JPH11267696A - Treatment of mud water and wet soil - Google Patents

Treatment of mud water and wet soil

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JPH11267696A
JPH11267696A JP10115847A JP11584798A JPH11267696A JP H11267696 A JPH11267696 A JP H11267696A JP 10115847 A JP10115847 A JP 10115847A JP 11584798 A JP11584798 A JP 11584798A JP H11267696 A JPH11267696 A JP H11267696A
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JP
Japan
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soil
muddy water
water
mud water
mud
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JP10115847A
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Japanese (ja)
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Ikuo Endo
郁夫 遠藤
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Japan Industrial Land Development Co Ltd
Original Assignee
Japan Industrial Land Development Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily solidify mud water and wet soil to have a prescribed strength in a short time by adding a hydraulic material such as quick lime, slaked lime, gypsum into the mud water or the wet soil such as construction surplus soil and after mixing, adding sodium acid silicate and mixing to solidify. SOLUTION: The wasted mud water is bentonite mud water-excavated soil.mixed mud water or dug out soil mud water-excavated soil.mixed mud water or the like and contains a large quantity water to form a slurry. The wet soil (dewatered cake) is one obtained by adding a high molecular flocculating into the wasted mud water an and dewatering by pressure to solid-liquid separate. The mud water or the wet soil is fed to a mixer and for example, a high-early-strength Portlant cement (solidifying agent) is added while stirring and mixed. Next, sodium acid silicate (solidifying assistant) is spraying and stirred and mixed. As a result, uniaxial compression strength is increased for a remarkably short aging time, that is in the early time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、泥水や底泥(浚渫
ヘドロ等),これらの脱水ケーキ,建設残土などの含水
土壌の処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating muddy water and bottom mud (eg, dredged sludge), dehydrated cakes thereof, and soil containing water such as construction residual soil.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から泥水や含水土壌の処理法につい
ては、多くの技術が提案されており、その主なものとし
ては、(イ)セメント処理法,(ロ)生石灰処理法,
(ハ)セメント−生石灰法,(ニ)セメント−石膏法,
(ホ)セメント−生石灰−石膏法等があるが、上記の処
理法は次のような致命的な欠点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, many techniques have been proposed for treating muddy water and water-containing soil, the main ones being (a) a cement treatment method, (b) a quick lime treatment method,
(C) Cement-quick lime method, (d) Cement-gypsum method,
(E) There are the cement-quick lime-gypsum method and the like, but the above treatment method has the following fatal drawbacks.

【0003】(1)含水率の非常に高い泥水やヘドロな
どには適用できないこと。 (2)固化時間に長期(25〜30日位)を要し、経済
的でないこと。 (3)固化物の強度が低いので搬送等が困難であり、再
利用も難しいこと。
(1) The method cannot be applied to muddy water or sludge having a very high water content. (2) The solidification time requires a long period (about 25 to 30 days) and is not economical. (3) The strength of the solidified material is low, so that it is difficult to convey and re-use it.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
諸欠点を解消し、泥水や含水土壌を極めて短時間に所定
の強度に容易に固化させることができ、必要に応じて地
盤化あるいは軟岩化することが可能で、また所定の粒
径、強度をもった粒子状に細粒子化することができ、更
に泥水シールド工法における一次覆工に際しての裏込材
料など広範囲に資源として再利用できる最適の固化処理
方法を提案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the drawbacks of the prior art, and can easily solidify muddy water or hydrated soil to a predetermined strength in an extremely short time. It can be softened, and can be made into fine particles with a predetermined particle size and strength, and can be reused as a wide-range resource such as backing material for primary lining in muddy water shield method The present invention proposes an optimal solidification method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、泥水や底
泥(ヘドロ等)、建設残土等の含水土壌にセメント、生
石灰、消石灰、石膏等の水硬性物質を添加混合した後、
酸性珪酸ソーダを添加混合して固化処理することを特徴
とする含水土壌の処理方法であり、
Means for Solving the Problems The first invention is to add and mix a hydraulic substance such as cement, quicklime, slaked lime, gypsum and the like to water-containing soil such as muddy water, bottom mud (sludge, etc.) and construction residual soil.
A method for treating hydrous soil, characterized by adding and mixing an acidic sodium silicate and solidifying the mixture.

【0006】第2の発明は、泥水や底泥(ヘドロ等)、
建設残土等の含水土壌にセメント,生石灰,消石灰,石
膏等の水硬性物質を添加混合した後、酸性珪酸ソーダを
添加混合して固化処理した後、さらに該固化処理された
含水土壌を造粒化することを特徴とする含水土壌の処理
方法を提供するものである。
The second invention is directed to muddy water or bottom mud (eg, sludge),
Cement, quicklime, slaked lime, gypsum and other hydraulic materials are added to and mixed with hydrous soil such as construction residual soil, and then acidified sodium silicate is added and mixed, followed by solidification, and then the solidified hydrous soil is granulated. And a method for treating hydrous soil.

【0007】上記の発明において、酸性珪酸ソーダは、
珪酸ソーダに硫酸等の無機酸あるいは酢酸等の有機酸を
添加混合して強酸性に調整したものであり、また造粒化
された粒子を粒度調整して細粒化することにより人工砂
として回収することもできる。
In the above invention, the acidic sodium silicate is
It is made by adding an inorganic acid such as sulfuric acid or an organic acid such as acetic acid to sodium silicate and mixing to make it highly acidic.Also, it is collected as artificial sand by adjusting the particle size of the granulated particles and making them finer. You can also.

【0008】更に、上記固化される泥水や含水土壌の固
化直前に型に装填し、そのまま又は必要に応じて加圧し
て(成形)固化させることにより軟岩化させることもで
きる。
[0008] Further, soft rock can also be formed by charging the above-mentioned solidified muddy water or water-containing soil into a mold immediately before solidifying and solidifying it as it is or by pressurizing (forming) as necessary.

【0009】本発明において使用する水硬性物質(固化
剤)はセメント,生石灰,消石灰,石膏等であり、固化
助剤として酸性珪酸ソーダ(ナトリウム)を使用する。
The hydraulic substance (solidifying agent) used in the present invention is cement, quick lime, slaked lime, gypsum, etc., and sodium acid silicate (sodium) is used as a solidifying aid.

【0010】珪酸ナトリウムの濃厚水溶液は、水ガラス
と呼ばれている。この水ガラスの分子式は、NaO・
nSiO・XHOと表される。分子式中のnおよび
Xはモル比である。珪酸ナトリウムは、液状では一般に
珪酸ソーダと呼ばれ、nが大きくなると珪酸ソーダの溶
解度が非常に小さくなるため、上限が4と考えられてい
る。従って、液状の場合のモル比nは2〜4までとなっ
ている。
[0010] A concentrated aqueous solution of sodium silicate is called water glass. The molecular formula of this water glass is Na 2 O ·
represented a nSiO 2 · XH 2 O. N and X in the molecular formula are molar ratios. Sodium silicate is generally referred to as sodium silicate in a liquid state, and the upper limit is considered to be 4 because the solubility of sodium silicate becomes very small as n increases. Therefore, the molar ratio n in the case of a liquid is 2 to 4.

【0011】酸性珪酸ナトリウムは、珪酸ソーダ1号、
珪酸ソーダ2号、珪酸ソーダ3号および特殊珪酸ソーダ
(珪酸ソーダ4号を含む、モル比=SiO/Na
=1〜4)等を例えば硫酸で強酸性に調整した溶液であ
る。この酸性珪酸ソーダ溶液は次の反応式で示すことが
できる。 NaO・nSiO+HSO→NaSO+n
SiO+H
The acidic sodium silicate is sodium silicate No. 1,
Sodium silicate No. 2, sodium silicate No. 3 and special sodium silicate (including sodium silicate No. 4, molar ratio = SiO 2 / Na 2 O
= 1 to 4) and the like are adjusted to be strongly acidic with, for example, sulfuric acid. This acidic sodium silicate solution can be represented by the following reaction formula. Na 2 O · nSiO 2 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + n
SiO 2 + H 2 O

【0012】[0012]

【作用】本発明は上記のように構成され、含水土壌を極
めて短時間に所定の強度に容易に固化できるから、必要
に応じて地盤化或は軟岩化することができる。また、所
定の粒径、強度持った粒子状に細粒子化することもでき
る。
The present invention is constructed as described above and can easily solidify hydrated soil to a predetermined strength in a very short time, so that it can be ground or soft rock as required. Further, it can be made into fine particles having a predetermined particle size and strength.

【0013】従って、上記素材を用いて埋立処分する場
合には、所要の強度を持った地盤が形成できる。
Therefore, when landfill is performed using the above-mentioned material, ground having a required strength can be formed.

【0014】また、泥水シールド工法による掘削工事に
おいて、外部に排出される泥水は、脱水することなく極
めて短時間のうちに固化することができることから、運
搬等に際して取り扱いが極めて容易となる。
Further, in the excavation work by the muddy water shield method, the muddy water discharged to the outside can be solidified in a very short time without being dewatered, so that it is extremely easy to handle during transportation and the like.

【0015】また、極めて短時間に固化(ただし、瞬結
性ではない)することと、所要の強度の発現から一次覆
工としてのセグメントの裏込工法の裏込材料として、外
部に排出される泥水を利用することができる。更に、上
記の含水土壌、粒状化することにより、所定の粒子径お
よび強度を有する細粒子化することができる。
Further, since the solidification is performed in a very short time (however, it is not an instantaneous setting property) and the required strength is exhibited, it is discharged to the outside as a backing material for the backing method of the segment as the primary lining. Mud water can be used. Furthermore, by making the above-mentioned hydrated soil into granules, it can be made into fine particles having a predetermined particle size and strength.

【0016】このように、上記材料を極めて短時間に固
化できることから、地盤化、軟岩化、団粒化、細粒子
化、更に泥水シールド工法における一次覆工に際しての
裏込材料など、極めて広範囲に資源として再利用を図る
ことができる。以下、本発明の実施の形態を実施例およ
び図面により説明する。
As described above, since the above-mentioned material can be solidified in a very short time, it can be used in a very wide range, such as grounding, softening, agglomeration, fine-graining, and backing material for primary lining in the muddy water shield method. It can be reused as a resource. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples and drawings.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施例1(泥水{ベントナイト泥
水−掘削土・混合泥水})の固化) 1)泥水の組成 一般に、泥水シールド工法等を採用した掘削工事におい
ては、掘削孔にベントナイト泥水或は掘削土泥水を供給
して、発生土をベントナイト泥水或は掘削土泥水と共に
外部に排出している(排出泥水)。この排出泥水から、
砂を分離して再利用する場合が多い。残りの泥水は廃棄
される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Example 1 (solidification of mud water {bentonite mud water-excavated soil / mixed mud water)) 1) Composition of mud water Alternatively, drilling mud is supplied, and the generated soil is discharged to the outside together with bentonite mud or drilling mud (discharged mud). From this discharged mud,
Sand is often separated and reused. The remaining mud is discarded.

【0018】従って、廃棄される泥水は、ベントナイト
泥水−掘削土・混合泥水、或は掘削土泥水−掘削土・混
合泥水等であり、水を多量に含んでいるため、スラリー
状である。この場合、混合泥水の含水比は約150〜2
50%、含泥率は40〜60%程度である。この泥水
は、運搬等を容易にするため、加圧脱水によって固液分
離を行なって脱水ケーキ(含水土壌)とし、産業廃棄物
としての処分を行なっているのが現状である。
Therefore, the discarded mud is bentonite mud-excavated soil / mixed mud, or excavated mud-excavated soil / mixed mud, etc. Since it contains a large amount of water, it is slurry. In this case, the water content of the mixed mud is about 150 to 2
50%, the mud content is about 40-60%. At present, this muddy water is subjected to solid-liquid separation by dehydration under pressure to form a dehydrated cake (water-containing soil) for easy transportation and disposal as industrial waste.

【0019】本実施例の試験に使用した泥水は、実際の
現場において砂を分離した後、外部廃棄される泥水で、
ベントナイト泥水−掘削土・混合泥水(以下、単に「泥
水」という)である。
The mud used in the test of this embodiment is mud which is separated from sand at an actual site and then discarded outside.
Bentonite mud-excavated soil / mixed mud (hereinafter simply referred to as "mud").

【0020】この泥水の粒度試験を行ない、粒度試験の
結果を表1に、また粒径加積曲線を図7に示した。ま
た、表2及び図8〜10に土の工学的分類を示した。土
の工学的分類では、泥水は「F」であった。すなわち、
泥水の粒径による分類によれば、「細粒土」となった。
The muddy water was subjected to a particle size test. The results of the particle size test are shown in Table 1, and the particle size accumulation curve is shown in FIG. Table 2 and FIGS. 8 to 10 show the engineering classification of soil. In the engineering classification of soil, mud was "F". That is,
According to the classification based on the particle size of the mud, it was "fine-grained soil".

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】2)泥水の固化 釣針状フック攪拌翼付混合機(以下、混合機という)に
上記泥水300gを入れ、140r.p.mで攪拌しな
がら、例えば早強ポルトランドセメント(固化剤)60
gを少しずつ添加して、充分に均一になる程度混合し
た。次に、硫酸酸性の珪酸ソーダを全体に均一に散布し
て、約1分程度攪拌混合を行なった。攪拌混合後の泥水
は、塑性状態となった。直ちに、プラモールド(直径5
0mm、高さ10mm)に3層に分け、各層毎に突棒で
25回突き固めた。
2) Solidification of muddy water 300 g of the above muddy water was put in a mixer with a hook-shaped hook stirring blade (hereinafter referred to as a mixer). p. m, while stirring, for example, early-strength Portland cement (solidifying agent) 60
g was added little by little and mixed until sufficiently uniform. Next, sulfuric acid-acidic sodium silicate was uniformly sprayed on the whole, and stirred and mixed for about 1 minute. The mud after stirring and mixing was in a plastic state. Immediately, plastic mold (diameter 5
(0 mm, height 10 mm) into three layers, and each layer was compacted 25 times with a bar.

【0024】図1は養生時間(室内自然養生=気間養
生、平均20℃)、0.5hr、1hr、2hrおよび
4hrの場合、酸性珪酸ソーダ(SiO)と一軸圧縮
強度(σ)との関係を示すグラフである。この関係は、
泥水100g中に、早強ポルトランドセメントをC=2
0gで一定とし、酸性珪酸ソーダ(SiO)量を変数
xとした関係である(C−SiO=20−xと記号し
た。泥水100gに対して、セメント20g、SiO
xgである。)。
FIG. 1 shows the relationship between the acidic sodium silicate (SiO 2 ) and the unconfined compressive strength (σ) for the curing time (indoor natural curing = air curing, average 20 ° C.), 0.5 hr, 1 hr, 2 hr and 4 hr. It is a graph which shows a relationship. This relationship is
In the 100g of muddy water, C = 2
The relationship was defined as a constant x at 0 g and the amount of acidic sodium silicate (SiO 2 ) as a variable x (C-SiO 2 = 20-x. For 100 g of muddy water, 20 g of cement and 20 g of SiO 2
xg. ).

【0025】この関係グラフによれば、養生時間0.5
hr〜24hrの範囲では、SiO=40(C=20
一定)のとき、いずれの場合も最高値が得られた。養生
時間30分では、早強ポルトランドセメントのみでは全
く強度の発現は見られないが、SiO=40の場合、
図1に見られるように一軸圧縮強度は、σ0.5hr=
0.5Kgf/cmとなる。
According to this relationship graph, the curing time is 0.5
In the range from hr to 24 hr, SiO 2 = 40 (C = 20
In each case, the highest value was obtained. At a curing time of 30 minutes, no early strength Portland cement alone shows any strength, but when SiO 2 = 40,
As seen in FIG. 1, the uniaxial compressive strength is σ0.5 hr =
0.5 kgf / cm 2 .

【0026】標準的な人間が静かに歩行できる圧縮強度
は、約σ=0.2Kgf/cmといわれているから、
この固化方法で泥水シールド工法の排出泥水を固化すれ
ば、例えば30分後には人間が静かに歩行できる程度と
なることから、固化土を運搬するための取り扱いも極め
て容易となる。また、内海、湖沼、河川、水路、堀或い
は掘割等の底泥の浚渫ヘドロ等にこの処理法を適用すれ
ば、直ちに(約80分後位)固化することが考えられ
る。一方、早強ポルトランドセメントのみの場合、強度
を発現するためには4〜6時間を要し、圧縮強度σ=
0.2Kgf/cm程度である。しかしながら、Si
=40を添加した場合、圧縮強度σ=3〜3.5K
gf/cmとなり、15〜17倍に増加した。
The compressive strength at which a standard human can walk quietly is said to be about σ = 0.2 kgf / cm 2 .
If the muddy water discharged by the muddy water shield method is solidified by this solidification method, for example, a human can walk quietly after 30 minutes, so that the handling for transporting the solidified soil is extremely easy. Also, if this treatment method is applied to dredged sludge of bottom mud such as inland seas, lakes, marshes, rivers, waterways, moats, or digging, solidification can be immediately (approximately 80 minutes later). On the other hand, in the case of only early-strength Portland cement, it takes 4 to 6 hours to develop strength, and the compressive strength σ =
It is about 0.2 kgf / cm 2 . However, Si
When O 2 = 40 is added, the compressive strength σ = 3-3.5K
gf / cm 2 and increased by a factor of 15 to 17 times.

【0027】以上要するに、早強ポルトランドセメント
(固化剤)に酸性珪酸ソーダ(固化助剤)を添加する
と、極めて短時間の養生期間、即ち早期において一軸圧
縮強度が顕著に増大することが明らかとなった。
In short, it is clear that the addition of acidic sodium silicate (solidifying aid) to the early-strength Portland cement (solidifying agent) significantly increases the uniaxial compressive strength in a very short curing period, that is, early. Was.

【0028】また、図2のグラフにおいて、C−SiO
=20−40の場合における養生時間と圧縮強度との
関係、即ち経時変化を見ると、グラフはわずかに凸湾曲
した放物線になっているが、直接しかも大きく養生時間
が圧縮強度に影響していることが認められた。例えば、
24時間後の圧縮強度(図2参照)は、C−SiO
20−40の場合、σ24=9.8Kgf/cm、早
強ポルトランドセメントのみの場合、σ24=4.3K
gf/cmである。即ち、1/2以下の強度である。
これらの関係から分るように、早強ポルトランドセメン
トのみの場合に比較して、酸性珪酸ソーダを適量添加す
ることは、早期の強度の発現効果のみならず、一軸圧縮
強度が2倍以上増加することが認められた。
Further, in the graph of FIG.
Looking at the relationship between the curing time and the compressive strength in the case of 2 = 20-40, that is, the change with time, the graph shows a slightly convex parabolic curve, but the curing time directly and largely affects the compressive strength. Was admitted. For example,
The compressive strength after 24 hours (see FIG. 2) was C-SiO 2 =
In the case of 20-40, σ 24 = 9.8 Kgf / cm 2 , and in the case of only early-strength Portland cement, σ 24 = 4.3 K
gf / cm 2 . That is, the strength is not more than 1/2.
As can be seen from these relationships, the addition of an appropriate amount of sodium acid silicate not only increases the strength at an early stage, but also increases the uniaxial compressive strength by a factor of two or more, as compared to the case of using only early-strength Portland cement. It was recognized that.

【0029】実施例2(含水土壌の固化) 1)含水土壌(脱水ケーキ)の組成 ここにいう脱水ケーキは、上記1)の泥水の組成に述べ
たように、廃棄される泥水、すなわち排出泥水から砂を
分離して外部に排出する泥水、性状的にはベントナイト
泥水−掘削土・混合泥水に高分子凝集剤を添加して加圧
脱水によって固液分離を行なった含水土壌である。従っ
て、その組成は、前記泥水の組成と同じである。表3は
この含水土壌(脱水ケーキ)の性質である。なお、底泥
や建設残土等の含水土壌もほぼその組成は同様である。
Example 2 (solidification of water-containing soil) 1) Composition of water-containing soil (dewatered cake) As described in the composition of muddy water in 1) above, the dewatered cake is discarded muddy water, that is, discharged muddy water. Is a hydrous soil obtained by adding a polymer flocculant to muddy water that separates sand from sand and discharging it to the outside, that is, bentonite mud-excavated soil / mixed muddy water, and performs pressure-dehydration to perform solid-liquid separation. Therefore, its composition is the same as the composition of the mud. Table 3 shows the properties of the hydrous soil (dehydrated cake). It should be noted that the composition of hydrous soil such as bottom mud and construction residual soil is almost the same.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】2)含水土壌(脱水ケーキ)の固化 加圧脱水した脱水ケーキを混合機で充分に攪拌混合(5
〜10min)した。脱水ケーキはペースト状となっ
た。この含水土壌300gに対して、早強ポルトランド
セメント60gを少しずつ全体に散布して5min程度
練り混ぜ、次に硫酸酸性珪酸ソーダを均一に散布し、約
1min程度攪拌混合を行った。攪拌混合後、直ちにプ
ラモールドに3層、25回突固めを行ない、供試体を作
った。表4及び図3〜図4は、養生時間0.5hr、1
hr、2hr、4hr、6hr、24hr(1日)およ
び168hr(7日)の場合の酸性珪酸ソーダと一軸圧
縮強度との関係を示すものである。
2) Solidification of water-containing soil (dehydrated cake) The dehydrated cake subjected to pressure dehydration is sufficiently stirred and mixed with a mixer (5).
-10 min). The dehydrated cake became a paste. To 300 g of the hydrated soil, 60 g of early-strength Portland cement was sprayed little by little on the whole and kneaded for about 5 minutes, and then sodium sulfate acid silicate was evenly sprayed and stirred and mixed for about 1 minute. Immediately after stirring and mixing, three layers of the plastic mold were compacted 25 times to produce test specimens. Table 4 and FIG. 3 to FIG.
It shows the relationship between the acid sodium silicate and the uniaxial compressive strength in the cases of hr, 2 hr, 4 hr, 6 hr, 24 hr (1 day) and 168 hr (7 days).

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】この関係は、含水土壌(脱水ケーキ)10
0gに対して、早強ポルトランドセメントC=20gと
一定とし、酸性珪酸ソーダ(SiO)を変数x(C−
SiO=20−x)とした関係である。これらの関係
から、含水土壌の最高一軸圧縮強度は、泥水の場合(図
−1、SiO添加量30g一定)に比較して、養生時
間が長時間程、酸性珪酸ソーダの添加量(含水土壌10
0gに対して)が減少している。例えば、0.5hrで
はSiO:50g、1hrではSiO:40g、2
hrおよび4hrではSiO:30g、更に24hr
(1日)および168hr(7日)ではSiO:20
g、等となった。
This relationship is based on the relation between the water-containing soil (dehydrated cake) 10
0 g, the early-strength Portland cement C was fixed at 20 g, and the acid sodium silicate (SiO 2 ) was changed to a variable x (C−
SiO 2 = 20−x). From these relations, the maximum uniaxial compressive strength of the hydrous soil is longer than that of the muddy water (FIG. 1, the addition amount of SiO 2 is constant at 30 g). 10
0 g). For example, the 0.5 hr SiO 2: 50 g, in 1hr SiO 2: 40g, 2
For hr and 4 hr, SiO 2 : 30 g, and further for 24 hr
(1 day) and 168 hr (7 days) SiO 2 : 20
g, etc.

【0034】図5は、各養生時間において、最高一軸圧
縮強度が得られた酸性珪酸ソーダの添加量を示したもの
である。図3、図4および図5等から、総括的に捉えれ
ば、短期間の養生時間(0.5hr〜1.0hr)で酸
性珪酸ソーダ40〜50g(含水土壌100gに対し
て)では、0.5〜1.0Kgf/cm程度の強度が
期待できる。長時間の養生(1日〜7日)で、酸性珪酸
ソーダ20gでは、10〜20Kgf/cmの強度が
期待できるものと考えられた。
FIG. 5 shows the addition amount of the acidic sodium silicate at which the maximum uniaxial compressive strength was obtained at each curing time. From FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 and the like, it can be seen that, in a short curing time (0.5 hr to 1.0 hr), 40 to 50 g of acid sodium silicate (based on 100 g of hydrated soil) is 0. A strength of about 5 to 1.0 kgf / cm 2 can be expected. It was considered that, after prolonged curing (1 day to 7 days), the strength of 10 to 20 kgf / cm 2 can be expected with 20 g of sodium acid silicate.

【0035】各気間養生時間と酸性珪酸ソーダの添加量
との関係を図4に示した。この関係は、各養生時間にお
いて、最高一軸圧縮強度が得られる酸性珪酸ソーダの添
加量(g)であるから、全体(図3〜5)を総括的に捉
えれば、短期間の養生時間(0.5〜1hr)で、酸性
珪酸ソーダ40〜50g(含水土壌100gに対して)
では、0.5〜1.0Kgf/cm程度の強度が期待
できる。また、長時間の養生時間(1日〜7日)で、酸
性珪酸ソーダ20gでは、10〜20Kgf/cm
強度が期待できると考えることができる(図6参照)。
FIG. 4 shows the relationship between each air curing time and the amount of sodium acid silicate added. This relationship is the addition amount (g) of the sodium acid silicate at which the maximum uniaxial compressive strength is obtained at each curing time. Therefore, if the whole (FIGS. 3 to 5) is comprehensively considered, the curing time (0 0.5 to 1 hr), 40 to 50 g of acidic sodium silicate (based on 100 g of hydrous soil)
In this case, a strength of about 0.5 to 1.0 kgf / cm 2 can be expected. In addition, it can be considered that with a long curing time (1 day to 7 days), the strength of 10 to 20 kgf / cm 2 can be expected with 20 g of acidic sodium silicate (see FIG. 6).

【0036】実施例3(造粒化法) 1)泥水からの場合 図1のグラフから、泥水の固化の配合はC−SiO
20−40、気間養生時間4hrとして、プラモールド
(φ50mm、H100mm)から脱型した供試体を適
当な大きさ(5mm程度)に破砕して、約10分程度の
振盪により土粒子を転がすと、角ばった粒子が丸みを帯
びて適度の粒度をもった土粒子となる。この方法を造粒
化或は造粒化法とした。
Example 3 (Granulation method) 1) From muddy water From the graph of FIG. 1, the solidification of muddy water is C-SiO 2 =
At 20-40, with a curing time of 4 hours, the specimen removed from the plastic mold (φ50 mm, H100 mm) is crushed to an appropriate size (about 5 mm), and the soil particles are rolled by shaking for about 10 minutes. In addition, the angular particles are rounded to become soil particles having an appropriate particle size. This method was referred to as granulation or a granulation method.

【0037】また、破砕して、振盪により土粒子を転が
す際に、適当量の生石灰(C−SiO−CaO=20
−30−20)散布すると、更に造粒化がしやすくなる
ことが分った。この際の気間養生時間は、2hr程度で
も充分造粒化が可能であった。 2)含水土壌(脱水ケーキ)からの場合
When crushing and rolling the soil particles by shaking, an appropriate amount of quicklime (C-SiO 2 -CaO = 20) is used.
-30-20) It was found that granulation became easier when sprayed. At this time, the granulation was sufficiently possible even with the air curing time of about 2 hours. 2) From wet soil (dehydrated cake)

【0038】図3のグラフによれば、一軸圧縮強度が最
大となる配合は、気間養生時間1hrではC−SiO
=20−40、2hr〜6hrでは20−30、6hr
以上では20−20であった。脱水ケーキの造粒化実験
の配合は、C−SiO=20−30、気間養生時間4
hrとして行なった。この場合の造粒化では、極めて良
好な土粒子を造ることができた。また、同様の配合(2
0−30)で、供試体を破砕して、振盪により土粒子を
転がす際に、適当量の生石灰を散布すると、気間養生時
間は2hrで良好な造粒子を造ることができた。この際
の配合は、C−SiO−CaO=20−30−20で
あった。
According to the graph of FIG. 3, the composition that maximizes the unconfined compressive strength is C-SiO 2 at an air curing time of 1 hour.
= 20-40, 2-30 hrs for 6 hrs, 6 hrs
In the above, it was 20-20. The composition of the granulation experiment of the dehydrated cake is as follows: C-SiO 2 = 20-30, and the curing time is 4
hr. In the granulation in this case, extremely good soil particles could be produced. In addition, the same composition (2
In 0-30), when the specimen was crushed and the soil particles were rolled by shaking, an appropriate amount of quick lime was sprayed, and the air-curing time was 2 hours, and good granulated particles could be produced. Blending at this time was C-SiO 2 -CaO = 20-30-20.

【0039】実施例4(人工砂法) 1)泥水の場合 泥水の造粒子化法の適用配合は、例えば前記実施例3で
既述したように、C−SiO=20−40、気間養生
時間4hr、或はC−SiO−CaO=20−30−
20、気間養生時間2hr程度で、それぞれ造粒化粒子
ができることを示した。そこで、これらの土粒子の粒度
を適当に調節することにより、人工砂を造ることができ
た。
Example 4 (Artificial Sand Method) 1) In case of muddy water The application of the muddy water granulation method is, for example, as described in Example 3, C-SiO 2 = 20-40, curing time 4hr, or C-SiO 2 -CaO = 20-30-
20, it was shown that granulated particles can be formed in each of about two hours of the curing time. Thus, artificial sand could be produced by appropriately adjusting the particle size of these soil particles.

【0040】2)含水土壌(脱水ケーキ)の場合 含水土壌の造粒化法の適用配合は、例えば実施例3でC
−SiO=20−30、気間養生時間4hr、或いは
C−SiO−CaO=20−30−20、気間養生時
間2hrで、それぞれ極めて良好な土粒子ができること
を示している。そして、これらの土粒子から直ちに人工
砂を造ることができた。
2) In the case of hydrated soil (dehydrated cake) The application of the granulation method for hydrated soil is, for example, as in Example 3
-SiO 2 = 20-30, the gas between the curing time 4hr or C-SiO 2 -CaO = 20-30-20, , in the gas between the curing time 2 hr, indicating that each can very good soil particles. And artificial sand could be immediately made from these soil particles.

【0041】実施例5(軟岩化法について) 軟岩化とは、本発明の固化処理法を使用して、型に充填
して固化させる方法、あるいは型に充填後、直ちに載荷
して圧力を加えるいわゆる加圧固化法である。
Example 5 (Regarding Soft Rock Method) Soft rock means a method in which the solidification treatment method of the present invention is used to fill a mold and solidify, or immediately after the mold is filled, a load is applied to apply pressure. This is a so-called pressure solidification method.

【0042】これにより、例えば固化直前に載荷荷重を
50、100、200および500Kgfで、供試体の
加圧圧力は10.2、20.4、40.7および10
1.8Kgf/cmとなる(断面積A=4.91cm
)。載荷時間は1分とした。
Thus, for example, immediately before solidification, the applied load is 50, 100, 200 and 500 kgf, and the pressurizing pressure of the specimen is 10.2, 20.4, 40.7 and 10 kg.
1.8 kgf / cm 2 (Cross-sectional area A = 4.91 cm)
2 ). Loading time was 1 minute.

【0043】陶土に水を加え、人工泥水を作成した。こ
の泥水をM泥水とした。陶土の組成を表5に示した。含
水比は71.2%とした。
Water was added to the clay to make artificial muddy water. This mud was designated as M mud. Table 5 shows the composition of the clay. The water content was 71.2%.

【0044】[0044]

【表5】 [Table 5]

【0045】このM泥水について、前記実施例1の泥水
の固化と同様の方法で固化実験を行った。図11と12
は、気間養生時間と一軸圧縮強度との関係を示すグラフ
である。また、図13はC−SiO=20−20(g
/M泥水・100g)とした場合の経時変化と一軸圧縮
強度との関係を示すグラフである。
With respect to the M mud, a solidification test was performed in the same manner as in the solidification of the mud in Example 1. Figures 11 and 12
Is a graph showing the relationship between the air curing time and the uniaxial compressive strength. FIG. 13 shows C-SiO 2 = 20-20 (g).
/ M muddy water / 100 g) is a graph showing the relationship between the change over time and the uniaxial compressive strength.

【0046】図11,12及び13等を考慮して、C−
SiO=20−20(g/M泥水・100g)とし
て、軟岩化方法による載荷荷重試験を行った。図14は
気間養生0.5時間後に載荷荷重を1分間加えた場合の
載荷荷重と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。
載荷荷重0〜200Kgf(0〜40.7Kgf/cm
)の範囲では一軸圧縮強度は15Kgf/cmから
57Kgf/cmまで、ほぼ直線的に増加し、無載荷
の3.8倍に達していることが認められた。また、載荷
荷重500Kgf(101.8Kgf/cm)では6
6Kgf/cmに達し、4.4倍となっている。
Considering FIGS. 11, 12 and 13, etc., C-
Assuming that SiO 2 = 20-20 (g / M muddy water / 100 g), a load test was performed by a soft rock formation method. FIG. 14 is a graph showing the relationship between the applied load and the uniaxial compressive strength when the applied load is applied for 1 minute after 0.5 hour of curing.
Loading load 0 to 200 kgf (0 to 40.7 kgf / cm
In the range of 2 ), it was recognized that the uniaxial compressive strength increased almost linearly from 15 Kgf / cm 2 to 57 Kgf / cm 2 and reached 3.8 times that of no loading. At a load of 500 kgf (101.8 kgf / cm 2 ), 6
It reaches 6 kgf / cm 2 , which is 4.4 times.

【0047】以上総括すると、M泥水に対する軟岩化方
法は、気間養生24時間のみではあるが、かなりの効果
が認められ、このことから泥水を含めた含水土壌にこの
軟岩化方法を適用することにより、軽量骨材の製造に利
用できることを示唆しているものと考えられた。
Summarizing the above, the softening method for M mud has a considerable effect, although it is only for 24 hours, so that it is necessary to apply the softening method to hydrous soil including mud. Therefore, it was considered that it suggested that it could be used for the production of lightweight aggregate.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、泥水や
含水土壌を極めて短時間に所定の強度に容易に固化させ
ることができ、必要に応じて地盤化あるいは軟岩化させ
ることができる。
According to the present invention, as described above, muddy water or water-containing soil can be easily solidified to a predetermined strength in a very short time, and can be formed into ground or soft rock as required.

【0049】また、所定の粒径,強度をもった粒子状に
細粒化することができ、更に泥水シールド工法における
一次覆工に際して裏込材料など、広範囲に資源として再
利用でき、本発明は未利用資源の活用として、画期的な
効果がある。
Further, it can be finely divided into particles having a predetermined particle size and strength, and can be reused as a resource for a wide range of materials such as backing materials in the primary lining in the muddy water shield method. Utilization of unused resources has epoch-making effects.

【0050】なお、前記実施例では泥水としてベントナ
イト泥水−掘削土・混合泥水の固化処理を、また含水土
壌としてこの泥水を加圧脱水した脱水ケーキの固化処理
について記述したが、その他の泥水や浚渫ヘドロなどの
底泥あるいは建設残土等の含水土壌についても同様な方
法で固化処理することができる。
In the above embodiment, the solidification treatment of bentonite mud-excavated soil / mixed mud as the mud and the solidification treatment of the dewatered cake obtained by pressurized dehydration of the mud as the wet soil are described. Bottom mud such as sludge or hydrous soil such as construction residual soil can be solidified by the same method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】泥水100gに対してC−SiO=20−x
とした場合の酸性珪酸ソーダと一軸圧縮強度との関係を
示すグラフである。
FIG. 1 C-SiO 2 = 20-x for 100 g of muddy water
It is a graph which shows the relationship between an acidic sodium silicate and the uniaxial compressive strength in the case of setting it as.

【図2】泥水100gに対してC−SiO=20−4
0で一定とした場合の養生期間と一軸圧縮強度との関係
を示すグラフである。
FIG. 2 C-SiO 2 = 20-4 for 100 g of muddy water
It is a graph which shows the relationship between the curing period and the uniaxial compressive strength when it is set to 0 and constant.

【図3】含水土壌100gに対してC−SiO=20
−xとした場合の酸性珪酸ソーダと一軸圧縮強度との関
係を示すグラフである。
FIG. 3 C-SiO 2 = 20 for 100 g of hydrous soil
It is a graph which shows the relationship between acidic sodium silicate and the uniaxial compressive strength when -x is set.

【図4】含水土壌100gに対してC−SiO=20
−xとした場合の気間養生期間(20℃)1日および7
日における酸性珪酸ソーダと一軸圧縮強度との関係を示
すグラフである。
FIG. 4: C-SiO 2 = 20 for 100 g of hydrous soil
1-day and 7-day curing period (20 ° C) when -x
It is a graph which shows the relationship between acidic sodium silicate and the uniaxial compressive strength in a day.

【図5】気間養生時間(Hr)と含水土壌100gに対
する酸性珪酸ソーダ添加量(g)との関係を示すグラフ
である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the air curing time (Hr) and the amount (g) of sodium acid silicate added to 100 g of hydrous soil.

【図6】C−SiO=20−30で一定とした場合の
養生期間と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the curing period and the uniaxial compressive strength when C-SiO 2 = 20-30 is fixed.

【図7】泥水の粒度試験における粒径加積曲線を示すグ
ラフである。
FIG. 7 is a graph showing a particle size accumulation curve in a muddy water particle size test.

【図8】泥水の「土の工学的分類」における塑性図であ
る。
FIG. 8 is a plastic diagram in “engineering classification of soil” of muddy water.

【図9】泥水の「土の工学的分類」における三角座標を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating triangular coordinates in “engineering classification of soil” of muddy water.

【図10】泥水の「土の工学的分類」における三角座標
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing triangular coordinates in “engineering classification of soil” of muddy water.

【図11】C−SiO=20−x(g/M泥水・10
0g)とした場合の酸性珪酸ソーダと一軸圧縮強度との
関係を示すグラフである。
FIG. 11: C-SiO 2 = 20-x (g / M muddy water / 10
0g) is a graph showing the relationship between the sodium acid silicate and the uniaxial compressive strength in the case of 0 g).

【図12】C−SiO=20−x(g/M泥水・10
0g)とした場合の酸性珪酸ソーダと一軸圧縮強度との
関係を示すグラフである。
FIG. 12: C-SiO 2 = 20-x (g / M muddy water / 10
0g) is a graph showing the relationship between the sodium acid silicate and the uniaxial compressive strength in the case of 0 g).

【図13】C−SiO=20−40(g/M泥水・1
00g)で一定とした場合の気間養生時間と一軸圧縮強
度との関係を示すグラフである。
FIG. 13: C-SiO 2 = 20-40 (g / M muddy water / 1)
12 is a graph showing the relationship between the air curing time and the uniaxial compressive strength when the pressure is constant at 00 g).

【図14】C−SiO=20−20(g/M泥水・1
00g)とした場合の載荷荷重と一軸圧縮強度との関係
を示すグラフである。
FIG. 14: C-SiO 2 = 20-20 (g / M muddy water / 1)
10 is a graph showing the relationship between the applied load and the uniaxial compressive strength when the load is set to 00 g).

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 泥水,底泥,建設残土等の含水土壌にセ
メント,生石灰,消石灰,石膏等の水硬性物質を添加混
合した後、酸性珪酸ソーダを添加混合して固化処理する
ことを特徴とする泥水及び含水土壌の処理方法。
1. A method comprising adding and mixing a cement, quicklime, slaked lime, gypsum and other hydraulic materials to water-containing soil such as muddy water, bottom mud, construction surplus soil and the like, and adding and mixing an acid sodium silicate for solidification. For treating muddy water and wet soil.
【請求項2】 泥水,底泥,建設残土等の含水土壌にセ
メント,生石灰,消石灰、石膏等の水硬性物質を添加混
合した後、酸性珪酸ソーダを添加混合して固化処理した
後、該固化処理された泥水又は含水土壌を造粒化処理す
ることを特徴とする泥水及び含水土壌の処理方法。
2. A hydrous substance such as cement, quick lime, slaked lime or gypsum is added to and mixed with water-containing soil such as muddy water, bottom mud, construction surplus soil and the like, and then solidified by adding and mixing acid sodium silicate. A method for treating muddy water or hydrated soil, comprising subjecting the treated muddy water or hydrated soil to a granulation treatment.
【請求項3】 前記酸性珪酸ソーダは、珪酸ソーダに硫
酸等の無機酸又は有機酸を添加混合して酸性に調整して
なる請求項1又は2記載の泥水及び含水土壌の処理方
法。
3. The method for treating muddy water and water-containing soil according to claim 1, wherein the acidic sodium silicate is adjusted to be acidic by adding and mixing an inorganic acid or an organic acid such as sulfuric acid to sodium silicate.
【請求項4】 前記造粒化された粒子を粒度調整し細粒
化して人工砂として回収する請求項2又は3記載の泥水
及び含水土壌の処理方法。
4. The method for treating muddy water and hydrous soil according to claim 2, wherein the granulated particles are adjusted in particle size, refined and collected as artificial sand.
【請求項5】 前記固化処理される含水土壌をその固化
直前に型に装填し、そのまま又は必要により加圧して固
化させることにより軟岩化させる請求項1,2又は3記
載の泥水及び含水土壌の処理方法。
5. The muddy water and hydrous soil according to claim 1, wherein the hydrous soil to be solidified is loaded into a mold immediately before the solidification, and is softened as it is or when necessary by pressurizing to solidify. Processing method.
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