JPS6035079A - 土壊固化剤 - 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、土壌固化剤に関し、より詳細に゛は、軟弱な
地盤の強化や止水を目的として、パ−位置で土と混合し
土壌を固化させるグラウト材として使用し、或いはヘド
ロ等の軟弱な土壌を同化するために使用する土壌固化剤
に関する。

本発明による土壌同化剤は、水さいスラグを主材とする
組成物であり、好ましくは水さいスラグの１０〜３５１
１１Ｎがセメントで置換され、これに適量、好ましくは
水さいスラグとセメントの合計重量の０．１５〜６重ｔ
Ｘの水ガラスが添加されていることを特徴とするもので
ある。

本発明による組成物は、土壌同化の目的のほか、土を含
まない産業廃秦愉の同化剤としても使用できる。

一般に軟弱な土を原位置で固化させるには、グラウト材
を用いた注入工法により、地盤内に注入管を設置し、注
入管を通してグラウトを送り土とグラウトを混合させて
同化体を形成させて地盤改良を行う。

原位置で土とグラウ）ｔ−混合させるには攪拌翼を用い
た機械的な方法と、ジェットエネルギ−をｌＦした物理
的な方法とがあり、本発明はこれらの方法に用いるグラ
ウトによる地盤改良材である。

一方、軟弱な土を掘削等によ！ｌＩ原位置から願出した
土壌又は河川や海に堆積しているヘドロ等の処理方法の
１つとして固化剤を用いて固化させる方法があり、本発
明同化剤は、この目的に沿う硬化材としても使用できる
ものである。このように軟弱な土を原位置て固結さゼ＾
りあるいはヘドロ等の軟弱な土を同化させる同化材とし
ては、通常セメント（主としてポルトランドセメント）
が用いられている。

しかしながら対象となる土が非常に高含水比でおり、ま
た有機物や特殊な粘土鉱物等を含んでいる窺め、セメン
トの硬化が遅延したり硬化しｆＣ固結強度が弱いという
欠点がわる。

一方、水さいスラグは硬化した場合、セメントと同等も
しくはそれ以上の固結強度を示すが従来技術の処方では
セメント以上に硬化の影舎が大であるという欠点がある
。

一般に水さいスラグは高炉スラグを溶融状′態から水”
で急冷したいわゆる水さいを微粉砕しπもので、大部分
がガラス性物質で不安定な状態であり、アルカリ剤の刺
激によって硬化する。

すなわちセメントや苛性ソーダ等のアルカリ剤の刺激材
により凝結及び硬化の灰石を起す潜在水、硬性を持って
おり、既にセメントと水さいスラグを組合せ友ものが高
炉セメントとして市販されているのは周知の通りである
。

水さいスラグにセメント、石灰、苛性ソーダ、水ガラス
又は炭酸ソーダなどの溶解性のアルカリ剤を単独で加え
た場合の水さいスラグの水硬性は、高含水比で有機物や
特殊な粘土鉱物を含有した土の存在下では阻害され全く
硬化しなかつ＊り、あるいは硬化が非常に遅延されると
いう致命的な欠点がある。

本発明は、製鉄時の副産物として多量産出しており、そ
の有効利用が望まれている水さいスラグを主材とした地
１１改良及び固化剤を提案するものである。すなわち従
来技術である水さいスラグを主材としこれにアルカリ刺
激剤の１ｍを組合せ友硬化材は軟弱な土を有効に固結（
水硬性発現）あるいは同化処理することはできないとい
う欠点を有しているが、発明者はこれらの欠点を除去す
べく研究（実験）を行つ友結果、ＩＩＷＩ性アルカリ剤
であるセメントと可溶性アルカリ剤である水ガラスとい
う異なる２種のアルカリ刺激剤を併用して水さいスラグ
に添加する仁とにより水さいスラグの水硬性を刺激し軟
弱な土と混合してもセメントより早期に硬化することが
でき、しかも固結が大である新規な同化剤會開発し、本
頼明を完成させた。

本発明者は、アルカリ刺激剤のり）ちで、水に溶解する
と（：ａ（ＯＨ）鵞となる化合物を含有する物質である
セメントと水ガラスとを組合せた場合にのみ１．水さい
スラグの水硬性を顕著に刺激させる効果かめ９、従って
軟弱な土の存在にかかわらず早期にしかも高強度が得ら
れることをつきとめた。

一方、可溶性アルカリ剤である苛性ソーダや炭酸ソーダ
をセメントと併用しても効果は全く認められないことも
判明した。すなわち、本発明によれば、軟弱な土に混在
する有機物、特殊な粘土鉱物等による水さいスラグの水
硬性発現の阻害をセメント（アルカリ刺激剤として作用
する）と水ガラスとの相乗効果により初めて回避又は克
服することができた。

本発明で用いる水ガラスはどのような−ものでもよいが
、好ましいのはＪＩＳ　３号品のモル比３．０以上の水
ガラスが望ましい。

本発明で水さいスラグに添加できるセメント・の添加量
、すなわち水さいスラグに対するセメント置換皐は、７
〜５ＯＮ、好ましくは軟弱な土の性質にもよるが１０〜
３５Ｘ程度であ□る。

又、本発明組成物中の水ガラス量は水さいスラグとセメ
ントを加えた重量に対して、ＳｔＯ！重量換算で、０．
５〜６Ｘ程度、好ましくは土の性質にもよるが１〜３Ｘ
前後である。

又、本発明により軟弱地盤を原位置で同一させる場合は
、グラウトとして用いるが、この配合方法は通常のセメ
ント懸濁液と同じようにミキサー内に水、水さいスラグ
、セメント、水ガラスを加えて良く攪拌して１台のポン
プで圧送する１ショット方式で行うことになる。

すなわち、本発明では水ガラスを使用するが、その量も
少なく通常のセメントの添加剤と同じような使い方をす
る。したがって、一般に行なわれている水ガラスを主材
とした薬液のようにグル化時間を利用したものとは全く
異なり、本発明で用いるグラウト材はグル化能力を有し
ていない。

以下、本発明を実施例を挙げて詳しく説明する。

実験に用いた水さいスラグは＃！１セメント（株）製「
セラメント」、セメントは普通ポルトランドセメント、
水ガラスはＪＩＳ　３号品（ｓＬＯ，：２８．５重量％
）ｔ−用いた。

実数に用いた軟弱な土は下記の４種である。

同、実験に用いる試料として、上記ＯＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの土に水を加えて、含水比を夫々声０５（Ａ
ｔ、３１５　（Ｂ）及び３３０　（Ｃ１に調整した。

又、水ガラスとしては、ＪＩＳａ号品水ガラス原液９　
Ｑ　ｃｃに水１００　ｅｅを添加した稀釈水ガラスを用
いた。

実施例−１ 以下の表−１の配合により、軟弱な土を固化させた。

実施例−１に示すように軟弱な土に水さいスラグとアル
カリ刺激剤であるセメントを加え友場合、硬化は遅延さ
れ、特にセメントが少い程その影響が大である。このよ
うな従来技術の水さいスラグとセメン）の組合せに対し
、本発明でに、更に水ガラスを加えることにエフ水さい
スラグの水硬性が顕著に刺激され、セメント単味以上に
硬化が促進されることが理解できる。しかし、セメント
の置換率が水さいスラグ重量の５Ｓ程度以下では、水ガ
ラスの添刀口による効果がみられない。

又、水ガラスの添加量は、＆０鵞換算で、水さいスラグ
とセメントを加え次重量の０．５〜６　Ｎｉ１Ｌ−９６
程度の範囲であり、その傾向は必ずしも水ガラス量が多
い程スラグの水硬性が大とはいえず、水硬性発現は軟弱
な土の種類や、スラグとセメントの置換率及び量に影響
される。

実施例−２ 実施例−１の実施例のうち代表的な土−入（１２） を用いた場合について、セメント単味（Ｎ［Ｌｌ）及び
本発明のスラグ＋セメント士水ガラス（随６）の組成物
の硬化の発現状態を確認するため、アスファルトの針入
度試験方法（ＪＩ８に２５３０−１９６１　）に準じて
質量１８０ｇ、光電角度１５°　の買入コーンを用いて
静的買入抵抗を測定した結果を図【ｔに示す。

これより、本発明による方法を用いればスラグの水硬性
が顕著に促進されることがはつきｖｉ！められる。

実施ｆ１−３ 軟弱な土−Ａを用いた固結強度を表−３に、土−Ｂ、Ｃ
，Ｄを用い友向結強度を表−４に示す。

（１３） （１５） 実施例−３に軟弱な土を用いた場合の固結強度を示すが
、セメント単味よりも水さいスラグの一部をセメントで
置換した硬化材に水ガラスを添加した本発明組成物を用
いた場合に得られる固結強度は初期強度並びに最終強度
が大幅に増強されていることがわかる。

以上述べたように軟弱な土、すなわち高含水比であり有
機物及び特殊な粘土鉱物を含有する土を地盤内の原位置
、あるいは移動した場所で固結（同化）する方法におい
て、セメントや従来技術である水さいスラグとセメント
を組合せた硬化材料の硬化発現遅延現象や固結強度の低
下等の欠点を除去すべき方法として、本発明は水さいス
ラグの一部をアルカリ剰激剤であるセメントで置換した
硬化材に水ガラスを添加して、水さいスラグの水硬性を
顕著に刺激させるきわめて有効な同化方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

添附の図面は、従来法によるセメント単味及びセメント
とスラグを組合せた固化剤並びに本発明による同化剤を
用いて軟弱な土を固化させた場合の硬化の発現状！１を
示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水さいスラグを主材とし、これにセメントと水ガ
   ラスとを添加することを特徴とする土ｖｊｋ固化剤
2. （２）水さいスラグ９０〜６５重量九とセメント１０〜
   ３５重量九とから成る混合物と水ガラスとから成ること
   ｔ−特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の土壌
   固化剤。
3. （３）水ガラスの添加量が、８４０　＊換算で、水さい
   スラグ重量とセメント重量との合計重量の０．１５〜６
   重量％の範囲内で多ることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項に記載の土壌同化剤。