JPH1060434A - 高含水土用固化材 - Google Patents

高含水土用固化材

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JPH1060434A
JPH1060434A JP21760996A JP21760996A JPH1060434A JP H1060434 A JPH1060434 A JP H1060434A JP 21760996 A JP21760996 A JP 21760996A JP 21760996 A JP21760996 A JP 21760996A JP H1060434 A JPH1060434 A JP H1060434A
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gypsum
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aluminum
soil
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JP21760996A
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Hiroki Goto
博樹 後藤
Kiyoharu Harashima
清春 原島
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Okutama Kogyo Co Ltd
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Okutama Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高含水粘性土、ヘドロ、軟弱地盤などの高含
水土を短期間に効果的に硬化、固化しうる高含水土用固
化材を提供する。 【解決手段】 上記高含水土用固化材として、(A)生
石灰30〜60重量部、(B)硫酸カルシウム系硬化
材、好ましくは天然石膏又は排煙脱硫石膏、リン酸石
膏、フッ酸石膏及び廃石膏ボードの中から選ばれた少な
くとも1種の化学石膏の粉末20〜50重量部、及び
(C)アルミニウム表面処理時に副生する無定形水酸化
アルミニウムを乾燥して0.5mm以下に粉砕して得
た、酸化アルミニウム換算アルミニウム含有率40%重
量以上、かつ含水率15重量%以下の副生水酸化アルミ
ニウム乾燥粉末15〜30重量部を含有して成り、かつ
これら(A)成分、(B)成分及び(C)成分の全量が
100重量部であるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高含水粘性土、ヘ
ドロ、軟弱地盤などの高含水土を短期間に効果的に硬
化、固化しうる高含水土用固化材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、地盤改良材として用いられている
石灰系固化材は、石灰による吸水、消化が瞬間的に起こ
り、短期間で脱水効果が得られるが、固化による強度発
現の点ではセメント系固化材よりも劣っている。すなわ
ち、石灰系固化材の強度発現は、該固化材の高アルカリ
性により、土からアルミ、シリカなどの酸性物質が溶出
し、石灰と反応することによってもたらされるが、所望
の強度が得られるまでには数日を要する。
【0003】このように、石灰系固化材は、脱水効果に
優れているものの、石灰自体のみでは固化機能を有しな
いため、この固化材を固化させ強度を発現させるには石
灰と土との反応に待つほかはなく、強度発現に時間がか
かり過ぎるという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、高含水粘性土、ヘドロ、軟弱地盤などの
高含水土の硬化、固化を短期間でなしうる高含水土用固
化材を提供することを目的としてなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
良好な特性を有する高含水土用固化材を開発するために
鋭意研究を重ねた結果、高含水軟弱土に対してエトリン
ガイトを作用させることにより、短期間に強度が得られ
ることに着目し、生石灰に硫酸カルシウム系硬化材と特
定の廃アルミ材処理物を配合することにより、その目的
を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明
をなすに至った。
【0006】すなわち、本発明は、(A)生石灰30〜
60重量部、(B)硫酸カルシウム系硬化材の粉末20
〜50重量部、及び(C)アルミニウム表面処理時に副
生する無定形水酸化アルミニウムを乾燥して0.5mm
以下に粉砕して得た、酸化アルミニウム換算アルミニウ
ム含有率40重量%以上、かつ含水率15重量%以下の
副生水酸化アルミニウム乾燥粉末15〜30重量部を含
有して成り、かつこれら(A)成分、(B)成分及び
(C)成分の全量が100重量部であることを特徴とす
る高含水土用固化材を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の固化材において(A)成
分として用いられる生石灰については特に制限されない
が、JIS2号生石灰同等又はそれ以上の品質の生石灰
が好ましく、中でも特に純度90%以上のいわゆる1号
品が好ましく、また1.0mm以下の粉末が好ましい。
【0008】本発明の固化材において(B)成分として
用いられる粉末の材料の硫酸カルシウム系硬化材として
は、天然石膏又は化学石膏が好ましく、さらにはSO3
含有率が40重量%以上のものが好ましい。化学石膏と
しては、排煙脱硫石膏(以下排脱石膏という)、リン酸
石膏、フッ酸石膏及び廃石膏ボードの中から選ばれた少
なくとも1種が好ましい。この粉末として用いられる
(B)成分は、塊状や固形状の硫酸カルシウム系硬化材
をハンマーミル、ボールミル、ケージーミル、ローラー
ミル、バイブロミル、ディスクミルなどの粉砕機を用い
て粉砕することにより調製される。この粉末は粒径0.
05〜3mmの範囲のものが好ましい。
【0009】本発明の固化材において(C)成分として
用いられる副生水酸化アルミニウム乾燥粉末は、アルミ
ニウム表面処理、例えばアルミニウムの陽極酸化被膜処
理などの際に副生する無定形水酸化アルミニウムを乾燥
して0.5mm以下、好ましくは0.1mm以下に粉砕
して得た、酸化アルミニウム換算アルミニウム含有率4
0重量%以上、好ましくは50重量%以上かつ含水率1
5重量%以下、好ましくは10重量%以下のもの、特に
有利にはアルミニウム表面処理時に副生する無定形水酸
化アルミニウムを乾燥して0.1mm以下に粉砕して得
た、酸化アルミニウム換算アルミニウム含有率50重量
%以上、かつ含水率10重量%以下のものである。無定
形水酸化アルミニウムとしては、例えば無定形アルミナ
水和物などが挙げられ、特にそのゲル状物が好ましい。
【0010】本発明の固化材におけるこれら各成分の含
有割合は、これら各成分の全量を100重量部としたと
き、(A)成分30〜60重量部、(B)成分20〜5
0重量部、及び(C)成分15〜30重量部、好ましく
は(A)成分40〜60重量部、(B)成分20〜45
重量部、及び(C)成分15〜25重量部の範囲で選ぶ
ことが必要である。(A)成分の割合が上記範囲を逸脱
すると固化処理土の強度が十分には得られない。また、
(B)成分又は(C)成分の割合が上記範囲を逸脱する
とエトリンガイト生成が少なく強度発現が小さいため強
度が十分には得られない。
【0011】本発明の固化材には、本発明の目的をそこ
なわない範囲で、所望に応じ従来高含水土用固化材に慣
用されている添加成分、例えばポルトランドセメント、
高炉セメント、早強セメント、ジェットセメントなどの
セメント類、水砕スラグ粉末などを添加することができ
る。
【0012】本発明の固化材を用いて高含水土を固化す
るには、固化材を高含水土に添加し25〜40℃にす
る、有利には固化材を高含水土に添加、混合し、その直
後の混合土の温度を25〜40℃にするのが高吸水性の
エトリンガイトの生成が促進されるので好ましい。
【0013】
【発明の効果】本発明の高含水土用固化材は、高含水粘
性土、ヘドロ、軟弱地盤などの高含水土の硬化、固化を
短期間に行えるという顕著な効果を奏する。
【0014】
【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら制限され
るものではない。
【0015】実施例1〜4、比較例1,2 アルミニウム建材の陽極酸化被膜形成のための表面処理
時に副生する、固形分20重量%かつ含水率80重量%
の無定形水酸化アルミニウムを、乾燥器を用いて乾燥
し、ボールミルを用いて平均粒径0.1mmに粉砕して
得た、酸化アルミニウム換算アルミニウム含有率50重
量%かつ含水率9.5重量%の副生水酸化アルミニウム
乾燥粉末を得た。この粉末40重量部と排脱石膏粉末
(平均粒径1mm)60重量部との混合物に、生石灰粉
末(平均粒径0.6mm)を、この混合物と生石灰粉末
の全量に対し、表1に示した添加割合で添加し、各種高
含水土用固化材を得た。これら固化材を含水比225%
の手賀沼土に100kg/m3の割合で添加、混合し、
その直後の混合土の温度を30℃にして固化処理した。
固化材中の生石灰の割合と固化処理土の一軸圧縮強度と
の関係を材令1日目及び材令3日目のものについて調べ
た。その結果を表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】これより、本発明の固化材の組成割合を満
たす実施例の固化材はいずれも材令1日目という短期間
でも1kgf/cm2以上の泥揚げや運搬に支障のない
強度をもつ固化処理土を与えることができ、材令3日目
にはさらに強度が増大し特に生石灰の含有割合が40〜
60重量%の範囲でそれが顕著であるのに対し、上記組
成割合を逸脱した比較例のものは材令1日目では強度が
不足し、材令3日目でもせいぜい1kgf/cm2程度
の強度を示すにすぎないことが分る。
【0018】実施例5〜7、比較例3,4 アルミニウム建材の陽極酸化被膜形成のための表面処理
時に副生する、固形分20重量%かつ含水率80重量%
の無定形水酸化アルミニウムを、乾燥器を用いて120
℃で乾燥し、ボールミルを用いて粉砕し、酸化アルミニ
ウム換算アルミニウム含有率52重量%かつ含水率9.
2重量%で、表2に示した各種平均粒径の副生水酸化ア
ルミニウム乾燥粉末を得た。これら各粉末20重量部と
排脱石膏粉末(平均粒径1mm)30重量部と生石灰粉
末(平均粒径0.6mm)50重量部とをよく混合し、
各種高含水土用固化材を得た。これら固化材を含水比2
25%の手賀沼土に100kg/m3の割合で添加し、
固化処理し、副生水酸化アルミニウム乾燥粉末の平均粒
径と固化処理土の一軸圧縮強度との関係を材令3時間
目、材令6時間目及び材令1日目のものについて調べ
た。その結果を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】これより、本発明の上記平均粒径0.5m
m以下という条件を満たす実施例の固化材は、材令3時
間目でもほぼ1kgf/cm2に達する強度をもつ固化
処理土を与えることができ、材令6時間目には強度をや
や増大させて1kgf/cm 2以上の強度に達せしめ、
材令1日目にはさらに強度を一層増大させるのに対し、
上記平均粒径条件を満たさない各比較例のものは、材令
6時間目でも1kgf/cm2の強度にも達せしめるこ
とができないことが分る。
【0021】実施例8、9 実施例1と同様の副生水酸化アルミニウム乾燥粉末20
重量部、排脱石膏粉末(平均粒径1mm)30重量部及
び生石灰粉末(平均粒径0.6mm)50重量部をよく
混合し、高含水土用固化材を得た。この固化材を含水比
110%の佐倉採取沼土にそれぞれ100kg/m3
び150kg/m3の割合で添加し、固化処理した。固
化処理土の一軸圧縮強度を材令1日目及び材令3日目の
ものについて求めた。その結果を表3に示す。
【0022】比較例5、6 実施例8の固化材中の副生水酸化アルミニウム乾燥粉末
に代えて、アルミ二次精錬時に発生するドロス灰を用い
た以外は実施例8と同様に固化材を調製し、固化処理
し、固化処理土の一軸圧縮強度を材令1日目及び材令3
日目のものについて求めた。その結果を表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】これより、アルミ廃棄物のうちのドロス灰
組成を有する比較例の固化材ではドロス灰に含まれる金
属アルミニウムが水と反応して水素ガスを発生し、処理
土を膨張させるため、短期材令での強度発現効果が小さ
いのに対し、アルミ廃棄物でも副生水酸化アルミニウム
乾燥粉末を組成成分に用いた実施例の固化材では十二分
の強度を発現させることができることが分る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)生石灰30〜60重量部、(B)
    硫酸カルシウム系硬化材の粉末20〜50重量部、及び
    (C)アルミニウム表面処理時に副生する無定形水酸化
    アルミニウムを乾燥して0.5mm以下に粉砕して得
    た、酸化アルミニウム換算アルミニウム含有率40重量
    %以上、かつ含水率15重量%以下の副生水酸化アルミ
    ニウム乾燥粉末15〜30重量部を含有して成り、かつ
    これら(A)成分、(B)成分及び(C)成分の全量が
    100重量部であることを特徴とする高含水土用固化
    材。
  2. 【請求項2】 硫酸カルシウム系硬化材が天然石膏又は
    排煙脱硫石膏、リン酸石膏、フッ酸石膏及び廃石膏ボー
    ドの中から選ばれた少なくとも1種の化学石膏であっ
    て、かつSO3含有率が40重量%以上のものである請
    求項1記載の高含水土用固化材。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の高含水土用固化材
    を高含水土に添加し25〜40℃にして固化することを
    特徴とする高含水土の固化方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306939A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Murakashi Sekkai Kogyo Kk 低アルカリ性固化材組成物
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
JP2014088518A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Tachibana Material Co Ltd 土質改良材

Cited By (4)

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JP4698163B2 (ja) * 2004-04-19 2011-06-08 村樫石灰工業株式会社 低アルカリ性固化材組成物
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
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