JPH1143362A - 粒状化処理用固化性混合物 - Google Patents

粒状化処理用固化性混合物

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JPH1143362A
JPH1143362A JP9197095A JP19709597A JPH1143362A JP H1143362 A JPH1143362 A JP H1143362A JP 9197095 A JP9197095 A JP 9197095A JP 19709597 A JP19709597 A JP 19709597A JP H1143362 A JPH1143362 A JP H1143362A
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JP
Japan
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cement
mixture
solidifying
water
strength
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Pending
Application number
JP9197095A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Nakamura
俊彦 中村
Masato Kiyota
正人 清田
Tetsuo Tsutsumi
徹郎 堤
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/06Aluminous cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0051Water-absorbing polymers, hydrophilic polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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    • C04B2111/00732Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境上好ましく、軟弱な土質の改良に対して
適度の長期強度を有し、再掘削の可能な粒状化処理用固
化性混合物の提供 【構成】 本発明の粒状化処理用固化性混合物は、アル
ミナセメント、吸水性高分子物質、生石灰及びセメント
系固化材からなり、吸水性高分子物質が天然高分子類、
合成高分子類、またはこれらの混合物から選択された少
なくとも1種である。またセメント系固化材が、セメン
ト又はセメントと、高炉スラグ又は石膏から選択された
少なくとも1種との混合物からなり、前記の粒状化処理
用固化性混合物に、更に急結促進剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粒状化処理用固化性混
合物に関し、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粒状化処理用固化性混合物に関
する。
【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に混ぜることにより道路
の路床、路盤を改良することができるので、路床、路盤
の改良剤として知られている。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。このような固化材は、元来、固化反応が
緩慢で効果が現れるのに時間かかるので、それを促進す
るために無機系急結剤が添加され、具体的には無機系急
結剤として水ガラスやアルミン酸ソーダ等の化合物が使
用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固化性
混合物に添加されている水ガラスやアルミン酸ソーダ
は、ナトリウムに起因する高アルカリ性を示すので、こ
のような固化性混合物で処理土を処理すると、高アルカ
リ性の状態で存在する。したがって、このアルカリ性の
環境は、人体や植物等に悪影響を及ぼすばかりでなくセ
メント類のカルシウムに比べてこのアルカリは中性化し
にくく、そのため改良土を埋め戻し等に利用する場合、
処理土中の有機物に対して水ガラスによる高濃度のNa
が悪影響を及ぼすなど周辺地盤や地下水等に対するアル
カリの影響が懸念される。更にこの水ガラスを含む固化
性混合物を使用して処理された改良土は、長期にわたっ
て強度が増進するため、処理後の比較的初期に管埋設工
事等の埋め戻しに使用された場合、その後の再掘削が困
難になるという問題がある。
【0004】そこで、本発明者等は、これらの問題点に
ついて検討したところ、前記の水ガラスに比べアルミナ
セメントが、前記のアルカリ性の環境が弱いので、人体
への悪影響が少なく、また長期強度を下げることができ
る点で、特に再掘削にも好ましいことを見出し、ここに
本発明をなすに至った。したがって、本発明が解決しよ
うとする第1の課題は、環境上好ましく、土木、建築分
野の各種用途に使用し得る粒状化処理用固化性混合物を
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、再掘削の可能な粒状化処理用固化性混合
物を提供することにある。
【0005】
【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。
【0006】(1)アルミナセメント、吸水性高分子物
質、生石灰及びセメント系固化材からなることを特徴と
する粒状化処理用固化性混合物。 (2)吸水性高分子物質が天然高分子類、合成高分子
類、またはこれらの混合物から選択された少なくとも1
種であることを特徴とする前記第1項に記載の粒状化処
理用固化性混合物。 (3)セメント系固化材が、セメント又はセメントと、
高炉スラグ又は石膏から選択された少なくとも1種との
混合物からなることを特徴とする前記第1項又は第2項
に記載の粒状化処理用固化性混合物。 (4)前記第1項乃至第3項のいずれかに記載の粒状化
処理用固化性混合物に、更に急結促進剤を含有すること
を特徴とする粒状化処理用固化性混合物。
【0007】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明の粒状化処理用固化性混合物は、アルミナセメン
ト、吸水性高分子物質、生石灰及びセメント系固化材か
らなるものであり、これにより土質、特に軟弱な土質と
混合すると、砂状のさらさらした土質に変化し良好な水
浸透性が得られることはもちろん、人体や植物等に悪影
響のない好ましいアルカリ性の弱い環境が得られると共
に、長期強度が大きくなり過ぎることがなく適度の強度
が維持され、したがって、再掘削性に優れている。
【0008】また本発明の粒状化処理用固化性混合物に
おいて、吸水性高分子物質が天然高分子類、合成高分子
類、またはこれらの混合物から選択された少なくとも1
種を含有することにより、水分を含んだ軟弱地盤等から
水分を吸収してさらさらした土質にすることができる。
更に本発明の第1項乃至第3項のいずれかに記載の粒状
化処理用固化性混合物に、更に急結促進剤を含有するこ
とにより、短期的な強度を補うことができる。
【0009】また本発明に用いられるセメント系固化材
が、セメント又はセメントと、高炉スラグ、消石灰又は
石膏から選択された少なくとも1種との混合物からなる
ことにより、砂状の土質の強度を促進することができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明において、セメント系固化
材は、セメント又はセメントをその成分の1つとして含
み、更に高炉スラグ、消石灰又は石膏から選択された少
なくとも1種の物質を含むものが好ましく使用される。
またセメントとしては、ポルトランドセメント、C2
系特殊セメント〔2CaO・SiO2(ベリット)セメ
ントのクリンカー鉱物名〕、超速硬セメント、カルシウ
ムサルホアルミネート系特殊セメントなどが好ましく使
用される。
【0011】また無機系急結剤は、速効的、かつ長期的
に強度の増強をはかる作用を有するものであるが、本発
明に用いられる無機系急結剤としてアルミナセメントを
用いる場合には、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
強度において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点で好ましい。更に本発明では、急
結促進剤を添加することができ、この急結促進剤は、短
期的な強度を補うことができるもので、好ましくは、硫
酸カルシウム(石こう)、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。
【0012】本発明に用いられる吸水性高分子物質とし
ては、天然高分子類、合成高分子類、またはこれらの混
合物から選択された少なくとも1種が用いられ、天然高
分子類としては、デンプン−アクリロニトリルグラフト
重合体加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合
体、デンプン−アクリルアミドグラフト重合体等のデン
プン系高分子物質、セルロース−アクリロニトリルグラ
フト重合体等のセルロース系高分子物質、ポリビニルア
ルコール架橋重合体等のポリビニルアルコール系化合
物、アクリル酸ナトリウム架橋体、ポリアクリロニトリ
ル系重合体ケン化物、ヒドロキシエチルメタクリレート
ポリマー等のアクリル系高分子物質、無水マレイン酸系
重合体、ポリエーテル系、エステル系ポリマー等の縮合
系ポリマー等が挙げられる。この吸水性高分子物質を加
えることにより水分を含んだ軟弱地盤等から水分を吸収
してさらさらした土質にする。更に生石灰及びセメント
系固化材を加えることにより土質を粒状化して砂状の土
質に変化させると共にセメント系固化材の作用により砂
状の土質の強度を促進することができる。
【0013】本発明では、アルミナセメント、吸水性高
分子物質、生石灰及びセメント系固化材の混合割合は、
セメント系固化材10〜60重量部、アルミナセメント
5〜50重量部、生石灰10〜70重量部及び吸水性高
分子物質0.1〜5重量部である。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。また吸水性高分子物質は、この割
合が0.1重量部未満では十分な吸水効果がなく、また
5重量部を越えると吸水作用にそれ以上の効果はなく経
済的にも不利である。更に生石灰の混合割合が、10重
量部未満ではサラサラした砂状にはなり難く、また70
重量部を越えると初期強度発現性、耐久性に支障をきた
すので好ましくない。また急結促進剤は、粒状化処理用
固化性混合物の各成分割合の総和に対して2〜30重量
部添加される。この添加割合が2重量部未満のときは、
短期強度の発現が十分でなく、またこの添加割合が30
重量部を越えると、急結促進作用にそれ以上の効果はな
く、経済的にも不利である。
【0014】本発明の粒状化処理用固化性混合物は、該
混合物のまま使用するものであるが、例えばこの固化性
混合物を土質に混合して使用する時には、その土質10
0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。
【0015】
【作用】本発明の粒状化処理用固化性混合物において、
アルミナセメントを加えることによりセメント系固化材
及び/又は生石灰、促進剤と反応し、カルシウムアルミ
ネート水和物及び/又はカルシウムサルホアルミネート
水和物の生成による初期強度発現をもたらすが、長期的
にあまり固まり過ぎることがない。またセメント系固化
材の水和反応、セメント系固化材と生石灰中のカルシウ
ム分と土中のシリカ、アルミニウム分とのポゾラン反応
によりカルシウムシリケート、カルシウムアルミネート
等の水和物が長期的に生成し強度を増強し、水の浸食に
対しても安定した粒子を作る。一方吸水性高分子物質は
水分を含んだ軟弱地盤等から水分を吸収することで、液
状の土質を塑性状態の土質に変える。更に生石灰とセメ
ント系固化材を加えることにより前記作用と共に更に土
質を粒状化してサラサラした砂状の土質に変化し水浸透
性が良好になる。更にまた急結促進剤を加えることによ
り短期的強度の発現を促進する。
【0016】
【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。
【0017】〔実施例1〕〜〔実施例4〕 沖積粘土(含水比84%、湿潤密度1.488g/cm
3 )に対して、表1に示される配合の固化材を150k
g/cm3 添加し混合した後、直ちに直径5cm、高さ
10cmの円柱型枠に、該混合物(改良土)を充填し、
強度試験用供試体を作製した。その一軸圧縮強さを測定
し、表2に示した。なお、生石灰は、菱光石灰工業株式
会社製の粉末を使用し、珪酸ソーダは日本化学株式会社
製の2号粉末を使用、アルミナセメントは旭硝子株式会
社製のアルミナセメント1号を使用、無水石こうは、天
然無水石こう粉砕物を使用、硫酸ソーダは四国化成株式
会社製の無水硫酸ソーダを使用、更に吸水性高分子はソ
イルハート(三菱化学株式会社製)を使用した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表2から明らかなように、泥土状の沖積粘
土は、吸水性高分子及び生石灰の作用によりいずれも粒
状に改良され、処理後、直ちに運搬可能な状態になっ
た。更にこの改良土は比較例の珪酸ソーダを有するもの
では、長期(28日)の一軸圧縮強さが4820kPa
とはるかに大きいのに対して、実施例1のアルミナセメ
ントに置き換えたものでは、654kPaと長期強度が
下がっている。したがって、再掘削する場合に困難なく
掘削することができる。またアルミナセメントを使用す
る場合には、珪酸ソーダよりアルカリ性が弱いので、環
境上も好ましい。
【0021】更に本発明では、急結促進剤を添加するこ
とにより初期強度を上げることができると共に長期強度
は、比較例ほどの強度には至らない適度の強度を有する
ものが得られ、3時間後の強度は、比較例と同等乃至そ
れ以上の硬化性能が得られ、また7日後、28日後にお
いては比較例ほどには至らない。即ち実施例2及び3で
は、無水石こうを加えることにより一軸圧縮強さが増
し、また添加量に応じて強度が促進される。更に実施例
4では、硫酸ソーダを添加することにより無水石こうよ
りは強度の低いものが得られるが、実施例1のアルミナ
セメントのみのものより優れた強度が得られる。
【0022】
【発明の効果】本発明の粒状化処理用固化性混合物は、
初期強度が大きく、また適度の長期強度を有し、あまり
固まり過ぎない優れた増強効果を有する。またアルミナ
セメントを成分として用いたことにより、土質のアルカ
リ性環境になるのを和らげることができ、したがって人
体や植物等に悪影響を与えることがなく、長期強度を適
宜のものとすることができる。更に急結促進剤を添加す
ることにより初期卿を上げ、長期強度を抑えることがで
きるので、再掘削による堀起こしを困難なく行うことが
できる。したがって、土木、建築分野の各種用途(土質
の改良、地盤の改良、再掘削用土、ヘドロ質の改良、産
業廃棄物の固化処理等)に良好に使用し得るものであ
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)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミナセメント、吸水性高分子物質、生
    石灰及びセメント系固化材からなることを特徴とする粒
    状化処理用固化性混合物。
  2. 【請求項2】吸水性高分子物質が天然高分子類、合成高
    分子類、またはこれらの混合物から選択された少なくと
    も1種であることを特徴とする請求項1に記載の粒状化
    処理用固化性混合物。
  3. 【請求項3】セメント系固化材が、セメント又はセメン
    トと、高炉スラグ又は石膏から選択された少なくとも1
    種との混合物からなることを特徴とする請求項1又は請
    求項2に記載の粒状化処理用固化性混合物。
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    粒状化処理用固化性混合物に、更に急結促進剤を含有す
    ることを特徴とする粒状化処理用固化性混合物。
JP9197095A 1997-07-23 1997-07-23 粒状化処理用固化性混合物 Pending JPH1143362A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101133440B1 (ko) * 2011-09-29 2012-04-09 주식회사 금 천 친환경 황토콘크리트 포장재
CN106495584A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 盐城工学院 固化盐渍土及其制备方法
JP2018168628A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 三菱マテリアル株式会社 粒状化処理土の作製方法及びこの方法を用いて盛り上がり部を粒状化処理する方法

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021015