JPH0747734B2 - 含水土壌の固化剤 - Google Patents
含水土壌の固化剤Info
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- JPH0747734B2 JPH0747734B2 JP2222306A JP22230690A JPH0747734B2 JP H0747734 B2 JPH0747734 B2 JP H0747734B2 JP 2222306 A JP2222306 A JP 2222306A JP 22230690 A JP22230690 A JP 22230690A JP H0747734 B2 JPH0747734 B2 JP H0747734B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は含水土壌の固化剤に関する。
［従来の技術］ 土木工事などに際して発生する含水土壌は流動性に富
み、通常のトラツク、ダンプなどによる搬出作業を困難
なものにしている。従来、この含水土壌を固化、安定化
させ、搬出作業を容易にするための固化剤としては、
（メタ）アクリルアミド（共）重合体などの水溶液状態
で高い増粘性を有する水溶性高分子と石コウの混合物ま
たは水溶性高分子と水溶性多価金属化合物の混合物から
なる含水土壌の固化剤などが知られている（例えば、本
出願人の出願に係る特開平１−81886号公報または特開
昭63-44097号公報）。
み、通常のトラツク、ダンプなどによる搬出作業を困難
なものにしている。従来、この含水土壌を固化、安定化
させ、搬出作業を容易にするための固化剤としては、
（メタ）アクリルアミド（共）重合体などの水溶液状態
で高い増粘性を有する水溶性高分子と石コウの混合物ま
たは水溶性高分子と水溶性多価金属化合物の混合物から
なる含水土壌の固化剤などが知られている（例えば、本
出願人の出願に係る特開平１−81886号公報または特開
昭63-44097号公報）。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、土木工事は工期の制約のもとで作業を進
めることが必然であるため、工事現場から排出される含
水土壌の固化を極力、短時間で行うという要求が強く、
また、含水土壌の含水比が100％超えるような高含水土
壌でも固化剤により搬出作業を容易にできること、搬出
作業時に固化後の含水土壌が降雨によっても崩壊するこ
となく、引き続き搬出作業が可能であり、且つ、搬出
後、廃棄物として処置された状況においても崩壊するこ
となく長期に渡って安定であることなどの要求があり、
従来の固化剤はこれら多くの面で一層の性能の向上を求
められていた。
めることが必然であるため、工事現場から排出される含
水土壌の固化を極力、短時間で行うという要求が強く、
また、含水土壌の含水比が100％超えるような高含水土
壌でも固化剤により搬出作業を容易にできること、搬出
作業時に固化後の含水土壌が降雨によっても崩壊するこ
となく、引き続き搬出作業が可能であり、且つ、搬出
後、廃棄物として処置された状況においても崩壊するこ
となく長期に渡って安定であることなどの要求があり、
従来の固化剤はこれら多くの面で一層の性能の向上を求
められていた。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは高含水土壌を速やかに固化させ即時搬出を
可能ならしめ、且つ、固化後も長期に渡り固化性状を維
持させる固化剤を得るべく鋭意検討した結果、本発明に
到達した。
可能ならしめ、且つ、固化後も長期に渡り固化性状を維
持させる固化剤を得るべく鋭意検討した結果、本発明に
到達した。
すなわち本発明は、水増粘性を有する合成系水溶性高分
子化合物（ａ）およびフイロケイ酸塩鉱物の粉末（ｂ）
からなる含水土壌の固化剤；並びに、水増粘性を有する
合成系水溶性高分子化合物（ａ）、フイロケイ酸塩鉱物
の粉末（ｂ）および界面活性剤（ｃ）からなる含水土壌
の固化剤である。
子化合物（ａ）およびフイロケイ酸塩鉱物の粉末（ｂ）
からなる含水土壌の固化剤；並びに、水増粘性を有する
合成系水溶性高分子化合物（ａ）、フイロケイ酸塩鉱物
の粉末（ｂ）および界面活性剤（ｃ）からなる含水土壌
の固化剤である。
本発明において水増粘性を有する合成系水溶性高分子化
合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリカルボン酸（ポリアクリル酸な
ど）およびこれらの塩（ナトリウム、カリウムなどのア
ルカリれの塩（ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属塩、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの
アルカリ土類金属によりカルボキシル基の部分または全
部が置換した水溶性金属塩、アンモニウム塩など）、ポ
リエチレンオキサイド、本出願人の出願に係る特開平１
−81886号公報に記載の（メタ）アクリルアミド（共）
重合体などが挙げられる。これらのうち好ましいものは
（メタ）アクリルアミド（共）重合体、ポリカルボン酸
およびその塩、並びにこれらの２種以上の併用である。
合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリカルボン酸（ポリアクリル酸な
ど）およびこれらの塩（ナトリウム、カリウムなどのア
ルカリれの塩（ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属塩、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの
アルカリ土類金属によりカルボキシル基の部分または全
部が置換した水溶性金属塩、アンモニウム塩など）、ポ
リエチレンオキサイド、本出願人の出願に係る特開平１
−81886号公報に記載の（メタ）アクリルアミド（共）
重合体などが挙げられる。これらのうち好ましいものは
（メタ）アクリルアミド（共）重合体、ポリカルボン酸
およびその塩、並びにこれらの２種以上の併用である。
本発明において、フィロケイ酸塩（ｂ）としては特に限
定はなく、天然に産出フィロケイ酸塩でも、人工的に製
造されるフィロケイ酸塩でもよい。このフィロケイ酸塩
（ｂ）の具体例としては、ソジウムモンモリロナイ
ト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウムベントナイ
ト、カルシウムベントナイト、酸性白土、活性白土、有
機ベントナイトなどのモンモリロナイト族鉱物類、金
雲母、黒雲母、白雲母、セリサイト、イライト、ジーク
ライトなどの雲母族鉱物類、カオリナイト、ハロイサ
イト、デイッカイト、ナクライト、木節粘土、蛙目粘
土、カオリン、コリンクレー、焼成クレー、ジークライ
トなどのカオリン鉱物類、タルク、滑石、石筆石、石
けん石、カミタルクなど含水ケイ酸マグネシウムを主成
分とする鉱物類、パイロフィライト、ろう石クレー、
ろう石などの類、モルデンフッ石、斜プチロルフッ石
などの天然ゼオライトまたは人工ゼオライト並びにア
ロフェンが挙げられる。これらのうち好ましいものは
、およびに例示したものおよびこれらの二種以上
の併用である。本発明におけるフィロケイ酸塩（ｂ）は
その構造がSi4+およびSi4+を囲むＯ2-からなる１枚の四
面体層とAl3+またはMg22+、Fe2+などおよびこれらを囲む
OH-またはＯ2-からなる１枚の八面体層が結合した状態
を単位として、これらが積み重なった1:1型構造（２層
構造）のフィロケイ酸塩と２枚の四面体層の間に１枚の
八面体層がはさまれて結合した状態を単位として、これ
らが積み重なった2:1構造（３層構造）のフィロケイ酸
塩に区別される。本発明において好ましいものは2:1構
造（３層構造）のフィロケイ酸塩である。また本発明に
おけるフィロケイ酸塩（ｂ）の形状は粉末状であること
が固化剤の成分として配合するうえで好ましく、その粒
度はとくに限定されないが、通常16メッシュのフルイを
通過する粒度であり、好ましくは100メッシュのフルイ
を通過する粒度である。
定はなく、天然に産出フィロケイ酸塩でも、人工的に製
造されるフィロケイ酸塩でもよい。このフィロケイ酸塩
（ｂ）の具体例としては、ソジウムモンモリロナイ
ト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウムベントナイ
ト、カルシウムベントナイト、酸性白土、活性白土、有
機ベントナイトなどのモンモリロナイト族鉱物類、金
雲母、黒雲母、白雲母、セリサイト、イライト、ジーク
ライトなどの雲母族鉱物類、カオリナイト、ハロイサ
イト、デイッカイト、ナクライト、木節粘土、蛙目粘
土、カオリン、コリンクレー、焼成クレー、ジークライ
トなどのカオリン鉱物類、タルク、滑石、石筆石、石
けん石、カミタルクなど含水ケイ酸マグネシウムを主成
分とする鉱物類、パイロフィライト、ろう石クレー、
ろう石などの類、モルデンフッ石、斜プチロルフッ石
などの天然ゼオライトまたは人工ゼオライト並びにア
ロフェンが挙げられる。これらのうち好ましいものは
、およびに例示したものおよびこれらの二種以上
の併用である。本発明におけるフィロケイ酸塩（ｂ）は
その構造がSi4+およびSi4+を囲むＯ2-からなる１枚の四
面体層とAl3+またはMg22+、Fe2+などおよびこれらを囲む
OH-またはＯ2-からなる１枚の八面体層が結合した状態
を単位として、これらが積み重なった1:1型構造（２層
構造）のフィロケイ酸塩と２枚の四面体層の間に１枚の
八面体層がはさまれて結合した状態を単位として、これ
らが積み重なった2:1構造（３層構造）のフィロケイ酸
塩に区別される。本発明において好ましいものは2:1構
造（３層構造）のフィロケイ酸塩である。また本発明に
おけるフィロケイ酸塩（ｂ）の形状は粉末状であること
が固化剤の成分として配合するうえで好ましく、その粒
度はとくに限定されないが、通常16メッシュのフルイを
通過する粒度であり、好ましくは100メッシュのフルイ
を通過する粒度である。
本発明において界面活性剤（ｃ）としては、例えば、
アミン塩型カチオン界面活性剤（ジヒドロキシエチルス
テアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチ
ルイミダゾリンなどのアミン類の塩など）、第４級アン
モニウム塩型カチオン界面活性剤（ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライ
ド、ステアラミドメチルピリジニウムクロライドなどの
アミン類の４級化物など）などのカチオン界面活性剤；
石ケン（ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリ
ウム、オレイン酸ナトリウムなど）、高級アルコール硫
酸エステル塩（ラウリル硫酸エステルナトリウム、セチ
ル硫酸エステルナトリウム、ステアリル硫酸エステルナ
トリウム、オレイル硫酸エステルナトリウムなど）、高
級アルキルエーテル硫酸エステル塩（ラウリルエーテル
硫酸エステルナトリウムなど）、硫酸化油（ロート油、
低度硫酸化オリーブ油など）、硫酸化脂肪酸エステル
（硫酸化オレイン酸ブチルなど）、硫酸化オレフィン、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンス
ルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、リン酸エステル
塩（高級アルコールリン酸モノエステルジナトリウム、
高級アルコールリン酸ジエステルナトリウムなど）、ス
ルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウ
ムなどのアニオン界面活性剤；ポリエチレングリコー
ル型非イオン界面活性剤（高級アルコールエチレンオキ
サイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド
付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコ
ール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級ア
ルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミド
エチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド
付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド
付加物など）、多価アルコール型非イオン界面活性剤
（グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトー
ルの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの
脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコ
ールのアルキルエーテル、アルカノールアミン対の脂肪
酸アミドなど）などの非イオン界面活性剤；アミノ酸
型両性界面活性剤（ラウリルアミノプロピオン酸ナトリ
ウムなど）、ベタイン型両性界面活性剤（ラウリルジメ
チルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリル
ジヒドロキシエチルベタインなど）、スルホン酸型両性
界面活性剤、リン酸エステル型両性界面活性剤などの両
性界面活性剤；並びに、これらの２種以上の併用が挙げ
られる。これらのうち好ましいものはおよびに例示
したものおよびこれらの２種以上の併用である。
アミン塩型カチオン界面活性剤（ジヒドロキシエチルス
テアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチ
ルイミダゾリンなどのアミン類の塩など）、第４級アン
モニウム塩型カチオン界面活性剤（ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルア
ンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライ
ド、ステアラミドメチルピリジニウムクロライドなどの
アミン類の４級化物など）などのカチオン界面活性剤；
石ケン（ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリ
ウム、オレイン酸ナトリウムなど）、高級アルコール硫
酸エステル塩（ラウリル硫酸エステルナトリウム、セチ
ル硫酸エステルナトリウム、ステアリル硫酸エステルナ
トリウム、オレイル硫酸エステルナトリウムなど）、高
級アルキルエーテル硫酸エステル塩（ラウリルエーテル
硫酸エステルナトリウムなど）、硫酸化油（ロート油、
低度硫酸化オリーブ油など）、硫酸化脂肪酸エステル
（硫酸化オレイン酸ブチルなど）、硫酸化オレフィン、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンス
ルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、リン酸エステル
塩（高級アルコールリン酸モノエステルジナトリウム、
高級アルコールリン酸ジエステルナトリウムなど）、ス
ルホコハク酸ジ−２−エチルヘキシルエステルナトリウ
ムなどのアニオン界面活性剤；ポリエチレングリコー
ル型非イオン界面活性剤（高級アルコールエチレンオキ
サイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド
付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコ
ール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級ア
ルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミド
エチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド
付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド
付加物など）、多価アルコール型非イオン界面活性剤
（グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトー
ルの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの
脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコ
ールのアルキルエーテル、アルカノールアミン対の脂肪
酸アミドなど）などの非イオン界面活性剤；アミノ酸
型両性界面活性剤（ラウリルアミノプロピオン酸ナトリ
ウムなど）、ベタイン型両性界面活性剤（ラウリルジメ
チルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリル
ジヒドロキシエチルベタインなど）、スルホン酸型両性
界面活性剤、リン酸エステル型両性界面活性剤などの両
性界面活性剤；並びに、これらの２種以上の併用が挙げ
られる。これらのうち好ましいものはおよびに例示
したものおよびこれらの２種以上の併用である。
本発明の含水土壌の固化剤において、（ａ）成分と
（ｂ）成分の重量比は通常80:20〜10:90、好ましくは7
0:30〜20:80である。（ａ）成分の上記値が80より大き
い場合には短時間のうちに含水土壌の流動は低下する傾
向にあるものの、固化した後の含水土壌が混合機の内壁
や攪拌羽根および運搬車両の荷台などに付着する場合が
ある。また（ａ）成分の上記値が10より小さい場合に
は、含水土壌の含水比や土質により固化に時間を要した
り、固化強度が低下する場合がある。
（ｂ）成分の重量比は通常80:20〜10:90、好ましくは7
0:30〜20:80である。（ａ）成分の上記値が80より大き
い場合には短時間のうちに含水土壌の流動は低下する傾
向にあるものの、固化した後の含水土壌が混合機の内壁
や攪拌羽根および運搬車両の荷台などに付着する場合が
ある。また（ａ）成分の上記値が10より小さい場合に
は、含水土壌の含水比や土質により固化に時間を要した
り、固化強度が低下する場合がある。
本発明において、（ａ）成分および（ｂ）成分の含水土
壌中における分散を向上させる目的で（ｃ）成分を併用
することが好ましい。特に含水比が100％を超える高含
水土壌に対し、（ｃ）成分を併用して固化剤の分散性を
向上することにより、固化時間がより短縮され、固化強
度もより向上する。（ｃ）成分を併用する場合の（ａ）
成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｃ）成分の重量比は
通常1:0.001〜1:0.3、好ましくは1:0.005〜0.1である。
また（ｃ）成分の上記値が0.3より大きい場合には、相
反して含水土壌中の土粒子を分散させる効果が強くな
り、特に含水比が100％を超えるような高含水土壌に対
し、やや固化に時間を要する場合がある。
壌中における分散を向上させる目的で（ｃ）成分を併用
することが好ましい。特に含水比が100％を超える高含
水土壌に対し、（ｃ）成分を併用して固化剤の分散性を
向上することにより、固化時間がより短縮され、固化強
度もより向上する。（ｃ）成分を併用する場合の（ａ）
成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｃ）成分の重量比は
通常1:0.001〜1:0.3、好ましくは1:0.005〜0.1である。
また（ｃ）成分の上記値が0.3より大きい場合には、相
反して含水土壌中の土粒子を分散させる効果が強くな
り、特に含水比が100％を超えるような高含水土壌に対
し、やや固化に時間を要する場合がある。
本発明の固化剤を使用するに際し、必要に応じて他の含
水土壌を固化する性能を有する任意成分を併用すること
もできる。このような任意成分としては、セメント、消
石灰、生石灰、石コウ、炭酸カルシウム、スラグ、フラ
イアッシュ、フィロケイ酸塩以外のケイ酸塩鉱物類、ケ
イ酸ソーダ、ケイ酸カリウムなどの水溶性ケイ酸塩、お
よび高吸水性樹脂が挙げられる。
水土壌を固化する性能を有する任意成分を併用すること
もできる。このような任意成分としては、セメント、消
石灰、生石灰、石コウ、炭酸カルシウム、スラグ、フラ
イアッシュ、フィロケイ酸塩以外のケイ酸塩鉱物類、ケ
イ酸ソーダ、ケイ酸カリウムなどの水溶性ケイ酸塩、お
よび高吸水性樹脂が挙げられる。
本発明において固化させる対象となる含水土壌として
は、例えば、含水比が30〜100％のシールドなどの土木
工事現場より排出される掘削残土や工場、上下水道の浄
水施設などから排出される沈澱池汚泥、あるいは河川や
港湾に堆積したヘドロなど含水比が100％を超える高含
水土壌を含み、その他固化処理を必要とし、投棄の対象
となる各種汚泥などが挙げられる。
は、例えば、含水比が30〜100％のシールドなどの土木
工事現場より排出される掘削残土や工場、上下水道の浄
水施設などから排出される沈澱池汚泥、あるいは河川や
港湾に堆積したヘドロなど含水比が100％を超える高含
水土壌を含み、その他固化処理を必要とし、投棄の対象
となる各種汚泥などが挙げられる。
本発明の含水土壌の固化剤の添加量は対象となる土壌の
含水比、土質などにより異なり、とくに限定されない
が、通常0.1〜50kg/m3、好ましくは１〜20kg/m3であ
る。添加量が0.1kg/m3未満では固化に時間を要したり、
固化強度が低下し、50kg/m3を超えると経済的なメリッ
トが減少する。
含水比、土質などにより異なり、とくに限定されない
が、通常0.1〜50kg/m3、好ましくは１〜20kg/m3であ
る。添加量が0.1kg/m3未満では固化に時間を要したり、
固化強度が低下し、50kg/m3を超えると経済的なメリッ
トが減少する。
本発明の含水土壌の固化剤の添加混合形態はとくに限定
されず、（ａ）成分、（ｂ）成分および必要により
（ｃ）成分を含有する配合物の形で添加混合することが
望ましいが、（ａ）成分、（ｂ）成分および必要により
（ｃ）成分の各々を任意の順序で添加、混合しても何等
性能に悪影響を及ぼすものではない。また混合方法は任
意の方法でよく、例えば、スラリー圧送ポンプで運ばれ
てきた含水土壌に混合機のホッパーより本発明の固化剤
を添加し、攪拌羽根付きのミキサーなどにより、攪拌混
合後、ベルトコンベアーにより搬出する方法などが挙げ
られる。さらに本発明の固化剤を一時に全量添加混合し
てもよく、数回に分割して添加混合してもよい。
されず、（ａ）成分、（ｂ）成分および必要により
（ｃ）成分を含有する配合物の形で添加混合することが
望ましいが、（ａ）成分、（ｂ）成分および必要により
（ｃ）成分の各々を任意の順序で添加、混合しても何等
性能に悪影響を及ぼすものではない。また混合方法は任
意の方法でよく、例えば、スラリー圧送ポンプで運ばれ
てきた含水土壌に混合機のホッパーより本発明の固化剤
を添加し、攪拌羽根付きのミキサーなどにより、攪拌混
合後、ベルトコンベアーにより搬出する方法などが挙げ
られる。さらに本発明の固化剤を一時に全量添加混合し
てもよく、数回に分割して添加混合してもよい。
［実施例］ 以下、実施例により本発明を説明するが本発明はこれに
限定されるものではない。
限定されるものではない。
実施例１〜４、比較例１〜２ 実施例１〜４に使用する固化剤を製造するため、表−１
に示した本発明における（ａ）成分および（ｂ）成分を
重量比50:50で混合した。実施例１および４ではこのも
のを本発明の固化剤として使用した。実施例２、３では
このもの１に対し、表−１に示す（ｃ）成分を純分で0.
05の重量比で混合して本発明の固化剤とした。また、本
発明の固化剤と比較するため、比較例１〜２では表−１
に示す固化剤を使用した。尚、比較例２については、特
開昭63-44097号公報に記載されている内容に従い、水溶
性高分子を含水土壌に対し、先に添加混合し、その後水
溶性多価金属塩を添加する方法を採用した。
に示した本発明における（ａ）成分および（ｂ）成分を
重量比50:50で混合した。実施例１および４ではこのも
のを本発明の固化剤として使用した。実施例２、３では
このもの１に対し、表−１に示す（ｃ）成分を純分で0.
05の重量比で混合して本発明の固化剤とした。また、本
発明の固化剤と比較するため、比較例１〜２では表−１
に示す固化剤を使用した。尚、比較例２については、特
開昭63-44097号公報に記載されている内容に従い、水溶
性高分子を含水土壌に対し、先に添加混合し、その後水
溶性多価金属塩を添加する方法を採用した。
これらの固化剤を用い、シールド工事において排出され
た含水比の異なる各掘削土に添加したのち、２分間混練
し固化土壌を得た。固化剤の添加量は比較例１について
は、（ａ）と石コウが各々1.5kg/m3、比較例２について
は、（ａ）と水溶性多価金属塩が各々1.5kg/m3、その他
の場合は固化剤3.0kg/m3とした。上記土壌の固化状態の
確認を行うため、固化に要する時間（固化スピードと略
記）の測定、針入度試験および水中崩壊性試験を行い、
表−２の結果を得た。
た含水比の異なる各掘削土に添加したのち、２分間混練
し固化土壌を得た。固化剤の添加量は比較例１について
は、（ａ）と石コウが各々1.5kg/m3、比較例２について
は、（ａ）と水溶性多価金属塩が各々1.5kg/m3、その他
の場合は固化剤3.0kg/m3とした。上記土壌の固化状態の
確認を行うため、固化に要する時間（固化スピードと略
記）の測定、針入度試験および水中崩壊性試験を行い、
表−２の結果を得た。
針入度試験はセメント凝結試験に用いられるビガー針装
置を使用し、混練直後の固化土壌について、標準棒（直
径10mm）の貫入深さを測定した。また水中崩壊性試験は
混練直後の固化土壌を直径5cm、高さ10cmの円柱上に成
形した供試体としたものを水中に浸漬し、全体積の約50
％が崩壊するまでの日数で表した。
置を使用し、混練直後の固化土壌について、標準棒（直
径10mm）の貫入深さを測定した。また水中崩壊性試験は
混練直後の固化土壌を直径5cm、高さ10cmの円柱上に成
形した供試体としたものを水中に浸漬し、全体積の約50
％が崩壊するまでの日数で表した。
表−２中、針入度は固化の力学的強度の強弱を示すひと
つの尺度である。この数値が10mm以下であれば振動によ
る変形を受けることがなく、また浮水も発生せず、通常
のトラック搬出が可能となる。ちなみに試験に用いた含
水土壌の針入度はいずれも固化剤無添加の場合、40mmで
あり、この値は全通の状態、すなわち極めて軟弱であ
り、固化処理を必要とする含水土壌であることを意味す
る。
つの尺度である。この数値が10mm以下であれば振動によ
る変形を受けることがなく、また浮水も発生せず、通常
のトラック搬出が可能となる。ちなみに試験に用いた含
水土壌の針入度はいずれも固化剤無添加の場合、40mmで
あり、この値は全通の状態、すなわち極めて軟弱であ
り、固化処理を必要とする含水土壌であることを意味す
る。
表−２中、比較例２の固化スピードはポリマーと水溶性
多価金属塩を分割して添加しているため、各々に要した
固化までの時間を加算表示した。
多価金属塩を分割して添加しているため、各々に要した
固化までの時間を加算表示した。
注） ポリマー1:ポリアクリルアミド（分子量600万） ポリマー2:アクリルアミド−アクリル酸ナトリウム共重
合体（モル比60:40、分子量1800万） フィロケイ酸塩1:ソジウムモンモリロナイト（100メッ
シュ95％通過の粉末） フィロケイ酸塩2:セリサイト（200メッシュ94％通過の
粉末） フィロケイ酸塩3:カオリン酸（200メッシュ99％通過の
粉末） フィロケイ酸塩4:活性白土／タルク＝1/1（重量比）混
合物（200メッシュ98％通過の粉末） 界面活性剤1:ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸
ナトリウム（アニオン） 界面活性剤2:エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピル
エチルジ メチルアンモニウム（カチオン） 界面活性剤3:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル エチレンオキサイド10モル付加物（非イオン） 実施例５〜10、比較例３〜５ 本発明における（ａ）成分としてアクリルアミド−アク
リル酸ナトリウム共重合体（モル非60:40、分子量1800
万）、（ｂ）成分として、実施例５〜７および比較例３
〜４においては、ソジウムベントナイト（200メッシュ9
0％通過の粉末）、実施例８〜10および比較例５におい
ては、カルシウムベントナイト（200メッシュ90％通過
の粉末）、を用い、（ａ）成分と（ｂ）成分の配合比率
を種々変えて本発明の固化剤を得た。
合体（モル比60:40、分子量1800万） フィロケイ酸塩1:ソジウムモンモリロナイト（100メッ
シュ95％通過の粉末） フィロケイ酸塩2:セリサイト（200メッシュ94％通過の
粉末） フィロケイ酸塩3:カオリン酸（200メッシュ99％通過の
粉末） フィロケイ酸塩4:活性白土／タルク＝1/1（重量比）混
合物（200メッシュ98％通過の粉末） 界面活性剤1:ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸
ナトリウム（アニオン） 界面活性剤2:エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピル
エチルジ メチルアンモニウム（カチオン） 界面活性剤3:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル エチレンオキサイド10モル付加物（非イオン） 実施例５〜10、比較例３〜５ 本発明における（ａ）成分としてアクリルアミド−アク
リル酸ナトリウム共重合体（モル非60:40、分子量1800
万）、（ｂ）成分として、実施例５〜７および比較例３
〜４においては、ソジウムベントナイト（200メッシュ9
0％通過の粉末）、実施例８〜10および比較例５におい
ては、カルシウムベントナイト（200メッシュ90％通過
の粉末）、を用い、（ａ）成分と（ｂ）成分の配合比率
を種々変えて本発明の固化剤を得た。
これらの本発明の固化剤を用い、含水比80％のシールド
工事における掘削土について、固化性能の確認を行っ
た。評価は実施例１と同様に固化スピードの測定、針入
度試験、水中崩壊性試験を行い表−３の結果を得た。
工事における掘削土について、固化性能の確認を行っ
た。評価は実施例１と同様に固化スピードの測定、針入
度試験、水中崩壊性試験を行い表−３の結果を得た。
尚、添加量はいずれの場合も6.0kg/m3とした。
実施例11〜13、比較例６〜７ 本発明における（ａ）成分として、アクリルアミド−ア
クリル酸ナトリウム共重合体（モル比60:40、分子量180
0万）、（ｂ）成分として、カルシウムベントナイト（2
00メッシュ90％通過の粉末）、（ｃ）成分として、ロー
ト油（アニオン系界面活性剤）を用い、（ａ）成分と
（ｂ）成分の重量比率を50:50としたものについて、
（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｃ）成分の純
分換算における配合比率を種々変えて本発明の固化剤を
得た。
クリル酸ナトリウム共重合体（モル比60:40、分子量180
0万）、（ｂ）成分として、カルシウムベントナイト（2
00メッシュ90％通過の粉末）、（ｃ）成分として、ロー
ト油（アニオン系界面活性剤）を用い、（ａ）成分と
（ｂ）成分の重量比率を50:50としたものについて、
（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｃ）成分の純
分換算における配合比率を種々変えて本発明の固化剤を
得た。
これらの本発明の固化剤を用い、含水比80％のシールド
工事における掘削土に、更に水を添加して含水比130％
に調整した模擬高含水土について、固化性能の確認を行
った。評価は実施例１と同様に固化スピードの測定、針
入度試験、水中崩壊性試験を行い、表−４の結果を得
た。尚、添加量はいずれの場合も10.0kg/m3とした。
工事における掘削土に、更に水を添加して含水比130％
に調整した模擬高含水土について、固化性能の確認を行
った。評価は実施例１と同様に固化スピードの測定、針
入度試験、水中崩壊性試験を行い、表−４の結果を得
た。尚、添加量はいずれの場合も10.0kg/m3とした。
表−２、表−３、表−４の試験結果から明らかなよう
に、本発明の固化剤を使用することにより（メタ）アク
リルアミド（共）重合体と石コウを併用するか、各種の
水溶性高分子化合物と水溶性多価金属塩を併用する固化
法に比べ、極めて短時間のうちに、しかも高含水土壌を
強固に固化させることで作業性が著しく向上することが
判明した。更に本発明の固化剤を使用すれば、従来の固
化法と同様に含水土壌の水中崩壊性は良好であり、降雨
などによる固化土の流動化および再崩壊に対しても抵抗
性に優れることが判明した。
に、本発明の固化剤を使用することにより（メタ）アク
リルアミド（共）重合体と石コウを併用するか、各種の
水溶性高分子化合物と水溶性多価金属塩を併用する固化
法に比べ、極めて短時間のうちに、しかも高含水土壌を
強固に固化させることで作業性が著しく向上することが
判明した。更に本発明の固化剤を使用すれば、従来の固
化法と同様に含水土壌の水中崩壊性は良好であり、降雨
などによる固化土の流動化および再崩壊に対しても抵抗
性に優れることが判明した。
［発明の効果］ 本発明の固化剤は以下の効果を奏する。
（１） 本発明の固化剤を使用することにより、通常の
土木工事（シールド工事など）において排出される含水
比100％未満の含水土壌および100％を超える高含水土壌
に対し、極めて短時間で、しかも強固な固化土壌を得る
ことが可能であり、従来の固化方法に比べると、固化ス
ピード、水中崩壊性といった面で、非常に優れた効果を
発揮するものである。また、本発明の固化剤は従来技術
の固化剤に比べ、同一添加量において、固化スピードが
大幅に向上すると共に、固化後の土壌は極めて低い針入
度値を示し、強固な状態とすることができる。特に、含
水比が100％を超える高含水土壌に対しても、短時間で
の固化が可能であり、含水比の影響を受けにくい。
土木工事（シールド工事など）において排出される含水
比100％未満の含水土壌および100％を超える高含水土壌
に対し、極めて短時間で、しかも強固な固化土壌を得る
ことが可能であり、従来の固化方法に比べると、固化ス
ピード、水中崩壊性といった面で、非常に優れた効果を
発揮するものである。また、本発明の固化剤は従来技術
の固化剤に比べ、同一添加量において、固化スピードが
大幅に向上すると共に、固化後の土壌は極めて低い針入
度値を示し、強固な状態とすることができる。特に、含
水比が100％を超える高含水土壌に対しても、短時間で
の固化が可能であり、含水比の影響を受けにくい。
（２） 本発明の固化剤を用いた固化土壌は降雨などに
より崩壊することなく、長期にわたり安定な固化性状を
維持することができる。
より崩壊することなく、長期にわたり安定な固化性状を
維持することができる。
（３） 安全性の高い固化剤である。
本発明の固化剤は安全性の高い水溶性高分子と主に天然
に産出されるフィロケイ酸塩鉱物および必要に応じて、
生活産業分野で盛んに使用され、安全性の高い界面活性
剤を用いるため、地下水の汚染や人体への影響に対して
は極めて安全であるといえる。
に産出されるフィロケイ酸塩鉱物および必要に応じて、
生活産業分野で盛んに使用され、安全性の高い界面活性
剤を用いるため、地下水の汚染や人体への影響に対して
は極めて安全であるといえる。
このように、本発明の固化剤は含水土壌を極めて短時間
で強固に固化させるため、従来以上に工期の短縮化が図
れるとともに、これまで固化処理に多量の固化剤を消費
してきた高含水土壌に対しても、経済的な添加量での対
応を可能とした。以上の効果を奏することから本発明の
固化剤は、例えば、今後、発生量が増加しつつある、都
市土木における掘削残土処理などに有用である。
で強固に固化させるため、従来以上に工期の短縮化が図
れるとともに、これまで固化処理に多量の固化剤を消費
してきた高含水土壌に対しても、経済的な添加量での対
応を可能とした。以上の効果を奏することから本発明の
固化剤は、例えば、今後、発生量が増加しつつある、都
市土木における掘削残土処理などに有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (5)
- 【請求項１】水増粘性を有する合成系水溶性高分子化合
物（ａ）およびフイロケイ酸塩鉱物の粉末（ｂ）からな
る含水土壌の固化剤。 - 【請求項２】水増粘性を有する合成系水溶性高分子化合
物（ａ）、フイロケイ酸塩鉱物の粉末（ｂ）および界面
活性剤からなる含水土壌の固化剤。 - 【請求項３】合成系水溶性高分子化合物（ａ）が−（メ
タ）アクリルアミド（共）重合体、ポリカルボン酸およ
びポリカルボン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム
塩からなる群より選ばれる水溶性高分子化合物である請
求項１または２記載の固化剤。 - 【請求項４】フイロケイ酸塩鉱物（ｂ）がモンモリロナ
イト族鉱物類、雲母族鉱物類、パイロフイライト、ろう
石クレーおよびろう石からなる群より選ばれ、且つ結晶
構造が2:1型構造（３層構造）のフイロケイ酸塩鉱物で
ある請求項１〜３いずれか記載の固化剤。 - 【請求項５】界面活性剤（ｃ）がアニオン系界面活性剤
および／または非イオン系界面活性剤である請求項２〜
４いずれか記載の固化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222306A JPH0747734B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 含水土壌の固化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222306A JPH0747734B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 含水土壌の固化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103689A JPH04103689A (ja) | 1992-04-06 |
| JPH0747734B2 true JPH0747734B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=16780294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2222306A Expired - Fee Related JPH0747734B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 含水土壌の固化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747734B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4418646A1 (de) * | 1994-05-27 | 1995-11-30 | Sued Chemie Ag | Quellfähige Smektit-Dichtschicht |
| JP3983829B2 (ja) * | 1994-10-07 | 2007-09-26 | 株式会社日本触媒 | Ｃｂモルタル組成物、ｃｂモルタル浸透抑制方法および基礎構造物の土中固定方法 |
| JPH11256154A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-21 | Oji Ryokka Kk | 土壌改良方法 |
| CN102020990B (zh) * | 2009-09-22 | 2014-08-06 | 山东宏艺科技股份有限公司 | 高强耐水复合土壤固化剂 |
| CN103555339B (zh) * | 2013-10-09 | 2016-03-09 | 李庆辉 | 一种高抗水性土壤固化剂及其应用 |
| CN110129069B (zh) * | 2019-06-10 | 2020-07-21 | 山东宏禹工程科技有限公司 | 一种渣土改良剂 |
| CN110819355A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-21 | 北京市首发天人生态景观有限公司 | 一种土壤硬化剂和制备方法 |
| JP7349462B2 (ja) * | 2021-02-05 | 2023-09-22 | 株式会社不動テトラ | 地盤造成用充填材料 |
| JP7368405B2 (ja) * | 2021-02-05 | 2023-10-24 | 株式会社不動テトラ | 地盤造成用充填材料 |
| JP7377232B2 (ja) * | 2021-02-05 | 2023-11-09 | 株式会社不動テトラ | 地盤造成用充填材料の製造方法 |
| JP7740651B2 (ja) * | 2021-06-15 | 2025-09-17 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 土壌改良方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946763A (ja) * | 1972-09-08 | 1974-05-04 | ||
| JPS6144990A (ja) * | 1984-08-09 | 1986-03-04 | Oyo Chishitsu Kk | 土中充填材 |
| JP2553610B2 (ja) * | 1988-02-15 | 1996-11-13 | 株式会社鴻池組 | 軟弱性土砂の改良工法及びその改良剤 |
| JPH0635796B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1994-05-11 | 株式会社フジタ | シールド工法及び同工法用泥漿材 |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP2222306A patent/JPH0747734B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04103689A (ja) | 1992-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |