JPH10316967A - 土壌固化剤 - Google Patents
土壌固化剤Info
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- JPH10316967A JPH10316967A JP14346097A JP14346097A JPH10316967A JP H10316967 A JPH10316967 A JP H10316967A JP 14346097 A JP14346097 A JP 14346097A JP 14346097 A JP14346097 A JP 14346097A JP H10316967 A JPH10316967 A JP H10316967A
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- 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
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、建設作業現場からの発生土等の土壌
を迅速に固化せしめることを課題とする。 【解決手段】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウムを含有する土壌固化剤を土壌に添加混合するこ
とによって該土壌を迅速に固化せしめる。該土壌固化剤
には高炉スラグ、あるいは処理土のｐＨを下げるための
酸性剤、更には土壌中に多量の水分が含まれる場合は、
更に有機高分子凝集剤を添加してもよく、更に固化促進
剤を添加してもよい。
を迅速に固化せしめることを課題とする。 【解決手段】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウムを含有する土壌固化剤を土壌に添加混合するこ
とによって該土壌を迅速に固化せしめる。該土壌固化剤
には高炉スラグ、あるいは処理土のｐＨを下げるための
酸性剤、更には土壌中に多量の水分が含まれる場合は、
更に有機高分子凝集剤を添加してもよく、更に固化促進
剤を添加してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシールド工
法、地中連続壁工法、浚渫工法、表層および深層地盤改
良工法等の建設現場からの発生土のような土壌を固化さ
せるために使用される土壌固化剤に関するものである。
法、地中連続壁工法、浚渫工法、表層および深層地盤改
良工法等の建設現場からの発生土のような土壌を固化さ
せるために使用される土壌固化剤に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】上記建設現場からの発生土のような土壌
は水分を多量に含み流動性があり、そのまゝでは運搬、
輸送が困難である。そこで該土壌には土壌固化剤を添加
して固化させた上で運搬、輸送行なう方法が採られてい
る。
は水分を多量に含み流動性があり、そのまゝでは運搬、
輸送が困難である。そこで該土壌には土壌固化剤を添加
して固化させた上で運搬、輸送行なう方法が採られてい
る。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の土壌固化剤としては、セ
メント系固化剤、生石灰系固化剤、石膏系固化剤や有機
高分子系凝集剤等が使用されている。
メント系固化剤、生石灰系固化剤、石膏系固化剤や有機
高分子系凝集剤等が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記セメント系固化剤
や生石灰系固化剤は、土壌に対して通常１０〜１５重量
％添加するが、このような添加量では処理土のｐＨが１
２以上になり、また運搬、輸送が可能な程度に固化する
までに長時間を要すると言う問題点がある。更に上記石
膏系固化剤では処理土は短時間で固化するが、水に接触
すると固化剤が溶解して処理土が崩壊してしまい、また
多量に水分を含む土壌の場合には固化不良を起こす。ま
た更に上記有機高分子系凝集剤でも固化時間は早いが処
理土は耐水性がなく、水に接触すると処理土が崩壊して
しまい、また水分を多量に含む土壌の場合には該有機高
分子系凝集剤の添加量が多くなり、処理土が弾性体とな
って、重機類で突崩したり搬出したりする作業が困難に
なる。
や生石灰系固化剤は、土壌に対して通常１０〜１５重量
％添加するが、このような添加量では処理土のｐＨが１
２以上になり、また運搬、輸送が可能な程度に固化する
までに長時間を要すると言う問題点がある。更に上記石
膏系固化剤では処理土は短時間で固化するが、水に接触
すると固化剤が溶解して処理土が崩壊してしまい、また
多量に水分を含む土壌の場合には固化不良を起こす。ま
た更に上記有機高分子系凝集剤でも固化時間は早いが処
理土は耐水性がなく、水に接触すると処理土が崩壊して
しまい、また水分を多量に含む土壌の場合には該有機高
分子系凝集剤の添加量が多くなり、処理土が弾性体とな
って、重機類で突崩したり搬出したりする作業が困難に
なる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような建設
現場からの発生土のような土壌を短時間で運搬、輸送が
可能な程度に固化させることを課題とするものであり、
上記課題を解決するための手段として、酸化マグネシウ
ムおよび／または硫酸マグネシウムまたは酸化マグネシ
ウムおよび／または硫酸マグネシウム含有物からなる土
壌固化剤を提供し、該土壌固化剤は酸化マグネシウムお
よび／または硫酸マグネシウム２〜２０重量％、高炉ス
ラグ４０〜９８重量％、酸性剤２〜４重量％を含有する
ことが望ましい。また水分を多量に含む土壌の場合に
は、上記組成に更に有機高分子凝集剤を０．１２〜４重
量％添加することが望ましく、また更に固化促進剤を
０．３〜１０．０重量％添加することが望ましく、該固
化促進剤は水と反応して炭酸ガスを発生するものおよび
／または多価金属塩が望ましい。
現場からの発生土のような土壌を短時間で運搬、輸送が
可能な程度に固化させることを課題とするものであり、
上記課題を解決するための手段として、酸化マグネシウ
ムおよび／または硫酸マグネシウムまたは酸化マグネシ
ウムおよび／または硫酸マグネシウム含有物からなる土
壌固化剤を提供し、該土壌固化剤は酸化マグネシウムお
よび／または硫酸マグネシウム２〜２０重量％、高炉ス
ラグ４０〜９８重量％、酸性剤２〜４重量％を含有する
ことが望ましい。また水分を多量に含む土壌の場合に
は、上記組成に更に有機高分子凝集剤を０．１２〜４重
量％添加することが望ましく、また更に固化促進剤を
０．３〜１０．０重量％添加することが望ましく、該固
化促進剤は水と反応して炭酸ガスを発生するものおよび
／または多価金属塩が望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に使用される酸化マグネシ
ウムには、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、反応性
の点からみて低温焼成品（軽焼マグネシア）の使用が望
ましい。また本発明ではドロマイトのような酸化マグネ
シウムを含むものも使用出来る。上記酸化マグネシウム
は硫酸マグネシウムに代えてもよく、また酸化マグネシ
ウムと硫酸マグネシウムとを併用してもよい。
ウムには、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、反応性
の点からみて低温焼成品（軽焼マグネシア）の使用が望
ましい。また本発明ではドロマイトのような酸化マグネ
シウムを含むものも使用出来る。上記酸化マグネシウム
は硫酸マグネシウムに代えてもよく、また酸化マグネシ
ウムと硫酸マグネシウムとを併用してもよい。
【０００７】本発明では上記酸化マグネシウムおよび／
または硫酸マグネシウムと共に高炉スラグを併用しても
よい。該高炉スラグとしては高炉スラグセメントに使用
されるグレードの高炉水砕スラグが望ましい。
または硫酸マグネシウムと共に高炉スラグを併用しても
よい。該高炉スラグとしては高炉スラグセメントに使用
されるグレードの高炉水砕スラグが望ましい。
【０００８】本発明では処理土のｐＨを低くするために
酸性剤を使用してもよい。該酸性剤としては、例えば粉
末硫酸、ベンゼンスルホン酸、硼酸等の粉末状の無機酸
あるいは蓚酸、クエン酸、リンゴ酸等の粉末状の有機
酸、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、ベンゼンス
ルホン酸アンモニウム等の強酸と弱塩基との粉末状の塩
等が使用される。
酸性剤を使用してもよい。該酸性剤としては、例えば粉
末硫酸、ベンゼンスルホン酸、硼酸等の粉末状の無機酸
あるいは蓚酸、クエン酸、リンゴ酸等の粉末状の有機
酸、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、ベンゼンス
ルホン酸アンモニウム等の強酸と弱塩基との粉末状の塩
等が使用される。
【０００９】処理する土壌の水分が例えば５０重量％以
上の多量に含まれる場合には、有機高分子凝集剤が使用
される。上記有機高分子凝集剤としては、例えばポリア
クリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、アクリル酸ソー
ダ−アクリルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド
等がある。
上の多量に含まれる場合には、有機高分子凝集剤が使用
される。上記有機高分子凝集剤としては、例えばポリア
クリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、アクリル酸ソー
ダ−アクリルアミド共重合体、ポリエチレンオキサイド
等がある。
【００１０】本発明では処理土の固化を促進するために
更に固化促進剤を添加してもよい。該固化促進剤として
は、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダ、炭酸カリ、重炭酸カ
リ、エチレンカーボネート、イソシアナート化合物等の
水と反応して炭酸ガスを発生することが出来る化合物
（固化促進剤Ａ）および／または硫酸アルミニウム、硫
酸第１鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の多価
金属塩（固化促進剤Ｂ）等が使用される。上記固化促進
剤Ｂのうち硫酸アルミニウムは上記したように酸性剤と
しても使用される。
更に固化促進剤を添加してもよい。該固化促進剤として
は、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダ、炭酸カリ、重炭酸カ
リ、エチレンカーボネート、イソシアナート化合物等の
水と反応して炭酸ガスを発生することが出来る化合物
（固化促進剤Ａ）および／または硫酸アルミニウム、硫
酸第１鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の多価
金属塩（固化促進剤Ｂ）等が使用される。上記固化促進
剤Ｂのうち硫酸アルミニウムは上記したように酸性剤と
しても使用される。
【００１１】上記成分においては、酸化マグネシウムお
よび／または硫酸マグネシウムと土壌との固化反応、高
炉スラグを併用した場合には更に酸化マグネシウムおよ
び／または硫酸マグネシウムと高炉スラグとの固化反応
によって土壌が固化せしめられるが、酸性剤によって土
壌のｐＨを酸性側、望ましくはｐＨ５〜９、更に望まし
くはｐＨ５．８〜８．６に調節して該酸化マグネシウム
および／または硫酸マグネシウムと土壌との固化反応、
あるいは該酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネ
シウムと高炉スラグとの固化反応を促進する。また水分
を多量に含有する土壌の場合には、上記成分に加えて上
記有機高分子凝集剤を添加すると、土壌が凝縮して水が
排除され、望ましい固さの土壌固化物が得られる。更に
酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウムある
いは酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム
と高炉スラグの併用の場合は、処理土の固化時間が３〜
４日であるが、上記固化促進剤の添加によって固化時間
を１２〜１８時間、更に固化促進剤Ａ，Ｂを併用した場
合は５〜８時間に短縮出来る。上記成分以外に、所望な
れば炭酸カルシウム、無水石膏、半水石膏、タルク等の
充填材が添加されてもよい。
よび／または硫酸マグネシウムと土壌との固化反応、高
炉スラグを併用した場合には更に酸化マグネシウムおよ
び／または硫酸マグネシウムと高炉スラグとの固化反応
によって土壌が固化せしめられるが、酸性剤によって土
壌のｐＨを酸性側、望ましくはｐＨ５〜９、更に望まし
くはｐＨ５．８〜８．６に調節して該酸化マグネシウム
および／または硫酸マグネシウムと土壌との固化反応、
あるいは該酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネ
シウムと高炉スラグとの固化反応を促進する。また水分
を多量に含有する土壌の場合には、上記成分に加えて上
記有機高分子凝集剤を添加すると、土壌が凝縮して水が
排除され、望ましい固さの土壌固化物が得られる。更に
酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウムある
いは酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム
と高炉スラグの併用の場合は、処理土の固化時間が３〜
４日であるが、上記固化促進剤の添加によって固化時間
を１２〜１８時間、更に固化促進剤Ａ，Ｂを併用した場
合は５〜８時間に短縮出来る。上記成分以外に、所望な
れば炭酸カルシウム、無水石膏、半水石膏、タルク等の
充填材が添加されてもよい。
【００１２】上記成分の添加比率は本発明の土壌固化剤
中、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム
２〜２０重量％、高炉スラグ４０〜９８重量％、酸性剤
２〜４重量％であり、該酸性剤は土壌のｐＨに応じて添
加量を調節すべきであることは言うまでもない。また有
機高分子凝集剤は０．１２〜４重量％の範囲で添加され
るが、この添加量は土壌の水分含有量に応じて調節され
る。更に固化促進剤は０．３〜１０．０重量％の範囲で
添加されるが、該固化促進剤はＡ，Ｂ併用されることが
望ましい。更に充填材は通常２５重量％の範囲で添加さ
れる。
中、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム
２〜２０重量％、高炉スラグ４０〜９８重量％、酸性剤
２〜４重量％であり、該酸性剤は土壌のｐＨに応じて添
加量を調節すべきであることは言うまでもない。また有
機高分子凝集剤は０．１２〜４重量％の範囲で添加され
るが、この添加量は土壌の水分含有量に応じて調節され
る。更に固化促進剤は０．３〜１０．０重量％の範囲で
添加されるが、該固化促進剤はＡ，Ｂ併用されることが
望ましい。更に充填材は通常２５重量％の範囲で添加さ
れる。
【００１３】本発明の土壌固化剤は土壌に添加する前に
全成分を混合し、その後土壌に添加されてもよいし、ま
た各成分を個々に土壌に添加されてもよいし、更に成分
のうちの二種以上をあらかじめ混合しておいて土壌に添
加されてもよい。
全成分を混合し、その後土壌に添加されてもよいし、ま
た各成分を個々に土壌に添加されてもよいし、更に成分
のうちの二種以上をあらかじめ混合しておいて土壌に添
加されてもよい。
【００１４】本発明の土壌固化剤の土壌に対する添加量
は、土質、含水量等によって調節される。一般に粘性の
大きな土質（粘土質）の場合には添加量は少なくして良
く、また粘性の小さな土質（砂質）の場合には添加量は
多くする。更に含水量の大きい土壌の場合は添加量は多
くし、含水量の小さい土壌の場合には添加量は少なくす
る。一般的に言えば含水量８０〜１００重量％の土壌の
場合には、本発明の土壌固化剤は土壌１ｍ3 当たり３０
〜１００kg程度添加され、含水量１００〜２００重量％
の土壌の場合には、本発明の土壌固化剤は土壌１ｍ3 当
たり５０〜２００kg程度添加される。
は、土質、含水量等によって調節される。一般に粘性の
大きな土質（粘土質）の場合には添加量は少なくして良
く、また粘性の小さな土質（砂質）の場合には添加量は
多くする。更に含水量の大きい土壌の場合は添加量は多
くし、含水量の小さい土壌の場合には添加量は少なくす
る。一般的に言えば含水量８０〜１００重量％の土壌の
場合には、本発明の土壌固化剤は土壌１ｍ3 当たり３０
〜１００kg程度添加され、含水量１００〜２００重量％
の土壌の場合には、本発明の土壌固化剤は土壌１ｍ3 当
たり５０〜２００kg程度添加される。
【００１５】〔実施例１〕浚渫工法から発生した含水比
１００重量％の発生土（シルト混り粘土質）１ｍ3 に対
して軽焼酸化マグネシウム８０重量％、ドロマイト２０
重量％の混合物からなる土壌固化剤を１５０kg投入し、
バックフォによって掻き回し攪拌混合する。該処理土は
上記固化剤添加後１０分で運搬輸送の可能な程度に凝集
固化し、３時間後にはポータブルコーン貫入抵抗値は
１．５kg／cm2 であり、該処理土固化物は水との接触に
よっても崩壊しない状態となる。
１００重量％の発生土（シルト混り粘土質）１ｍ3 に対
して軽焼酸化マグネシウム８０重量％、ドロマイト２０
重量％の混合物からなる土壌固化剤を１５０kg投入し、
バックフォによって掻き回し攪拌混合する。該処理土は
上記固化剤添加後１０分で運搬輸送の可能な程度に凝集
固化し、３時間後にはポータブルコーン貫入抵抗値は
１．５kg／cm2 であり、該処理土固化物は水との接触に
よっても崩壊しない状態となる。
【００１６】比較として上記発生土１ｍ3 に対して生石
灰を１５０kg投入して同様に攪拌混合したところ、運搬
輸送の可能な程度に固化するのに３０分を要し、固化後
３日を経過しても水との接触によって該処理土固化物は
崩壊した。
灰を１５０kg投入して同様に攪拌混合したところ、運搬
輸送の可能な程度に固化するのに３０分を要し、固化後
３日を経過しても水との接触によって該処理土固化物は
崩壊した。
【００１７】〔実施例２〕下記組成の土壌固化剤を調合
する。 軽焼マグネシア １０．０重量％ 硫酸マグネシウム ５．０ 〃 高炉スラグ ７９．５ 〃 硫酸アルミニウム ３．０ 〃 ポリアクリル酸ソーダ ２．５ 〃 シールド工法の現場から発生した水分含有比１２０重量
％の発生土（シルト混り粘土質）に、上記組成の土壌固
化剤を該発生土１ｍ3 に対して１２０kg投入し、バック
フォによって掻き回し攪拌混合する。該発生土は処理前
は流動性があったが、上記土壌固化剤添加後５分で運搬
輸送の可能な程度に凝集固化し、３時間後にポータブル
コーン貫入抵抗値は２．１kg／cm2 であり、該処理土固
化物は水との接触によっても崩壊しない状態となる。
する。 軽焼マグネシア １０．０重量％ 硫酸マグネシウム ５．０ 〃 高炉スラグ ７９．５ 〃 硫酸アルミニウム ３．０ 〃 ポリアクリル酸ソーダ ２．５ 〃 シールド工法の現場から発生した水分含有比１２０重量
％の発生土（シルト混り粘土質）に、上記組成の土壌固
化剤を該発生土１ｍ3 に対して１２０kg投入し、バック
フォによって掻き回し攪拌混合する。該発生土は処理前
は流動性があったが、上記土壌固化剤添加後５分で運搬
輸送の可能な程度に凝集固化し、３時間後にポータブル
コーン貫入抵抗値は２．１kg／cm2 であり、該処理土固
化物は水との接触によっても崩壊しない状態となる。
【００１８】比較としてポリアクリルアミドを上記発生
土１ｍ3 に対して６０kg投入して同様に攪拌混合した
所、５分で運搬輸送の可能な程度に固化したが、固化後
３日を経過しても水との接触によって該処理土固化物は
崩壊した。そして固化物は弾性があり、重機類で突崩す
ことが困難であった。
土１ｍ3 に対して６０kg投入して同様に攪拌混合した
所、５分で運搬輸送の可能な程度に固化したが、固化後
３日を経過しても水との接触によって該処理土固化物は
崩壊した。そして固化物は弾性があり、重機類で突崩す
ことが困難であった。
【００１９】〔実施例３〕下記組成の土壌固化剤を調合
する。 軽焼マグネシア １０．０重量％ ドロマイト ３．０ 〃 高炉スラグ ６４．５ 〃 無水石膏 ２０．０ 〃 ポリアクリル酸ソーダ ０．５ 〃 重炭酸ソーダ ２．０ 〃 実施例２の発生土１ｍ3 に対して上記組成の土壌固化剤
を１２０kg投入し、バックフォによって掻き回し攪拌混
合する。該処理土は上記土壌固化剤添加後３分で運搬輸
送の可能な程度に凝集固化し、３時間後にポータブルコ
ーン貫入抵抗値は３．３kg／cm2 であり、該固化物は水
との接触によっても崩壊しない状態となる。
する。 軽焼マグネシア １０．０重量％ ドロマイト ３．０ 〃 高炉スラグ ６４．５ 〃 無水石膏 ２０．０ 〃 ポリアクリル酸ソーダ ０．５ 〃 重炭酸ソーダ ２．０ 〃 実施例２の発生土１ｍ3 に対して上記組成の土壌固化剤
を１２０kg投入し、バックフォによって掻き回し攪拌混
合する。該処理土は上記土壌固化剤添加後３分で運搬輸
送の可能な程度に凝集固化し、３時間後にポータブルコ
ーン貫入抵抗値は３．３kg／cm2 であり、該固化物は水
との接触によっても崩壊しない状態となる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の土壌固化剤は、土壌と混合して
短時間に運搬輸送の可能な程度に固化せしめることが出
来、また固化物は水との接触によっても崩壊せず、更に
重機類で容易に突崩すことが出来、建設現場での発生土
等の土壌の大量迅速処理が可能になる。
短時間に運搬輸送の可能な程度に固化せしめることが出
来、また固化物は水との接触によっても崩壊せず、更に
重機類で容易に突崩すことが出来、建設現場での発生土
等の土壌の大量迅速処理が可能になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 17/48 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０１Ｅ //(Ｃ０４Ｂ 28/08 22:14 22:06） Ｃ０９Ｋ 103:00
Claims (6)
- 【請求項１】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウムまたは酸化マグネシウムおよび／または硫酸マ
グネシウム含有物からなる土壌固化剤 - 【請求項２】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウム２〜２０重量％と高炉スラグ４０〜９８重量％
とを含有する土壌固化剤 - 【請求項３】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウム２〜２０重量％、高炉スラグ４０〜９８重量％
および酸性剤２〜４重量％を含有する土壌固化剤 - 【請求項４】酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグ
ネシウム２〜２０重量％、高炉スラグ４０〜９８重量
％、酸性剤２〜４重量％および有機高分子凝集剤０．１
２〜４重量％を含有する土壌固化剤 - 【請求項５】請求項１，２，３または４に記載の土壌固
化剤に更に固化促進剤を０．３〜１０．０重量％含有す
る土壌固化剤 - 【請求項６】該固化促進剤は水と反応して炭酸ガスを発
生することが出来る化合物および／または多価金属塩で
ある請求項５に記載の土壌固化剤
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14346097A JPH10316967A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 土壌固化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14346097A JPH10316967A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 土壌固化剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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