JPH0124740B2 - - Google Patents

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JPH0124740B2
JPH0124740B2 JP6132280A JP6132280A JPH0124740B2 JP H0124740 B2 JPH0124740 B2 JP H0124740B2 JP 6132280 A JP6132280 A JP 6132280A JP 6132280 A JP6132280 A JP 6132280A JP H0124740 B2 JPH0124740 B2 JP H0124740B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mortar
dehydration
water
ratio
pile
Prior art date
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Expired
Application number
JP6132280A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56160359A (en
Inventor
Tooru Kawai
Takeji Okada
Makoto Nagatsuka
Junji Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP6132280A priority Critical patent/JPS56160359A/ja
Publication of JPS56160359A publication Critical patent/JPS56160359A/ja
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  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は地中に掘削した杭孔にモルタルを注
入し、そのモルタルの内に鉄筋かご、形鋼等を挿
入してつくる場所打ちモルタル杭の脱水固化速度
遅延方法に関するものである。 この種の杭は基礎杭あるいは柱列山留壁などと
して汎用されている。しかし砂地盤などの透水係
数の大きな地盤では、杭孔に注入したモルタル中
の水分が、周辺地盤へ吸水され、その結果、モル
タルが脱水固化して、鉄筋かごあるいは形鋼を所
定深度まで挿入することが不可能となる場合がた
びたび生じている。特に最近では、地下構造物の
巨大化に伴ない、長尺杭の施工が余儀なくされ、
上記脱大固化現象への対策が必要とされている。 従来の脱水固化についての対策としては、杭孔
壁の水密化があり、それは、オーガーにより杭孔
を掘削したのち、そのオーガーを利用して行うも
のであつた。この従来工法では、杭孔の掘削、モ
ルタルの注入、鉄筋かご等の挿入という作業以外
に、オーガーを操作しての脱水防止を、モルタル
の注入前にまたは注入を行いつつ実施しなければ
ならない。しかも脱水防止処理は、地盤の透水係
数によつて左右され、その作業も場所ごとに異な
るなどかなりの技術を要し、信頼性の高いモルタ
ル杭を造成するには、更に改良されなければなら
ないとされている。 上記従来手段における作業の困難性は、杭孔壁
そのものを人為的に不透水性にしようとすること
にある。したがつて従来手段よりもさらに作業性
にすぐれ、経済的で信頼性の高いモルタル杭を造
成するには、注入モルタルが、脱水固化速度が遅
くなおかつ所要の品質を保持していなければなら
ない。 この発明は流動化剤として知られた混和剤を、
モルタル中の水分の脱水速度を遅延する混和剤と
して用い、これによりモルタルの保水性を高め
て、周辺地盤の吸水による脱水固化を防止した場
所打ちモルタル杭を得んとするものである。 またこの発明は混和剤の添加によつて水とセメ
ント材との比を40%まで低減させても、フロー値
の調整により、通常のポンプによる圧送が可能で
あり、一般に使用されている「プレパクトモルタ
ル」と比較して材料費がことさら高くならず、さ
らにはモルタルの設計基準強度以上の強度を有す
る場所打ちモルタル杭を得んとするものである。 上記目的によるこの発明の特徴は、セメントに
フライアツシユを加えた結合材と、水及び砂と、
混和剤とからなるモルタルを透水係数の大きな地
盤の削孔中に充填し、そのモルタルに補強鋼材を
挿入して場所打ちモルタル杭を造成するにあた
り、上記モルタルの配合の重量比において、水と
結合材の比は40%以上とし、高分子芳香族炭化水
素スルホン酸を主剤とする混和剤と結合材の比は
0.6〜1.0%としてモルタルの脱水固化速度を遅延
させてなる場所打ちモルタル杭の脱水固化速度遅
延方法にある。 この発明によるモルタルの配合は、通常のプレ
パクトモルタルと比較して、材料費がほぼ同程
度、モルタルの設計基準強度 〓CK=300Kg/cm2
上及びポンプ圧送可能などの諸条件を考慮して行
うことが必要である。次表1は従来の「プレパク
トモルタル」と高分子芳香族炭化水素スルホン酸
またはその塩を含有する混和剤を使用するこの発
明に用いるモルタルとの試験練り結果を示すもの
である。即ち、配合例No.1〜13、16、17がこの発
明のモルタル例であり、配合例14、15が従来の
「プレパクトモルタル」例である。
【表】
【表】 上記配合例と試験練り結果から、練り上り直後
のフロー値は、水とセメント比W/(C+F)が
大きい程、砂結合材比S/(C+F)が大きい程
小さくなつている。 現場の施工条件を考慮すると、混和率は0.6〜
1.0が最も望ましい。 次に脱水速度は従来のプレパクトモルタルに比
較してかなり遅く、脱水終了時間で通常のものが
2分15〜20秒であるのに対してて、Ad/(C+
F)=0.6%ではW/(C+F)によらず4分45〜
5分30秒、0.8%ではW/(C+F)が減少する
に従い5分30秒から10分まで延びている。つまり
Ad/(C+F)=0.8%で混和剤を含む注入モル
タルでは、通常のプレパクトモルタルに比較して
同一量のフレツシユモルタルが脱水固化する時間
が約2.5〜4.5倍遅延するということである。 以上の結果から、W/(C+F)=40〜50%、
Ad/(C+F)=0.6〜1.0%の範囲では、混和率
が大きいほどモルタルの脱水速度が遅く、練り上
り直後のフロー値が小さく、しかもその後のフロ
ー値の変化が少ない傾向にあることが判明した。 一方、混和率の大きい方では、Ad/(C+F)
=1.0%の場合は、静止したモルタルで砂分の沈
降する分離現象が認められるが、0.6%、0.8%で
はそのような現象は認められない。以上のことか
ら、モルタルの分離を考慮するならば、混和剤の
最適正混和率はAd/(C+F)=0.8%となる。 次にモルタルを加水脱水して脱水速度を測定す
るとともに、通常のプレパクトモルタルとの脱水
性状を比較した結果を説明する。 表2は、この測定に用いたモルタルの配合例
で、表1から数例を抽出した。 試験装置としては、本発明者の開発によるモル
タル加圧脱水試験装置(特公昭61−1709号公報参
照)を使用した。 この試験装置は、有底の管体に給気管を有する
蓋体を気密に取付けた圧力容器を主体とし、管体
の下側部に設けたモルタル排出孔と底部との間
を、有孔基板の配設をもつて仮想地盤の成形スペ
ースとするとともに、仮想地盤上にて水平回転す
る切削翼を先端に備えた回転シヤフトを、上記蓋
体から管体内に貫通した構造よりなる。 またモルタルの脱水速度は、プレパクトモルタ
ル杭の施工中に、アースオーガの周囲に加圧脱水
の結果形成される厚さ3cm前後のモルタル脱水膜
に大きく影響されるものとのことから、試験装置
内に仮想地盤と厚さ3cmの脱水膜とを人工的に作
製し、これらの透水係数を測定したのち、対象と
なるフレツシユなモルタルを脱水膜の上に投入
し、このモルタルの脱水固化速度を脱水速度とし
て測定をなした。 上記透水係数の測定は、標準砂による底想地盤
の作製、仮想地盤の透水係数の測定、仮想地盤上
への注入モルタルの投入、モルタルの加圧脱水と
余剰モルタルの切削除去とによる脱水膜の作製、
脱水膜の透水係数の測定、なる手順にて行なわれ
る。 なおこの手順の詳細については、上記公報に記
載された具体例を参照されたい。 次に脱水速度の測定は、脱水膜上に投入したモ
ルタルを一定時間加圧して、モルタル中の水を脱
水膜を透して管体底部に脱水したのち、管体上方
からモルタル中に重り付の鉄筋棒を貫入して行な
う。 この鉄筋棒の貫入は一定時間ごとに行ない、時
間経過に伴なうモルタルの固化速度を貫入抵抗
(Pr=1Kg/cm2)及び鉄筋棒(4Kg/cm2)の高止
り量から測定した。この測定結果を第1図〜第3
図に示す。なお図中Pは第1図〜第3図に示す。
なお図中Pは加圧力である。
【表】 第1図にて明らかなように、脱水量の経時変化
は表2の配合例A、B、C、Sのいずれとも配合
とも、当然ながら加圧力が大きいほど脱水量が大
きくなつている。また配合A、B、Cでは配合S
に比較して脱水量が約1/4〜1/6と極端に少なくな
つている。例えば、加圧力P=5Kg/cm2、加圧時
間20分の場合、脱水量は配合A、Bで約1200cm3
配合Sでは約5000cm3、また加圧力P=2Kg/cm2
加圧時間40分の場合、脱水量は配合A、Bで約
600cm3、配合Sでは約3650cm3であり、脱水量の比
率はそれぞれ約1/4、1/6である。 第2図及び第3図は、貫入抵抗Pr=1及び4
Kg/cm2の鉄筋棒の高止り量により測定した脱水層
厚の経時変化を示すものであるが、これによれば
杭の周囲に生ずる脱水固化層厚は、配合A、B、
C、は配合Sの1/4〜1/15であり、また鉄筋棒の
貫入が困難となり始める脱水固化層厚(6cm)に
達するまでの時間は、第2図にて明らかなよう
に、配合Sにあつてはいずれの加圧力、P=2、
3、5においても10分以内であるが、配合A、
B、CではP=5で30分、P=3で45〜70分、P
=2では100分以上と遅延している。ここで加圧
力Pとは、削孔内のモルタルの自重と、モルタル
杭の周辺の地下水圧との圧力差であり、この加圧
力Pがモルタルに作用し、モルタルを脱水させ
る。またこの加圧力Pが大きい程、脱水固化した
層の形成が速くなる。通常の杭長の範囲では、こ
の加圧力はP=2〜5(Kg/cm2)である。このた
め配合A、B、Cでは配合Sに比べて補強鋼材の
挿入に時間的余裕が生ずることになる。また同一
固化層厚に達する時間は6〜10倍である。このよ
うな点からも、この発明による注入モルタルは、
上記通常のプレパクトモルタルに比較してかなり
脱水に対する抵抗性にすぐれていることになる
が、それは両者のセメント粒子の分散機構の相違
によるものと考えられる。つまり、イントルージ
ヨン・エイドの場合はリグニンスルホン酸塩を主
成分とした混和剤により、主に空気連行性により
減水効果を高めるが、セメントの分散効果はほと
んどないのい比較して、この発明の場合は高分子
芳香族炭化水素スルホン酸またはその塩、たとえ
ばナフタレンスルホン酸塩を主成分とした混和剤
による吸着作用により、セメント粒子の表面荷電
が高まり、セメント粒子間の相互反発力によつて
セメント粒子が分散し、流動化することによる。
その為、モルタルの脱水固化層は、間げき比が小
さく、つまり透水係数が小さくなり、脱水速度が
遅くなる。 以下この発明の効果を示すと、注入モルタル
は、脱水固化速度が遅く、流動性にすぐれてお
り、フロー値の経時変化が少ない。またフロー値
が16〜20秒であれば現有の施工機器の組合せによ
り場所打ちモルタル杭の施工は可能である。 さらにまた、杭体強度から判断して水セメント
比W/(C+F)=45%のモルタルで設計基準強
度 〓CK=300Kg/cm2(材令28日)及び 〓CK=390
Kg/cm2(材令91日)、水セメント比W/(C+F)
=40%で 〓CK=385Kg/cm2(材令28日)及び 〓
CK=500Kg/cm2(材令91日)程度が確保できる。
つまりこの発明を使用すれば、適正に挿入される
補強鋼材によつて、正規の抵抗モーメントを有す
る杭が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明に用いられるプレパクトモルタ
ルの試験結果を示すもので、第1図は脱水量と加
圧時間の関係を示す図、第2図及び第3図は加圧
時間と脱水固化層厚を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 セメントにフライアツシユを加えた結合材
    と、水及び砂と、混和剤とからなるモルタルを透
    水係数の大きな地盤の削孔中に充填し、補強鋼材
    を挿入して場所打ちモルタル杭を造成するにあた
    り、上記モルタルの配合を重量比において、水と
    結合材の比は40%以上とし、高分子芳香族炭化水
    素スルホン酸を主剤とする混和剤と結合材の比は
    0.6〜1.0%としてモルタルの脱水固化速度を遅延
    させてなることを特徴とする場所打ちモルタル杭
    の脱水固化速度遅延方法。
JP6132280A 1980-05-09 1980-05-09 Spot-piling mortar pile with delayed dehydrated solidification speed Granted JPS56160359A (en)

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JPS6424060A (en) * 1987-07-16 1989-01-26 Fujita Corp Method for preventing pressure dehydration of concrete
JP2002363978A (ja) * 2001-06-06 2002-12-18 East Japan Railway Co 混合攪拌により造成される場所打ち杭
CN106082901B (zh) * 2016-06-13 2018-08-07 河南大学 一种加固软弱地基的绿色混凝土预制桩及施工方法

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