JPH10120453A - 人工固結材料 - Google Patents
人工固結材料Info
- Publication number
- JPH10120453A JPH10120453A JP8272080A JP27208096A JPH10120453A JP H10120453 A JPH10120453 A JP H10120453A JP 8272080 A JP8272080 A JP 8272080A JP 27208096 A JP27208096 A JP 27208096A JP H10120453 A JPH10120453 A JP H10120453A
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- Japan
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 掘削の障害にならない程度に低強度で、止水
壁として機能する程度の強度を有する置換材や充填材と
して、遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保
全や経済性にもすぐれる。 【解決手段】 普通コンクリートに粘土とファイバーを
混合したファイバー混入粘土コンクリートからなる。ま
た、このファイバーは体積重量比で0.5 〜１％混入させ
る。
壁として機能する程度の強度を有する置換材や充填材と
して、遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保
全や経済性にもすぐれる。 【解決手段】 普通コンクリートに粘土とファイバーを
混合したファイバー混入粘土コンクリートからなる。ま
た、このファイバーは体積重量比で0.5 〜１％混入させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木構造物の施工
において置換工法用の置換材料や山留壁や止水壁の構成
充填材として好適な人工固結材料に関するもので、適用
用途としては、ケーソン沈設置換工法用の置換材料、
土留め壁・止水壁の構築材料、フィルダムのコア部
の遮水材料、鉄道路盤、鉄道路床・路盤、空港滑走路
盤の材料、切土法面の表面の保護材料、急傾斜盛土
体の法面補強構成材料、トンネル工法カルバート構築
材料などで使用するものである。
において置換工法用の置換材料や山留壁や止水壁の構成
充填材として好適な人工固結材料に関するもので、適用
用途としては、ケーソン沈設置換工法用の置換材料、
土留め壁・止水壁の構築材料、フィルダムのコア部
の遮水材料、鉄道路盤、鉄道路床・路盤、空港滑走路
盤の材料、切土法面の表面の保護材料、急傾斜盛土
体の法面補強構成材料、トンネル工法カルバート構築
材料などで使用するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ケーソン躯体や地中壁パネル等
のコンクリート地下構造物を自重や積載荷重により沈下
させる場合に、沈設中の先端部の地盤支持力の均等化を
図り、傾斜を防止し、また、内部の地下水位の低下を図
るため先行削孔して置換壁を構築し、その内壁側を掘削
しながらこのコンクリート地下構造物を沈設することが
行われる。
のコンクリート地下構造物を自重や積載荷重により沈下
させる場合に、沈設中の先端部の地盤支持力の均等化を
図り、傾斜を防止し、また、内部の地下水位の低下を図
るため先行削孔して置換壁を構築し、その内壁側を掘削
しながらこのコンクリート地下構造物を沈設することが
行われる。
【０００３】また、山留壁や止水壁で、柱列等の掘削充
填部に後で鋼材等による芯材を建込むようなこともあ
る。
填部に後で鋼材等による芯材を建込むようなこともあ
る。
【０００４】このような置換や芯材の挿入を目的とした
置換壁や充填部としては、掘削の障害にならない程度に
低強度のものとするには砂で施工することが代表的であ
るが、砂では止水性に乏しいので、原位置攪拌柱列固化
工法（ＳＭＷ）でのソイルセメント、セメントベントナ
イト等が挙げられる。
置換壁や充填部としては、掘削の障害にならない程度に
低強度のものとするには砂で施工することが代表的であ
るが、砂では止水性に乏しいので、原位置攪拌柱列固化
工法（ＳＭＷ）でのソイルセメント、セメントベントナ
イト等が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ソイルセ
メントやベントナイトセメントによる置換壁や充填部
は、遮水性に関しては、靱性に乏しく、衝撃に対しての
耐久性も欠如している。また、深度による強度の変化や
バラツキが大きく、安定性に欠ける。さらに、海水の水
質汚濁に対する懸念が大きい。これに加えて、打設時に
流出や損失があり、経済性も悪い。
メントやベントナイトセメントによる置換壁や充填部
は、遮水性に関しては、靱性に乏しく、衝撃に対しての
耐久性も欠如している。また、深度による強度の変化や
バラツキが大きく、安定性に欠ける。さらに、海水の水
質汚濁に対する懸念が大きい。これに加えて、打設時に
流出や損失があり、経済性も悪い。
【０００６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、掘削の障害にならない程度に低強度で、止水壁とし
て機能する程度の強度を有する置換材や充填材として、
遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保全や経
済性にもすぐれる人工固結材料を提供することにある。
し、掘削の障害にならない程度に低強度で、止水壁とし
て機能する程度の強度を有する置換材や充填材として、
遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保全や経
済性にもすぐれる人工固結材料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、普通コンクリートに粘土とファイバーを混合
したファイバー混入粘土コンクリートからなること、お
よび、ファイバーは、体積重量比で0.5 〜１％混入させ
ることを要旨とするものである。
するため、普通コンクリートに粘土とファイバーを混合
したファイバー混入粘土コンクリートからなること、お
よび、ファイバーは、体積重量比で0.5 〜１％混入させ
ることを要旨とするものである。
【０００８】詳しくは、普通コンクリートは、礫
（Ｇ）、砂（Ｓ）、セメント（Ｃ）、水からなるが、一
例として使用材料は下記表１のごときものである。
（Ｇ）、砂（Ｓ）、セメント（Ｃ）、水からなるが、一
例として使用材料は下記表１のごときものである。
【０００９】
【表１】 ファイバー（Ｆ）は水中で分散する大きさを選定した。
【００１０】図１に各材料の粒度分布を示す。
【００１１】本発明の人工固結材料は、粘土の存在で、
一軸圧縮強さ10〜20kgf ／cm2 の低強度のものとするこ
とができ、打設の際には水中不分離性に優れている。
一軸圧縮強さ10〜20kgf ／cm2 の低強度のものとするこ
とができ、打設の際には水中不分離性に優れている。
【００１２】また、礫の存在が、深度方向での強度変化
が小さいものとすることができ、安定した施工が可能と
なる。しかも、ファイバーの存在が、高い遮水性を有
し、打継目の一体性を確保することができ、靱性に強
く、耐衝撃性に優れたものとすることができる。
が小さいものとすることができ、安定した施工が可能と
なる。しかも、ファイバーの存在が、高い遮水性を有
し、打継目の一体性を確保することができ、靱性に強
く、耐衝撃性に優れたものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明の人工固結材料の実施形態としての
配合例を表２に示す。なお、No. ３はファイバーを混入
しない比較例を示す。
に説明する。本発明の人工固結材料の実施形態としての
配合例を表２に示す。なお、No. ３はファイバーを混入
しない比較例を示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】前記表２に基づく配合条件に応じた本発明
の人工固結材料の効果を試すため、一軸圧縮試験、曲げ
強度試験、加圧養生確認試験、透水試験を行った。
の人工固結材料の効果を試すため、一軸圧縮試験、曲げ
強度試験、加圧養生確認試験、透水試験を行った。
【００１６】まず、一軸圧縮試験での、一軸圧縮強さｑ
ｕと材令の関係図を図２に、また、一軸圧縮強さｑｕと
セメント量Ｃの関係図を図３に、セメント量Ｃ＝150
（kg／m3）の場合の一軸圧縮強さｑｕとファイバー混入
率ＶＦの関係図を図４に示す。
ｕと材令の関係図を図２に、また、一軸圧縮強さｑｕと
セメント量Ｃの関係図を図３に、セメント量Ｃ＝150
（kg／m3）の場合の一軸圧縮強さｑｕとファイバー混入
率ＶＦの関係図を図４に示す。
【００１７】これら図２〜図４から要求性能である強度
10〜20（kgf ／cm2 ）に対して、仮に目標強度ｑｕを18
（kgf ／cm2 ）であるとすると、適合するセメント量は
50（kg／m3）であるが、実工事ではこの量はあまりに少
な過ぎて混合のばらつきの原因となることも考えられ
る。一軸圧縮強さｑｕとファイバー混入率ＶＦの関係で
は、ｑｕは、Ｃが一定の場合ＶＦの変化によらず、ほぼ
変化ないことがわかった。
10〜20（kgf ／cm2 ）に対して、仮に目標強度ｑｕを18
（kgf ／cm2 ）であるとすると、適合するセメント量は
50（kg／m3）であるが、実工事ではこの量はあまりに少
な過ぎて混合のばらつきの原因となることも考えられ
る。一軸圧縮強さｑｕとファイバー混入率ＶＦの関係で
は、ｑｕは、Ｃが一定の場合ＶＦの変化によらず、ほぼ
変化ないことがわかった。
【００１８】曲げ強度試験について結果の一覧表を下記
表３に示す。また、図５、図６に曲げ強度σｂとたわみ
の関係を、図７に曲げ靱性係数（強度）σｂとファイバ
ー混入率ＶＦの関係を、図８にσｂと一軸圧縮強さｑｕ
の関係を示す。
表３に示す。また、図５、図６に曲げ強度σｂとたわみ
の関係を、図７に曲げ靱性係数（強度）σｂとファイバ
ー混入率ＶＦの関係を、図８にσｂと一軸圧縮強さｑｕ
の関係を示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】これらの結果から、σｂはＶＦ＝０％のと
き、ピーク値を越えると、その後は急激に減少するが、
ＶＦが増加するに従って、ピーク強度を越えても減少せ
ず、靱性に卓越していることが判る。また、曲げ強度σ
ｂのピーク値は、ＶＦによらずほぼ同等の値をとる。曲
げ靱性係数σｂは、ＶＦの増加に伴って大きくなり、フ
ァイバーを混入することで高い靱性を得ることができ
る。
き、ピーク値を越えると、その後は急激に減少するが、
ＶＦが増加するに従って、ピーク強度を越えても減少せ
ず、靱性に卓越していることが判る。また、曲げ強度σ
ｂのピーク値は、ＶＦによらずほぼ同等の値をとる。曲
げ靱性係数σｂは、ＶＦの増加に伴って大きくなり、フ
ァイバーを混入することで高い靱性を得ることができ
る。
【００２１】加圧養生試験結果を下記表４に示す。ま
た、図９に一軸圧縮強さｑｕと上載圧力ｐの関係を示
す。試験条件は、Ｃ＝100kgf／cm2 で材令は28日（20
℃）とした。なお、比較のため、一軸圧縮強さｑｕ＝1
8.8kgf ／cm2 （材令28日）のマンメイドロック〔粘土
モルタル〕（砂＋セメント＋粘土＋水）の試験結果も併
記する。
た、図９に一軸圧縮強さｑｕと上載圧力ｐの関係を示
す。試験条件は、Ｃ＝100kgf／cm2 で材令は28日（20
℃）とした。なお、比較のため、一軸圧縮強さｑｕ＝1
8.8kgf ／cm2 （材令28日）のマンメイドロック〔粘土
モルタル〕（砂＋セメント＋粘土＋水）の試験結果も併
記する。
【００２２】
【表４】
【００２３】この試験結果から、本発明のファイバー混
入粘土コンクリートによる人工固結材は、同じ強度を有
するマンメイドロック〔粘土モルタル〕と比較して上載
圧力が大きくなってもｑｕはそれほど大きくなっていな
い。これは、礫を混入することで礫相互にかみ合わせに
よる骨格が形成され、加圧・圧密によって沈下を抑制し
て強度増加を抑えられているものと考えられる。
入粘土コンクリートによる人工固結材は、同じ強度を有
するマンメイドロック〔粘土モルタル〕と比較して上載
圧力が大きくなってもｑｕはそれほど大きくなっていな
い。これは、礫を混入することで礫相互にかみ合わせに
よる骨格が形成され、加圧・圧密によって沈下を抑制し
て強度増加を抑えられているものと考えられる。
【００２４】透水試験結果の一覧表を下記表５に示す。
また、図10に透水係数k とセメント量Ｃの関係を、図11
にk と一軸圧縮強さｑｕを示す。通水圧は、0.5 〜3.0
kgf／cm2 まで変化させた。
また、図10に透水係数k とセメント量Ｃの関係を、図11
にk と一軸圧縮強さｑｕを示す。通水圧は、0.5 〜3.0
kgf／cm2 まで変化させた。
【００２５】
【表５】
【００２６】この試験結果から、透水係数は、セメント
量Ｃの増加に伴って小さくなる。ファイバー混入率ＶＦ
がＶＦ＝0.5 （％）と一定の場合、通水圧を3.0 kgf ／
cm2まで上げた通水はなかった。また、ＶＦの違いによ
るk はほとんど変わりない。
量Ｃの増加に伴って小さくなる。ファイバー混入率ＶＦ
がＶＦ＝0.5 （％）と一定の場合、通水圧を3.0 kgf ／
cm2まで上げた通水はなかった。また、ＶＦの違いによ
るk はほとんど変わりない。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の人工固結材料
は、掘削の障害にならない程度に低強度で、止水壁とし
て機能する程度の強度を有する置換材や充填材として、
遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保全や経
済性にもすぐれるものである。そして、利用分野は、ケ
ーソン沈設置換工法用の置換材料、土留め壁・止水壁の
構築材料、フィルダムのコア部の遮水材料、鉄道路盤、
鉄道路床・路盤、空港滑走路盤の材料、切土法面の表面
の保護材料、急傾斜盛土体の法面補強構成材料、トンネ
ル工法カルバート構築材料など多岐にわたるものであ
る。
は、掘削の障害にならない程度に低強度で、止水壁とし
て機能する程度の強度を有する置換材や充填材として、
遮水性のみならず、強度の安定性に富み、環境保全や経
済性にもすぐれるものである。そして、利用分野は、ケ
ーソン沈設置換工法用の置換材料、土留め壁・止水壁の
構築材料、フィルダムのコア部の遮水材料、鉄道路盤、
鉄道路床・路盤、空港滑走路盤の材料、切土法面の表面
の保護材料、急傾斜盛土体の法面補強構成材料、トンネ
ル工法カルバート構築材料など多岐にわたるものであ
る。
【図１】本発明の人工固結材料の使用材料における粒度
分布図である。
分布図である。
【図２】一軸圧縮強さと材令の関係図である。
【図３】一軸圧縮強さとセメント量の関係図である。
【図４】一軸圧縮強さとファイバー混入率の関係図であ
る。
る。
【図５】曲げ強度とたわみの関係図である。
【図６】曲げ強度とたわみの関係図である。
【図７】曲げ強度とファイバー混入率の関係図である。
【図８】曲げ強度、曲げ靱性係数と一軸圧縮強さの関係
図である。
図である。
【図９】一軸圧縮強さと上載圧力の関係図である。
【図１０】透水係数とセメント量の関係図である。
【図１１】透水係数と一軸圧縮強さの関係図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 普通コンクリートに粘土とファイバーを
混合したファイバー混入粘土コンクリートからなること
を特徴とした人工固結材料。 - 【請求項２】 ファイバーは、体積重量比で0.5 〜１％
混入させる請求項１記載の人工固結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208096A JP3738496B2 (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 人工固結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208096A JP3738496B2 (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 人工固結材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10120453A true JPH10120453A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3738496B2 JP3738496B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=17508820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27208096A Expired - Lifetime JP3738496B2 (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 人工固結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738496B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326392A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Toyo Constr Co Ltd | 廃棄物処分場の遮水構造 |
| JP2013107785A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | East Japan Railway Co | ガラス発泡体入り路盤材 |
| RU2811440C1 (ru) * | 2023-03-20 | 2024-01-11 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" | Грунтовая плотина с глиноцементобетонной диафрагмой с регулируемым напряженно-деформированным состоянием |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110482954A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 北京建筑大学 | 一种适用于薄壁夯土墙体的土料及其应用 |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP27208096A patent/JP3738496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326392A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Toyo Constr Co Ltd | 廃棄物処分場の遮水構造 |
| JP2013107785A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | East Japan Railway Co | ガラス発泡体入り路盤材 |
| RU2811440C1 (ru) * | 2023-03-20 | 2024-01-11 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" | Грунтовая плотина с глиноцементобетонной диафрагмой с регулируемым напряженно-деформированным состоянием |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3738496B2 (ja) | 2006-01-25 |
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