JPS59501510A - 土壌安定剤および土壌安定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 土壌安定剤および土壌安定方法 発明の背景 本発明は土壌安定化の分野に関するもので、特に使用表面を直ちに修復でき、壕 又は土壌表面のための縮まない、沈まない埋め戻しがでさる土壌安定化に関する 。

舗装された表面の如き大抵の表面は、破裂した・ぐイゾや新らしい地下の施設の ようないくつかの表面下のもの全処理するため掘り返えされなければならない。

表面下の物件が処理された後に、穴から掘り返えされた土として周知のスポイル が穴の中に返えされ、その場所でつき固められる。そして再舗装されるまでには 、表面が十分に安定比するまで待たなければならない。交通路面である場合には 、通行可能な表面として修復される前に、土壌が安定するまでの間その領域全閉 鎖しなければならないので、時間的な問題音引きおこすことになる。この問題１ は、例えば漏水がある場合には複雑であり、その土壌はぬかるんでしまう。この 場合には、その土壌が通行可能な表面として再使用できるに充分な状態になるま で長い時間が必要となる。

この問題全改善する努力として、土壌に各種材料を混入することがなされており 、多くの場合石の形全した生石灰などの材料全混入せしめている。これらは乾い た掘出し土には不適当であるが、土壌が湿っている場合には一般に適当である。

しかしそれでも、車輛、通行人等によって使用される路面の早急な修復全行なう ために、安定で非収縮性であシ、且つ非沈降性の埋め戻し全行なうためには、そ れらは、その作用においてまだ充分早いとはいえないものである。

発明の要約 本発明は粉状の土壌安定用混合材料と表面の迅速庚用と修復に適する方法全提供 するものでちって、土壌安定用混合材料は非収縮性、非沈降性のうめもどし全可 能とするものである。

本発明を一言で述べると、その混合材料は基本的成分としてポートランドセメン トと水利性硅酸アルカリ金属塩粉末よりなるものである。以下に開示するように 、本発明の実施例では、混合物の中に、焼石膏、濃化剤と、もしくはアルカリ金 属珪弗化物を含んでいることが利点となっている。

本発明は又このような混合材料全利用した土壌の安定方法を含むものである。

詳細な説明 本発明の混合材料の基本的成分はポートランドセメントと水和性硅酸アルカリ金 属塩粉末である。混合材料に加えることのできる付加物はカルシウム硫酸塩半水 化物（焼石膏）と、もしくは、濃化剤と、もしくは、ア°ルカリ金属硅弗化物で ある。焼石膏は土壌を安定するの全助成する。濃化剤は掘出した土が多量の水分 を含むとき急速に安定するために加えることができる。そして珪弗化物は土壌を 急速にかためるために役立つ。

本質的な基本的成分とともに特別な付加物が、特別な掘出した土により決定され ることを強調することは重要である。最も重要なことは水の含有量である。７〜 ｌ　Ｑ　ａ４−セントの水分を有する普通の掘出した土には、焼石膏又は濃化剤 を用いる必要はない。

水の含有量が１０９ｂ以上のときは、よい結果を得るためこれらの付加物を用い ることがすすめられる。

基本的成分に関して、如何なる市販のポートランドセメント金剛いることができ る。硅醗塩に関しては水利性硅酸ナトリウム粉末、メタ硅酸ナトリウム水和性粉 末又はそれらの混合物が望ましい。表面下水平面における弗化物レベルに関係し ないところのアルカリ金属珪弗化物として、ナトリウム硅弗化物がその混合物に 含まれることが望ましい。

成分の混合によって混合物全形成することが出来るように、すべての成分が微粒 子状であるならば最も有利である。

好ましい付加物に関して、どのような等級の焼石膏も適当であり、好ましくは更 に細く分割された形のものが望ましい。濃化剤℃関しては天然または合成のポリ マーを使用することができ、例えばグウアーゴム（ｇｕａｒ　ｇｕｍ　）　、ポ リビニールアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ　ａｌｃｏｈｏｌ　）、アルノネー ト（ａｌｇｉｎａｔｅｓ）、カゼイネート（ｃａｓｅｉｎａｔｅｓ　）、アクリ リックポリマースターチプロダクト（ａｃｒｙｌｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｔａ ｒｃｈｐｒｏｄｕｃｔｓ　）　Ｃアクリリックモディファイドストアーチス（ａ ｃｒｙｌｉｃ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　５ｔａｒｃｈｅｓ　）　］、それらの混合物 、及び水分があると濃化される他の材料を用いることができる。安価なコストで あるので、グウアーゴム（ｇｕａｒ　ｇｕｍ　）の使用が望ましい。例えば市販 されているヘンケル（ＨＥＮＫＥＬ　）　ＳＧＰ　−５０２のようなアクリリノ クモディファイドスターチス（ａｃｒｙｌｉｃｍｏｄｉｔｉｅｄ　５ｔａｒｃｈ ｅｓ　）は単独でももしくはグウアーコ゛ム（ｇｕａｒ　ｇｕｍ　）と組合せて 使用したものは単位重量当り最高の濃化結果を示すが値段が高いので商業的Ｋ　 Ｕグウアーコ゛ム（ｇｕａｒ　ｇｕｍ　）のようには好ましいものではない。

主題の混合材料は、非収縮性、非沈降性のほかにも、土壌に水の抵抗金もたすた めに土壌セメントとして用いたり、土壌表面に配置したりすることができること を、つけ加えなければならない。例えば、はこりの多いドライブウェイや道路な ど全安定化するために用いることができる。

本明細書では掘出した土（５ｐｏｉｌ　）と定義しているがそれは、沈泥（ｓｉ ｔ）、砂の壌土（５ａｎｄｙ　ｌｏａｍ）。

粘土（ｃｌａｙ）、砂利（ｇｒａｖｅｌ　）及び砂（５ａｎｄ）　”ｊｃ含土壌 である。

もし必要ならば、本発明の実施である本製品（以下本製品という）の実行に関係 しない効果を与えるため他の材料を混合材料に加えることができる。例えば本製 品は戸外で用いられるので、ある場合では本製品がごみだらけにならないように することが望ましい。商業的に用いられるごみの抑制剤は第４アンモニウム界面 活性剤（ＨＹＡＭＩＮＥ　３５００　）を用いることができる。混合材料と抑制 剤全重量比約１００対３まで加えることにより、ごみだらけになるの全最少にす ることができる。このような界面活性剤は初期に効果的であるので、短い期間に 効果が失われることが知られている。混合材料の中で長期間抑制能力を保持する ので二塩基酸（ｄｉｂａｓｉｃ　ａｃｉｄｓ）のニエステ／Ｌ（ｄ　ｉ　ｅ　ｓ 　ｔ　ｅ　ｒ　ｓ　）がごみ抑制剤として使用するのに最適であることが知られ ている。好ましいニエステル（ｄｉｅｓｔｅｒｓ　）の例は、コハク酸ツメチル （ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、グルタミン酸ジメチル（ｄｉｍｅｔ ｈｙ　ｌ　ｇｌｕｔａｍａｔｅ）、アジピン酸ツメチル（ｄｉｍｅｔｈｙｌ　ａ ｄｉｐａｔｅ　）　。

それらなどの混合物であってまたこれらは混合材料上の重量比１００対３でで使 用される。

混合材料が土壌セメントとじて使用されてたけ土壌と共に混合材料の同種の調合 のインクケータとして色を用いる時、色のついた表面を、のぞむならば着色剤を 加えることができる。好ましい着色剤は酸化鉄（１ｒｏｎ　ｏｘｉｄｅｓ　）、 カービンブラック（ｃａｒｂｏｎｔ）ｌａｃｋ　）、チタン（ｔｉｔａｎｉａ　 ）、その他である。これらの材料は通常の量を加え、通常の効果を得るととがで さる。

割合として下記のように用いることが一般的にのぞましい。

混合材料の重量係 本質的のもの　望ましいもの ポートランドセメント　５０−８０　１５−９０水利性硅酸アルカリ金属塩粉末 　８−５０　８−２５アルカリ金属硅弗化物　０　４−１０ 焼石膏　０　２−１０ 濃化剤　０　２−１０ ごみ抑制剤　０　５−３ 上記の数字は、最適の範囲であるが、この範囲外のわずかの修正で用いられるこ とができ特別な土壌の状況により操作するものである。注目されるように、急速 な凝結の公式化のために、湿った状態では、すべてのこれらの混合材料を加える ことが望ましい。

おそい４疑結混合材料が用いられる環境において、珪弗化ナトリウムの使用を選 択することができるが注目されるように、使用が望まれる表面の修復スピードは 期待できない。

混合材料の形成において、如何なる従来の混和装置においても、実質的に均一な 混和材料を得るために粒状の成分が共に混和されることが必要である。

本混合物を用いる方法は、掘り返えされだ土又は土壌に同じ様に混和される。実 際に、掘り返えされた土は、例えば壕に戻され、埋められ又は防水される前に単 にひろげられる。そこで必要量の混合物がそれに混和される。そして掘シ返えさ れた土と配合される混合物のすべての混合物が例えば壕に加えられて、その場所 に突き固められる。もしも壕が舗装された表面にあったのであれば、直ちに再舗 装されそして交通に使用するだめ復帰させるこＪができる。

もしも土壌が異常に乾いてそれは約７〜１０・ぐ−セント以下ならば、本発明の 土壌安定混和材料を加える前又は後に、少くとも約７係の湿気をあたえるために 、土壌に水を加えることが望ましい。

土壌セメントとして混和材料を用いる場合には、８ 取扱われる表面は単に最初に削るか、もしくは土をばらばらにして、そしてそこ に混和材料を混和する。

若しも土壌が乾いているならば、それを７から１０パーセントのレベルでで上げ るため水を加える。そして土壌と混和材料とをいっしょに混和し、その後土壌が つき固められ平らになされる。つき固めは通常のロードローラーでなされる。

割合に関しては、不発明の土壌安定剤と土壌との重肴比が４勺４〜５対１００と なることが望ましい。

より多くの量を用いることが可能であり、そのような状況は搾れに生ずるかも知 れ々いが、処理コストが高くなるのでそれは望ましいことではない。他より安定 な頌向の土壌、すなわち乾いた土壌の場合には、例えば重量で約１〜２係程度低 レベルの量でも可能である。

本発明の混合物は沈下に対する土壌の安定化に有効である。そして雪ふシ、末期 、暖期の如きすべての気候条件に対し適用できる。

発明を以下の実施例に基づいて更に説明する。それらは例示のみの目的で示され ており、その中での割合は、特に示されているほかは、全部の混合物の重量に対 する係である。

実施例１乃至７ 一連の７つの土壌安定混合材料は、下記に示された重量係で成分を共に混和する ことによりつくられた。

重量％ ボートランドセメント　２８５１６３２８５１６３７０水和性硅酸ナトリウム粉 末　４６３１２３４６３１２３　Ｑ（ＢＲＩＴＥＳＩＬ　ＧＡ） メタ硅酸ナトリウム水和物　ｏｏｏｏｏｏ。

珪弗化ナトリウム　２２１４１１２２１４１１　０焼　石　膏　００００００１ ８ グウワーがム（ＧＵＡＲＴＥＣ）　０　’ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　Ｏ４各混合物を沈泥 、砂まじりのローム、粘土、砂利及び砂を含み水分が飽和した土壌に、土壌１０ ０に対して混合物を約４〜５の重量係の割合でよく混合した。

実験室のテストは、ＶＩＣＡＴ浸透、浸水浸透及び全てに亘る両立性につき、安 定化された土壌の夫々について行なわれた。

各々、浸透に対する抵抗は時間の経過と共に急速に上昇し、約１時間で最大値に 達した。また、夫ｈ、０ ２４〜７２時間水中に浸した後でさえも、圧縮強度が保たれておシ、水の浸透は なかった。

土壌安定混合材料７が最もおそい凝固を示した。

これは明らかに水和性硅酸ナトリウム粉末がないせ実施例１〜７における如くし て、この土壌安定化混合物は以下の成分を混合して作った。

重量係 焼　石　膏　１７ グウワーがム（ＧＵＡＲＴ　ＥＣ）　３得られた土壌安定化混合物はサンアント ニオの市水道局にて壕を安定化するのに使用してフィールドテストを行なった。

壕からのスポイルは０．５立方ヤード（約０．３８ｍ３）のスポイルに対して混 合物を５０ボンド（約２２．７　ｋｇ）の比率で本安定化混合物をまぜることに より処理した。

混合された混合物は壕に入れられ、つめだたかれ、そして同時にたたかれた表面 は再舗装及び又（ｌ″ｊ：通常の使用が可能となった。非常に湿ったスポイルで は、再舗装を行なえる捷でに約１時間を要した。

第９実施例 実施例１〜７と同じくして、本土壌を安定化混合物は以下の成分を混合すること によって形成した。

重量％ 水和性硅酸ナトリウム粉末　３３ メタ硅酸ナトリウム水和物粉末　１５ 酸化鉄（クロム含有せず）　■ 得られた混合物は実施例８と同様にフィールドテストを行ない、非常によい結果 を得た。

本発明の粉砕混合物は粉、又は水中で晋濁されたものとして適用することができ 、あらゆる土壌に適用して飽和した土壌の急速な乾燥を達成し、土壌の圧縮、高 密度化を可能にし、急速な固化をうながし、修ぜん時の通行を可能にし、沈下を 防止し、水の浸入を防ぐことができる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポートランドセメントと水和性硅酸アルカリ金属塩粉末とを含む土壌安定 剤。 ２、　ポートランドセメントが１５乃至９０重量−−セントに対して硅酸塩が８ 乃至５０重量・ぐ−セント含まれている請求の範囲第１項記載の土壌安定剤。 ３、　ダスト抑制剤を含んでいる請求の範囲第２項記載の土壌安定剤。 ４、約４乃至１０重量・ぐ−セントの割合で珪弗化ナトリウムを含んでいる請求 の範囲第１項、第２項又は第３項記載の土壌安定剤。 ５　ダスト抑制剤が二塩基酸のツメチルエステルを０５乃至３重量・Ｑ−セント 含んでいる請求の範囲第３項記載の土壌安定剤。 ６　硅酸塩粉末が主として水和性硅酸す）　ＩＪウム粉末と水和性メタ硅酸す） 　ＩＪウム粉末との混合物から成り、土壌安定剤が焼セッコウを含んでいる請求 の範囲第１項、第２項、第３項又は第５項記載の土壌安定剤。 ７．１５乃至９０重量ノ等−セントのポートランドセメント、４乃至１０重量・ ぐ−セントの水和性硅酸ナトリウムと水和性メタ硅酸ナトリウム粉末との混合物 、０５乃至３重量パーセントのコハク酸、アジピン酸及びグルタル酸のツメチル エステル混合物、２乃至１０重量ツク−セントの焼セッコウを主成分としている 粉砕土壌安定剤。 ８、５０乃至８０重量パー七セントポートランドセメント、８乃至２５重量ツク ーセントの水和性硅酸ナトリウムと水和性メタ硅酸ナトリウムとの混合物、０． ５乃至３重量・ぐ−セントのコノ・り酸、アノビン酸及びグルタル酸のツメチル エステル混合物、及び２乃至１０重量・ぐ−セントの焼セ、コウを主成分とする 粉砕土壌安定剤。 ９、　ポートランドセメントと水和性硅酸アルカリ金属塩とを含む混合剤を混ぜ 合せ、その混合されたものを圧縮する土壌安定方法。 １０　土壌重量１００に対して混合物の重量が約１乃至５の割合となっている請 求の範囲第９項記載の方法。 １１　土壌の水分が約７乃至１０・ぐ−セントとなるように土壌に水を加える請 求の範囲第１０項記載の方法。 １２、混合剤が珪弗化ナトリウムを含んでいる請求の範囲第１０項記載の方法。 １３　水和性硅酸アルカリ金属塩が、水和性硅酸ナトリウム粉末と水和性メタ硅 酸ナトリウム粉末とを主成分とする混合剤から成ると共に安定剤が焼セッコウを −含んでおシ、この安定剤が５０乃至８０重量１４ ノｅ−セントのポートランドセメントと、８乃至２５重量パーセントの水和性硅 酸アルカリ金属塩粉末と、４乃至ＬＯ重量・ぐ−セントの焼−１ｌ！７コウと、 ０．５乃至３重量ツクーセントのコハク酸、アノピン酸及びグルタル酸のツメチ ルエステル混合物から成っている請求の範囲第９項又は第１０項記載の方法。