JPH04166508A - 軽量化高流動性補強土およびその製造方法 - Google Patents
軽量化高流動性補強土およびその製造方法Info
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- JPH04166508A JPH04166508A JP29071290A JP29071290A JPH04166508A JP H04166508 A JPH04166508 A JP H04166508A JP 29071290 A JP29071290 A JP 29071290A JP 29071290 A JP29071290 A JP 29071290A JP H04166508 A JPH04166508 A JP H04166508A
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- soil
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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。
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、軟弱地盤の盛土または擁壁等の裏込め材料と
して用いるのに通し、また良好なバイブ搬送性を具えた
軽量化高流動性補強土およびその製造方法に関するもの
である。
して用いるのに通し、また良好なバイブ搬送性を具えた
軽量化高流動性補強土およびその製造方法に関するもの
である。
従来、掘削上等の土砂を利用して埋戻し充填または埋込
み充填を実施する際に、その土砂の流動性および充填性
を改善することによって、締固めを不必要にするのと同
時に、上載圧や土圧を減少させるため、軽量化高流動性
補強土が使用されている。
み充填を実施する際に、その土砂の流動性および充填性
を改善することによって、締固めを不必要にするのと同
時に、上載圧や土圧を減少させるため、軽量化高流動性
補強土が使用されている。
この軽量化高流動性補強土は、例えば特開昭６３−２３
３１１５号公報によれば、土砂に水と固化材を混合し、
さらに粒状発泡スチロール等の軽量材粒子あるいは発泡
剤または起泡材によって形成される気泡を投入した後、
これらの混合物を混合攪拌することによって製造される
。
３１１５号公報によれば、土砂に水と固化材を混合し、
さらに粒状発泡スチロール等の軽量材粒子あるいは発泡
剤または起泡材によって形成される気泡を投入した後、
これらの混合物を混合攪拌することによって製造される
。
土砂を軽量化させるために使用される気泡は、通常次の
二つの方法のうちのいずれかの方法を用いて形成させる
。その第一の方法は、水と反応してガスを発生させる起
泡材（発泡剤）、例えばアルミニウム粉末を、土砂、固
化材および水の混合物に混合して発泡させる方法である
。第二の方法は、界面活性剤を溶解した水と圧縮空気と
を発泡機に導入することにより気泡を発生させる方法で
ある。
二つの方法のうちのいずれかの方法を用いて形成させる
。その第一の方法は、水と反応してガスを発生させる起
泡材（発泡剤）、例えばアルミニウム粉末を、土砂、固
化材および水の混合物に混合して発泡させる方法である
。第二の方法は、界面活性剤を溶解した水と圧縮空気と
を発泡機に導入することにより気泡を発生させる方法で
ある。
しかしながら、上記粒状発泡スチロール等の軽量化粒子
を混合することによって土砂を軽量化し、かつそれに高
流動性を付与する方法は、粒状発泡スチロールが高価で
あるため実用的でない。一方、気泡の混入による軽量化
および高流動性の付与は、上記第一の方法、すなわちア
ルミニウム粉末のような起泡材を利用する方法による場
合、生しる気泡の量を制御する′ことが困難であるため
、通常、上記第二の方法を利用して実施されている。
を混合することによって土砂を軽量化し、かつそれに高
流動性を付与する方法は、粒状発泡スチロールが高価で
あるため実用的でない。一方、気泡の混入による軽量化
および高流動性の付与は、上記第一の方法、すなわちア
ルミニウム粉末のような起泡材を利用する方法による場
合、生しる気泡の量を制御する′ことが困難であるため
、通常、上記第二の方法を利用して実施されている。
この第二の方法において、界面活性剤として、例えば気
泡モルタルの製造等に用いられる動物蛋白質系起泡剤、
例えば第−化成産業株式会社製モツクリート（商標名）
を用いて製造される微細な気泡は、安定性が十分でなく
、かつ土砂、セメント系固化材および水の混合物に混合
される際に、破泡し易く、混合、攪拌または搬送の過程
において必ずしも十分な気泡保持性を発揮しないので、
この第二の方法も、軽量化高流動性補強土の製造に十分
適していない。
泡モルタルの製造等に用いられる動物蛋白質系起泡剤、
例えば第−化成産業株式会社製モツクリート（商標名）
を用いて製造される微細な気泡は、安定性が十分でなく
、かつ土砂、セメント系固化材および水の混合物に混合
される際に、破泡し易く、混合、攪拌または搬送の過程
において必ずしも十分な気泡保持性を発揮しないので、
この第二の方法も、軽量化高流動性補強土の製造に十分
適していない。
本発明者は、上記の問題に鑑みて上記第二の方法による
気泡の性質に及ぼす起泡材の影響について種々検討した
結果、 （１）形成される気泡の粒径が同一である場合、起泡材
の粘度が大きいほど気泡安定性が向上すること、 （２）単に動物蛋白質系起泡材のような界面活性剤のみ
を水に溶解して得られる粘度の低い起泡材から得られる
微細気泡は、セメント系固化材を含む土砂に混合される
と著しく破泡するのに対し、陰イオン界面活性剤にメチ
ルセルロース、ヒドロキエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロースまたはグアガムのような増粘剤を併
用することによって得られる粘度の高い起泡材に空気を
吹き込むことによって形成された高粘度気泡は、増粘剤
を含まない粘度の低い起泡材から得られる気泡に比べて
、気泡粘度が大きいため気泡安定性が高く、土砂に混合
しても破泡をほどんど起こさないで、土砂の軽量化およ
び高流動性に著しく寄与して、優れた軽量性および高流
動性を具えた補強土を提供すること、および （３）このような補強土は、土砂、セメント系固化材お
よび水を混練することによって形成された混練物と、増
粘剤および陰イオン界面活性剤を含む水溶液からなる起
泡材に空気を吹き込むことによって形成された高粘度気
泡とを混合することによって製造されること を見出した。
気泡の性質に及ぼす起泡材の影響について種々検討した
結果、 （１）形成される気泡の粒径が同一である場合、起泡材
の粘度が大きいほど気泡安定性が向上すること、 （２）単に動物蛋白質系起泡材のような界面活性剤のみ
を水に溶解して得られる粘度の低い起泡材から得られる
微細気泡は、セメント系固化材を含む土砂に混合される
と著しく破泡するのに対し、陰イオン界面活性剤にメチ
ルセルロース、ヒドロキエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロースまたはグアガムのような増粘剤を併
用することによって得られる粘度の高い起泡材に空気を
吹き込むことによって形成された高粘度気泡は、増粘剤
を含まない粘度の低い起泡材から得られる気泡に比べて
、気泡粘度が大きいため気泡安定性が高く、土砂に混合
しても破泡をほどんど起こさないで、土砂の軽量化およ
び高流動性に著しく寄与して、優れた軽量性および高流
動性を具えた補強土を提供すること、および （３）このような補強土は、土砂、セメント系固化材お
よび水を混練することによって形成された混練物と、増
粘剤および陰イオン界面活性剤を含む水溶液からなる起
泡材に空気を吹き込むことによって形成された高粘度気
泡とを混合することによって製造されること を見出した。
本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、十分
な軽量化が達成され、かつ高い流動性を具えた補強土お
よびその補強土の製造方法を提供することを目的とし、 （１）土砂、セメント系固化材、水および、増粘剤およ
び陰イオン界面活性剤を含む水溶液からなる起泡材に空
気を吹き込むことにより形成された高粘度気泡を含む、
軽量化高流動性補強土、および（２）土砂、セメント系
固化材および水を混練することによって形成された混練
物と、増粘剤および陰イオン界面活性剤を含む水溶液か
らなる起泡材に空気を吹き込むことによって形成された
高粘度気泡とを混合することによって、軽量化高流動性
補強土を製造する方法 を提供するものである。
な軽量化が達成され、かつ高い流動性を具えた補強土お
よびその補強土の製造方法を提供することを目的とし、 （１）土砂、セメント系固化材、水および、増粘剤およ
び陰イオン界面活性剤を含む水溶液からなる起泡材に空
気を吹き込むことにより形成された高粘度気泡を含む、
軽量化高流動性補強土、および（２）土砂、セメント系
固化材および水を混練することによって形成された混練
物と、増粘剤および陰イオン界面活性剤を含む水溶液か
らなる起泡材に空気を吹き込むことによって形成された
高粘度気泡とを混合することによって、軽量化高流動性
補強土を製造する方法 を提供するものである。
ここで、高粘度気泡とは、Ｂ型粘度計（ローター回転数
： ６０ ｒｐａ＋）による気泡粘度が１３００ ｃＰ
以上である気泡をいう。
： ６０ ｒｐａ＋）による気泡粘度が１３００ ｃＰ
以上である気泡をいう。
土砂としては、著しく礫が多くない限り、例えば、掘削
工事等で発生した掘削上等のいずれの土砂でも使用でき
る。
工事等で発生した掘削上等のいずれの土砂でも使用でき
る。
セメント系固化材としては、例えば、日本セメント■の
アサツクリーンセット＃１０、秩父セメント■のツルフ
ィックス１０、住友セメント■のタフロックＴＬ−１な
どが挙げられるが、地盤改良材として通常用いられるセ
メント系固化材であれば、そのいずれも使用できる。セ
メント系固化材の使用量は、一般に土砂１ｋｇあたり、
２００ｇ〜４００ｇであり、好ましくは３００ｇ前後で
あるが、対象土砂の性状により必要使用量は変化するの
で必ずしもこれらの数値に限定されない。
アサツクリーンセット＃１０、秩父セメント■のツルフ
ィックス１０、住友セメント■のタフロックＴＬ−１な
どが挙げられるが、地盤改良材として通常用いられるセ
メント系固化材であれば、そのいずれも使用できる。セ
メント系固化材の使用量は、一般に土砂１ｋｇあたり、
２００ｇ〜４００ｇであり、好ましくは３００ｇ前後で
あるが、対象土砂の性状により必要使用量は変化するの
で必ずしもこれらの数値に限定されない。
増粘剤としては、いずれの種類のものも使用できるが、
セメント系固化材と水との水和反応によって生成する水
酸化カルシウムにより粘性を喪失しない増粘剤、例えば
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロースまたはグアガムを使用するの
が好ましい。
セメント系固化材と水との水和反応によって生成する水
酸化カルシウムにより粘性を喪失しない増粘剤、例えば
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロースまたはグアガムを使用するの
が好ましい。
増粘剤は、単独で、あるいは２種以上合わせて用いるこ
とができる。使用される増粘剤の種類により起泡材の粘
性発現の程度が異なるので、増粘剤の濃度は一概に規定
できないが、一般に起泡材の粘度が２００ｃＰ〜８００
ｃＰになるような範囲の濃度であるのが望ましい。
とができる。使用される増粘剤の種類により起泡材の粘
性発現の程度が異なるので、増粘剤の濃度は一概に規定
できないが、一般に起泡材の粘度が２００ｃＰ〜８００
ｃＰになるような範囲の濃度であるのが望ましい。
界面活性剤としては、一般に陽イオン界面活性剤、陰イ
オン界面活性剤、非イオン界面活性剤または両性界面活
性剤などがあるが、陽イオン界面活性剤および非イオン
界面活性剤は高発泡性に乏しいので、本発明では陰イオ
ン界面活性剤の使用が望ましい。起泡材中の陰イオン界
面活性剤の濃度は一般に１％前後（例えば１±０．５％
）であるのが好ましい。
オン界面活性剤、非イオン界面活性剤または両性界面活
性剤などがあるが、陽イオン界面活性剤および非イオン
界面活性剤は高発泡性に乏しいので、本発明では陰イオ
ン界面活性剤の使用が望ましい。起泡材中の陰イオン界
面活性剤の濃度は一般に１％前後（例えば１±０．５％
）であるのが好ましい。
高粘度気泡は、例えば、起泡材を圧縮空気とともに発泡
機に導入することによって容易に得ることができる。
機に導入することによって容易に得ることができる。
気泡の発泡倍率は特に限定されないが、一般に６〜２０
倍の発泡倍率が適している。
倍の発泡倍率が適している。
本発明の軽量化高流動性補強土は、土にセメント系固化
材および水を加えて混合混練し、そしてその混練物に、
起泡材に圧縮空気を吹き込んで形成された高粘度気泡を
添加混合することにより製造することができる。
材および水を加えて混合混練し、そしてその混練物に、
起泡材に圧縮空気を吹き込んで形成された高粘度気泡を
添加混合することにより製造することができる。
本発明による高粘度気泡は、土砂、セメント系固化剤お
よび水の混練物に混合した場合、優れた気泡保持性を発
揮するので、気泡を含む混合物は高い流動性を有し、か
つ軽量であるため、容易にパイプで搬送することができ
る。
よび水の混練物に混合した場合、優れた気泡保持性を発
揮するので、気泡を含む混合物は高い流動性を有し、か
つ軽量であるため、容易にパイプで搬送することができ
る。
［実施例］
以下、実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明は勿論これらの実施例に限定されるものでな
い。
が、本発明は勿論これらの実施例に限定されるものでな
い。
実施例１
含水比１０２％の関東ローム９００ｇとセメント系固化
材クリーンセット＃１０（日本セメント製、以下Ｃ３＃
１０と略す） ２７０ｇとを十分に混合し、さらに水７
００ｄを添加後、ハンドミキサを用いて十分に混練する
。この混合物に、以下のようにして製造した高粘度気泡
４５０ｄを添加して十分に混合して、スラリーを製造し
た。
材クリーンセット＃１０（日本セメント製、以下Ｃ３＃
１０と略す） ２７０ｇとを十分に混合し、さらに水７
００ｄを添加後、ハンドミキサを用いて十分に混練する
。この混合物に、以下のようにして製造した高粘度気泡
４５０ｄを添加して十分に混合して、スラリーを製造し
た。
水４００１１１にグアガム２ｇを溶解し、この溶液に陰
イオン界面活性剤バーソフ）ＥＦ （日本油脂株式会社
製）４ｄを添加して得られる溶液（Ｂ型粘度計を用いて
ローター回転数６０ ｒｐｍで測定した当該溶液の粘度
は３３０ ｃＰであった。）を、日本国土開発■社製の
小型発泡機に圧縮空気とともに導入することによって高
粘度の気泡を形成させる。気泡の粘度は、１５００ ｃ
Ｐ（Ｂ型粘度計を用いてローター回転数６Ｏｒｐｍで測
定した。）であり、発泡倍率は１１倍であった。
イオン界面活性剤バーソフ）ＥＦ （日本油脂株式会社
製）４ｄを添加して得られる溶液（Ｂ型粘度計を用いて
ローター回転数６０ ｒｐｍで測定した当該溶液の粘度
は３３０ ｃＰであった。）を、日本国土開発■社製の
小型発泡機に圧縮空気とともに導入することによって高
粘度の気泡を形成させる。気泡の粘度は、１５００ ｃ
Ｐ（Ｂ型粘度計を用いてローター回転数６Ｏｒｐｍで測
定した。）であり、発泡倍率は１１倍であった。
このようにして得られたスラリーの比重は０．９１であ
った。このスラリーを直径５ｃｍ高さ１０ｃｍのアルク
リ製モールドに充填し、２０°Ｃで７日間保持する水中
養生後に一軸圧縮強度を測定したところ、その強度は２
．７ｋｇｆ／ｃａｆｌであった。また、その時の単位体
積重量は０．８９ ｇ ／−であった。
った。このスラリーを直径５ｃｍ高さ１０ｃｍのアルク
リ製モールドに充填し、２０°Ｃで７日間保持する水中
養生後に一軸圧縮強度を測定したところ、その強度は２
．７ｋｇｆ／ｃａｆｌであった。また、その時の単位体
積重量は０．８９ ｇ ／−であった。
比較例
比較例として、増粘剤を使用しないで形成さセた気泡を
土砂の軽量化に用いた例を以下に示す。
土砂の軽量化に用いた例を以下に示す。
水４００ｄにモノクリート４ｄを溶解した溶液（粘度：
３．５ ｃＰ）を圧縮空気とともに発泡機に導入して
気泡を形成させる。気泡の粘度は８８０ ｃＰ、発泡倍
率は１７倍であった。
３．５ ｃＰ）を圧縮空気とともに発泡機に導入して
気泡を形成させる。気泡の粘度は８８０ ｃＰ、発泡倍
率は１７倍であった。
実施例１の気泡の代わりに上記気泡を用いて、実施例１
の方法を繰り返す。得られるスラリーの比重は１．２４
であり、実施例１と同一条件で養生した後の一軸圧縮強
度および単位体積重量はそれぞれ１０．８５ｋｇｆ／ｃ
ｆｆｌおよび１．２９ｋｇ／ｄであった。
の方法を繰り返す。得られるスラリーの比重は１．２４
であり、実施例１と同一条件で養生した後の一軸圧縮強
度および単位体積重量はそれぞれ１０．８５ｋｇｆ／ｃ
ｆｆｌおよび１．２９ｋｇ／ｄであった。
この比較例と実施例１との結果から、従来技術による方
法では、同一量の気泡を混合しても破泡量が大きいため
、単位体積重量があまり低下しないが、本発明による補
強土は、単位体積重量が著しく低下し、流動性が良好で
あることがわかる。
法では、同一量の気泡を混合しても破泡量が大きいため
、単位体積重量があまり低下しないが、本発明による補
強土は、単位体積重量が著しく低下し、流動性が良好で
あることがわかる。
実施例２
増粘剤として実施例１のグアガムの代わりにヒドロキシ
エチルセルロース（ダイセル株式会社製） ２．４ｇを
用いて、実施例１の方法を繰り返す。
エチルセルロース（ダイセル株式会社製） ２．４ｇを
用いて、実施例１の方法を繰り返す。
得られた起泡材の粘度は４５０ ｃＰであった。この起
泡材を上記発泡機に圧縮空気とともに導入して得られた
気泡の粘度は２６５０ ｃＰ 、発泡倍率は１０倍であ
った。
泡材を上記発泡機に圧縮空気とともに導入して得られた
気泡の粘度は２６５０ ｃＰ 、発泡倍率は１０倍であ
った。
この気泡を用いて他の条件は全て実施例１と同様にして
製造した補強土の一軸圧縮強度および単位体積重量はそ
れぞれ４．８４ ｋｇｆ／Ｃｉおよび０．９７ ｇ／ｄ
であった。
製造した補強土の一軸圧縮強度および単位体積重量はそ
れぞれ４．８４ ｋｇｆ／Ｃｉおよび０．９７ ｇ／ｄ
であった。
実施例３
実施例１および比較例の気泡含有スラリーならびに含水
比がこれらの気泡含有スラリーと同一になるような量の
水のみを、関東ロームに添加して得られた混練混合物、
すなわち関東ロームと水とのスラリーの見掛は粘度を、
モルタル粘度計を用いて測定した結果、次のような結果
が得られた。
比がこれらの気泡含有スラリーと同一になるような量の
水のみを、関東ロームに添加して得られた混練混合物、
すなわち関東ロームと水とのスラリーの見掛は粘度を、
モルタル粘度計を用いて測定した結果、次のような結果
が得られた。
また、その時の剪断速度は、全て１４ ｓ−’であった
。
。
実施例１の気泡含有スラリー ５１．３ Ｐ比較例の
気泡含有スラリー ７７．０ Ｐ上記結果から、実
施例１の軽量化高流動性補強土の粘度は、他の三者に比
べて低く、従って流動性に優れ、パイプ搬送に有利であ
ることがわかる。
気泡含有スラリー ７７．０ Ｐ上記結果から、実
施例１の軽量化高流動性補強土の粘度は、他の三者に比
べて低く、従って流動性に優れ、パイプ搬送に有利であ
ることがわかる。
本発明によれば、軽量であるため、特に軟弱地盤の盛土
および擁壁等の裏込め材料として適しており、また、気
泡の安定性が高く、流動性に冨むため、パイプ搬送性に
優れ、作業能率の向上した広範な土木工事に有利に適用
できる軽量化高流動性補強土およびその製造方法が提供
される。
および擁壁等の裏込め材料として適しており、また、気
泡の安定性が高く、流動性に冨むため、パイプ搬送性に
優れ、作業能率の向上した広範な土木工事に有利に適用
できる軽量化高流動性補強土およびその製造方法が提供
される。
代理人 江 崎 光 好（”他３名）手続補正書
平成３年 ４月２ｇ日
Claims (4)
- （１）土砂、セメント系固化材、水および、増粘剤およ
び陰イオン界面活性剤を含む水溶液からなる起泡材に空
気を吹き込むことにより形成された高粘度気泡を含む、
軽量化高流動性補強土。 - （２）増粘剤がメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルセルロースおよびグアガ
ムのうちのいずれか１種または２種以上からなる、請求
項１記載の補強土。 - （３）土砂、セメント系固化材および水を混練すること
によって形成された混練物と、増粘剤および陰イオン界
面活性剤を含む水溶液からなる起泡材に空気を吹き込む
ことによって形成された高粘度気泡とを混合することに
よって、軽量化高流動性補強土を製造する方法。 - （４）増粘剤がメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルセルロースおよびグアガ
ムのうちのいずれか１種または２種以上からなる、請求
項３記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290712A JP2511569B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 軽量化高流動性補強土およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2290712A JP2511569B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 軽量化高流動性補強土およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166508A true JPH04166508A (ja) | 1992-06-12 |
| JP2511569B2 JP2511569B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17759546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2290712A Expired - Lifetime JP2511569B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 軽量化高流動性補強土およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511569B2 (ja) |
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-
1990
- 1990-10-30 JP JP2290712A patent/JP2511569B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2511569B2 (ja) | 1996-06-26 |
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