JPS5852945B2 - セメントスラリ−のブリ−ジング防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメントスラリーのブリージング防止方法に
関し、特に、水比の高いセメントスラリーのブリージン
グを効果的に防止する方法に関する。

一般に、セメントと水、その他の混合物を静置した場合
に、比重差によって、セメント、砂、砂利等の固形材料
が水と置換し、余剰水が表面に浮上するブリージング現
象が見られる。

従来、セメントが使われる形態の殆んど大部分は、コン
クリートやモルタルとしてであり、残りのごく僅かがペ
ースト乃至ミルクと称される使われ方である。

通常のコンクリートやモルタルにおけるブリージングは
、他の物性改善の目的で使われる種々の混和材によって
副次的に減少改善されるため、特にブリージング防止を
課題として取りあげる必要性は少なかった。

また、ペーストやミルクの段階では、ブリージングの程
度も少く、且つ使われる量も少ないので、これまた問題
にならなかった。

ところが、近年海洋スペースの積極的有効利用から盛ん
に行なわれつつある深層セメント混合処理工法（Ｄｅｅ
ｐ Ｃｅｍｅｎｔ Ｍｉｘｉｎｇ Ｍｏｔｈｏｄ以下単
にＤＣＭ工法と称する）では、水比の高いセメントスラ
リーを用いるために、しかも、大型機械を用いて大量に
処理する必要があることから、ブリージングの問題が、
従来の考え方では押し切れない全く新たな課題としてあ
がってきている。

ＤＣＭ工法では、一名ポコムエ法とも言われセメント系
硬化材を軟弱地盤の表層部から深層部に至るまで注入混
合して地盤を改良する工法であり、国土の狭い我国では
、国家的見地から臨海都市における港湾施設等の建設に
多大な工費で、ＤＣＭ工法により、基礎地盤改良工事が
なされつつある。

ＤＣＭ工法における最適な水比は、勿論、作業の対象と
なる軟弱地盤土壌の種類によって異なるが、一般に、水
比の低いセメントスラリーを少量用いるよりも、水比の
高いセメントスラリーを多量用いて行なう方が、ＤＣＭ
工法として良好な結結果が得られることもあり、一般の
セメント工場、生コンクリート工場等におけるセメント
スラリーよりも、水比の高いセメントスラリーが用いら
れる。

しかし、水比の高いセメントスラリーを用いた場合、セ
メントスラリーのパイプ移送に際し、工程の都合や機械
のトラブル等でパイプ中にセメントスラリーを存在させ
たままで、一時的に運転を停止した場合に、ブリージン
グ現象が生じ、水と分離した固形材料がパイプ中で一部
凝固し、しばしば運転再開の困難性がＤＣＭ工法におけ
る問題点として解決を迫られるところであった。

かかる現状に対処するために本発明はなされたものであ
り、水比の高いセメントスラリーのブリージングを効果
的に防止する方法を提供するものである。

即ち、本発明は、セメント成分を含む固形材料１００部
に対して水６０〜１５０部の割合からなるセメントスラ
リーに、ナトリウム明ばん石、アンモニウム明ばん、鉄
明ばん及びクロム明ばんよりなる群から選ばれた少なく
とも一種の明ばんをセメントスラリー中の固形材料に対
して、０．５〜１５重量％添加することを特徴とするセ
メントスラリーのブリージング防止方法である。

本発明におけるセメント成分としては、普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメントなどのポルトラ
ンド系セメント；高炉セメント、シリカセメント及びフ
ライアッシュセメントナトの混合セメントも適宜用いら
れる。

セメント成分を含む固形材料としては、これらセメント
の他に、必要に応じて、セメントに砂、砂利その他凝結
調節剤などの混和剤を適宜混和したものも用いられる。

従って、本明細書におけるセメントスラリーは、セメン
ト単味に水を加えた所謂セメントスラリーよりも広い概
念であって、例えば、流動性に富んだモルタルなども含
まれる。

ＤＣＭ工法において用いられるセメント成分を含む固形
材料としては、通常はセメントのみあるいはセメントを
主成分とするものである。

ＤＣＭ工法以外では、例えば、プレパックド工法におけ
る注入モルタルのブリージング防止にも、本発明は適用
でき、この場合のセメント成分を含む固形材料としては
、一般にセメント及び砂である。

このようなセメント成分を含む固形材料と水とからなる
比較的水比の高いセメントスラリーが本発明の対象であ
る。

この水比は、一般のセメント工場、生コンクリート工場
における通常の水比がセメント成分を含む固形材料１０
０部に対して水５０部以下通常３０部以下であるのに比
べ高い水比の範囲にある。

ＤＣＭ工法においては、水が６０部未満の場合は、ブリ
ージング現象の程度が少なく、通常の工程の都合や機械
的なトラブルによる一時的運転停止に対しても、特に支
障が生ずることは少ない。

しかし、水が６０部をこえて大きくなると、ブリージン
グ現象が顕著になる。

水比が更に高くなり、１５０部をこえるに至った場合は
、もはや本発明の方法によっても、実用的なブリージン
グ防止が期待し難い場合もあり、まだこのような１５０
部をこえる極端に水比の高いセメントスラリーは、ＤＣ
Ｍ工法においても施工後の強度の面で、実用に供し難い
。

本発明は、このようなセメントスラリーに明ばんを、ス
ラリー中の固形材料に対して、０．５〜１５重量％添加
することが特徴である。

明ぽんとしては、特に限定されず天然に産するものでも
人工的に得られたものでもよく、具体的に好ましいもの
を挙げると、カリウム明ばん石、ナトリウム明ばん石、
アンモニウム明ばん、鉄明ばん及びクロム明ばんなとで
ある。

これらの明ばんの１種または２種以上を、好ましくは、
活性化させて用いるとよい。

活性化させるには、４００℃以上に加熱好ましくは５０
０ ’ＣＣ以上８０上 ６５０℃以下に加熱すればよい。

明ばんをセメントスラリーに添加する態様は、一般には
明ばんを粉末状にしたものをそのままあるいは水に溶か
して添加すればよい。

粉末の粒径は、通常９０μ以下程度好ましくは５０μ以
下が用いられるが粒径が小さい方が効果上好ましい。

前記のようにして活性化された明ばんは、超微粒子とな
り比表面積も大きく、水に接触して直ちに組成成分を溶
出するからブリージング防止効果が大きい。

このような明ばんを、セメントスラリー中の固形材料に
対して、０．５〜１５重量％更に好ましくは１〜３重量
％添加する。

０．５重量％未満ではブリージング防止効果が少なく、
また１５重量％をこえて添加しても、有意差がみられず
、経済上も不利となる。

本発明は、セメントスラリー中に明ばんを添加する場合
が代表的な態様であるがその他、セメント成分を含む固
形材料に水を加えてセメントスラリーとする前に、予め
セメント成分を含む固形材料に、直接間ばんを添加し、
その抜水を加えてセメントスラリ−としても、ブリージ
ング防止効果上同一である。

従って、本発明は、当然かかる態様も包含するものであ
るが、本明細書においては、便宜上、セメントスラリー
に明ばんを添加する態様を代表させて説明した。

セメント成分を含む固形材料に、直接間ばんを添加する
場合も、添加割合の計算上は、明ばんはセメント成分を
含む固形材料の概念に含まれない。

本発明において、明ばんが発揮するブリージング防止効
果は予想外であり、何故かかる効果を有するのかは明瞭
ではないが、水和物が多量に生成し、そのために、多く
の結合水を必要として、水を多量に吸収するために、水
の遊離即ちブリージングが防止されるものと思われる。

以上説明したように、本発明は、ＤＣＭ工法の開発によ
り新たに生じた課題解決に端を発するものであるが、Ｄ
ＣＭ工法以外にブリージングが問題となるような場合に
も、適用できることは前記した如く言うまでもない。

以下実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明する。

実施例１及び比較例１ 普通ポルトランドセメント１００部に、６００℃に加熱
して活性化させたナトリウム石の微粉末を添加し充分に
混合し、その後水を加えてセメントスラリーとした。

ナトリウム明ばん石及び水の混合割合は第１表及び第２
表に示す。

得られたセメントスラリーについて、２４時間経過後の
ブリージング及び２８日経過後の上記硬化物の一軸圧縮
強度を測定した。

その結果を第１表及び第２表に示す。

Ａ：普通ポルトランドセメント１００部に対する水の混
合部数 Ｂ：普通ポルトランドセメントに対するナトリウム明ば
ん石の重量％ 実施例２及び比較例２ 普通ポルトランドセメント１００部に、第３表に示す温
度で加熱して活性化させたあるいは未焼成のナトリウム
明ばん石の微粉末を添加し充分に混合し、その後水を１
００部加えてセメントスラリーとした。

得られたセメントスラリーについて、２４時間経過後の
ブリージングを測定した。

その結果を第３表に示す。

なお、ナトリウム明ばん石を添加しない場合のブリージ
ング率は２６．２％であった。

Ｂ；第１表と同じ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメント成分を含む固形材料１００部に対して、水
   ６０〜１５０部の割合からなるセメントスラリーに、ナ
   トリウム明ばん石、アンモニウム明ばん、鉄明ばん及び
   クロム明ばんよりなる群から選ばれた少なくとも一種の
   明ばんをセメントスラリー中の固形材料に対して、０．
   ５〜１５重量％添加することを特徴とするセメントスラ
   リーのブリージング防止方法。 ２ 明ぽんとして４００℃以上で加熱したものを用いる
   特許請求の範囲第１項記載の方法。