JPH10273663A - 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 - Google Patents
含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法Info
- Publication number
- JPH10273663A JPH10273663A JP7858197A JP7858197A JPH10273663A JP H10273663 A JPH10273663 A JP H10273663A JP 7858197 A JP7858197 A JP 7858197A JP 7858197 A JP7858197 A JP 7858197A JP H10273663 A JPH10273663 A JP H10273663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil
- gypsum
- weight
- water
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
- C04B2103/0006—Alkali metal or inorganic ammonium compounds
- C04B2103/0008—Li
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0045—Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
- C04B2103/0051—Water-absorbing polymers, hydrophilic polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、含水土壌の固化改良に優れた性能を
示す固化材を提供し、含水土壌の固化改良を可能にする
方法の提供を目的とする。具体的には、固化改良後のｐ
Ｈ値が植裁に適した６〜９の範囲にあり、且つ、一軸圧
縮強度が、人が上を歩ける尺度である０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 以上である土壌を与える固化材の提供、および該固
化材を使用する含水土壌の固化改良方法の提供を目的と
する。 【解決手段】本発明では、固化材全体を１００重量部と
したとき、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜
３０重量部の硫酸アルミニウムと、残部が石膏よりな
り、石膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化
材、および、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２
〜３０重量部の硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、０．
５〜５重量部のリチウム塩と、残部が石膏よりなり、石
膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化材を開
発し、上記課題を解決した。
示す固化材を提供し、含水土壌の固化改良を可能にする
方法の提供を目的とする。具体的には、固化改良後のｐ
Ｈ値が植裁に適した６〜９の範囲にあり、且つ、一軸圧
縮強度が、人が上を歩ける尺度である０．５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 以上である土壌を与える固化材の提供、および該固
化材を使用する含水土壌の固化改良方法の提供を目的と
する。 【解決手段】本発明では、固化材全体を１００重量部と
したとき、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜
３０重量部の硫酸アルミニウムと、残部が石膏よりな
り、石膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化
材、および、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２
〜３０重量部の硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、０．
５〜５重量部のリチウム塩と、残部が石膏よりなり、石
膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化材を開
発し、上記課題を解決した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、含水土壌の固化材
およびそれを使用する含水土壌の固化改良方法に関す
る。
およびそれを使用する含水土壌の固化改良方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】軟弱土壌の土質改良には、固化材を使用
する固化処理が施される。また、軟弱土壌地域の改良利
用でなく、その地域の土木工事等に伴って発生する含水
残土を搬出する場合にも、流動性が高いことからそのま
までの搬送が困難であり、固化剤を使用して固化処理を
施した後、搬出する必要がある。何れの目的において
も、固化材には、固化後の土壌が目的に合った十分な強
度を有していること、適度の固化速度を有しているこ
と、固化材が化学的に安定であり有害物質が溶出しない
こと等の特性が要求されるが、これ等複数機能を要求さ
れる固化材として既に多くの技術が開示されている。こ
れ等は、含まれる水硬性成分の種によってセメント系と
石膏系に大別できるが、セメント系は強度は得られるも
のの、セメント自体が強アルカリであるため固化後土壌
の高ｐＨ値が問題となり、一方、石膏系は、中性である
ためｐＨ値的には問題ないものの、改良後土壌が十分な
強度を示さないと云う問題がある。
する固化処理が施される。また、軟弱土壌地域の改良利
用でなく、その地域の土木工事等に伴って発生する含水
残土を搬出する場合にも、流動性が高いことからそのま
までの搬送が困難であり、固化剤を使用して固化処理を
施した後、搬出する必要がある。何れの目的において
も、固化材には、固化後の土壌が目的に合った十分な強
度を有していること、適度の固化速度を有しているこ
と、固化材が化学的に安定であり有害物質が溶出しない
こと等の特性が要求されるが、これ等複数機能を要求さ
れる固化材として既に多くの技術が開示されている。こ
れ等は、含まれる水硬性成分の種によってセメント系と
石膏系に大別できるが、セメント系は強度は得られるも
のの、セメント自体が強アルカリであるため固化後土壌
の高ｐＨ値が問題となり、一方、石膏系は、中性である
ためｐＨ値的には問題ないものの、改良後土壌が十分な
強度を示さないと云う問題がある。
【０００３】この問題を解決するために、セメント、石
膏双方を成分とし、両系の長所を活かそうとする固化材
が幾つか提案されている。例えば、特開平８−３０２３
４６号および特開平８−３１１４４６号の各公報には、
半水石膏、セメントおよび石灰、高炉スラグ等の混合材
より成る固化材が開示され、特開平６−２２０４５１号
公報には、石膏、ポルトランドセメントおよび硫酸アル
ミニウムより成る固化材が開示されている。また、特開
平７−１７９８５４号公報には、無水または半水石膏、
セメントおよび硫酸基を有する無機塩よりなる固化材が
開示されている。これ等は、対象土壌、固化材添加量、
評価方法等が夫々異なるため、固化材としての比較評価
は出来ないが、固化材については更なる改良が要求され
ていることは事実であり、また、徒に強度向上を図るの
ではなく、改良後土壌の使用目的に応じて調製された固
化材が要求されている。
膏双方を成分とし、両系の長所を活かそうとする固化材
が幾つか提案されている。例えば、特開平８−３０２３
４６号および特開平８−３１１４４６号の各公報には、
半水石膏、セメントおよび石灰、高炉スラグ等の混合材
より成る固化材が開示され、特開平６−２２０４５１号
公報には、石膏、ポルトランドセメントおよび硫酸アル
ミニウムより成る固化材が開示されている。また、特開
平７−１７９８５４号公報には、無水または半水石膏、
セメントおよび硫酸基を有する無機塩よりなる固化材が
開示されている。これ等は、対象土壌、固化材添加量、
評価方法等が夫々異なるため、固化材としての比較評価
は出来ないが、固化材については更なる改良が要求され
ていることは事実であり、また、徒に強度向上を図るの
ではなく、改良後土壌の使用目的に応じて調製された固
化材が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含水土壌の
固化改良に優れた性能を示す固化材を提供し、含水土壌
の固化改良を可能にする方法の提供を目的とする。具体
的には、固化改良後のｐＨ値が植裁に適した６〜９の範
囲にあり、且つ、一軸圧縮強度が、人が上を歩ける尺度
である０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である土壌を与える固
化材の提供、および該固化材を使用する含水土壌の固化
改良方法の提供を目的とする。
固化改良に優れた性能を示す固化材を提供し、含水土壌
の固化改良を可能にする方法の提供を目的とする。具体
的には、固化改良後のｐＨ値が植裁に適した６〜９の範
囲にあり、且つ、一軸圧縮強度が、人が上を歩ける尺度
である０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上である土壌を与える固
化材の提供、および該固化材を使用する含水土壌の固化
改良方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、或る特定の
割合のアルミナセメント、硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄、および石膏の混合物、およびそれに更にリチウム塩
を添加した混合物が、上記課題を解決した優れた固化剤
となることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本
発明は、固化材全体を１００重量部としたとき、７〜６
５重量部のアルミナセメントと、２〜３０重量部の硫酸
アルミニウムまたは硫酸鉄と、残部が石膏よりなり、石
膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化材およ
び該固化材を使用した含水土壌の固化改良方法に関す
る。また、本発明は、固化材全体を１００重量部とした
とき、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜３０
重量部の硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、０．５〜５
重量部のリチウム塩と、残部が石膏よりなり、石膏含有
量が２０重量部以上である含水土壌用固化材及び該固化
材を使用した含水土壌の固化改良方法に関する。以下に
本発明を説明する。
割合のアルミナセメント、硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄、および石膏の混合物、およびそれに更にリチウム塩
を添加した混合物が、上記課題を解決した優れた固化剤
となることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本
発明は、固化材全体を１００重量部としたとき、７〜６
５重量部のアルミナセメントと、２〜３０重量部の硫酸
アルミニウムまたは硫酸鉄と、残部が石膏よりなり、石
膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化材およ
び該固化材を使用した含水土壌の固化改良方法に関す
る。また、本発明は、固化材全体を１００重量部とした
とき、７〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜３０
重量部の硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、０．５〜５
重量部のリチウム塩と、残部が石膏よりなり、石膏含有
量が２０重量部以上である含水土壌用固化材及び該固化
材を使用した含水土壌の固化改良方法に関する。以下に
本発明を説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の固化材は水硬性材料とし
てアルミナセメントと石膏の混合物を使用するものであ
る。石膏は、それ自身が中性であるだけでなく、金属イ
オンの放出も極めて少なく、固化後土壌が二次公害を引
き起こす虞が全くないことから化学的には望ましい材料
であるが、強度的には固化材としての十分な性能を有し
ておらず、固化材として利用するには適当な固化助剤の
存在が必要である。一方、セメントは強度面では優れた
固化改良土壌を与えるがそれ自身が強アルカリであり、
セメントを固化材の成分として使用するに当たっては、
アルカリ溶出の抑制に留意する必要がある。本発明者等
は、石膏に、セメントの中でもアルカリ度の比較的低い
アルミナセメントを混合したものに更に中和剤として硫
酸アルミニウムを添加した組成物が優れた含水土壌用固
化材となることを見出し、本発明を完成した。
てアルミナセメントと石膏の混合物を使用するものであ
る。石膏は、それ自身が中性であるだけでなく、金属イ
オンの放出も極めて少なく、固化後土壌が二次公害を引
き起こす虞が全くないことから化学的には望ましい材料
であるが、強度的には固化材としての十分な性能を有し
ておらず、固化材として利用するには適当な固化助剤の
存在が必要である。一方、セメントは強度面では優れた
固化改良土壌を与えるがそれ自身が強アルカリであり、
セメントを固化材の成分として使用するに当たっては、
アルカリ溶出の抑制に留意する必要がある。本発明者等
は、石膏に、セメントの中でもアルカリ度の比較的低い
アルミナセメントを混合したものに更に中和剤として硫
酸アルミニウムを添加した組成物が優れた含水土壌用固
化材となることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】本発明の固化材の主成分である石膏は、水
和反応による土壌中の水の固定化とその水硬性により、
含水土壌の固化を推進すると考えられ、二水物以外であ
れば履歴に関係なく使用することができる。例えば、半
水石膏、無水石膏またはこれ等の混合物を好適に用いる
事ができるが、中でも、二水石膏から比較的容易に得ら
れる半水石膏がコスト面で有利であり、且つ性能的にも
問題がないことから、最も好ましい材料である。
和反応による土壌中の水の固定化とその水硬性により、
含水土壌の固化を推進すると考えられ、二水物以外であ
れば履歴に関係なく使用することができる。例えば、半
水石膏、無水石膏またはこれ等の混合物を好適に用いる
事ができるが、中でも、二水石膏から比較的容易に得ら
れる半水石膏がコスト面で有利であり、且つ性能的にも
問題がないことから、最も好ましい材料である。
【０００８】一方、本発明において、石膏と共に水硬性
成分として使用するセメントはアルミナセメントである
が、上述のように、アルミナセメントはセメントの中で
は比較的低アルカリであり、セメントを添加した固化材
としては、固化改良後土壌のｐＨ値上昇抑制に好ましい
効果を与えるだけでなく、耐酸性に優れているという長
所も有している。アルミナセメントは改良後土壌の強度
向上を目的として添加されるものであることから、ある
量以上添加しないと添加効果が十分発現しない。しか
し、アルミナセメントを過剰に添加すると、中和剤とし
ての硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄の添加必要量も増大
するが、これ等の硫酸塩はアルミナセメントの硬化遅延
材としての作用も有しており、その添加量には限界があ
る。従って、本発明の固化材におけるアルミナセメント
の割合は、固化材全体の７〜６５重量部の範囲である必
要がある。
成分として使用するセメントはアルミナセメントである
が、上述のように、アルミナセメントはセメントの中で
は比較的低アルカリであり、セメントを添加した固化材
としては、固化改良後土壌のｐＨ値上昇抑制に好ましい
効果を与えるだけでなく、耐酸性に優れているという長
所も有している。アルミナセメントは改良後土壌の強度
向上を目的として添加されるものであることから、ある
量以上添加しないと添加効果が十分発現しない。しか
し、アルミナセメントを過剰に添加すると、中和剤とし
ての硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄の添加必要量も増大
するが、これ等の硫酸塩はアルミナセメントの硬化遅延
材としての作用も有しており、その添加量には限界があ
る。従って、本発明の固化材におけるアルミナセメント
の割合は、固化材全体の７〜６５重量部の範囲である必
要がある。
【０００９】アルミナセメントはセメントの中では比較
的低アルカリであるが、アルミナセメントを含有する固
化材の使用による固化後土壌のｐＨ上昇は避けられな
い。本発明の固化材では、硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄を中和剤として添加し、このｐＨ上昇の抑制を図って
いる。しかし、前述のように、硫酸アルミニウム、硫酸
鉄は、アルミナセメントの硬化遅延材としての働きも有
していることから、その添加量にも限度がある。本発明
の固化材中における硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄の割
合は、もちろんアルミナセメントの量に依存するが、固
化材全体の２〜３０重量部とすることにより、固化材と
して好ましい結果を得ることが出来る。
的低アルカリであるが、アルミナセメントを含有する固
化材の使用による固化後土壌のｐＨ上昇は避けられな
い。本発明の固化材では、硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄を中和剤として添加し、このｐＨ上昇の抑制を図って
いる。しかし、前述のように、硫酸アルミニウム、硫酸
鉄は、アルミナセメントの硬化遅延材としての働きも有
していることから、その添加量にも限度がある。本発明
の固化材中における硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄の割
合は、もちろんアルミナセメントの量に依存するが、固
化材全体の２〜３０重量部とすることにより、固化材と
して好ましい結果を得ることが出来る。
【００１０】中和剤として添加される硫酸アルミニウ
ム、および、硫酸第一鉄または硫酸第二鉄の形態の硫酸
鉄は何れも、安価で且つ入手が容易な材料であり、中和
剤として性能的に問題はないが、硫酸アルミニウムの使
用が効果の点で好ましい。
ム、および、硫酸第一鉄または硫酸第二鉄の形態の硫酸
鉄は何れも、安価で且つ入手が容易な材料であり、中和
剤として性能的に問題はないが、硫酸アルミニウムの使
用が効果の点で好ましい。
【００１１】石膏とアルミナセメントよりなる本発明の
固化材は、更にリチウム塩を添加することにより、硬化
速度を速めることができる。リチウムイオンがアルミナ
セメントの硬化促進材として働くことは公知であるが、
本発明の固化材においても、リチウム塩を添加すること
により、硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄添加によるアル
ミナセメントの硬化遅延を補償することができる。本発
明の固化材で使用されるリチウム塩の例としては、炭酸
リチウム、塩化リチウム、硝酸リチウム等の無機塩、ま
たは、酢酸リチウム、ぎ酸リチウム等の有機塩を挙げる
ことができるが、入手の容易さで炭酸リチウムの使用が
最も好ましい。リチウム塩の添加量は、固化材全体の
０．５〜５重量部とするのが良い。少ないと添加効果が
十分に発現せず、多すぎると不経済であるだけでなく、
固化後土壌のｐＨ上昇を招くことがあり好ましくない。
固化材は、更にリチウム塩を添加することにより、硬化
速度を速めることができる。リチウムイオンがアルミナ
セメントの硬化促進材として働くことは公知であるが、
本発明の固化材においても、リチウム塩を添加すること
により、硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄添加によるアル
ミナセメントの硬化遅延を補償することができる。本発
明の固化材で使用されるリチウム塩の例としては、炭酸
リチウム、塩化リチウム、硝酸リチウム等の無機塩、ま
たは、酢酸リチウム、ぎ酸リチウム等の有機塩を挙げる
ことができるが、入手の容易さで炭酸リチウムの使用が
最も好ましい。リチウム塩の添加量は、固化材全体の
０．５〜５重量部とするのが良い。少ないと添加効果が
十分に発現せず、多すぎると不経済であるだけでなく、
固化後土壌のｐＨ上昇を招くことがあり好ましくない。
【００１２】本発明の固化材は、前述した様に、石膏、
アルミナセメント、および硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄を、更に必要に応じてリチウム塩を適量混合すること
により十分その性能を発揮するが、これ等の成分に更に
無機多孔体系吸水材または有機高分子吸水材を添加する
ことにより、固化材添加後土壌のｐＨ値をほとんど変動
させることなく、一軸圧縮強度を更に改善することがで
きる。吸水材は、土壌中に存在する自由水と結合・固定
化して自由水量を減少させる働きを有していることか
ら、吸水材を添加した固化材の使用は、含水比の低い含
水土壌の固化改良と同じになり、固化材添加後の一軸圧
縮強度が増加すると考えられる。従って、含水比の高い
土壌の固化改良においては、吸水材の添加は特に効果的
である。
アルミナセメント、および硫酸アルミニウムまたは硫酸
鉄を、更に必要に応じてリチウム塩を適量混合すること
により十分その性能を発揮するが、これ等の成分に更に
無機多孔体系吸水材または有機高分子吸水材を添加する
ことにより、固化材添加後土壌のｐＨ値をほとんど変動
させることなく、一軸圧縮強度を更に改善することがで
きる。吸水材は、土壌中に存在する自由水と結合・固定
化して自由水量を減少させる働きを有していることか
ら、吸水材を添加した固化材の使用は、含水比の低い含
水土壌の固化改良と同じになり、固化材添加後の一軸圧
縮強度が増加すると考えられる。従って、含水比の高い
土壌の固化改良においては、吸水材の添加は特に効果的
である。
【００１３】本発明で使用可能な有機高分子吸水材の例
としては、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、澱粉グ
ラフト共重合体等が挙げられるが、中でも有機高分子吸
水材としては最もポピュラーなポリアクリルアミドおよ
びポリメタクリルアミドが、吸水性能の面で好ましい結
果を与える。一方、本発明で使用可能な無機多孔体吸水
材の例としては、パーライト、ゼオライト、シリカ等を
挙げることが出来るが、中でもパーライトが、吸水性
能、化学的安定性、価格面で最も好ましい材料である。
としては、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミ
ド、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、澱粉グ
ラフト共重合体等が挙げられるが、中でも有機高分子吸
水材としては最もポピュラーなポリアクリルアミドおよ
びポリメタクリルアミドが、吸水性能の面で好ましい結
果を与える。一方、本発明で使用可能な無機多孔体吸水
材の例としては、パーライト、ゼオライト、シリカ等を
挙げることが出来るが、中でもパーライトが、吸水性
能、化学的安定性、価格面で最も好ましい材料である。
【００１４】固化材全体を１００重量部とした吸水材の
添加量は、有機高分子系の場合には０．１〜５重量部、
無機質多孔体系の場合には５〜４０重量部とするのが良
い。有機系、無機系何れにおいても、夫々の範囲より少
ないと添加効果が十分発現せず、逆に多いと経済的でな
くなるだけでなく、逆に固化改良後土壌の圧縮強度の低
下を招く場合がある。一軸圧縮強度面での固化材の改良
は、固化改良に必要な固化材量の低減につながることか
ら、固化材への吸水材の添加量は、改良対象土の含水
比、および、目的強度を達成するのに必要な固化材の必
要量とを勘案して適宜決めることになる。
添加量は、有機高分子系の場合には０．１〜５重量部、
無機質多孔体系の場合には５〜４０重量部とするのが良
い。有機系、無機系何れにおいても、夫々の範囲より少
ないと添加効果が十分発現せず、逆に多いと経済的でな
くなるだけでなく、逆に固化改良後土壌の圧縮強度の低
下を招く場合がある。一軸圧縮強度面での固化材の改良
は、固化改良に必要な固化材量の低減につながることか
ら、固化材への吸水材の添加量は、改良対象土の含水
比、および、目的強度を達成するのに必要な固化材の必
要量とを勘案して適宜決めることになる。
【００１５】本発明の固化材は、前記成分に加え更にア
ルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、カル
ボキシメチルセルロース等の水溶性高分子を添加するこ
とも可能であり、水溶性高分子の添加で更に性能が改善
される場合がある。これ等の水溶性高分子は、水の存在
とＣａイオン等の多価イオンの存在下では架橋して不溶
性のゲルとなるが、土壌−土壌、土壌−石膏または石膏
−石膏粒子間に侵入した場合には、生成したゲルが土
壌、石膏およびセメント各粒子を結合する作用を有し、
結果として水溶性高分子無添加の場合よりも土壌強度が
向上すると考えられる。しかし、粒子間に過剰のゲルが
介在するとそこが弱点となり逆に強度は低下する。従っ
て水溶性高分子の添加量には最適値が存在するが、本発
明の固化材におけるこれ等水溶性高分子の含有量は、水
溶性高分子の種によって異なるが、アルギン酸ナトリウ
ム、ポリアクリル酸ナトリウムにおいては、固化材全体
の０．１〜１重量部、カルボキシメチルセルロースにお
いてはそれより量が若干増え、０．５〜１０重量部であ
る。
ルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、カル
ボキシメチルセルロース等の水溶性高分子を添加するこ
とも可能であり、水溶性高分子の添加で更に性能が改善
される場合がある。これ等の水溶性高分子は、水の存在
とＣａイオン等の多価イオンの存在下では架橋して不溶
性のゲルとなるが、土壌−土壌、土壌−石膏または石膏
−石膏粒子間に侵入した場合には、生成したゲルが土
壌、石膏およびセメント各粒子を結合する作用を有し、
結果として水溶性高分子無添加の場合よりも土壌強度が
向上すると考えられる。しかし、粒子間に過剰のゲルが
介在するとそこが弱点となり逆に強度は低下する。従っ
て水溶性高分子の添加量には最適値が存在するが、本発
明の固化材におけるこれ等水溶性高分子の含有量は、水
溶性高分子の種によって異なるが、アルギン酸ナトリウ
ム、ポリアクリル酸ナトリウムにおいては、固化材全体
の０．１〜１重量部、カルボキシメチルセルロースにお
いてはそれより量が若干増え、０．５〜１０重量部であ
る。
【００１６】本発明の固化材の調製に必要な材料は何れ
も粉末状であることと、固化材がそれら材料の単なる混
合物であることから、その調製に当たっては特別な機
器、手段を必要とせず、ミキサー等公知の粉体混合用の
機器を使った、公知の粉体混合方法が適用できる。
も粉末状であることと、固化材がそれら材料の単なる混
合物であることから、その調製に当たっては特別な機
器、手段を必要とせず、ミキサー等公知の粉体混合用の
機器を使った、公知の粉体混合方法が適用できる。
【００１７】本発明の固化材を使用して含水土壌の改良
を行なうに当たっては、水を加えたスラリー状として土
壌中に注入、散布する方法も適用できるが、土壌に余分
な水を加えない点で、粉末状態で混合するのが望まし
い。その際、一般に行なわれている、対象土壌とミキサ
ーで混合するミキサー混合法や、スタビライザー用いる
浅層処理法が効果的に適用できる。また、含水土壌への
添加量は、含水土壌の特性、特に含水量によるが、含水
土壌１ｍ3 当たり５０〜４００ｋｇ添加することにより
目的とする０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の一軸圧縮強度を
有する改良土壌を得ることが出来る。もちろん、必要に
応じて固化材添加量を増やすことにより、ｐＨ値の上昇
を招くことなく土壌一軸圧縮強度を更に高める事も可能
であり、目的、経済性に合わせて適宜添加量を選択する
ことになる。以下に、具体的例を挙げて本発明を更に詳
しく説明する。
を行なうに当たっては、水を加えたスラリー状として土
壌中に注入、散布する方法も適用できるが、土壌に余分
な水を加えない点で、粉末状態で混合するのが望まし
い。その際、一般に行なわれている、対象土壌とミキサ
ーで混合するミキサー混合法や、スタビライザー用いる
浅層処理法が効果的に適用できる。また、含水土壌への
添加量は、含水土壌の特性、特に含水量によるが、含水
土壌１ｍ3 当たり５０〜４００ｋｇ添加することにより
目的とする０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の一軸圧縮強度を
有する改良土壌を得ることが出来る。もちろん、必要に
応じて固化材添加量を増やすことにより、ｐＨ値の上昇
を招くことなく土壌一軸圧縮強度を更に高める事も可能
であり、目的、経済性に合わせて適宜添加量を選択する
ことになる。以下に、具体的例を挙げて本発明を更に詳
しく説明する。
【００１８】
【実施例】 （１）固化材の調製 半水石膏粉末に所定量のアルミナセメント、硫酸アルミ
ニウムまたは硫酸鉄、更に必要に応じて炭酸リチウムお
よび／または吸水材を添加したものをホバート型ミキサ
ーで３分間混合して固化材を調製した。 （２）改良土壌の調製 上記（１）で調製した固化材の所定量を供試土壌に添加
した後、ホバート型ミキサーで３分間混合して改良土壌
を調製した。混合後の土壌を、直径５ｃｍ、高さ１０ｃ
ｍの鋼製の円筒型のモールドに充填し、温度２０℃、湿
度９６％の恒温恒湿槽内で７日間養生し、評価用の供試
体を得た。 （３）改良土壌の評価：一軸圧縮強度測定 上記（２）で得られた供試体について、ＪＩＳ Ａ１２
１６に則った方法でその一軸圧縮強さを測定した。尚、
一軸圧縮強度については、対象土壌１ｍ3 当たり１００
ｋｇ量の添加で、人がその上を歩く事が可能な強度であ
る０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の一軸圧縮強度を有する改
良土壌を与えるものを良とした。 （４）改良土壌の評価：ｐＨ測定 上記（２）で得られた成形前の土壌について、土質工学
会基準ＪＳＦＴ ２１１−１９９０に則り、改良土壌の
ｐＨを測定した。ｐＨ値については、９以下のものを良
とした。
ニウムまたは硫酸鉄、更に必要に応じて炭酸リチウムお
よび／または吸水材を添加したものをホバート型ミキサ
ーで３分間混合して固化材を調製した。 （２）改良土壌の調製 上記（１）で調製した固化材の所定量を供試土壌に添加
した後、ホバート型ミキサーで３分間混合して改良土壌
を調製した。混合後の土壌を、直径５ｃｍ、高さ１０ｃ
ｍの鋼製の円筒型のモールドに充填し、温度２０℃、湿
度９６％の恒温恒湿槽内で７日間養生し、評価用の供試
体を得た。 （３）改良土壌の評価：一軸圧縮強度測定 上記（２）で得られた供試体について、ＪＩＳ Ａ１２
１６に則った方法でその一軸圧縮強さを測定した。尚、
一軸圧縮強度については、対象土壌１ｍ3 当たり１００
ｋｇ量の添加で、人がその上を歩く事が可能な強度であ
る０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の一軸圧縮強度を有する改
良土壌を与えるものを良とした。 （４）改良土壌の評価：ｐＨ測定 上記（２）で得られた成形前の土壌について、土質工学
会基準ＪＳＦＴ ２１１−１９９０に則り、改良土壌の
ｐＨを測定した。ｐＨ値については、９以下のものを良
とした。
【００１９】実施例１〜８および比較例１〜３ 半水石膏、アルミナセメント、硫酸アルミニウムの混合
比を種々変えた固化材（実施例１〜４、６〜８および比
較例１〜３）およびを硫酸アルミニウムに代えて硫酸第
二鉄を使用した固化材（実施例５）を調製し、含水比２
７％の粘土質砂を対象土壌とした場合の結果を表１に示
す。本発明の範囲に含まれる組成を有する固化材を用い
た場合、固化改良後土壌のｐＨ値は何れも８以下であ
り、且つ、一軸圧縮強度は０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上で
あり、目的とする基準をクリアしていた。それに対し
て、本発明の範囲を外れる組成を有する固化材では、固
化改良後土壌のｐＨ値または一軸圧縮強度が目標とした
基準に達せず、固化材としては不適であることが分か
る。
比を種々変えた固化材（実施例１〜４、６〜８および比
較例１〜３）およびを硫酸アルミニウムに代えて硫酸第
二鉄を使用した固化材（実施例５）を調製し、含水比２
７％の粘土質砂を対象土壌とした場合の結果を表１に示
す。本発明の範囲に含まれる組成を有する固化材を用い
た場合、固化改良後土壌のｐＨ値は何れも８以下であ
り、且つ、一軸圧縮強度は０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上で
あり、目的とする基準をクリアしていた。それに対し
て、本発明の範囲を外れる組成を有する固化材では、固
化改良後土壌のｐＨ値または一軸圧縮強度が目標とした
基準に達せず、固化材としては不適であることが分か
る。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例９〜１１ 表１には、半水石膏、アルミナセメント、硫酸アルミニ
ウム成分に、更に炭酸リチウム（実施例９）または吸水
材（実施例１０、１１）を添加したときの結果を合わせ
て示す。炭酸リチウム、または、無機多孔質体系または
有機高分子系吸水材の添加により、固化改良後土壌のｐ
Ｈ値を７付近に維持したまま、一軸圧縮強度が向上する
ことが分かる。
ウム成分に、更に炭酸リチウム（実施例９）または吸水
材（実施例１０、１１）を添加したときの結果を合わせ
て示す。炭酸リチウム、または、無機多孔質体系または
有機高分子系吸水材の添加により、固化改良後土壌のｐ
Ｈ値を７付近に維持したまま、一軸圧縮強度が向上する
ことが分かる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の固化材は石膏、アルミナセメン
ト、および硫酸鉄または硫酸アルミニウムを成分とする
簡単な組成より成るものであるが、それを使用した改良
後土壌はほヾ中性であり、アルカリ溶出による問題が生
じない。また、改良後土壌の一軸圧縮強度は０．５ｋｇ
／ｃｍ2 以上と歩行可能な強度を有していることから、
その上での作業が可能になるだけでなく、植物が根を張
るのに適した強度範囲に収まっているため、植裁に適し
た土壌を得ることが可能となる。
ト、および硫酸鉄または硫酸アルミニウムを成分とする
簡単な組成より成るものであるが、それを使用した改良
後土壌はほヾ中性であり、アルカリ溶出による問題が生
じない。また、改良後土壌の一軸圧縮強度は０．５ｋｇ
／ｃｍ2 以上と歩行可能な強度を有していることから、
その上での作業が可能になるだけでなく、植物が根を張
るのに適した強度範囲に収まっているため、植裁に適し
た土壌を得ることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 17/08 Ｃ０９Ｋ 17/08 Ｐ 17/42 17/42 Ｐ 17/48 17/48 Ｐ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０２ Ｅ０２Ｄ 3/12 １０２ //(Ｃ０４Ｂ 28/06 22:14 ） (Ｃ０４Ｂ 28/14 22:14 7:32） Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (7)
- 【請求項１】固化材全体を１００重量部としたとき、７
〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜３０重量部の
硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、残部が石膏よりな
り、石膏含有量が２０重量部以上である含水土壌用固化
材。 - 【請求項２】固化材全体を１００重量部としたとき、７
〜６５重量部のアルミナセメントと、２〜３０重量部の
硫酸アルミニウムまたは硫酸鉄と、０．５〜５重量部の
リチウム塩と、残部が石膏よりなり、石膏含有量が２０
重量部以上である含水土壌用固化材。 - 【請求項３】成分として更に、５〜４０重量部の無機質
多孔体吸水材を含む、請求項１または２に記載の含水土
壌用固化材。 - 【請求項４】成分として更に、０．１〜５重量部の有機
高分子系吸水材を含む、請求項１または２に記載の含水
土壌用固化材。 - 【請求項５】リチウム塩が炭酸リチウムである、請求項
２から４までの何れかに記載の含水土壌用固化材。 - 【請求項６】石膏が半水石膏および／または無水石膏で
ある、請求項１から５までの何れかに記載の含水土壌用
固化材。 - 【請求項７】請求項１から６までの何れかに記載の含水
土壌用固化材を、含水土壌１ｍ3 当たり５０〜４００ｋ
ｇ添加する、含水土壌の固化改良方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7858197A JP3551688B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7858197A JP3551688B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10273663A true JPH10273663A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3551688B2 JP3551688B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=13665885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7858197A Expired - Lifetime JP3551688B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551688B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100504987B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2005-08-01 | 강태호 | 토양 강화 개선재 |
| JP2006056989A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性アルミナ、それを用いた含水土用中性固化材、水硬性アルミナの製造方法、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP2006297285A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Ube Ind Ltd | 含水土用低アルカリ固化材および固化処理方法 |
| JP2009051910A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Tachibana Material Co Ltd | セッコウ系固化材及びセッコウ系固化材への添加物 |
| JP2010208870A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 硫化水素発生を抑制できる石膏組成物及び石膏系建材 |
| JP2011088824A (ja) * | 2011-02-10 | 2011-05-06 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 硫化水素発生を抑制できる石膏組成物、石膏系建材及び石膏系固化材 |
| JP4690729B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-06-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| CN106946518A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-07-14 | 华南理工大学 | 一种速凝水泥基渗透结晶型自修复防水材料及其制备方法 |
| JP2019006667A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 宇部興産建材株式会社 | 遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7858197A patent/JP3551688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100504987B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2005-08-01 | 강태호 | 토양 강화 개선재 |
| JP2006056989A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性アルミナ、それを用いた含水土用中性固化材、水硬性アルミナの製造方法、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP4680549B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2011-05-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP4690729B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-06-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP2006297285A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Ube Ind Ltd | 含水土用低アルカリ固化材および固化処理方法 |
| JP2009051910A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Tachibana Material Co Ltd | セッコウ系固化材及びセッコウ系固化材への添加物 |
| JP2010208870A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 硫化水素発生を抑制できる石膏組成物及び石膏系建材 |
| JP2011088824A (ja) * | 2011-02-10 | 2011-05-06 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 硫化水素発生を抑制できる石膏組成物、石膏系建材及び石膏系固化材 |
| CN106946518A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-07-14 | 华南理工大学 | 一种速凝水泥基渗透结晶型自修复防水材料及其制备方法 |
| CN106946518B (zh) * | 2017-01-09 | 2019-11-15 | 华南理工大学 | 一种速凝水泥基渗透结晶型自修复防水材料及其制备方法 |
| JP2019006667A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 宇部興産建材株式会社 | 遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3551688B2 (ja) | 2004-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6869473B2 (en) | Cementicious materials including stainless steel slag and geopolymer | |
| US20050160946A1 (en) | Cementitious materials including stainless steel slag and geopolymers | |
| JP3551688B2 (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JP4069519B2 (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JP3463505B2 (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JPH10273670A (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JPH10273662A (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JPH09176639A (ja) | 粘土鉱物を含む固化性混合物 | |
| US4762561A (en) | Volume-stable hardened hydraulic cement | |
| JP6985177B2 (ja) | 水硬性組成物及びコンクリート | |
| JP3407854B2 (ja) | 速硬性土質改良材 | |
| JPH1025476A (ja) | 土壌等硬化用セメント組成物 | |
| JP4069517B2 (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JP2000109829A (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JPH10245555A (ja) | 有機質土用セメント系固化材 | |
| JPH10273664A (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JP4069520B2 (ja) | 含水土壌用固化材及び含水土壌の固化改良方法 | |
| JP7473604B2 (ja) | 吹付け材料及び吹付け工法 | |
| JP4070982B2 (ja) | 中性固化材および中性固化処理工法 | |
| JP4225560B2 (ja) | 土壌固化材 | |
| JPH0421549A (ja) | 透水性コンクリート | |
| JP3536931B2 (ja) | 軟弱土強度改善添加材及び軟弱土の強度改善方法 | |
| JPH0848549A (ja) | スラグ硬化材 | |
| JP4174818B2 (ja) | 粒状化処理土 | |
| JPH11157895A (ja) | 遅硬性固化材用刺激材及びそれを含む遅硬性固化材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040406 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040419 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |