JPH03185091A

JPH03185091A - 高有機質土用の固化材

Info

Publication number: JPH03185091A
Application number: JP1322547A
Authority: JP
Inventors: Isamu Wakabayashi; 勇若林
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-08-13

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】［ｓ、業Ｅの利用分野］本発明は、高有機買上用の固化材に関する。更に、詳し
くは、ビート等の高い含Ｊｆ率で有機質を含む超軟弱地
盤用の−Ｅ質安定材即ら固化材に関Ｉ゛る。

［従来の技術及び発明が解決しようとｒる問題点］軟弱
地盤改良用としての固化材は、関東【１−ム質上壌には
生石灰系固化材、粘性し、シルト、砂質土壌にはセメン
ト系固化材が主として用いられている。

そして、本発明の対象とする土であるビート等の高有機
質しは、上記の生石灰系やセメント系固化材の水和反応
を遅延又は阻害するフミン酸等を含有するために、これ
らの固化材を使用しても強度の発現性が悪く、固化材の
添加量は大量に必要であった。そこで、この高有機質含
有の土のための固化材が、各方面で研究され、その代表
として、アライン系焼成物（３ＣａＯ３Ａ１ｍ０ｓＣａ
ＳＯａ　’）を主成分と４−る特殊セメント系同化材が
開発され使用されている。

然し乍ら、この特殊セメント系固化材の組成物であるア
ライン系焼成物は、高温焼成により合成し、達成される
ものであり、必然的に高価な材料とならざるを得ない０
次に、施工面について、検討すると、通常の乾式１法と
共に、改良Ｉ゛る地盤の深度が深い、所謂、深層混合工
法を行なう場合や、表層改良においても、超軟嘴地盤の
改良については湿式１法を採用することが多く、また、
住ｔの密集する市街区域で発塵防止の目的で湿式１法を
採用゛Ｉることもある。このような場合、特殊セメント
系固化材の組成物であるアライン系焼成物は、水の存在
下で急結硬化性を保Ｍするために、１−壌との混合中に
ゲル化を生じ、作業性の悪化や混合不可能の状態となる
ために、凝結遅延用を添加Ｉ゛る必要があり、その添加
積の設定等の非常に焔雑な操作を必要とし、また配合ミ
ス等によるスラリー装入装置内での固結によるトラブル
を起こ一′等の問題がある。

また、ボルトランドセメントクリンカ−５高炉木枠、石
骨を混合した後に、超微粒子−に粉砕したものを用いる
ことが、特開昭６３−１９９２８３号に開端されでいる
が、これは、混合物全体を超微粒子まで粉砕しな（Ｙれ
ばならないために、−１スト的に不利なものＣある。

このような従来の特殊ヒメント系固化材の課題である安
価な材料と安定した作業性の維持などの改擲を目的とし
て、本発明者らは鋭意研究を行なった結果、安価で安定
した高市機質Ｅ用の固化箒を提供することが可能になっ
た。

本発明は、高価なアライン鉱物等を用いることなく、ボ
ルトランドセメントを用いることにより、前述のように
、安定して、安価な高有機質土用の固化材を提供するこ
とを目的にする。

［問題点を解決するための手段］本発明の要旨とするものは、ボルトランドセメント２５
〜４５重量％、夏型無水石膏１０〜３０ｆｆｉ１％と、
その他の硫酸塩粉末０．５〜５．０重積％及び比表面積
（プレーン値）５０００重ｗｈ”／　ｇ以しに粉砕された高炉スラブ粉
末２５〜５５重量％の配合範囲内で混合したことを特徴
と４゛る高有機質り用の固化材である。

本発明に使用するボルトランドセメントは、袴通ボルト
ランドセメント、ｖ強杵通ボルトランドセメント、−・
般軟弱上用固化材の中から１種又は数種を組合わけて、
用いるが、特に、早期硬化等の性能が要求される場合に
は、Ｖ強普通ボルトランドセメントを使用することが好
適である。

これらのボルトランドセメントの混合割合は、２５〜４
５重量％の範囲であり、２５重重礒未満では、強度発現
が極めて遅延φるために好ましくなく、４５重量％を超
えると、ニドリンガイトの生成量が、減少するために好
ましくない、また、３０重量％〜４０虫穢％の範囲が特
に好適である。

更に、本発明の固化材に用いる夏型無水石膏は、天然或
いは醐産二水石膏を焼成して得られる夏型無水石膏等、
特に、限定する必要がなく、使用でき、その混合値は、
１０〜３０ｆｌｌｉ％のｍｌ７１である。ＩＯ重社％未
満及び３０重量％を超えると、−ｒ、トリンガイトの生
成量が、減少するため、好ましくない、１５〜２５重量
％の範囲が、特に好適である。

次に、本発明の固化材に使用する石膏以外の他の硫酸塩
粉末は、硫酸ナトリウｌ５、硫酸カリウドの中から１種
類選択し、その混合！覆は、０．５〜５．０重睦％の範
囲にある。０．５重酸％未満及び５．０重に％を超える
範囲では、強度発現が低ド１−るために好ましくない、
更に、特に、１．０〜３．０ｆｆｉｆｆ１％の範囲が好
適である。

次に、高炉スラグ社、粉末度即ち比表面積板５０００　
ａｍ”／　１未満では、初期強度が低いため、好ましく
なく、１５０００ｃｍ”／　ｇを超えると、ゲル化時間
の短縮化及び製造コストの極端なＬ昇によって、■：業
的に成立しないために、５０００〜１５０００重ｇｍ”
／　ｇの範囲が特に好適である。

り４、−の高炉スジ≠粉末の混合割合は、２５〜５５重驕％
の範囲にある。２５重量％未満では、エトリンガイトの
生Ｊｊｌが、減少するために好ましくなく、５５重量％
を超える範囲では、初期強度発現が不良になり、好まし
くない、史に、好適には、３０〜５０重蟻％の範囲であ
る。

［作用］このように比表面積５０００ｃｓ＊”／　ｇ　ｕ　ｈの
高置炉スシグ粉砕と石膏以外の硫酸塩粉末をボルトランドセ
メント、夏型無水石膏に添加混合するだけで、アライン
系焼成物を用いた特殊ヒメント系固化材と同等或いはそ
れ以りの性能を示す理由は、断定することは出来ないが
、５０００　ｃｙａ”／　ｇ以にの微粉末高炉スラグは
、水やアルカリ刺激剤との接触面積が増加ｆることによ
り、水利反応が早まるために、早強性を示すものと考え
られ、また、」、トリンガイトの生成は、アライン系焼
成物を用いた場合には、硫酸根及び水の存在ｆで直接Ｊ
、ト・リンガイトが生成するのに対して、本発明の固化
材では、石膏以外の硫酸塩粉末の存在ドで、高炉スラグ
から溶出したアルミニウム源、セメントから供給される
カルシラＡ　ｍ　、石膏からのＳＯ８源が反応してエト
リンガイトが生成する。

即ち、溶出、反応の２段階にて生成するためと考えられ
る。

本発明の高有機質−に川の固化材は、史に、超高含水比
ヘト［Ｔ、ベントナイト廃泥水用固化材としても、好適
である。

次に、本発明による高有機質土用の同化材について説明
するが、本発明は、次の実施例に限定されるものではな
い。

［実施例１〜４］実施例１（比較例）として、ボルトランドセメント４０
重量％、４０００ｃｍ”７ｇに粉砕した高炉スラグ４０
重量％、夏型無水石膏１８重量％及び硫酸カリウム２ｆ
ｆｉ量％、実施例２として、ポルトランドセファ１４０重峻％、１
００００ｃｍ”／　ｇに粉砕分級した高炉スラグ４０重
量％、夏型無水石膏１８重量％及び硫酸カリウム２重量
％、実施例３として、ボルトランドセメント４０１Ｊ駿％、
１４０００重ｍ”／　ｇに粉砕分級した高炉スラブ４０
重敞％、夏型無水石膏１８＠歇％及び硫酸カリウム２重
機％、実施例４（比較例）として、ポルトランドセファ１５０
重掖％、４０００ｃｍ”７ｇに粉砕した高炉スジ１２２
重敞％、夏型無水石膏１８重量％及びアライン系焼成物
１０重量％（従って、実施例４は、比較例である）の配
合比で混合したものを、各々、水と等量で混合し、固化
材ミルクとした後の時間経過と共に、Ｊロート流下時間
を測定した結果を第１表に示ｔ。

場合には、３時間経過後も、粘性の増加はほとんど見ら
れず、比表面積１００００ｃｍ”／　ｇ及び１４０００
ｃｍ”／　ｇを用いた実施例２及び３の場合も、若「の
粘性の増加に留まる娠−・方、アライン系焼成物を用い
た実施例４（比較例）の場合は、３０分間経過後には、
流動性を失うことが分かる。

次に、埼Ｉミ県産の高４ｉｊａ質しく含水比８３．５重
量％、イｆ機物含イｒｈｔ７　ｓ　、　５！ｉ％）の同
化試験を行なった。

先Ｉ゛、従来の芥種固化材を用いた固化試験の結果を示
４°。

即ち、各種固化材をＬ記の七に添加駿２５０ｋｇ　／　
ｓ　”の割合で添加混合し、その後、材令２８１ｊでの
強度を測定した。その結果は、次の通りである。

即ち、生石灰では、−・軸圧縮強度（ｋｇｆ／ｃｍ”）
が、０　、２６　ｋｇｆ／ｃｓ”であった、そして、普
通ボルトランドセメントを固化材として用いた場合、強
度は、０　、５１　ｋｇｆ／ｃｍ”で、一般軟弱上用固
化材では、強度は、１　、４６　ｋｔｆ／ｃｍ”であり
、ボルトランドセメント４０重量％、高炉スラグ２２重
量％、硬石膏１８重量％及びアライン鉱物１０重量％の
組成物の固化材では、７　、８５　ｋｆ／ａｓ”であっ
た。

即ち、アライン系焼成物を用いた場合は、その他の場合
に比べ、非常に大きな固化強度が得られ、比較的大きな
改良効果が得られていることが示されでいる。

然し乍ら、これらの結果に対して、更に改良を試み、本
発明の組成の固化材について、固化強度、−軸圧縮強度
（材令２８日）　（ｋｇｆ／ｃｓ”　）を測定した。そ
れを以下の実施例５〜４３に示す。

【実施例５〜４３］第２表に示す一組成物配合の本発明による高有機質土用
固化材について、固化試験を行ない、その固化強度を第
２表に示す。

実施例５〜１３の測定結果については、夏型無水石膏、
硫酸カリウムの配合を一定にし、普通ボルトランドセメ
ントと高炉スラグの割合を変えた場合であり、その結果
から、ボルトランドセメント３０〜５０重量％、高炉ス
ラグは、比表面積４０００ｃｓｉ”／　ｇ、５０００ｃ
ｖａ”７　ｇともに３０〜５０重量％の範囲が高い強度
を示している。

実施例８．９．１３．１４．１５〜２０及び実施例２１
〜３０の測定結果については、ボルトランドセメント４
０重量％、高炉スラブ４０重量％の配合と、ボルトラン
ドセメント３０重量％、高炉スラグ５０重量％の配合に
ついて、高炉スラグの粉砕比表面積を変えた場合の固化
強度が示されている。

即ち、高炉スラブの比表面積の増加に伴って、固化強度
は、急激な増加を示しており、比表面積５０００　ａｍ
”／　ｇ以」二の高炉スラグ微粉末を適切な割合で用い
ることにより、普通ボルトランドセメントを用いた場合
に比較すると、１０〜３０倍程度の強度の向上が見られ
る。

実施例３１〜３７、実施例１５．３８〜３９の測定結果
を比較すると、夏型無水石膏は、１０〜３０重量％の範
囲が高強度を示し、実施例３６〜３９の測定結果より、
硫酸カリウム０．５〜５重量％の範囲が、高い固化強度
を示している。

次に、硫酸カリウムの代わりに、硫酸ナトリウムを用い
た実施例を実施例４０〜４３に示す。

この結果より、硫酸ナトリウムを用いた場合も、硫酸カ
リウムの場合と同様に、０．５〜５重量％の範囲が好適
な結果を示している。

従って、第２表において、実施例５．２１．２６．３１
，３５．３９及び４３は、比較例として示したものであ
る。

［発明の効果］本発明の高有機質土用の固化材は、次のような顕著な技
術的な効果が得られるものである。

第１に、生石灰、普通ボルトランドセメントのみで固化
する場合と比べて、１０〜３０倍の強度、そして、一般
の軟弱土用固化材に比べて、３〜１０倍の程度の強度を
得ることが可能である、また、アライン系鉱物による特
殊セメント系固化材を使用した場合に生じる、同化材ス
ラリーの短時間でのゲル化の現象を起こすことがない烏
有ｍ１Ｒｔ用の固化材を提供する。

第２に、更に、安価で安定した固化材を工業的な価値を
持って提供することができると同時に、工業的に生産に
適するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボルトランドセメント２５〜４５重量％、II型無
水石膏１０〜３０重量％と、その他の硫酸塩粉末０．５
〜５．０重量％及び比表面積（プレーン値）５０００ｃ
ｍ＾２／ｇ以上に粉砕された高炉スラグ粉末２５〜５５
重量％の配合範囲内で混合したことを特徴とする高有機
質土用の固化材。