JPH1135939A - 速硬性土質改良材 - Google Patents

速硬性土質改良材

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JPH1135939A JP19951897A JP19951897A JPH1135939A JP H1135939 A JPH1135939 A JP H1135939A JP 19951897 A JP19951897 A JP 19951897A JP 19951897 A JP19951897 A JP 19951897A JP H1135939 A JPH1135939 A JP H1135939A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】土粒子や土中の有機物に影響されることなく、
速硬性に優れ、初期強度及び長期強度を共に有し、再掘
削の可能な速硬性土質改良材の提供 【解決手段】本発明の速硬性土質改良材は、ポルトラン
ドセメント、アルミナセメント、無水石こう、消石灰及
び硬化促進剤からなり、この速硬性土質改良材に、更に
炭酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉からな
る少なくとも１種の混和材を含有することができる。ま
たこれらの速硬性土質改良材に、更に凝結遅延剤を含有
することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、速硬性土質改良材に関
し、更に詳しくは各種の用途、例えば建築乃至土木の分
野に使用し得る速硬性土質改良材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント系固化材は、道路の舗装
に際して、現場から発生する土と混ぜることにより強度
が発現するので、道路の路床、路盤を改良することがで
きるので、路床、路盤の改良剤として使用されている。
また近年、セメント系固化材は、高含水粘性土、高有機
質土などの軟弱地盤の改良、ヘドロ、下水処理、有害重
金属などを含有する産業廃棄物の固化処理等の各種の用
途に使用されるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような中で、一般
のセメント系固化材は硬化するのに時間がかかるので、
それを促進するために無機系急硬材を添加することが行
われるが、その無機系急硬材としてアルミナセメントが
効果的であることは一般にも知られていることである
が、固化材の成分であるポルトランドセメントにアルミ
ナセメントを混合するだけでは強度は十分ではなく、更
にこれに石こうを添加し、凝結調整剤を使用することで
所要の可使時間とした速硬性セメントが得られる。
【０００４】しかしながら、このような固化材を建設泥
土や浚渫土等の高含水土壌の固化に使用しようとする
と、土粒子や土中の有機物の作用により期待通りの速硬
性が発揮されないという問題があった。そこで本発明者
等は、速硬性があり、長期強度にも優れた固化材を得る
ために種々検討したところ、アルミナセメントを含む固
化材に硬化促進剤として硫酸塩を含有させることにより
土粒子や土中の有機物の影響なく、十分な硬化促進が可
能であることを見出し、更に混和材を加えることにより
抑制することができ、また遅延剤を併用することで硬化
時間の調整ができることを見出し、これらの知見に基づ
いて本発明はなされたものである。
【０００５】したがって、本発明が解決しようとする第
１の課題は、土粒子や土中の有機物に影響されることな
く、速硬性に優れ、初期強度及び長期強度を共に有する
速硬性土質改良材を提供することにある。本発明が解決
しようとする第２の課題は、土粒子や土中の有機物に影
響されることなく、土質、特に軟弱な土質の改良に対し
て適度の長期強度を有し、再掘削の可能な速硬性土質改
良材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記各課題は、
下記の各発明によりそれぞれ達成される。
【０００７】（１）ポルトランドセメント、アルミナセ
メント、無水石こう、消石灰及び硬化促進剤からなるこ
とを特徴とする速硬性土質改良材。 （２）前記第１項に記載の固化材混合物に、更に炭酸カ
ルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉からなる少な
くとも１種の混和材を含有することを特徴とする速硬性
土質改良材。 （３）前記第１項又は第２項に記載の固化材混合物に、
更に凝結遅延剤を含有することを特徴とする速硬性土質
改良材。
【０００８】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明の速硬性土質改良材は、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、無水石こう、消石灰及び硬化促進剤か
らなるものであり、これにより土粒子や土中の有機物に
影響されることなく、速硬性が得られ、初期強度及び長
期強度に優れた固化材が得られる。また前記第１項に記
載の固化材混合物に、更に炭酸カルシウム、フライアッ
シュ、高炉スラグ粉からなる少なくとも１種の混和材を
含有させることにより、長期強度を制御することができ
る。更に前記第１項又は第２項に記載の固化材混合物
に、更に凝結遅延剤を含有することにより、適度の可使
時間を付与することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、ポルトランドセ
メントやアルミナセメントは、特に限定されるものでは
なく、通常用いられるものでよい。また本発明では無機
系急結材としてアルミナセメントを用いているので、セ
メントと容易に反応して固化し、急結性・初期強度発現
性をもたらす作用を有するが、長期強度が適度の強度が
得られ、長期的にあまり固まり過ぎることがないという
特長を有する。更に本発明では、硬化促進剤を添加する
ことにより、短期的な強度を補うことができる。好まし
くは、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウ
ムまたはこれらの含水塩が用いられる。更に、炭酸カル
シウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉などの混和材に
より長期強度の調整が図られる。なお、本発明では無水
石こうは必須成分として添加されるが、無水石こうの代
わりに硫酸ナトリウムや硫酸カリウムを加えても速硬性
固化材として十分使用することができる。
【００１０】本発明では、ポルトランドセメント、アル
ミナセメント、無水石こう、消石灰及び硬化促進剤の混
合割合は、ポルトランドセメント１０〜６０重量部、ア
ルミナセメント５〜５０重量部、無水石こう５〜３０重
量部、消石灰５〜４０重量部及び硬化促進剤１〜１０重
量部である。このポルトランドセメントの混合割合が、
１０重量部未満では、固化に対する効果がなく、６０重
量部を越えても十分な硬化が得られない。このアルミナ
セメントの混合割合が、５重量部未満では実質的に効果
がなく、５０重量部を越えると、効果の割にコスト高と
なり経済的に不利である。また更に消石灰の混合割合
が、５重量部未満では硬化促進効果がなく、また４０重
量部を越えると短期強度が低下する。また硬化促進剤が
１重量部未満のとは、実質的に効果がなく、１０重量部
を越えると短期強度が低下する。
【００１１】本発明の速硬性土質改良材には、更に前述
の如き炭酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉
の少なくとも１種からなる混和材を用いることができ、
その量はポルトランドセメントの一部を置き換えて使用
するが、その量は、１０〜６０重量部である。また本発
明の流動化処理用速硬性固化材混合物には、凝結遅延剤
を加えることができ、この凝結遅延剤としては、リグニ
ンスルホン酸、クエン酸、グルコン酸塩、ポリアクリル
酸ソーダ等の通常この技術分野において用いられるもの
でよい。添加量は、０．０１重量部〜５重量部以下であ
る。
【００１２】本発明の速硬性土質改良材は、該混合物の
まま含水土に混合して使用するが、その含水土の含水量
にもよるが、含水土１００重量部に対して、該固化性混
合物を３重量部〜３０重量部添加することが好ましく、
更に好ましくは５重量部〜２０重量部である。
【００１３】
【作用】本発明の速硬性土質改良材において、ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント、無水石こう、消石灰
に硬化促進剤を添加することにより速硬性並びに初期強
度の発現をもたらすが、長期的にあまり固まり過ぎるこ
とがない。また硬化促進剤を添加することにより速硬性
が得られ、かつ短期強度に優れたものが得られる。また
消石灰は硬化促進剤と併用することで短期強度がいっそ
う改善されると共にいっそう硬化促進が図られる。
【００１４】また無水石こうは速硬性固化作用を有す
る。更に炭酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ
粉からなる少なくとも１種の混和材を含有させることに
より、長期強度を制御することができる。更にまた凝結
遅延剤を含有することにより、適度の可使時間が得られ
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて更に詳しく説
明するが、本発明は、この実施例によって限定されるも
のではない。
【００１６】〔実施例１〕〜〔実施例７〕 本発明の速硬性土質改良材を構成する成分として、ポル
トランドセメント、アルミナセメント、消石灰、硬化促
進剤を表１に示す量（重量部）添加してそれぞれ実施例
１〜実施例７を作製した。ポルトランドセメントは、普
通ポルトランドセメント（三菱マテリアル株式会社
製）、アルミナセメントは、アルミナセメント１号（旭
硝子株式会社製）、消石灰は、工業用消石灰（菱光石灰
工業株式会社製）、硫酸ナトリウムは、無水硫酸ナトリ
ウム（四国化成株式会社製）、硫酸アルミニウムは、試
薬硫酸アルミニウム１４〜１８水和物、無水石こうは、
天然無水石こう粉砕物を使用した。
【００１７】また含水土としては、含水比３７％、湿潤
密度１．８０６ｇ／ｃｍ2 、細粒分含有量２６％の掘削
残土を使用し、含水比６５％に調整した高含水土を作製
した。この高含水土に表１に示すそれぞれの固化材を１
５０ｋｇ／ｍ3 添加混合して流動性処理土を作製した。
ついで、これらの固化材混合直後の処理土の流動性を日
本道路公団法のシリンダー法（ＪＨＳ３１３）により測
定するとともに、処理土を強度試験用型枠に充填し、直
径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱状供試体を作製し、表２
に示す時間にそれぞれその一軸圧縮強さを測定した。比
較例は、普通ポルトランドセメント５５重量部、アルミ
ナセメント３０重量部及び無水石こう１５重量部を混合
して作製し、本実施例と同様に、高含水土に添加混合
し、同様に供試体を作製し、試験した。得られた結果を
表２に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】表２から明らかなように、比較例に対し
て、本発明では、消石灰の添加により３０分後、４時間
後の強度が大幅に改善される（実施例１及び実施例２参
照）。この場合、消石灰の添加量が２０％と多くなると
逆に短時間の強度が低下する傾向があることがわかる
（実施例３参照）。また消石灰の添加量が２０％の場
合、硬化促進剤を添加することにより短時間での強度は
改善される（実施例４及び７参照）。更に硬化促進剤を
用いた場合には、無水石こうがなくても速硬性固化材と
して十分な性能を発揮できることがわかった（実施例５
及び７参照）。更にまた実施例４と実施例６とを比較す
ると、硬化促進剤である硫酸ナトリウムの添加量を増す
と流動性がよくなり短時間での強度が低下することがわ
かる。
【００２１】実施例８ 実施例３の組成の固化材の普通ポルトランドセメントの
一部を炭酸カルシウム１０重量部で置き換えた以外は、
実施例３と同様にして固化材を作製し、実施例３と同様
にして流動化処理土を作製し、同様に供試体を作製し、
試験したところ、２８日後の一軸圧縮強さが５４０ｋＰ
ａであり、ポルトランドセメントの長期強度を抑制する
ことができた。
【００２２】実施例９ 実施例４の組成の固化材に、更にクエン酸１重量部を添
加混合した以外は、実施例４と同様にして固化材を作製
し、実施例４と同様にして流動化処理土を作製し、同様
に供試体を作製し、試験したところ、フロー値が２３４
ｍｍに向上し、なおかつ長期強度を抑え気味に調整する
ことができた。
【００２３】
【発明の効果】本発明の速硬性土質改良材は、ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント、無水石こう、消石灰
及び硬化促進剤からなるものであり、これにより土粒子
や土中の有機物に影響されることなく、速硬性が得ら
れ、初期強度及び長期強度に優れた固化材が得られる。
また前記第１項に記載の固化材混合物に、更に炭酸カル
シウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉からなる少なく
とも１種の混和材を含有させることにより、長期強度を
制御することができる。更に前記第１項又は第２項に記
載の固化材混合物に、更に凝結遅延剤を含有することに
より、適度の可使時間が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 7:32 22:14 22:06） Ｃ０９Ｋ 103:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポルトランドセメント、アルミナセメン
    ト、無水石こう、消石灰及び硬化促進剤からなることを
    特徴とする速硬性土質改良材。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の固化材混合物に、更に炭
    酸カルシウム、フライアッシュ、高炉スラグ粉からなる
    少なくとも１種の混和材を含有することを特徴とする速
    硬性土質改良材。
  3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の固化材混合
    物に、更に凝結遅延剤を含有することを特徴とする速硬
    性土質改良材。
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