JPS636593B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS636593B2 JPS636593B2 JP57200369A JP20036982A JPS636593B2 JP S636593 B2 JPS636593 B2 JP S636593B2 JP 57200369 A JP57200369 A JP 57200369A JP 20036982 A JP20036982 A JP 20036982A JP S636593 B2 JPS636593 B2 JP S636593B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- portland cement
- soil
- blast furnace
- furnace slag
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
本発明は、深層混合処理に用いる地盤改良材に
関する。 一般に深層混合処理は、地盤改良用特殊船から
改良すべき海底土壌に対して地盤改良材を注入
し、同時に撹拌する工法によつて行なわれ、海底
表面下数十メートルに及ぶ施工となる。 この処理における地盤改良材と被改良土との撹
拌、混合は、地盤改良材あるいは改良材スラリー
吐出口を備えた回転翼を回転させながらおこな
う。この場合連続した改良土層を得るために、す
でに改良した部分と未改良部分の境界部分につい
て回転翼を回転させながら移動している。 しかるに従来は、この深層混合処理に用いる地
盤改良材として初期強度の大きい普通ポルトラン
ドセメントや高炉セメントを使用している。従つ
てこの地盤改良材を撹拌、混合した個所が短時間
で硬化し、硬化した土壌の一部を回転翼が移動す
ることとなる。このため回転翼の撹拌はもとよ
り、回転翼がシヤフトごと回収不能となる事態も
起こり得る。また回転翼そのものの貫入が困難あ
るいは不可能になる。 このようなことから従来の深層混合処理は、既
改良部分の強度が増加しないうちに次々と改良を
行ない、昼夜兼行の工事を余儀なくされるケース
が多い。 更に従来の地盤改良材を用いると、改良部分が
早期に高い硬化強度をもつため、改良土に銅管ぐ
い等のパイルを打ち込む工法をとることができな
い。このため、例えば改良土の上にケーソンを取
付けるというような工法しかとり得ず、改良後の
工法が著しく制限される問題がある。 本発明はこの問題を解決すべくなされたもの
で、その目的とするところは、初期強度を低く保
ち、しかも長期的には強度増加の保障できる深層
混合処理用地盤改良材を得んとするものである。 すなわち本発明は、ガラス質高炉スラグ粉末40
〜80重量％と、中庸熱ポルトランドセメント20〜
60重量％とからなる深層混合処理用地盤改良材で
ある。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明は、ガラス質高炉スラグ粉末を主成分と
し、これに中庸熱ポルトランドセメントを配合し
たものである。ガラス質高炉スラグ粉末は、従来
の地盤改良材に使用するもので、石灰等によるア
ルカリ性刺激により水和硬化するものである。こ
のガラス質高炉スラグ粉末として水砕スラグ等が
あり、水砕スラグの組成の一例を挙げれば下記第
１表の如くである。
関する。 一般に深層混合処理は、地盤改良用特殊船から
改良すべき海底土壌に対して地盤改良材を注入
し、同時に撹拌する工法によつて行なわれ、海底
表面下数十メートルに及ぶ施工となる。 この処理における地盤改良材と被改良土との撹
拌、混合は、地盤改良材あるいは改良材スラリー
吐出口を備えた回転翼を回転させながらおこな
う。この場合連続した改良土層を得るために、す
でに改良した部分と未改良部分の境界部分につい
て回転翼を回転させながら移動している。 しかるに従来は、この深層混合処理に用いる地
盤改良材として初期強度の大きい普通ポルトラン
ドセメントや高炉セメントを使用している。従つ
てこの地盤改良材を撹拌、混合した個所が短時間
で硬化し、硬化した土壌の一部を回転翼が移動す
ることとなる。このため回転翼の撹拌はもとよ
り、回転翼がシヤフトごと回収不能となる事態も
起こり得る。また回転翼そのものの貫入が困難あ
るいは不可能になる。 このようなことから従来の深層混合処理は、既
改良部分の強度が増加しないうちに次々と改良を
行ない、昼夜兼行の工事を余儀なくされるケース
が多い。 更に従来の地盤改良材を用いると、改良部分が
早期に高い硬化強度をもつため、改良土に銅管ぐ
い等のパイルを打ち込む工法をとることができな
い。このため、例えば改良土の上にケーソンを取
付けるというような工法しかとり得ず、改良後の
工法が著しく制限される問題がある。 本発明はこの問題を解決すべくなされたもの
で、その目的とするところは、初期強度を低く保
ち、しかも長期的には強度増加の保障できる深層
混合処理用地盤改良材を得んとするものである。 すなわち本発明は、ガラス質高炉スラグ粉末40
〜80重量％と、中庸熱ポルトランドセメント20〜
60重量％とからなる深層混合処理用地盤改良材で
ある。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明は、ガラス質高炉スラグ粉末を主成分と
し、これに中庸熱ポルトランドセメントを配合し
たものである。ガラス質高炉スラグ粉末は、従来
の地盤改良材に使用するもので、石灰等によるア
ルカリ性刺激により水和硬化するものである。こ
のガラス質高炉スラグ粉末として水砕スラグ等が
あり、水砕スラグの組成の一例を挙げれば下記第
１表の如くである。
【表】
ガラス質高炉スラグの配合量は、被改良土の土
質、旋工方法等により適宜選定されるが、その範
囲は40〜80重量％である。これは40重量％より少
ないと初期強度が大きすぎ、又80重量％を越える
と長期材令における必要強度を得ることができな
いためである。ガラス質高炉スラグは、粉末度
（プレーン比表面積）1500〜6000cm2／ｇの範囲で、
土質又は旋工方法により選択する。例えば粗いス
ラグを用いれば、改良土の強度が高くなるのに期
間がかかり、細いスラグを用いればこの逆とな
る。またガラス質高炉スラグは、これと混合する
中庸熱ポルトランドセメントが水分との接触を忌
避するので、通常乾式粉砕した乾燥粉末を用い
る。ただし地盤改良材をスラリー状で使用する場
合、ガラス質高炉スラグは必ずしも乾燥粉末であ
る必要はなく、湿式粉砕されたものでもよい。こ
の場合乾燥工程が不要となる。例えば高炉水砕ス
ラグ粒は、高炉スラグを水で破砕急冷することに
よつて生成され、強制脱水したものでも10〜15重
量％程度の水を含有しており、これを乾燥するた
め、たとえば水砕スラグ１トン当り約17の重油
が必要である。また湿式粉砕のコストは、乾式粉
砕コストより著しく小さいうえに乾式粉砕のよう
に防塵対策をとる必要がなくなる。 本発明は、上述したガラス質高炉スラグ粉末に
中庸熱ポルトランドセメントを配合する。これを
配合するのは、改良土の初期強度を低くし、かつ
長期強度を高くするためである。中庸熱ポルトラ
ンドセメントがこのような作用を有することは、
本発明者らの実験により明らかとなつたもので、
その作用機構は明らかではない。本発明者らの推
定によれば、中庸熱ポルトランドセメント自身の
水和硬化組織の形成、その硬化組織と土壌粒子
（シルト、粘土など）との相互作用、中庸熱ポル
トランドセメントの水和により生成した石灰によ
る土壌粒子の凝集・団粒化組織の形成、同石灰の
アルカリ性刺激作用によるスラグ粒子の水和硬化
組織の形成、同石灰の作用による土壌粒子（特に
粘土）のポゾラン反応による硬化組織の形成など
により改良土の硬化作用が起こるが、本発明によ
れば、これらの硬化作用の総合的効果により改良
土の初期強度発現を抑えることができると考えら
れる。 すなわち中庸熱ポルトランドセメントは、普通
ポルトランドセメントと比較して、3CaO・SiO2
と3CaO・Al2O3とが顕著に少なく、2CaO・SiO2
が多い。化合物量の一例を下記第２表に示す。
質、旋工方法等により適宜選定されるが、その範
囲は40〜80重量％である。これは40重量％より少
ないと初期強度が大きすぎ、又80重量％を越える
と長期材令における必要強度を得ることができな
いためである。ガラス質高炉スラグは、粉末度
（プレーン比表面積）1500〜6000cm2／ｇの範囲で、
土質又は旋工方法により選択する。例えば粗いス
ラグを用いれば、改良土の強度が高くなるのに期
間がかかり、細いスラグを用いればこの逆とな
る。またガラス質高炉スラグは、これと混合する
中庸熱ポルトランドセメントが水分との接触を忌
避するので、通常乾式粉砕した乾燥粉末を用い
る。ただし地盤改良材をスラリー状で使用する場
合、ガラス質高炉スラグは必ずしも乾燥粉末であ
る必要はなく、湿式粉砕されたものでもよい。こ
の場合乾燥工程が不要となる。例えば高炉水砕ス
ラグ粒は、高炉スラグを水で破砕急冷することに
よつて生成され、強制脱水したものでも10〜15重
量％程度の水を含有しており、これを乾燥するた
め、たとえば水砕スラグ１トン当り約17の重油
が必要である。また湿式粉砕のコストは、乾式粉
砕コストより著しく小さいうえに乾式粉砕のよう
に防塵対策をとる必要がなくなる。 本発明は、上述したガラス質高炉スラグ粉末に
中庸熱ポルトランドセメントを配合する。これを
配合するのは、改良土の初期強度を低くし、かつ
長期強度を高くするためである。中庸熱ポルトラ
ンドセメントがこのような作用を有することは、
本発明者らの実験により明らかとなつたもので、
その作用機構は明らかではない。本発明者らの推
定によれば、中庸熱ポルトランドセメント自身の
水和硬化組織の形成、その硬化組織と土壌粒子
（シルト、粘土など）との相互作用、中庸熱ポル
トランドセメントの水和により生成した石灰によ
る土壌粒子の凝集・団粒化組織の形成、同石灰の
アルカリ性刺激作用によるスラグ粒子の水和硬化
組織の形成、同石灰の作用による土壌粒子（特に
粘土）のポゾラン反応による硬化組織の形成など
により改良土の硬化作用が起こるが、本発明によ
れば、これらの硬化作用の総合的効果により改良
土の初期強度発現を抑えることができると考えら
れる。 すなわち中庸熱ポルトランドセメントは、普通
ポルトランドセメントと比較して、3CaO・SiO2
と3CaO・Al2O3とが顕著に少なく、2CaO・SiO2
が多い。化合物量の一例を下記第２表に示す。
【表】
この中庸熱ポルトランドセメントの特徴は、次
のとおりである。水和熱が普通ポルトランドセメ
ントより低いのでマスコンクリート用に適してい
る。早期強さは普通ポルトランドセメントより低
いが、長期強さは普通ポルトランドセメントと同
じくらいか、ややまさる。乾燥収縮が小さい。化
学抵抗性が大きいなどである。 中庸熱ポルトランドセメントの水和熱を、普通
ポルトランドセメントと比較して示すと下記第３
表のようになる。
のとおりである。水和熱が普通ポルトランドセメ
ントより低いのでマスコンクリート用に適してい
る。早期強さは普通ポルトランドセメントより低
いが、長期強さは普通ポルトランドセメントと同
じくらいか、ややまさる。乾燥収縮が小さい。化
学抵抗性が大きいなどである。 中庸熱ポルトランドセメントの水和熱を、普通
ポルトランドセメントと比較して示すと下記第３
表のようになる。
【表】
これらの発熱による熱量は、改良土内部に蓄積
される。 また両セメントの主要構成鉱物であるC3Sと
C2Sの水和反応により生成する石灰量を比較する
と 2C3S＋6H2O→C3S2H3＋3Ca（OH）2 2C2S＋4H2O→C3S2H3＋Ca（OH）2 ここでC3S2H3は3CaO・2SiO2・3H2Oを表わ
す。この反応式から、１モルのC3Sは１モルの
C2Sの３倍量のCa（OH）2を生成することがわか
る。 すなわちC3Sを少なく含み、C2Sを多く含む中
庸熱ポルトランドセメントの水和により生成する
石灰量は、普通ポルトランドセメントのそれより
少ない。従つてガラス質高炉スラグの共存下で深
層混合処理用地盤改良材として用いる場合、水和
熱が低く、又水和により生成する石灰量が少ない
ことから、改良土の初期強度発現を抑えることが
できると考えられる。 このような性質を有する中庸熱ポルトランドセ
メントは、20〜60重量％の配合量とする。これ
は、20重量％未満では改良土の硬化強度が十分で
はなく、又60重量％を越えると初期強度が高くな
りすぎるためである。 このようにガラス質高炉スラグ粉末と中庸熱ポ
ルトランドセメントとを配合した地盤改良材は、
被改良土の土質、旋工方法により、被改良土に添
加する量が異なるが、例えば以下の基準にもとづ
いて添加する。材令１日で５Kgｆ／cm2以下、望ま
しくは材令３日で５Kgｆ／cm2以下であり、材令91
日で20Kgｆ／cm2以上、望ましくは50Kgｆ／cm2以上
となるように添加量を定める。具体例を挙げれ
ば、被改良土１m3に対し例えば160Kg〜200Kg添加
する。 次に本発明の実施例につき説明する。 ガラス質高炉スラグとして、ボールミルで粉末
度ブレーン比面積3600cm2／ｇに粉砕した高炉水砕
スラグを用い、中庸熱ポルトランドセメントは市
販品を用いた。 これらを第４表に示す割合に配合して、本発明
に係る地盤改良材（No.1〜No.3）及び配合割合
が本発明と異なる地盤改良材（No.記４、No.5）
を試作した。この場合改良材スラリーの水／改良
材重量比は、市販の普通ポルトランドセメントの
Ｗ／Ｃ（水／セメント）比が0.6であるときのスラ
リー粘度と同一になるように決定した。
される。 また両セメントの主要構成鉱物であるC3Sと
C2Sの水和反応により生成する石灰量を比較する
と 2C3S＋6H2O→C3S2H3＋3Ca（OH）2 2C2S＋4H2O→C3S2H3＋Ca（OH）2 ここでC3S2H3は3CaO・2SiO2・3H2Oを表わ
す。この反応式から、１モルのC3Sは１モルの
C2Sの３倍量のCa（OH）2を生成することがわか
る。 すなわちC3Sを少なく含み、C2Sを多く含む中
庸熱ポルトランドセメントの水和により生成する
石灰量は、普通ポルトランドセメントのそれより
少ない。従つてガラス質高炉スラグの共存下で深
層混合処理用地盤改良材として用いる場合、水和
熱が低く、又水和により生成する石灰量が少ない
ことから、改良土の初期強度発現を抑えることが
できると考えられる。 このような性質を有する中庸熱ポルトランドセ
メントは、20〜60重量％の配合量とする。これ
は、20重量％未満では改良土の硬化強度が十分で
はなく、又60重量％を越えると初期強度が高くな
りすぎるためである。 このようにガラス質高炉スラグ粉末と中庸熱ポ
ルトランドセメントとを配合した地盤改良材は、
被改良土の土質、旋工方法により、被改良土に添
加する量が異なるが、例えば以下の基準にもとづ
いて添加する。材令１日で５Kgｆ／cm2以下、望ま
しくは材令３日で５Kgｆ／cm2以下であり、材令91
日で20Kgｆ／cm2以上、望ましくは50Kgｆ／cm2以上
となるように添加量を定める。具体例を挙げれ
ば、被改良土１m3に対し例えば160Kg〜200Kg添加
する。 次に本発明の実施例につき説明する。 ガラス質高炉スラグとして、ボールミルで粉末
度ブレーン比面積3600cm2／ｇに粉砕した高炉水砕
スラグを用い、中庸熱ポルトランドセメントは市
販品を用いた。 これらを第４表に示す割合に配合して、本発明
に係る地盤改良材（No.1〜No.3）及び配合割合
が本発明と異なる地盤改良材（No.記４、No.5）
を試作した。この場合改良材スラリーの水／改良
材重量比は、市販の普通ポルトランドセメントの
Ｗ／Ｃ（水／セメント）比が0.6であるときのスラ
リー粘度と同一になるように決定した。
【表】
これら改良材（No.1〜No.5）を第５表に示す
物性値の被改良用試料土（東京湾内横浜港粘性
土）１m3に対して乾燥重量（スラグ粉末と中庸熱
ポルトランドセメントの重量の和）で160Kg加え
て混合撹拌し、直径５cm、高さ10cmの円柱型モー
ルドに３層に分けて充填し、供試体を成形した。
物性値の被改良用試料土（東京湾内横浜港粘性
土）１m3に対して乾燥重量（スラグ粉末と中庸熱
ポルトランドセメントの重量の和）で160Kg加え
て混合撹拌し、直径５cm、高さ10cmの円柱型モー
ルドに３層に分けて充填し、供試体を成形した。
【表】
このようにして得られた供試体をポリエチレン
シートで封緘し、所定の強度試験材令まで20℃、
相対湿度85％以上の恒温恒湿器内にて養生したの
ち、一軸圧縮強度を測定した。その結果を第６表
に示す。
シートで封緘し、所定の強度試験材令まで20℃、
相対湿度85％以上の恒温恒湿器内にて養生したの
ち、一軸圧縮強度を測定した。その結果を第６表
に示す。
【表】
上表から本発明に係る地盤改良材によれば、改
良土の強度発現特性を材令１日で５Kgｆ／cm2以
下、材令91日で20Kgｆ／cm2以上とし得る。また材
令３日で５Kgｆ／cm2以下、材令91日で、50Kgｆ／
cm2以上という非常に満足すべき結果も得られるこ
とがわかつた。 以上の如く本発明によれば、初期強度を低く保
つので、接合不良や、旋工機械の損耗、更には昼
夜兼行作業等の問題を解決することができる。ま
た改良土層へ鋼管パイル等を打ち込むことがで
き、種々の工法を展開できるなど顕著な効果を奏
する。
良土の強度発現特性を材令１日で５Kgｆ／cm2以
下、材令91日で20Kgｆ／cm2以上とし得る。また材
令３日で５Kgｆ／cm2以下、材令91日で、50Kgｆ／
cm2以上という非常に満足すべき結果も得られるこ
とがわかつた。 以上の如く本発明によれば、初期強度を低く保
つので、接合不良や、旋工機械の損耗、更には昼
夜兼行作業等の問題を解決することができる。ま
た改良土層へ鋼管パイル等を打ち込むことがで
き、種々の工法を展開できるなど顕著な効果を奏
する。
Claims (1)
- １ ガラス質高炉スラグ粉末40〜80重量％と、中
庸熱ポルトランドセメント20〜60重量％とからな
る深層混合処理用地盤改良材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200369A JPS5991190A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | 深層混合処理用地盤改良材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200369A JPS5991190A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | 深層混合処理用地盤改良材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5991190A JPS5991190A (ja) | 1984-05-25 |
| JPS636593B2 true JPS636593B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=16423156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57200369A Granted JPS5991190A (ja) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | 深層混合処理用地盤改良材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5991190A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61211394A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-19 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 遅硬性固化材 |
| JPS61247782A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Ube Ind Ltd | 深層混合処理用固化材 |
| JPS6262886A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 地盤改良材 |
| JPS6399289A (ja) * | 1986-05-22 | 1988-04-30 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 遅硬性土質安定材 |
| FR2615183B1 (fr) * | 1987-05-14 | 1992-07-17 | Gagneraud Pere Fils Entreprise | Ciment compose, utilisable notamment dans des puits de forage |
| IT1397187B1 (it) * | 2009-11-30 | 2013-01-04 | Italcementi Spa | Legante idraulico comprendente una loppa d'altoforno macinata. |
| JP6747034B2 (ja) * | 2016-04-22 | 2020-08-26 | 宇部興産株式会社 | セメント組成物及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56125257A (en) * | 1980-03-06 | 1981-10-01 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Cement for grout |
| JPS57158420A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-30 | Nippon Cement Co Ltd | Mixing and treating method for soft ground at deep stratum |
-
1982
- 1982-11-17 JP JP57200369A patent/JPS5991190A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5991190A (ja) | 1984-05-25 |
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