酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マグネシウム、
塩化マグネシウムの無水塩、各種含水塩より選ばれた一
種または二種以上が好適に使用できる。中でも、潮解性
がなく且つ多量添加時の短期強度への影響の少ない硫酸
マグネシウム、硫酸ナトリウムの使用が特に好ましい。
硫酸マグネシウムは、無水塩、１水塩、７水塩が何れも
使用可能であるが、入手が容易な７水塩の使用が好まし
い。アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩の添加量
は、０．２〜７重量％とするが、この範囲内で分子量、
結晶水量および溶解速度の影響を考慮して適宜決定す
る。アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩の添加量
が０．２重量％より少ないと、必要な流動性の確保が困
難であり、７重量％より多くなると、短期強度が低下す
るだけでなく、掘削土の処理コストが高くなる。
よびアルカリ土類金属塩としては、炭酸塩、硝酸塩、塩
酸塩および酢酸塩、クエン酸塩等の有機酸塩を挙げるこ
とができる。このうち、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、硫酸カリウム、炭酸カリウム、硫酸マグネシウム、
塩化マグネシウムの無水塩、各種含水塩より選ばれた一
種または二種以上が好適に使用できる。中でも、潮解性
がなく且つ多量添加時の短期強度への影響の少ない硫酸
マグネシウム、硫酸ナトリウムの使用が特に好ましい。
硫酸マグネシウムは、無水塩、１水塩、７水塩が何れも
使用可能であるが、入手が容易な７水塩の使用が好まし
い。アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩の添加量
は、０．２〜７重量％とするが、この範囲内で分子量、
結晶水量および溶解速度の影響を考慮して適宜決定す
る。アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩の添加量
が０．２重量％より少ないと、必要な流動性の確保が困
難であり、７重量％より多くなると、短期強度が低下す
るだけでなく、掘削土の処理コストが高くなる。
【００１２】本発明の固化材が処理対象とするのは火山
灰質粘性土または火山灰質粘性土を主成分とする土壌で
あるが、火山灰質粘性土はその土質により、火山灰質粘
性土Ｉ型、火山灰質粘性土II型および有機火山灰土の三
種類に分類される。本発明の固化材は、含水比を本発明
の範囲に調整しさえすればその三種の何れへも摘要可能
である。中でも、自然含水比が８０〜１３０％である、
火山灰質粘性土II型に分類される関東ロームには特に好
適に使用できる。処理対象とする土壌の含水比は、火山
質粘性土の場合には１６０〜２２０％、火山灰質粘性土
が混入した粗粒土の場合には３０〜８０％に調整する。
含水比がこの範囲を外れて小さい場合には、処理土の流
動性を確保できず、また、この範囲を外れて大きくなる
と、固化が十分でなく所望する初期強度が得られず好ま
しくない。
灰質粘性土または火山灰質粘性土を主成分とする土壌で
あるが、火山灰質粘性土はその土質により、火山灰質粘
性土Ｉ型、火山灰質粘性土II型および有機火山灰土の三
種類に分類される。本発明の固化材は、含水比を本発明
の範囲に調整しさえすればその三種の何れへも摘要可能
である。中でも、自然含水比が８０〜１３０％である、
火山灰質粘性土II型に分類される関東ロームには特に好
適に使用できる。処理対象とする土壌の含水比は、火山
質粘性土の場合には１６０〜２２０％、火山灰質粘性土
が混入した粗粒土の場合には３０〜８０％に調整する。
含水比がこの範囲を外れて小さい場合には、処理土の流
動性を確保できず、また、この範囲を外れて大きくなる
と、固化が十分でなく所望する初期強度が得られず好ま
しくない。
【００１３】また、本発明の固化材の使用量は、固化対
象土の土質、処理土の備えるべき目標スペックを考慮し
て決定することになるが、処理土１ｍ3 当たり、火山灰
質粘性土で１００〜１５０ｋｇ、火山灰質粘性土が混入
した粗粒土で７０〜１２０ｋｇ程度である。固化材の使
用量が少なすぎると、固化が不十分であり所望する初期
強度が得られず、また、多すぎると、処理土の流動性の
確保が困難となり、好ましくない。
象土の土質、処理土の備えるべき目標スペックを考慮し
て決定することになるが、処理土１ｍ3 当たり、火山灰
質粘性土で１００〜１５０ｋｇ、火山灰質粘性土が混入
した粗粒土で７０〜１２０ｋｇ程度である。固化材の使
用量が少なすぎると、固化が不十分であり所望する初期
強度が得られず、また、多すぎると、処理土の流動性の
確保が困難となり、好ましくない。
【００１４】粗粒土は、地盤工学会の規定する日本統一
分類の定める、粗粒分が５０％以上のものである。この
粗粒土に混合する火山灰質粘性土の量は、粗粒土と火山
灰質粘性土とも乾燥重量を基準として１０〜３０％であ
る。１０％未満では必要な速硬性が得られず、３０％よ
り大としても添加量に見合う固化特性の改善効果を示さ
ないばかりか、逆に強度が低下し、掘削土処理コストも
高くなる。
分類の定める、粗粒分が５０％以上のものである。この
粗粒土に混合する火山灰質粘性土の量は、粗粒土と火山
灰質粘性土とも乾燥重量を基準として１０〜３０％であ
る。１０％未満では必要な速硬性が得られず、３０％よ
り大としても添加量に見合う固化特性の改善効果を示さ
ないばかりか、逆に強度が低下し、掘削土処理コストも
高くなる。
【００１５】本発明の固化材の使用に当たっては、処理
土の流動性、土砂再生率を向上させる目的で高性能減水
剤、流動化剤を併用することもできる。また、流動性を
長時間維持させる必要が生じた場合には、公知の凝結遅
延剤を併用することもできる。
土の流動性、土砂再生率を向上させる目的で高性能減水
剤、流動化剤を併用することもできる。また、流動性を
長時間維持させる必要が生じた場合には、公知の凝結遅
延剤を併用することもできる。
【００１６】本発明の固化材中に存在する生石灰は、火
山灰質粘性土と反応し、石膏の存在下でエトリンガイト
等を生成し、初期強度の発現に寄与する。また、生石灰
の消費に伴う発熱は、系全体の反応速度を増加させる。
一方、ポルトランドセメントは主に適度な中・長期強度
の発現に寄与し、その水和反応も生石灰により促進され
る。硫酸マグネシウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩は、生石灰と火山灰質粘性土の急激な反応をコ
ントロールして処理土に適度の流動性を付与する。
山灰質粘性土と反応し、石膏の存在下でエトリンガイト
等を生成し、初期強度の発現に寄与する。また、生石灰
の消費に伴う発熱は、系全体の反応速度を増加させる。
一方、ポルトランドセメントは主に適度な中・長期強度
の発現に寄与し、その水和反応も生石灰により促進され
る。硫酸マグネシウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩は、生石灰と火山灰質粘性土の急激な反応をコ
ントロールして処理土に適度の流動性を付与する。
【００１７】流動化埋戻工法に必要とされる流動性や初
期強度発現性は、主に、生石灰の反応速度に依存する。
この生石灰の反応速度は、焼成度や粒度によって異な
り、それに依存して、前述したように最適添加量が存在
する。本発明の固化材は、石膏、ポルトランドセメント
およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩の量を生
石灰の反応特性に合わせて規定しているため、優れた流
動性と速硬性および適度の長期強度を発現するものと考
えられる。また、本発明の固化材は、火山灰質粘性土以
外の掘削土に対する効果は小さいが、粗粒土については
火山灰質粘性土を適量添加することにより固化可能であ
るだけでなく、固化材必要量が大幅に低減できることも
大きな特徴である。
期強度発現性は、主に、生石灰の反応速度に依存する。
この生石灰の反応速度は、焼成度や粒度によって異な
り、それに依存して、前述したように最適添加量が存在
する。本発明の固化材は、石膏、ポルトランドセメント
およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩の量を生
石灰の反応特性に合わせて規定しているため、優れた流
動性と速硬性および適度の長期強度を発現するものと考
えられる。また、本発明の固化材は、火山灰質粘性土以
外の掘削土に対する効果は小さいが、粗粒土については
火山灰質粘性土を適量添加することにより固化可能であ
るだけでなく、固化材必要量が大幅に低減できることも
大きな特徴である。
【００１８】
【実施例】以下に具体的例を示して本発明を更に詳しく
説明する。 （１）固化材の調整 固化材の調製には、次に示す原料を使用した。 ポルトランドセメント：早強ポルトランドセメント 生石灰：軟焼生石灰 ０〜１ｍｍ品 および １００メッシュアンダー品 硬焼生石灰 １００メッシュアンダー品 無水石膏：タイ産天然II型無水石膏 硫酸マグネシウム：市販品 ７水塩 硫酸ナトリウム：市販品試薬特級 １０水塩 所定量のセメント、石膏、生石灰および硫酸マグネシウ
ムまたは硫酸ナトリウムをポリエチレン製袋に入れ３間
手混合し、表２（実施例１５種）および表３（比較例１
０種）に示す、組成の互いに異なる２５種の固化材を得
た。
説明する。 （１）固化材の調整 固化材の調製には、次に示す原料を使用した。 ポルトランドセメント：早強ポルトランドセメント 生石灰：軟焼生石灰 ０〜１ｍｍ品 および １００メッシュアンダー品 硬焼生石灰 １００メッシュアンダー品 無水石膏：タイ産天然II型無水石膏 硫酸マグネシウム：市販品 ７水塩 硫酸ナトリウム：市販品試薬特級 １０水塩 所定量のセメント、石膏、生石灰および硫酸マグネシウ
ムまたは硫酸ナトリウムをポリエチレン製袋に入れ３間
手混合し、表２（実施例１５種）および表３（比較例１
０種）に示す、組成の互いに異なる２５種の固化材を得
た。
【００１９】（２）固化材による土質処理 使用した供試土は表１に示す２種である。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例１〜１５および比較例１〜１０ ２０℃恒温室内において、関東ローム１００重量部に対
し、上水４０重量部を加え撹拌混合して含水比１８０％
のスラリーを調製した。このスラリーに、表２、３に示
す組成を有する固化材１４重量部（１３０ｋｇ／ｍ3 ）
を加えホバートミキサーで１分間撹拌混合し、処理土を
得た。 実施例１６、１７および比較例１１〜１３ ２０℃恒温室内において、表１に示す粗粒土、関東ロー
ムおよび上水を混合し、その際、両土の混合割合に応じ
て上水の量を加減し、スラリーの含水比を調整した。生
成スラリーに表２の実施例２に使用したものと同じ固化
材を１００ｋｇ／ｍ3 の割合で加え、ホバートミキサー
で１分間撹拌混合して処理土を得た。
し、上水４０重量部を加え撹拌混合して含水比１８０％
のスラリーを調製した。このスラリーに、表２、３に示
す組成を有する固化材１４重量部（１３０ｋｇ／ｍ3 ）
を加えホバートミキサーで１分間撹拌混合し、処理土を
得た。 実施例１６、１７および比較例１１〜１３ ２０℃恒温室内において、表１に示す粗粒土、関東ロー
ムおよび上水を混合し、その際、両土の混合割合に応じ
て上水の量を加減し、スラリーの含水比を調整した。生
成スラリーに表２の実施例２に使用したものと同じ固化
材を１００ｋｇ／ｍ3 の割合で加え、ホバートミキサー
で１分間撹拌混合して処理土を得た。
【００２２】（３）処理土の特性測定 流動性：混練直後および３分後の処理土について、道路
公団規格であるＫＯＤＡＮ３０５シリンダー法で測定し
た。 一軸圧縮強さ：処理土を内径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ
の円筒型枠に流し込み、処理土の発熱を考慮して３０℃
で密封養生した後脱型し、ＪＣＡＳ Ｌ−０１「セメン
ト系固化材による安定処理土の試験方法」に則って一軸
圧縮強さを測定した。 断熱温度上昇の測定：実施例３、４については、固化材
添加後の処理土の断熱温度上昇を測定した。測定は、断
熱カロリメータ［東京理工（株）製、ＡＣＭ−１２６］
を用いて行なった。流動性、一軸圧縮強さの測定結果を
表２（実施例１〜１５）、表３（比較例１〜１０）およ
び表４（実施例１６、１７、比較例１１〜１３）に示
し、断熱温度上昇測定結果を図１に示す。
公団規格であるＫＯＤＡＮ３０５シリンダー法で測定し
た。 一軸圧縮強さ：処理土を内径５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ
の円筒型枠に流し込み、処理土の発熱を考慮して３０℃
で密封養生した後脱型し、ＪＣＡＳ Ｌ−０１「セメン
ト系固化材による安定処理土の試験方法」に則って一軸
圧縮強さを測定した。 断熱温度上昇の測定：実施例３、４については、固化材
添加後の処理土の断熱温度上昇を測定した。測定は、断
熱カロリメータ［東京理工（株）製、ＡＣＭ−１２６］
を用いて行なった。流動性、一軸圧縮強さの測定結果を
表２（実施例１〜１５）、表３（比較例１〜１０）およ
び表４（実施例１６、１７、比較例１１〜１３）に示
し、断熱温度上昇測定結果を図１に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】表３の実施例が示すように、火山灰質粘性
土に対して本発明の固化材を添加した流動化処理土は、
混練終了直後および混練終了３分後のフロー値が１５０
〜２００ｍｍの範囲であり、ガス管等の埋設管周りの充
填に十分な流動性を有している。また、成型後の一軸圧
縮強さは、３０分後：約０．２〜０．６ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 、４時間後：０．９〜１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 であ
り、処理土を埋戻した後短時間で表層に砂を敷き均し転
圧による復旧作業が可能な速硬性を示した。また、２８
日後の一軸圧縮強さは約３〜６ｋｇｆ／ｃｍ2 と再掘削
可能な強度内に留まっている。また、図１に示す、実施
例３、４に対する断熱温度上昇曲線では、混練後１時間
以内に急激な発熱が終了し、本発明の処理材による固化
が、混練後短時間の内に有効、且つ効率的に進むことを
示している。これに対し、表３の比較例に示す、本発明
の特許請求範囲を外れた組成を有する固化材を添加した
流動化処理土は、必要な流動性を示さないか或いは処理
３０分または４時間後の一軸圧縮強度が小さすぎるな
ど、好ましい結果を示さない。
土に対して本発明の固化材を添加した流動化処理土は、
混練終了直後および混練終了３分後のフロー値が１５０
〜２００ｍｍの範囲であり、ガス管等の埋設管周りの充
填に十分な流動性を有している。また、成型後の一軸圧
縮強さは、３０分後：約０．２〜０．６ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 、４時間後：０．９〜１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 であ
り、処理土を埋戻した後短時間で表層に砂を敷き均し転
圧による復旧作業が可能な速硬性を示した。また、２８
日後の一軸圧縮強さは約３〜６ｋｇｆ／ｃｍ2 と再掘削
可能な強度内に留まっている。また、図１に示す、実施
例３、４に対する断熱温度上昇曲線では、混練後１時間
以内に急激な発熱が終了し、本発明の処理材による固化
が、混練後短時間の内に有効、且つ効率的に進むことを
示している。これに対し、表３の比較例に示す、本発明
の特許請求範囲を外れた組成を有する固化材を添加した
流動化処理土は、必要な流動性を示さないか或いは処理
３０分または４時間後の一軸圧縮強度が小さすぎるな
ど、好ましい結果を示さない。
【００２７】一方、粗粒土についても、表４の実施例が
示すように、火山灰質粘性土を添加し、且つ含水比を調
整した後に本発明の固化材を添加した流動化処理土は、
混練終了直後および混練終了３分後のフロー値は１７０
〜１９０ｍｍの範囲であり、ガス管等の周りを充填可能
な流動性を有しているだけでなく、成型後の一軸圧縮強
さは、３０分後：約０．２〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 、４
時間後：０．９〜１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 であり、打設後
短時間で処理土上に砂層の転圧等の復旧作業が可能な速
硬性を示した。また、２８日後の一軸圧縮強さは、約７
〜８ｋｇｆ／ｃｍ2 と再掘削可能な強度内に留まった。
これに対し、比較例に示す、火山灰質粘性土の添加量ま
たは含水比が本発明の特許請求範囲を外れた組成を有す
る流動化処理土は、十分な流動性は示すものの、処理後
３０分または４時間後においても、その後の工程に耐え
る十分な一軸圧縮強さが発現しないだけでなく、２８日
後の一軸圧縮強さが再掘削が困難な程度にまで高くなり
すぎ、好ましい結果を示さない。
示すように、火山灰質粘性土を添加し、且つ含水比を調
整した後に本発明の固化材を添加した流動化処理土は、
混練終了直後および混練終了３分後のフロー値は１７０
〜１９０ｍｍの範囲であり、ガス管等の周りを充填可能
な流動性を有しているだけでなく、成型後の一軸圧縮強
さは、３０分後：約０．２〜０．３ｋｇｆ／ｃｍ2 、４
時間後：０．９〜１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 であり、打設後
短時間で処理土上に砂層の転圧等の復旧作業が可能な速
硬性を示した。また、２８日後の一軸圧縮強さは、約７
〜８ｋｇｆ／ｃｍ2 と再掘削可能な強度内に留まった。
これに対し、比較例に示す、火山灰質粘性土の添加量ま
たは含水比が本発明の特許請求範囲を外れた組成を有す
る流動化処理土は、十分な流動性は示すものの、処理後
３０分または４時間後においても、その後の工程に耐え
る十分な一軸圧縮強さが発現しないだけでなく、２８日
後の一軸圧縮強さが再掘削が困難な程度にまで高くなり
すぎ、好ましい結果を示さない。
【００２８】
【発明の効果】本発明の固化材は、火山灰質粘性土を含
む土壌の固化処理に優れた流動性と速硬性を合わせ持
ち、且つ、硬化後も再掘削可能な程度の長期強度を発現
することから、火山灰質土壌を主成分とする関東地域の
都市街路における上下水管、ガス管、電気配線および電
話回線等の埋設や補修作業に伴う掘削箇所の流動化埋戻
工法に好適に使用できる。又、粗粒土に対しても、火山
灰質粘性土を適量混合することにより、速硬性を有する
流動化処理の土が得られる。更に、カルシウムアルミネ
ート、カルシウムサルフォアルミネート等の高価な特殊
材料を使用しないため、固化材コストの大幅な削減が可
能である。
む土壌の固化処理に優れた流動性と速硬性を合わせ持
ち、且つ、硬化後も再掘削可能な程度の長期強度を発現
することから、火山灰質土壌を主成分とする関東地域の
都市街路における上下水管、ガス管、電気配線および電
話回線等の埋設や補修作業に伴う掘削箇所の流動化埋戻
工法に好適に使用できる。又、粗粒土に対しても、火山
灰質粘性土を適量混合することにより、速硬性を有する
流動化処理の土が得られる。更に、カルシウムアルミネ
ート、カルシウムサルフォアルミネート等の高価な特殊
材料を使用しないため、固化材コストの大幅な削減が可
能である。
【図１】本発明の固化材で処理した土の固化に伴う断熱
温度上昇の一例を示す。
温度上昇の一例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:10 22:06 22:14 22:12） Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (6)
- 【請求項１】ポルトランドセメント３０〜６０重量％、
石膏２０〜４０重量％、生石灰１０〜４０重量％およ
び、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩０．２〜
７重量％より成る流動化埋戻用固化材。 - 【請求項２】アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩
が、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸カリウム、
炭酸カリウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムよ
り選ばれた一種または二種以上である、請求項１に記載
の流動化埋戻用固化材。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の流動化埋戻用固
化材を、調整含水比が１６０〜２２０％である火山灰質
粘性土に添加した流動化処理土。 - 【請求項４】火山灰質粘性土に対する流動化埋戻用固化
材の添加量が、１００〜１５０ｋｇ／ｍ3 である、請求
項３に記載の流動化処理土。 - 【請求項５】請求項１または２に記載の流動化埋戻用固
化材を、調整含水比が３０〜８０％であり、且つ火山灰
質粘性土を乾燥重量基準で１０〜３０％含む粗粒土に添
加した流動化処理土。 - 【請求項６】粗粒土に対する流動化埋戻用固化材の添加
量が、７０〜１２０ｋｇ／ｍ3 である、請求項５に記載
の流動化処理土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34177796A JP3438499B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 流動化埋戻用固化材およびそれを用いた流動化処理土 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34177796A JP3438499B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 流動化埋戻用固化材およびそれを用いた流動化処理土 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182212A true JPH10182212A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3438499B2 JP3438499B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=18348692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34177796A Expired - Fee Related JP3438499B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 流動化埋戻用固化材およびそれを用いた流動化処理土 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438499B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003064362A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Okutama Kogyo Co Ltd | 土質改良材及びその製造方法 |
| JP2006117465A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 強度補償用高強度セメント混和材およびそれを用いたセメント組成物 |
| JP2007138102A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Mitsubishi Materials Corp | 地盤改良用固化材 |
| JP2013087201A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Yoshizawa Lime Industry | 土壌固化材及び土壌固化方法 |
| JP2015183114A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 太平洋マテリアル株式会社 | 埋戻し処理材 |
| CN115974515A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-04-18 | 武汉工程大学 | 一种基于粘性土的流态固化土及其制备方法 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34177796A patent/JP3438499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003064362A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Okutama Kogyo Co Ltd | 土質改良材及びその製造方法 |
| JP2006117465A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 強度補償用高強度セメント混和材およびそれを用いたセメント組成物 |
| JP2007138102A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Mitsubishi Materials Corp | 地盤改良用固化材 |
| JP2013087201A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Yoshizawa Lime Industry | 土壌固化材及び土壌固化方法 |
| JP2015183114A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 太平洋マテリアル株式会社 | 埋戻し処理材 |
| CN115974515A (zh) * | 2023-02-09 | 2023-04-18 | 武汉工程大学 | 一种基于粘性土的流态固化土及其制备方法 |
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|---|---|
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