JPH04219355A - 軽量流動化土木材料用懸濁材料 - Google Patents
軽量流動化土木材料用懸濁材料Info
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- JPH04219355A JPH04219355A JP40267690A JP40267690A JPH04219355A JP H04219355 A JPH04219355 A JP H04219355A JP 40267690 A JP40267690 A JP 40267690A JP 40267690 A JP40267690 A JP 40267690A JP H04219355 A JPH04219355 A JP H04219355A
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高含水比に調整した土
にセメントを混合した材料あるいはセメントミルク等に
、発泡剤を分散した軽量流動化土木材料の製作に用いる
懸濁材料に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、例えば特開昭６３−２３３１５５
号公報に開示されているように、セメント打ち込み構造
物の軽量化を図るためにセメント材に水と土を混合し、
これに発泡剤を分散した軽量流動化土木材料が開発され
ている。 【０００３】この軽量流動化土木材料は、相当の強度を
有しておりながら軽量であり、打込みされたセメント材
料の重量が軽減されるので、地盤に余分な荷重が加わる
ことながなく、土圧の軽減ならびに作業の安全性や確実
性の向上に役立ち、地中構造物への埋戻し、裏込め材お
よび盛土材に利用できるという利点がある。また、要求
される強度に応じて水セメント比を適宜換えることがで
きるので経済的な施工が可能である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの軽量
流動化土木材料は、強度を１〜５ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度
とした場合、水セメント比が１００〜５００％程度にな
り、混合したセメントミルクあるいは、混合土に砂質土
を用いた場合の砂質土がブリージングにより分離し易い
。これが許容範囲を超えると、打設した軽量流動化土木
材料が、気泡部、水、セメントペースト部に分離したり
、また砂質土が下部に堆積する等不均質な材料になると
いう問題がある。なお、このブリージングによる材料の
分離を防ぐために懸濁材を配合することが考えられるが
、従来の懸濁材は軽量化のために配合した発泡剤の発泡
機能を低減し、軽量流動化土木材料としての機能を低下
させるという問題があった。 【０００５】そこで本発明は、発泡機能を阻害すること
なく高水セメント比でも材料分離を抑えることができる
、軽量流動化土木材料用懸濁材料を提供することを目的
とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、軽量流動化
土木材料用懸濁材料について鋭意研究を行った結果、セ
メント、粉末無水炭酸ナトリウム、粉末アルミン酸ナト
リウム及び石膏を所定量配合した懸濁材料が、高水セメ
ント比でも材料分離を抑えることができるという知見に
基づき本発明を完成させたものである。 【０００７】すなわち、本発明の懸濁材料は、セメント
１００重量部に対し、粉末無水炭酸ナトリウム１〜６重
量部、粉末アルミン酸ナトリウム０．１〜４重量部及び
石膏３〜１５重量部の基本組成を有することを特徴とす
る。 【０００８】本発明の配合母剤となるセメント材として
は、ポルトランドセメント、高炉セメント等が使用でき
るが、特に粘性及び初期強度の面からはポルトランドセ
メントが望ましい。 【０００９】また、上記セメントに添加される炭酸ナト
リウムは、セメントに水和促進材として機能し、セメン
ト１００重量部に対して１〜６重量部必要である。さら
に、アルミン酸ナトリウムは材料分離防止剤として機能
し、セメント１００重量部に対して０．１〜４重量部の
添加が必要である。 【００１０】そして、炭酸ナトリウム：アルミン酸ナト
リウムの添加量の比は３〜５：１〜３程度が好ましく、
その合計がセメント１００重量部に対して添加されたと
き、１．５〜８、特に２．０〜２．５重量部添加したと
き、施工上最適の分離防止効果が発揮される。 【００１１】また、添加する石膏としては、無水塩、半
水塩、２水塩のいずれでも良く、ＣａＳＯ４ として上
記炭酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの合計に対し
て１．５倍〜６倍、セメント総量に対して３〜１５重量
部添加する必要がある。なお、石膏の量が少ないとエト
リンガイドの生成が少なく、また多過ぎるとセメントミ
ルクの粘性及びセメントそのものの水和作用に影響を与
えるため７〜８重量部添加するのが良い。 【００１２】本発明の懸濁材料は、発泡剤及び水ととも
に適宜添加して攪拌するだけで材料分離の少ない軽量流
動化土木材料が調製できる。この場合、必要とされる強
度にもよるが、使用水１００重量部に対して、懸濁材料
が少なくとも３５重量部となるように配合すると良好な
材料分離効果を発揮することがきる。また、これに建設
残土等を添加混合することも可能であり、その場合良好
な材料分離効果を発揮するためには、製造する軽量流動
化土木材料１ｍ３ に対して懸濁材料を少なくとも１０
０ｋｇ程度配合することが好ましい。 【００１３】 【作用】上記の軽量流動化土木材料用懸濁材料は、発泡
剤及び水と混合すると、攪拌中にセメントから溶出した
水酸化カルシウムと添加された炭酸ナトリウム及びアル
ミン酸ナトリウムが反応しゲル化してセメント粒子及び
土粒子滞留の作用が行わる。その結果、ブリージング水
の発生や材料分離を有効に防止するとともに発泡剤を保
持し発泡機能を充分維持することができる。 【００１４】 【実施例】実施例１ 本発明の実施例として、表１に示す懸濁材料を、テーブ
ルミキサーにより室温下で水と２分間混合しセメントミ
ルクを調液した。そして、所定の空気量となるようにセ
メントミルクと発泡剤による気泡をソイルミキサーによ
って１分間攪拌して分散し、エアーミルク（軽量流動化
土木材料）を製作した。なお、比較例も同様に製作した
。 【００１５】 【表１】 【００１６】図１は、上記各配合で混合した場合の材料
の分離状況を示す図である。 【００１７】図中、（ａ）は実施例１、（ｂ）は比較例
１、（ｃ）は比較例２の場合をそれぞれ示す。 【００１８】同図で明白なように、実施例１のエアーミ
ルクは全く材料の分離はみられなかったが、比較例１の
場合は、セメントペースト２５．２％，ブリージング水
４３．１％，気泡３１．７％に分離した。また、比較例
２の場合は、それぞれセメントペースト２４．１％，ブ
リージング水４３．２％，気泡３２．７％に分離してし
まった。 【００１９】次いで、表１の材料配合によって製作した
エアーミルクの諸物性値を測定するために、土木学会基
準「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブリー
ジング率及び膨張率試験方法」に準じてブリージング率
を測定した。さらにブリージング測定後の試料を使用し
て、上部及び下部より取り出した供試体をＪＩＳＡ１２
１６に準じて圧縮強度を測定し圧縮強度供試体の密度を
ノギス法によって求め、試験後の含水比を測定すること
によって乾燥密度を算定した。以上の結果を表２に示す
。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２から判るように、比較例では４０％以
上のブリージング水が発生したが、本実施例によれば全
くブリージング水の発生は認められなかった。 【００２２】さらに、試料上部と下部での密度、含水比
及び強度にも殆どバラツキが見られず均質な材料となっ
ていることがわかる。また、強度面でも材令２８日で３
．０ｋｇｆ／ ｃｍ２ と低強度であり、このような低
強度のエアーミルクでも材料分離を生じないことが判明
した。 【００２３】実施例２ 本発明の第２の実施例として、室温下で水と砂質土（湿
潤密度１．８２６ｇ／ｃｍ３ 、含水比１３．６％）を
テーブルミキサーによって２分間攪拌混合してスラリー
状とし、このスラリー中に表３に示す懸濁材料を添加し
て２分間混合し処理材料を作製した。その後、所定の空
気量となるように処理材料をソイルミキサーによって１
分間攪拌して気泡を分散させた軽量処理材料（軽量流動
化土木材料）を作製した。
【００２４】 【表３】 【００２５】図２は、上記各配合で混合した場合の材料
の分離状況を示す図である。 【００２６】図中、（ａ）は実施例２、（ｂ）は比較例
３、（ｃ）は比較例４の場合をそれぞれ示す。 【００２７】同図で明白なように、実施例２の軽量処理
材料の場合は全く材料の分離はみられなかったが、比較
例３の場合は、砂分５．１％，セメントペースト３１．
８％，ブリージング水２９．７％，気泡３３．４％に分
離した。また、比較例４の場合は、砂分４．９％，セメ
ントペースト２９．７％，ブリージング水３１．６％，
気泡３３．８％に分離してしまった。 【００２８】次いで表３の材料配合によって作製した軽
量処理材料の諸物性値の測定を実施例１と同様の方法で
行った。測定結果を表４に示す。 【００２９】 【表４】 【００３０】表４から判るように、比較例では３０％程
度のブリージング水が発生したが、本実施例は全くブリ
ージング水の発生は認められなかった。 【００３１】さらに、試料土上部と下部での密度、含水
比及び強度にも殆どバラツキが見られず均一な材料とな
っていることが判る。また、強度面でも材令２８日で２
．０ｋｇｆ／ｃｍ２ と低強度であり、このような低強
度であっても材料分離を生じないことが判明した。 【００３２】この結果から、本発明の軽量流動化土木材
料用懸濁材料は砂質土等全ての土質に対しても適用可能
であることが判明した。従って、種々な土質を有する建
築残土の有効利用も可能である。 【００３３】 【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。 （１） 高水セメント比の軽量流動化土木材料とした
場合にもブリージングによる材料分離がない。 （２） 粘性土は勿論、砂質土等を混合した場合でも
砂が沈降せず、全ての土質に対して均一な軽量流動化土
木材料を調整できる。 （３） 発泡剤が消滅したり、上部に上昇する等の分
離がなく混合時に分散された形で気泡が保持できる。 （４） 低強度域の材料が懸濁材を使用することで容
易に得られる。 （５） 低強度域の地中構造物への埋戻し、裏込め材
及び盛土材に利用できる。
にセメントを混合した材料あるいはセメントミルク等に
、発泡剤を分散した軽量流動化土木材料の製作に用いる
懸濁材料に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、例えば特開昭６３−２３３１５５
号公報に開示されているように、セメント打ち込み構造
物の軽量化を図るためにセメント材に水と土を混合し、
これに発泡剤を分散した軽量流動化土木材料が開発され
ている。 【０００３】この軽量流動化土木材料は、相当の強度を
有しておりながら軽量であり、打込みされたセメント材
料の重量が軽減されるので、地盤に余分な荷重が加わる
ことながなく、土圧の軽減ならびに作業の安全性や確実
性の向上に役立ち、地中構造物への埋戻し、裏込め材お
よび盛土材に利用できるという利点がある。また、要求
される強度に応じて水セメント比を適宜換えることがで
きるので経済的な施工が可能である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの軽量
流動化土木材料は、強度を１〜５ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度
とした場合、水セメント比が１００〜５００％程度にな
り、混合したセメントミルクあるいは、混合土に砂質土
を用いた場合の砂質土がブリージングにより分離し易い
。これが許容範囲を超えると、打設した軽量流動化土木
材料が、気泡部、水、セメントペースト部に分離したり
、また砂質土が下部に堆積する等不均質な材料になると
いう問題がある。なお、このブリージングによる材料の
分離を防ぐために懸濁材を配合することが考えられるが
、従来の懸濁材は軽量化のために配合した発泡剤の発泡
機能を低減し、軽量流動化土木材料としての機能を低下
させるという問題があった。 【０００５】そこで本発明は、発泡機能を阻害すること
なく高水セメント比でも材料分離を抑えることができる
、軽量流動化土木材料用懸濁材料を提供することを目的
とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者は、軽量流動化
土木材料用懸濁材料について鋭意研究を行った結果、セ
メント、粉末無水炭酸ナトリウム、粉末アルミン酸ナト
リウム及び石膏を所定量配合した懸濁材料が、高水セメ
ント比でも材料分離を抑えることができるという知見に
基づき本発明を完成させたものである。 【０００７】すなわち、本発明の懸濁材料は、セメント
１００重量部に対し、粉末無水炭酸ナトリウム１〜６重
量部、粉末アルミン酸ナトリウム０．１〜４重量部及び
石膏３〜１５重量部の基本組成を有することを特徴とす
る。 【０００８】本発明の配合母剤となるセメント材として
は、ポルトランドセメント、高炉セメント等が使用でき
るが、特に粘性及び初期強度の面からはポルトランドセ
メントが望ましい。 【０００９】また、上記セメントに添加される炭酸ナト
リウムは、セメントに水和促進材として機能し、セメン
ト１００重量部に対して１〜６重量部必要である。さら
に、アルミン酸ナトリウムは材料分離防止剤として機能
し、セメント１００重量部に対して０．１〜４重量部の
添加が必要である。 【００１０】そして、炭酸ナトリウム：アルミン酸ナト
リウムの添加量の比は３〜５：１〜３程度が好ましく、
その合計がセメント１００重量部に対して添加されたと
き、１．５〜８、特に２．０〜２．５重量部添加したと
き、施工上最適の分離防止効果が発揮される。 【００１１】また、添加する石膏としては、無水塩、半
水塩、２水塩のいずれでも良く、ＣａＳＯ４ として上
記炭酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの合計に対し
て１．５倍〜６倍、セメント総量に対して３〜１５重量
部添加する必要がある。なお、石膏の量が少ないとエト
リンガイドの生成が少なく、また多過ぎるとセメントミ
ルクの粘性及びセメントそのものの水和作用に影響を与
えるため７〜８重量部添加するのが良い。 【００１２】本発明の懸濁材料は、発泡剤及び水ととも
に適宜添加して攪拌するだけで材料分離の少ない軽量流
動化土木材料が調製できる。この場合、必要とされる強
度にもよるが、使用水１００重量部に対して、懸濁材料
が少なくとも３５重量部となるように配合すると良好な
材料分離効果を発揮することがきる。また、これに建設
残土等を添加混合することも可能であり、その場合良好
な材料分離効果を発揮するためには、製造する軽量流動
化土木材料１ｍ３ に対して懸濁材料を少なくとも１０
０ｋｇ程度配合することが好ましい。 【００１３】 【作用】上記の軽量流動化土木材料用懸濁材料は、発泡
剤及び水と混合すると、攪拌中にセメントから溶出した
水酸化カルシウムと添加された炭酸ナトリウム及びアル
ミン酸ナトリウムが反応しゲル化してセメント粒子及び
土粒子滞留の作用が行わる。その結果、ブリージング水
の発生や材料分離を有効に防止するとともに発泡剤を保
持し発泡機能を充分維持することができる。 【００１４】 【実施例】実施例１ 本発明の実施例として、表１に示す懸濁材料を、テーブ
ルミキサーにより室温下で水と２分間混合しセメントミ
ルクを調液した。そして、所定の空気量となるようにセ
メントミルクと発泡剤による気泡をソイルミキサーによ
って１分間攪拌して分散し、エアーミルク（軽量流動化
土木材料）を製作した。なお、比較例も同様に製作した
。 【００１５】 【表１】 【００１６】図１は、上記各配合で混合した場合の材料
の分離状況を示す図である。 【００１７】図中、（ａ）は実施例１、（ｂ）は比較例
１、（ｃ）は比較例２の場合をそれぞれ示す。 【００１８】同図で明白なように、実施例１のエアーミ
ルクは全く材料の分離はみられなかったが、比較例１の
場合は、セメントペースト２５．２％，ブリージング水
４３．１％，気泡３１．７％に分離した。また、比較例
２の場合は、それぞれセメントペースト２４．１％，ブ
リージング水４３．２％，気泡３２．７％に分離してし
まった。 【００１９】次いで、表１の材料配合によって製作した
エアーミルクの諸物性値を測定するために、土木学会基
準「プレパックドコンクリートの注入モルタルのブリー
ジング率及び膨張率試験方法」に準じてブリージング率
を測定した。さらにブリージング測定後の試料を使用し
て、上部及び下部より取り出した供試体をＪＩＳＡ１２
１６に準じて圧縮強度を測定し圧縮強度供試体の密度を
ノギス法によって求め、試験後の含水比を測定すること
によって乾燥密度を算定した。以上の結果を表２に示す
。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２から判るように、比較例では４０％以
上のブリージング水が発生したが、本実施例によれば全
くブリージング水の発生は認められなかった。 【００２２】さらに、試料上部と下部での密度、含水比
及び強度にも殆どバラツキが見られず均質な材料となっ
ていることがわかる。また、強度面でも材令２８日で３
．０ｋｇｆ／ ｃｍ２ と低強度であり、このような低
強度のエアーミルクでも材料分離を生じないことが判明
した。 【００２３】実施例２ 本発明の第２の実施例として、室温下で水と砂質土（湿
潤密度１．８２６ｇ／ｃｍ３ 、含水比１３．６％）を
テーブルミキサーによって２分間攪拌混合してスラリー
状とし、このスラリー中に表３に示す懸濁材料を添加し
て２分間混合し処理材料を作製した。その後、所定の空
気量となるように処理材料をソイルミキサーによって１
分間攪拌して気泡を分散させた軽量処理材料（軽量流動
化土木材料）を作製した。
【００２４】 【表３】 【００２５】図２は、上記各配合で混合した場合の材料
の分離状況を示す図である。 【００２６】図中、（ａ）は実施例２、（ｂ）は比較例
３、（ｃ）は比較例４の場合をそれぞれ示す。 【００２７】同図で明白なように、実施例２の軽量処理
材料の場合は全く材料の分離はみられなかったが、比較
例３の場合は、砂分５．１％，セメントペースト３１．
８％，ブリージング水２９．７％，気泡３３．４％に分
離した。また、比較例４の場合は、砂分４．９％，セメ
ントペースト２９．７％，ブリージング水３１．６％，
気泡３３．８％に分離してしまった。 【００２８】次いで表３の材料配合によって作製した軽
量処理材料の諸物性値の測定を実施例１と同様の方法で
行った。測定結果を表４に示す。 【００２９】 【表４】 【００３０】表４から判るように、比較例では３０％程
度のブリージング水が発生したが、本実施例は全くブリ
ージング水の発生は認められなかった。 【００３１】さらに、試料土上部と下部での密度、含水
比及び強度にも殆どバラツキが見られず均一な材料とな
っていることが判る。また、強度面でも材令２８日で２
．０ｋｇｆ／ｃｍ２ と低強度であり、このような低強
度であっても材料分離を生じないことが判明した。 【００３２】この結果から、本発明の軽量流動化土木材
料用懸濁材料は砂質土等全ての土質に対しても適用可能
であることが判明した。従って、種々な土質を有する建
築残土の有効利用も可能である。 【００３３】 【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。 （１） 高水セメント比の軽量流動化土木材料とした
場合にもブリージングによる材料分離がない。 （２） 粘性土は勿論、砂質土等を混合した場合でも
砂が沈降せず、全ての土質に対して均一な軽量流動化土
木材料を調整できる。 （３） 発泡剤が消滅したり、上部に上昇する等の分
離がなく混合時に分散された形で気泡が保持できる。 （４） 低強度域の材料が懸濁材を使用することで容
易に得られる。 （５） 低強度域の地中構造物への埋戻し、裏込め材
及び盛土材に利用できる。
【図１】実施例１の場合の材料分離状態を示す図である
。
。
【図２】実施例２の場合の材料分離状態を示す図である
。
。
Claims (1)
- 【請求項１】 セメント１００重量部に粉末無水炭酸
ナトリウム１〜６重量部、粉末アルミン酸ナトリウム０
．１〜４重量部及び石膏３〜１５重量部を添加混合して
なる軽量流動化土木材料用懸濁材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40267690A JPH04219355A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 軽量流動化土木材料用懸濁材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40267690A JPH04219355A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 軽量流動化土木材料用懸濁材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219355A true JPH04219355A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18512473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40267690A Pending JPH04219355A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 軽量流動化土木材料用懸濁材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04219355A (ja) |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP40267690A patent/JPH04219355A/ja active Pending
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