JPS6018570A - 軟弱地盤改良用固化材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟弱地盤改良用固化材、さらに詳しくは軟弱地
盤中に杭状に打設し、その水利膨張によって周辺地盤の
圧密強化を行ない、加えて同化材の硬化に↓つて杭支持
力をも発揮する軟弱地盤改良用膨張性固化材に関するも
のである。

従来、軟弱地盤の改良は、サンドドレーン、サンドコン
ノぞクションパイル工法などの物理的工法によって行な
われてきた。これらの改良メカニズムは土粒子間に存在
する水分を脱水し、さらに圧密を加え地盤内の空１！ｌ
’に減少させ地盤強度を改善するものであるが１次のよ
うな欠点がある。即ち。

■　良質の砂を確保する必要があり２次第に入手が困難
となっている。

■　これらの工法では地盤が安定化するまでに長時間必
要であ〕工期に問題がある。

■　サンドコンパクション工法では騒音、振動に−ＣＣ
環境保全上問題がある。

一方同様な改良効果を狙った化学的工法としてケミコパ
イル工法と称される生石灰ノｅイルエ法がある。この工
法は、地盤中に造成したパイル状生石灰の水和膨張によ
って周辺地盤全圧密強化するもので化学反応による圧密
脱水であるため比較的早期に地盤が安定化する。

しかし使用する生石灰は消防法によって危険物に指定さ
れているように、保存管理に注意が必要であ）、シかも
人体に付着すると肌荒れをおこす。

また急激な水利反応による発熱によって鉄砲現象を起こ
すこともあフ取シ扱い上注意を要する。、また生石灰は
自硬性が乏しく生石灰ノＲイル自体の強度はほとんどな
い。

そこで本発明は、上記のような危険性がなく。

しかも生石灰／１？イルと同様な効果を持つと共に。

水和反応後の固化はパイル自体の支持力が充分帰られる
軟弱地盤改良用同化材を提供しようとするものである。

周知のように、固化材に大きな膨張性と高温度性を同時
に付与することは困難なことである。

何故ならば通常の場合膨張性を大きくすると硬丁ヒ体は
完全に破壊されてしまい支持力を全く失なりてしまりか
らである。

例えば、普通ポルトランドセメントなどのアリット（３
０ａ０・８ｉ０ｚ）が主体なセメントと膨張材全組み合
せて大きな膨張を得ようとする場合、アリットの水和反
応によって硬化が進み、その後膨張に１って硬化体が完
全に破壊してしまう。

またこのような組み合せの場合、早期に強度が発現して
しまうため膨張に対する抵抗性も強く膨張が長期にわた
り、終息までに多くの時間を必要とするので地盤の安定
化も長期にわたシエ期上問題となる。

そこで本発明者等は種々実験研究の結果、膨張の発現時
期と水利硬化の時期を適切に設定することによって膨張
量が大きくしかも硬化強度の高い固化材の実現に成功し
たものである。

即ち本発明にかかる固化材は遅硬性材料と膨張セメント
用膨張材を主成分とし、初期段階の水和硬化をおさえて
自由に膨張させ、早期に膨張を終息させた後遅硬性材料
の水利によって強固に硬化するようにしたものである。

この目的を達成するためには、膨張材としては。

アライン系１石灰系いずれの膨張材も使用可能であるが
、アライン系膨張材単味、好ましくはアライン系膨張材
と石灰系膨張材を併用することが好ましい。

即ちアライン系膨張材はエトリンガイトの微細な針状結
晶によって膨張するが、膨張量が大きく。

空隙を多く持った同化体全形成し１周辺地盤の余剰水を
吸水することが可能で地盤改良効果が大きい。また石灰
系膨張材を併用するとその水和特性ニＬｊ）膨張を早期
に終息させることが可能で工期上有利である。

また遅硬性材料としては高炉水砕スラグ（以下スラグと
略称）が一般的であるが、ペリラ）２０ａｏｅＳｉｎ、
主体の遅硬性セメントを利用してもよい。

スラグの水利速度は、スラグの粒度分布によって制御す
ることが可能で、遅硬性とするにはス２、グを粉粒体と
して利用することが望ましい。粉粒体スラグ全利用する
と、硬化速度を制御するだけでなく、膨張性の観点から
みても有利となる。さらに施工に際して地盤中に固化健
全パイル状に打設する場合も同化材の充填性全助ける効
果がある。

スラグを粉粒体とするには粗粒スラグを粗粉砕するか、
粗粒スラグに粉体スラグ全配合してもよい。この場合、
粉体スラグの配合量によって固化強度を制御することが
可能である。

以下実施例によって本発明の実施態様および効果につい
て説明を行なうが１本発明はここに例示したもののみに
限定するものでない。

実施例１ アラン系膨張材（アライン；２５重量％、無水せつこう
：３５重量％、カルシウムシリケート３０重量％）４部
１石灰系膨張材（粒状生石灰）１部。

粗粒スラグ３．５＠、粉末スラグ１．５部より成る膨張
固化材お工び生石灰を第１表に示す４種の土壌に打設し
てノぞイル面積比が１０％となるようにパイル全造成し
、け令２８日間放置後・ξイルを堀シー起こし一軸圧縮
強度をめた。また地盤強度をコーンペネトロメーターに
１ってめた。

第１表よシ明らかなように５本発明による同化材は周辺
地盤の強度では生石灰と大差な−が、ツクイル強度は生
石灰に比べて非常に大きくなっている。

以上の結果よシ改良地盤の粘着力を算出すれば第２表の
通シであシ１本同化材を用いてパイル強度を強化するこ
とが地盤改良の上で有効であることを示している。

また土の粘着力は一軸圧縮強度の１として算出このよう
に１本発明による同化材を用いると、生石灰を用いた場
合に比べて改良効果が大きいので、四−強ｉを得る場合
パイル本数全減少することが出来、材料費、工費の両面
で経済性が得られる。

実施例２ 粒状スラグおよび粉体スラグを第３表に示す配合割合で
混合し同化材を試製した。この同化材を内径６ｍ厚さ０
．０１　ｍ、のビニール袋に充填し、さらにナイｐンネ
ットでこれを憶った後、ビニール袋に針先を用いて吸水
に必要な穴ｔ−あけ水中に浸漬して同化材の体積増加瀘
および材令２８日の同化強度を側足し第辱表に示した。

また比軟としてアライン系膨張材３０％、普通ポルトラ
ンドセメント４ｏｑｂ、豊浦標準砂６０％を混合したも
のについても同様の試験を行なった。

［ を 以上の実施例かられかるように本発明の効果は次の通シ
である。

１．試料Ｍｌ　２＊　３　＊　４　ｅより第１図に示し
たように膨張材の配合量によって膨張量すなわち体積増
加量を任意に設定することが可能である。

２　試料Ｎ１２１５　＃　６　＃　７よシ第２図に示し
たように石灰系膨張材を添加すると膨張ｔ−Ｖ期に終息
させることが可能である。

３、　試料部２，８，９，１０より第３図に示したよう
に粉体スラグを添加することによって固化強度を任意に
設定することが可能である。

４、粗粒スラグを粉体スラグを含ｂ−Ｌうに粗粉砕した
粉粒スラグを用いても充分な効果が認められる。

５、比較例よシ硬化成分として遅硬材料以外のポルトラ
ンド・セメントなどを用いると初期段階で硬化しその後
膨張するため、膨張が長期にわたシ、硬化強度も低く、
本固化材の目的としては不適当である。

【図面の簡単な説明】

第１図は膨張材の配合量と膨張量との関係を示すグラフ
、第２図は材令と膨張量との関係を示すグラフ、第３図
はスラグ粉末量と同化強度との関係を示すグ２７である
。 特許出願人　秩父セメント株式会社 第ｉ問 月総１１才不の翻こＡト童（％） 第２岡 材令（ｓ） 第５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）遅硬性材料と膨張セメント用膨張材を主成分とす
   ること全特徴とする軟弱地盤改良用同化材。 Ｑ）遅硬性材料として高炉スラグの粉粒体を用いて成る
   特許請求の範囲第１項記載の軟弱地盤改良用固化材。 （３）膨張セメント用膨張材としてアライン系膨張材を
   用いて成る特許請求の範囲第１項記載の軟弱地盤改良用
   固化材。 （４）膨張セメント用膨張材としてアライン系膨張材と
   石灰系膨張材を併用して成る特許請求の範囲第１項記載
   の軟弱地盤改良用固化材。 （５）遅硬性固化材として粒状高炉スラグ２０〜６０重
   量％と粉状高炉スラグ０〜３０重量％を使用し、膨張材
   として、アウイン５〜３０重量％、無水せつこう５〜３
   ０重量％、生石灰０〜２０重量％重量％カルシウムシリ
   ケート０〜２５を使用して成る特許請求の範囲第１項記
   載の軟弱地盤改良用固化材。