JPH01264944A - 軽量充填材の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、宅地造成、道路等盛土、裏込、地盤沈下対策
充填、空洞充填等の工事において、材料的に、軽量性、
地山並の強度の発現性および高度の施工性が要求される
部分に使用する軽量充填材を、土、固化材、水および起
泡剤による気泡を材料として、効率よく製造する方法に
関するものである。そして、本発明の軽量充填材は、流
動性、固化性、軽量性および均質性を備えたもので、施
工性においても優れており、締固めが不要であることは
もちろんのこと、狭い隙間も十分にゆきわたることがで
きる。

〈従来の技術〉 従来この様な充填材は、市販の粉体粘土を材料とし、一
つの方法においては、撹拌機容器中にまず水と起泡剤を
投入し、撹拌によって起泡し、次に粉体粘土およびセメ
ントを投入し、撹拌混合を行なうことによって製造され
た。他の一つの方法においては、粉体粘土、セメントお
よび水を混合して、撹拌機の外部において起泡器によっ
て作った気泡をホースで撹拌機容器中に導き、所定量吐
出混入させることによって製造された。起泡器によって
作られ吐出した微細でかつ均等な気泡の集まりは、クリ
ーム状を呈する。また、この気泡膜は強いため外力が作
用しても、消泡しにくいという特性を持つ。

これらの従来の製造方法において使用される撹拌機は、
撹拌軸の回転数が、１００〜３５０ｒｐｍというように
比較的高速ではあるが、回転方向が一方向のものである
。この様な一方向回転の撹拌機の場合、撹拌時の混合物
の容器内における流れが深さ方向にほぼ一方向に一様と
なる。それにより、容器底部から起泡器によって作られ
た気泡を吐出しても、気泡が極端に軽いことから、クリ
ーム状の気泡のかたまりが、混合物と同じ速度で共回り
しながら、撹拌翼との衝突も殆どないまます早（浮上し
てしまい、気泡が分散して混入されにくい。クリーム状
の気泡のかたまりが浮上してしまうと、気泡が分散して
下部まで混入されることが難しくなる。こうして製造さ
れた軽量充填材は、気泡の分散状態の不均質性により、
品質のバラツキが相当大きくなる。

また、このような一方向回転の撹拌機では、自然状態の
粘性上は、そのまま材料として用いることが、解こう能
率が悪いために難しい。つまり、一方向回転式の撹拌機
の場合、土塊が撹拌軸の回転速度と同等の回転速度で回
転する共回りが起きてしまい、撹拌翼との衝突による土
塊の細分化が短時間で行なわれない。従って、この場合
には、材料不分離性、均質性、強度発現性、ポンプ圧送
性等、品質的、施工的に十分満足な充填材は効率的に得
られ難い。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、前記事情に鑑み、材料として自然状態の
粘性土の利用も可能にし、気泡を効率よく均質に混入し
て、高い品質の軽量充填材を効率的に製造することを目
的として、鋭意検討を行なった。自然状態の粘性土の利
用を考えたのは、それの持つ高い保水性、同化材との反
応性により、より優れた性状の軽量充填材がより低いコ
ストにて得られるという粉体粘土に対する優位性による
。

〈問題を解決するための手段〉 検討の結果、特殊な撹拌機に特殊な気泡吐出装置を組み
合わせた撹拌装置を用いて材料を混合することにより、
上記問題点を解決し得ることを見出し、かかる知見に基
づいて本発明を達成した。

すなわち、本発明は、往復回転式撹拌機と気泡吐出装置
を組み合わせた撹拌装置を用いて、土、同化材、水およ
び起泡剤により作られた気泡とからなる材料を撹拌混合
することにより、高度に均質で流動性かつ固化性を有す
る軽質材を効率よく得ることを特徴とする軽量充填材の
製造法である。

例えば容器底部に円形に気泡吐出管を配置した往復回転
式撹拌機によって軽量充填材を製造する方法で、まず土
と水と固化材を混合撹拌することにより、高度に均質で
分散した混合物を造り、さらにすばやく気泡を均質分散
して、混入させ、短時間で高品質な軽量充填材を製造し
供給することができる。

本発明において、往復回転式撹拌機とは、断面形状が好
ましくは三角形の撹拌翼を有し、撹拌軸が一方向回転す
るのではなく、例えばＡ回転毎に反転し、撹拌効率が高
められる装置である。三角形断面の撹拌翼を持つ往復回
転式撹拌機の往復回転により、混合物は容器内において
、深さ方向に一様となる流れではなく、深さ方向に対流
を引き起こし、反転ごとに撹拌翼が混合物を切ることに
より乱流も発生する。撹拌翼と土塊及び塊状気泡は撹拌
により、衝突を繰り返し、更に乱流の作用も重なって、
細分化、微細化が進むことになる。

く作　用〉 撹拌状態で、起泡剤によって造られた気泡を撹拌機容器
底部の円形気泡吐出管の多数の吐出孔から分散して所定
量吐出させると、気泡が塊状となって一気に浮上してし
まうことはない。混合物の対流に乗った気泡は、撹拌翼
との衝突を繰り返し細分化され、乱流の作用により、更
に微細化が進み、独立気泡となって混合物の中で安定し
た状態となって均等に存在する。こうして、安定した独
立気泡を持つ軽量充填材が効率よく製造される。

往復回転式撹拌機と気泡吐出装置の組み合わせによる撹
拌装置を用いる本発明は、以下のような特長を有する。

（イ）独立気泡を均等に含む均質な軽量充填材が効率よ
く製造される。

（ロ）自然状態の粘性土をそのまま材料として用いても
、高度に分散した均質な軽量充填材が効率的に製造され
る。

〈実施例〉 次に、実施例により本発明をさらに具体的に図面に基づ
いて説明する。

実施例 第１図は、往復回転式撹拌機Ｂと気泡吐出装置Ｃの組み
合わせによる撹拌装置への一例の概要を示す。また、第
２図は、上記撹拌ｉＢの容器４中における、下方より見
た気泡吐出管７の配置を示す平面図である。

第１図に示す様に、往復回転式撹拌機Ｂに、起泡器５及
び気泡吐出管７を取り付けた装置Ｃを使用して、容器４
中で、気泡を含む前の充填材０．４ｍ′分として、自然
状態の関東ローム１８０ｋｇ、水５３０Ｉ！およびセメ
ント系固化材「タフロック」１２０　ｋｇを２００サイ
クル／分にて３分間混合し、起泡剤（ニスコートＫ）１
３１ｋｇにより１００１の気泡を起泡器５によってコン
プレッサー１２よりの圧縮空気を利用して発生させ、気
泡導入管６、気泡吐出管７に導き、気泡吐出孔８から吐
出し、分散吐出した気泡９を２分間さらに混合し、均質
な軽量充填材１０を０．５ｍ製造した。この様にして製
造された軽量充填材１０を、第３図に示す様な、地盤沈
下によって頭部露出した抗１５まわりのコンクリート基
礎１６下の空洞１４に充填した。充填した軽量充填材は
、ブリージングがなく、平均値で単位体積重量１．０ｇ
／ｃｎｌ、ｐロート流下時間１０秒、材令２８日におけ
る一軸圧縮強度１．２　ｋｇ　ｆ　／　ｃｄであった。

往復回転式撹拌機Ｂは、三角形断面３の撹拌翼２を上部
に左右２枚（断面逆３角形）、下部に前後左右４枚（断
面３角形）計６枚を、撹拌軸１に取り付けた構造であり
、第１図に示す様な配置とした。Ａ回転毎に反転し、上
下への対流１１及び乱流が強力に引き起こされ、短時間
で自然状態ロームの解こうと気泡の独立分散混入が可能
であった。

軽量充填材の１０鰭フルイ残分は、投入上世に対して８
％、撹拌機容器４内より採ったサンプルの単位体積重量
の変動係数は７％、−軸圧縮強度の変動係数は１０％で
あった。固化サンプルを割って断面組織を観察すると、
微細な独立気泡が均等に散在していることが認められ、
気泡の偏在は認められなかった。

なお、土の性状は次の通りであった。

砂分　　　　１１．７％ シルト分　　　　　　　　　６９．６％粘土分　　　　
　　　　　１８．７％ 比重　　　　　２．７１１ 含水比　　　　　　　　１１１．１％ 単位体積重量　　　　　　　１．４２４　ｔ／イ〈発明
の効果〉 本発明によれば、前述したように、粉体粘土以外にも自
然状態の粘性土を有効に利用して、埋戻し、裏込、空洞
充填等に使用できる性状の優れた軽量充填材を効率よく
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、往復回転式撹拌機と気泡吐出装置を組み合わ
せ撹拌装置の一例の概要を示す。 第２図は、下方より見た気泡吐出管の配置平面図の概略
を示す。また、第３図は、地盤沈下によって生じた支持
杭露出頭部の空洞部への利用の状態を示す。 Ａ　撹拌装置　　　　　　８　気泡吐出孔Ｂ　往復回転
式撹拌機　　９　吐出気泡Ｃ気泡吐出装置　　　　１０
　　軽量充填材１　撹拌軸　　　　　　　１１　　対流
２　撹拌翼　　　　　　　１２　　コンプレッサー３　
撹拌翼断面形状　　　１３　　起泡剤４　容器　　　　
　　　　１４　　空洞５　起泡機　　　　　　　１５　
　抗 ６　気泡導入管　　　　　１６　　コンクリート基礎７
　気泡吐出管　　　　　１７　　地盤面特許出願人　住
友セメント株式会社 （ほか１名） 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 往復回転式撹拌機と気泡吐出装置を組み合わせた撹拌装
   置を用いて、土、固化材、水および起泡剤により作られ
   た気泡とからなる材料を撹拌混合することにより、高度
   に均質で流動性かつ固化性を有する軽質材を効率よく得
   ることを特徴とする軽量充填材の製造方法。