JP4043763B2

JP4043763B2 - 土壌固化剤

Info

Publication number: JP4043763B2
Application number: JP2001344542A
Authority: JP
Inventors: 勝一国松; 豊松田
Original assignee: 松田技研工業株式会社
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: JP2003147359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設現場からの発生土のような水分を多量に含有する土壌を、植物の生育に支障のないｐＨ範囲で固化させるために使用される土壌固化剤に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えばシールド工法、地中連続壁工法、浚渫工法、表層および深層地盤改良工法、宅地造成工事等の建設現場からの発生土のような土壌は水分を多量に含み流動性があり、そのまゝでは運搬輸送が困難である。そこでこのような水分を多量に含み流動性がある土壌は土壌固化剤を添加して固化させた上で運搬輸送を行う方法が採られている。
【０００３】
【従来の技術】
従来、このような土壌を固化するために使用する土壌固化剤としては、セメント系固化剤、生石灰系固化剤、石膏系固化剤、有機高分子系凝集剤、吸水性樹脂等が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
セメント系固化剤や生石灰系固化剤は、固化土壌からアルカリが溶出して埋立てた時植物生育に悪影響を起こすと云う問題点がある。石膏系固化剤はこのようなアルカリ公害の恐れがなく、また短時間で固化するので多用されている固化剤であるが、耐水性に劣るために固化土壌が水と接触すると崩壊を起こしてしまい、また土壌に有機物が含まれている場合には固化不良を起こし、固化させるためには多量の添加が必要になると云う問題点がある。
有機高分子系凝集剤や吸水性樹脂も耐水性に劣り、固化土壌が水に接触すると崩壊を起こし易いと云う問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、半水石膏１００重量部に、リン酸および／またはその塩類２〜５０重量部と、軽焼酸化マグネシウムを３〜５０重量部を添加した土壌固化剤および前記土壌固化剤に更にポリアクリル酸および／またはその塩類を上記リン酸および／またはその塩類と、上記ポリアクリル酸および／またはその塩類との合計が上記半水石膏１００重量部に対して２〜５０重量部になるように添加した土壌固化剤を提供するものである。
【０００６】
【作用】
石膏系固化剤である半水石膏は、土壌を植物の生育に差支えないｐＨ範囲で固化させる。しかし半水石膏が耐水性に劣るのは、半水石膏の水に対する溶解度が大きいためと考えられる。リン酸および／またはその塩類、炭酸塩類、ポリアクリル酸および／またはその塩類は、半水石膏が水と接触した場合に溶出するカルシウムイオンと直ちに反応して不溶性のカルシウム塩を生成する。
有機物を多く含む土壌に対しては、上記土壌固化剤に更に有機物の固化性に優れている軽焼酸化マグネシウムを添加する。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前記したように、本発明では半水石膏が水に接触することによって溶出するカルシウムイオンと反応して不溶性塩を生成する試薬として、リン酸および／またはその塩類、炭酸塩類、そしてポリアクリル酸および／またはその塩類が使用される。
【０００８】
上記リン酸あるいはその塩類としては、リン酸、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等のリン酸の一価金属塩類、リン酸のアンモニウム塩、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のピロリン酸の一価金属塩類、ピロリン酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム等のヘキサメタリン酸の一価金属塩類、過リン酸石灰、重過リン酸石灰等の水溶性リン酸塩類が例示される。
【０００９】
炭酸塩類としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム塩等の炭酸の一価金属塩、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸アンモニウム等の重炭酸の一価金属塩、エチレンカーボネート等の水と反応して炭酸ガスを発生する炭酸塩類が例示される。
【００１０】
ポリアクリル酸あるいはポリアクリル酸塩類としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム等のポリアクリル酸の一価金属塩類、ポリアクリル酸アンモニウム等が例示される。
【００１１】
本発明にあっては、更に土壌、特に有機物を多く含む土壌に対して優れた固化性を有する軽焼酸化マグネシウムを添加する。
【００１２】
本発明にあっては、半水石膏１００重量部に対して、上記リン酸および／またはその塩類を２〜５０重量部となるよう添加し、更に軽焼酸化マグネシウムを３〜５０重量部添加する。また、ポリアクリル酸および／またはその塩類を添加する場合には、上記リン酸および／またはその塩類と、上記ポリアクリル酸および／またはその塩類との合計が上記半水石膏１００重量部に対して２〜５０重量部になるように添加する。
【００１３】
添加方法としては、上記各成分を全部混合し、該混合物を土壌に添加してもよいし、各成分毎に、あるいはいづれか二種以上を組み合わせて分割して添加してもよい。
【００１４】
本発明の土壌固化剤の土壌に対する添加量は、含水量が高くあるいは有機物を多く含む土壌に対しては多量にする必要があり、一般的には土壌１ｍ³に対して８０kg〜３００kg程度添加される。
【００１５】
〔実施例１〕
含水比４６．９％、含土率６８．０％、、強熱減量２％、土壌ｐＨ６．３のシルト質土壌（密度１．６８６g/cm³、シルト分６２％、粘土分３８％）１ｍ³に表１に示した組成の土壌固化剤を１００kg（１０Ｗ／Ｖ％）と２００kg（２０Ｗ／Ｖ％）添加しホバート型ミキサーで３分間混練後、型枠に充填し、２０℃の室温にて２４時間気中養生して固化させた後、該固化土壌の一軸圧縮強度および該固化土壌を１０倍量の水中に投入し、２４時間後の該固化土壌の崩壊状態を目視により観察し、更に該固化土壌の浸漬水のｐＨ値を測定した。結果を表２に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
固化剤１（半水石膏のみ）では水中に投入した場合、固化剤の添加量が１０Ｗ／Ｖ％の場合は２４時間でスラリー状となり、２０Ｗ／Ｖ％の場合も２４時間で殆ど崩壊していた。
シルト質土壌では固化剤２を１０Ｗ／Ｖ％添加した場合には固化土壌は崩壊するが、これにポリアクリル酸１重量部を添加すれば、１０Ｗ／Ｖ％添加でも固化土壌は崩壊しなくなる。
【００１９】
〔実施例２〕
実施例１の同一土壌に水を添加して作泥した含水比５２．８％、含土率６５．４％の土壌１ｍ³に実施例１に記載の固化剤３を２００kg（２０Ｗ／Ｖ％）添加し、ホバート型ミキサーで３分間混練後、型枠に充填し、２０℃の室温の下で３０分、１時間、３時間、７時間、２４時間固化させ、含水比の差による固化土壌の一軸圧縮強度の経時変化を測定した。結果を表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
表３の結果を見ると含水比５２．８％の高含水土壌であっても、固化時間２４時間後には水中投入しても崩壊しないような強度になる。
【００２２】
〔実施例３〕
含水比１５０％、含土率４０％、強熱減量２２．８％、土壌ｐＨ６．１の有機質粘土（砂分１７．４％、シルト分３６．６％、粘土４６．０％、密度１．３２１g/cm³）１ｍ³に実施例１の土壌固化剤１〜４を１００kg（１０Ｗ／Ｖ％）と２００kg（２０Ｗ／Ｖ％）添加しホバート型ミキサーで３分間混練後、型枠に充填し、２０℃の室温にて２４時間気中養生して固化させた後、該固化土壌の一軸圧縮強度および該固化土壌を１０倍量の水中に投入し、２４時間後の該固化土壌の崩壊状態を目視により観察し、更に該固化土壌の浸漬水のｐＨ値を測定した。結果を表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
上記測定結果を見ると、有機質を含む土壌に対して軽焼酸化マグネシウムの添加は有効であった。特に軽焼酸化マグネシウムを１５重量部を添加した固化剤４は１０Ｗ／Ｖ％の添加量でも固化土壌は一軸圧縮強度が５０KN／ｍ²あり、崩壊しなくなる。
【００２５】
〔実施例４〕
実施例３の土壌とこれに水を加えて作泥した含水比１７０．２％、含土率３７．０％、密度１．２８７g/cm³の土壌１ｍ³に対し実施例１の固化剤４を２００kg（２０Ｗ／Ｖ％）添加しホバート型ミキサーで３分間混練後、型枠に充填し、２０℃の室温の下で３０分、１時間、３時間、７時間、２４時間固化させ、含水比の差による固化土壌の一軸圧縮強度の経時変化を測定した。結果を表５に示す。
【００２６】
【表５】
【００２７】
表５の結果を見ると含水比１５０％以上の高含水土壌であっても、固化時間１〜３時間には水中投入しても崩壊しないような強度となった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の土壌固化剤は、土壌を植物の生長に支障のない範囲のｐＨで固化させることが出来、また固化物は耐水性があり水と接触しても崩壊しにくい。

Claims

半水石膏１００重量部に、リン酸および／またはその塩類２〜５０重量部と、軽焼酸化マグネシウムを３〜５０重量部を添加したことを特徴とする土壌固化剤。
請求項１に記載の土壌固化剤に更にポリアクリル酸および／またはその塩類を上記リン酸および／またはその塩類と、上記ポリアクリル酸および／またはその塩類との合計が上記半水石膏１００重量部に対して２〜５０重量部になるように添加したことを特徴とする土壌固化剤。