JPH06306841A - 土質組成物 - Google Patents
土質組成物Info
- Publication number
- JPH06306841A JPH06306841A JP10208193A JP10208193A JPH06306841A JP H06306841 A JPH06306841 A JP H06306841A JP 10208193 A JP10208193 A JP 10208193A JP 10208193 A JP10208193 A JP 10208193A JP H06306841 A JPH06306841 A JP H06306841A
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- JP
- Japan
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- soil
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- water
- composition
- soil composition
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- Materials Engineering (AREA)
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Retaining Walls (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 土と水硬性材料と水と発泡体を含有する土質
組成物において、長時間にわたり均一な混合が持続し、
硬化前には不均一化しないような土質組成物を提供す
る。 【構成】 土と水硬性材料と水と発泡体とSiO2濃度１〜
60重量% のシリカ水性ゼリーの微粒子の均一混合物から
なる土質組成物。
組成物において、長時間にわたり均一な混合が持続し、
硬化前には不均一化しないような土質組成物を提供す
る。 【構成】 土と水硬性材料と水と発泡体とSiO2濃度１〜
60重量% のシリカ水性ゼリーの微粒子の均一混合物から
なる土質組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量土質材料を形成さ
せるための土質組成物に関する。この土質組成物は、高
い流動性を示すと共に硬化性を有し、その硬化物は均質
な軽量土質材料として、盛土、擁壁土等の構築に用いら
れる。
せるための土質組成物に関する。この土質組成物は、高
い流動性を示すと共に硬化性を有し、その硬化物は均質
な軽量土質材料として、盛土、擁壁土等の構築に用いら
れる。
【０００２】
【従来の技術】従来、盛土、擁壁背面の埋め戻し土など
土構造物の構築に用いられる土質材料は、自然土や産業
副産物にセメントなどの固結材と水と発泡粒子を混入さ
せた土質スラリーから造られている。特開平 4-14511号
公報には、土とセメントと水と発泡粒子と水ガラスから
なる水上打設用の軽量土質組成物が開示されている。
土構造物の構築に用いられる土質材料は、自然土や産業
副産物にセメントなどの固結材と水と発泡粒子を混入さ
せた土質スラリーから造られている。特開平 4-14511号
公報には、土とセメントと水と発泡粒子と水ガラスから
なる水上打設用の軽量土質組成物が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】けれども、上記の如
き、土とセメントと水と発泡粒子の混合物からなるスラ
リーを施工に供すると、このスラリーは当初は均一であ
っても、時間の経過につれてこのスラリーの硬化前に、
その発泡粒子がスラリー上部に浮上し易く、スラリーの
均一な硬化体が得られないことが多い。
き、土とセメントと水と発泡粒子の混合物からなるスラ
リーを施工に供すると、このスラリーは当初は均一であ
っても、時間の経過につれてこのスラリーの硬化前に、
その発泡粒子がスラリー上部に浮上し易く、スラリーの
均一な硬化体が得られないことが多い。
【０００４】特開平 4-14511号公報に開示されているよ
うな、このスラリーに更に水ガラスを混入させたスラリ
ーは、その硬化に到る時間が短く、例えば、数秒〜数分
で硬化するという瞬結性を示すので均一な硬化体は得易
いが、かなり長い作業時間を必要とする盛土施工、擁壁
背面の埋め戻し施工などには実用し難い。本発明は、土
とセメントと水と発泡粒子を含有する土質組成物におい
て、その均一な混合状態が長時間持続し、硬化前には不
均一化を起こさないような、施工性が改良された土質組
成物を提供しようとするものである。
うな、このスラリーに更に水ガラスを混入させたスラリ
ーは、その硬化に到る時間が短く、例えば、数秒〜数分
で硬化するという瞬結性を示すので均一な硬化体は得易
いが、かなり長い作業時間を必要とする盛土施工、擁壁
背面の埋め戻し施工などには実用し難い。本発明は、土
とセメントと水と発泡粒子を含有する土質組成物におい
て、その均一な混合状態が長時間持続し、硬化前には不
均一化を起こさないような、施工性が改良された土質組
成物を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の土質組成物は、
土と発泡体と水硬性材料と水と１〜60重量% のSiO2濃度
を有するシリカ水性ゼリーの微粒子の均一混合物からな
る。本発明に用いられる土は、砂質土や粘性土などの自
然土でよく、特に制限はない。本発明に用いられる発泡
体としても特に制限はないが、例えば、ポリスチレン、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩
化ビニル、エポキシ樹脂等合成樹脂の粒状発泡体、或い
は界面活性剤、動物性タンパク質又は尿素樹脂等水溶性
樹脂の水溶液を攪拌することによって得られる発泡体な
どが挙げられる。
土と発泡体と水硬性材料と水と１〜60重量% のSiO2濃度
を有するシリカ水性ゼリーの微粒子の均一混合物からな
る。本発明に用いられる土は、砂質土や粘性土などの自
然土でよく、特に制限はない。本発明に用いられる発泡
体としても特に制限はないが、例えば、ポリスチレン、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩
化ビニル、エポキシ樹脂等合成樹脂の粒状発泡体、或い
は界面活性剤、動物性タンパク質又は尿素樹脂等水溶性
樹脂の水溶液を攪拌することによって得られる発泡体な
どが挙げられる。
【０００６】本発明に用いられる水硬性材料としては、
例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランド
セメント、高炉セメント、石膏等が挙げられる。本発明
に用いられるシリカ水性ゼリーは、通常SiO2分を１〜60
重量% 、好ましくは３〜３０重量％含有する。このシリ
カ水性ゼリーは、公知の方法によって容易に得られる。
その例としては、水ガラスなど水溶性珪酸塩の水溶液に
各種酸や塩類、例えば、硫酸、塩酸、酢酸、くえん酸、
食塩、硫酸マグネシウムなどを加える方法、あるいは、
水ガラスなど水溶性珪酸塩の水溶液を脱陽イオン処理す
ることにより得られる珪酸またはそのオリゴマーの水溶
液をゲル化させる方法、あるいは更に、シリカ水性ゾル
を公知の方法によりゲル化させる方法などが挙げられ
る。そのシリカ水性ゾルの例としては、通常、SiO2分を
１〜60重量% 、好ましくは３〜３０重量％含有するもの
であって、１〜150 ミリミクロン、好ましくは10ミリミ
クロン以下の粒子径を有する表面活性度の高いコロイダ
ルシリカの水性ゾルが挙げられる。
例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランド
セメント、高炉セメント、石膏等が挙げられる。本発明
に用いられるシリカ水性ゼリーは、通常SiO2分を１〜60
重量% 、好ましくは３〜３０重量％含有する。このシリ
カ水性ゼリーは、公知の方法によって容易に得られる。
その例としては、水ガラスなど水溶性珪酸塩の水溶液に
各種酸や塩類、例えば、硫酸、塩酸、酢酸、くえん酸、
食塩、硫酸マグネシウムなどを加える方法、あるいは、
水ガラスなど水溶性珪酸塩の水溶液を脱陽イオン処理す
ることにより得られる珪酸またはそのオリゴマーの水溶
液をゲル化させる方法、あるいは更に、シリカ水性ゾル
を公知の方法によりゲル化させる方法などが挙げられ
る。そのシリカ水性ゾルの例としては、通常、SiO2分を
１〜60重量% 、好ましくは３〜３０重量％含有するもの
であって、１〜150 ミリミクロン、好ましくは10ミリミ
クロン以下の粒子径を有する表面活性度の高いコロイダ
ルシリカの水性ゾルが挙げられる。
【０００７】本発明の土質組成物は、上記土100 重量部
と、上記発泡体 0.001〜90重量部、好ましくは 0.005〜
60重量部と、上記水硬性材料５重量部以上、好ましくは
10〜300 重量部と、上記シリカ水性ゼリー２〜1500重量
部、好ましくは20〜1000重量部と、水５〜2000重量部、
好ましくは50〜1200重量部とを強攪拌により均一に混合
することにより容易に得られる。
と、上記発泡体 0.001〜90重量部、好ましくは 0.005〜
60重量部と、上記水硬性材料５重量部以上、好ましくは
10〜300 重量部と、上記シリカ水性ゼリー２〜1500重量
部、好ましくは20〜1000重量部と、水５〜2000重量部、
好ましくは50〜1200重量部とを強攪拌により均一に混合
することにより容易に得られる。
【０００８】本発明の土質組成物は亦、上記混合におけ
るシリカ水性ゼリーの代わりに、上記シリカ水性ゾルを
用いることによっても得ることができる。本発明の土質
組成物としては、本発明の目的が達成される限り、上記
成分の他に任意の成分を含有することができる。上記成
分を混合する順序には特に制限はなく、任意でよい。ま
た、上記混合の温度としては、水の氷点より高い温度で
あって、得られる土質組成物が増粘しないような温度、
好ましくは常温がよい。そして上記混合は、通常の攪拌
機中、数分〜10分程度の攪拌により行うことができる。
るシリカ水性ゼリーの代わりに、上記シリカ水性ゾルを
用いることによっても得ることができる。本発明の土質
組成物としては、本発明の目的が達成される限り、上記
成分の他に任意の成分を含有することができる。上記成
分を混合する順序には特に制限はなく、任意でよい。ま
た、上記混合の温度としては、水の氷点より高い温度で
あって、得られる土質組成物が増粘しないような温度、
好ましくは常温がよい。そして上記混合は、通常の攪拌
機中、数分〜10分程度の攪拌により行うことができる。
【０００９】
【作用】本発明の土質組成物中に混入されたシリカ水性
ゼリーは、この土質組成物の硬化が始まる時間より短い
時間内には、この組成物を不均一状態に変化させないと
いうこの組成物の安定化に有効であることが見出され
た。その理学的作用は未だ明瞭でないが、恐らく、加え
られたこのゼリーは強攪拌下に他の成分と混合されると
き、大きな粒子は細分されて微細粒子としてその組成物
中に分散してこの組成物に適度の粘度を与えると共に、
その微細なゼリー粒子表面が加えられた土粒子、セメン
ト粒子、発泡粒子等の表面と親和性が高く、これら重い
粒子の沈降や軽い粒子の浮上を防ぐように作用している
ものと考えられる。また、シリカ水性ゾルが加えられた
ときも、このゾルがセメント成分に由来するカルシウム
分と反応してゼリーに変わり、そのゼリーがやはり上記
強攪拌下に他の成分と混合されるとき、大きなゼリー粒
子は細分されて微細なゼリー粒子としてこの組成物中に
混合され、上記シリカ水性ゼリーを用いた場合と同様に
作用しているものと考えられる。
ゼリーは、この土質組成物の硬化が始まる時間より短い
時間内には、この組成物を不均一状態に変化させないと
いうこの組成物の安定化に有効であることが見出され
た。その理学的作用は未だ明瞭でないが、恐らく、加え
られたこのゼリーは強攪拌下に他の成分と混合されると
き、大きな粒子は細分されて微細粒子としてその組成物
中に分散してこの組成物に適度の粘度を与えると共に、
その微細なゼリー粒子表面が加えられた土粒子、セメン
ト粒子、発泡粒子等の表面と親和性が高く、これら重い
粒子の沈降や軽い粒子の浮上を防ぐように作用している
ものと考えられる。また、シリカ水性ゾルが加えられた
ときも、このゾルがセメント成分に由来するカルシウム
分と反応してゼリーに変わり、そのゼリーがやはり上記
強攪拌下に他の成分と混合されるとき、大きなゼリー粒
子は細分されて微細なゼリー粒子としてこの組成物中に
混合され、上記シリカ水性ゼリーを用いた場合と同様に
作用しているものと考えられる。
【００１０】けれども、好ましい土質組成物は、その成
分を好ましい比率で攪拌下混合することによって得られ
る。上記土100 重量部に対し、発泡体が90重量部を超え
ると、均質な組成物が得られず、反対に、0.001 重量部
より少ないと比重が大きくなり軽量な硬化体が得られな
い。上記土100 重量部に対し、水硬性材料が５重量部よ
り少ないと、得られた硬化体は十分な強度を示さない。
上記土100 重量部に対し、シリカ水性ゼリー又はゾルが
1500重量部を超えると、上記混合の際攪拌が困難になり
易く、反対に２重量部より少ないと組成物に十分な安定
性を与えない。上記土100 重量部に対し、水が2000重量
部を超えると、組成物の安定性が不足して水が浮上しや
すく、反対に５重量部より少ないと上記混合の際攪拌が
困難になり易い。
分を好ましい比率で攪拌下混合することによって得られ
る。上記土100 重量部に対し、発泡体が90重量部を超え
ると、均質な組成物が得られず、反対に、0.001 重量部
より少ないと比重が大きくなり軽量な硬化体が得られな
い。上記土100 重量部に対し、水硬性材料が５重量部よ
り少ないと、得られた硬化体は十分な強度を示さない。
上記土100 重量部に対し、シリカ水性ゼリー又はゾルが
1500重量部を超えると、上記混合の際攪拌が困難になり
易く、反対に２重量部より少ないと組成物に十分な安定
性を与えない。上記土100 重量部に対し、水が2000重量
部を超えると、組成物の安定性が不足して水が浮上しや
すく、反対に５重量部より少ないと上記混合の際攪拌が
困難になり易い。
【００１１】
【実施例】水硬性材料としては普通ポルトランドセメン
トを、土としては含水比80重量%に調整されたクレーを
それぞれ用意した。シリカ水性ゼリーとしては、SiO2濃
度４重量% のケイ酸及びそのオリゴマーの水溶液を常温
放置によってゲル化させることにより得られたゼリーを
用意した。また、このゼリーの代替として、SiO2濃度15
重量% のシリカ水性ゾルを用意した。
トを、土としては含水比80重量%に調整されたクレーを
それぞれ用意した。シリカ水性ゼリーとしては、SiO2濃
度４重量% のケイ酸及びそのオリゴマーの水溶液を常温
放置によってゲル化させることにより得られたゼリーを
用意した。また、このゼリーの代替として、SiO2濃度15
重量% のシリカ水性ゾルを用意した。
【００１２】比較例に使用される水ガラスとしては、JI
S 3 号ナトリウム水ガラスを用意した。発泡体として
は、粒子径２mmのポリスチレン樹脂の発泡ビーズ (比重
0.03)を用意した。また、この発泡体の代替には、市販
の界面活性剤スノーラップ（商品名）を土質組成物を調
整する際添加することにより、土質組成物中で直接発泡
させて使用した。
S 3 号ナトリウム水ガラスを用意した。発泡体として
は、粒子径２mmのポリスチレン樹脂の発泡ビーズ (比重
0.03)を用意した。また、この発泡体の代替には、市販
の界面活性剤スノーラップ（商品名）を土質組成物を調
整する際添加することにより、土質組成物中で直接発泡
させて使用した。
【００１３】土質組成物は、上記用意された成分を、市
販の２軸攪拌機中に投入し、常温で５分間の攪拌により
調製された。得られた土質組成物を、直径５cm、長さ50
cmの半透明のプラスチックフィルム製の袋中で一週間の
放置により硬化させた後、この得られた棒状硬化物から
その下端より５cm分を切除し、次の10cm分を下部硬化体
試料として、次の10cm分を中部硬化体試料として、そし
て次の10cm分を上部硬化体試料としてそれぞれ採取し
た。
販の２軸攪拌機中に投入し、常温で５分間の攪拌により
調製された。得られた土質組成物を、直径５cm、長さ50
cmの半透明のプラスチックフィルム製の袋中で一週間の
放置により硬化させた後、この得られた棒状硬化物から
その下端より５cm分を切除し、次の10cm分を下部硬化体
試料として、次の10cm分を中部硬化体試料として、そし
て次の10cm分を上部硬化体試料としてそれぞれ採取し
た。
【００１４】実施例１ この実施例の実験番号１では、水／セメントの重量比0.
71、土／セメントの重量比2.0 、シリカ水性ゼリー／セ
メントの重量比1.0 、界面活性剤／水の重量比0.10の比
率で土質組成物が調製され、実験番号２では界面活性剤
／水の重量比0.50とした他は実験番号１と同様の比率で
土質組成物が調製された。
71、土／セメントの重量比2.0 、シリカ水性ゼリー／セ
メントの重量比1.0 、界面活性剤／水の重量比0.10の比
率で土質組成物が調製され、実験番号２では界面活性剤
／水の重量比0.50とした他は実験番号１と同様の比率で
土質組成物が調製された。
【００１５】次いで、これら土質組成物から得られた硬
化体試料について、比重と圧縮強度が測定された。比較
例の実験番号３では、界面活性剤を添加しない他は上記
同様にして土質組成物が調製され、その組成物から得ら
れた硬化体試料について測定された。比較例の実験番号
４では、シリカゾルを添加しない他は同様にして土質組
成物が調製されたが、この組成物の硬化前に上記袋中上
部に水と泡の浮上が起こり、この組成物は均一性を失っ
た為に、比重と圧縮強度は測定されなかった。
化体試料について、比重と圧縮強度が測定された。比較
例の実験番号３では、界面活性剤を添加しない他は上記
同様にして土質組成物が調製され、その組成物から得ら
れた硬化体試料について測定された。比較例の実験番号
４では、シリカゾルを添加しない他は同様にして土質組
成物が調製されたが、この組成物の硬化前に上記袋中上
部に水と泡の浮上が起こり、この組成物は均一性を失っ
た為に、比重と圧縮強度は測定されなかった。
【００１６】上記測定の結果は、第１表に記載されてい
る。 第 １ 表 実験番号 界面活性剤／水 比重（g/cm3) 強度 (kg/cm2) 重量比 上部 中部 下部 上部 中部 下部 1 0.1 0.81 0.84 0.83 3.07 3.18 2.90 2 0.5 0.64 0.66 0.68 1.74 1.96 2.24 3 0.0 1.37 1.38 1.40 8.68 8.79 9.95 実施例２ 実験番号１では、水／セメントの重量比1.25、土／セメ
ントの重量比2.0 、発泡ビーズ／土の体積比1.8 、シリ
カ水性ゾル／セメントの重量比1.0 の各比率で土質組成
物を調製した後、実施例１と同様にして硬化物の測定を
行った。
る。 第 １ 表 実験番号 界面活性剤／水 比重（g/cm3) 強度 (kg/cm2) 重量比 上部 中部 下部 上部 中部 下部 1 0.1 0.81 0.84 0.83 3.07 3.18 2.90 2 0.5 0.64 0.66 0.68 1.74 1.96 2.24 3 0.0 1.37 1.38 1.40 8.68 8.79 9.95 実施例２ 実験番号１では、水／セメントの重量比1.25、土／セメ
ントの重量比2.0 、発泡ビーズ／土の体積比1.8 、シリ
カ水性ゾル／セメントの重量比1.0 の各比率で土質組成
物を調製した後、実施例１と同様にして硬化物の測定を
行った。
【００１７】比較例の実験番号２では、シリカ水性ゾル
を添加しない他は実験番号１と同様に行われた。測定結
果は、第２表に示されている。 第 ２ 表 実験番号 ゾル／水 比重 (g/cm3) 強度 (kg/cm2) 重量比 上部 中部 下部 上部 中部 下部 1 1.0 1.01 1.03 1.04 2.35 2.42 2.40 2 0.0 0.36 1.20 1.60 0.28 15.6 18.4
を添加しない他は実験番号１と同様に行われた。測定結
果は、第２表に示されている。 第 ２ 表 実験番号 ゾル／水 比重 (g/cm3) 強度 (kg/cm2) 重量比 上部 中部 下部 上部 中部 下部 1 1.0 1.01 1.03 1.04 2.35 2.42 2.40 2 0.0 0.36 1.20 1.60 0.28 15.6 18.4
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、従来行われていた軽量
土質組成物の調製の際、シリカ水性ゼリー又はゾルを追
加の成分として加えるのみで、長時間にわたって均一性
が保たれる軽量土質組成物が得られる。そしてその硬化
物は均一な強度を有し、種々の土質構造物として有用で
ある。
土質組成物の調製の際、シリカ水性ゼリー又はゾルを追
加の成分として加えるのみで、長時間にわたって均一性
が保たれる軽量土質組成物が得られる。そしてその硬化
物は均一な強度を有し、種々の土質構造物として有用で
ある。
【００１９】本発明の土質組成物は、安定性と共に流動
性に富み、優れた施工性を有する。例えば、現場施工に
おいて、パイプ輸送、長距離の圧送、狭小な空間への充
填等を容易に行うことができる。
性に富み、優れた施工性を有する。例えば、現場施工に
おいて、パイプ輸送、長距離の圧送、狭小な空間への充
填等を容易に行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ０４Ｂ 28/00 14:04 Ｚ 2102−4Ｇ 14:10 Ｚ 2102−4Ｇ 16:08） 2102−4Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 土と発泡体と水硬性材料と水と１〜60重
量% のSiO2濃度を有するシリカ水性ゼリーの微粒子の均
一混合物からなる土質組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208193A JPH06306841A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 土質組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10208193A JPH06306841A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 土質組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306841A true JPH06306841A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14317833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10208193A Pending JPH06306841A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 土質組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306841A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001031967A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-06 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 埋め戻し材 |
| WO2008070913A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Modalco Pty Ltd | Stabilised embankment |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10208193A patent/JPH06306841A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001031967A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-06 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 埋め戻し材 |
| WO2008070913A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Modalco Pty Ltd | Stabilised embankment |
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