【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は遅硬性固化材用刺激材及びそれを含む遅硬性固化材に関するものである。 更に詳しく述べるならば、本発明は、地盤改良のために用いられる遅硬性固化材をミルクにしたとき、その分離抵抗性及びポンプ圧送性を低下させることなく、所望の遅硬性を発現し得る遅硬性固化材用刺激材、及びそれを含む遅硬性固化材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】地盤改良工法、特に深層混合処理による地盤改良工法においては、セメント系固化材のミルクを土壌に注入しこれを固化する。 例えば、深層混合処理工法において杭の連続壁を構築し一体性を保つには、ラップ部の施工が重要となる。 このラップ部においては、先の杭に注入された固化材の凝結硬化を遅延させ、後の杭に注入された固化材との間に境界を形成することなく連続一体化させることが一般的である。 一方、海洋施工においては気象条件の悪化に伴い連続施工ができない場合もあるが地盤改良の連続性・一体性を確保するため、先の施工部分に注入された固化材の凝結硬化を遅延させる必要が生ずる。 【０００３】上述のように、硬化遅延を必要とする場合には、固化材に硬化遅延剤を添加して用いるか、又は固化材として遅硬性固化材を用いることが必要である。 通常の固化材に遅延剤を添加する場合、遅延剤中の遅延有効成分が土壌粒子に選択的に吸着されてしまうので、所望の凝結硬化遅延効果を得るためには、多量の遅延剤を添加することが必要であり、このため所要コストが上昇するという問題点がある。 さらに、所望遅延効果を得るための遅延剤の所要量は、固化処理を受ける土壌の温度、固化材ミルクの温度、固化材の組成、及び特性などによって変動するので、遅延剤の添加量を制御することは、実際上困難である。 【０００４】一方、遅硬性固化材を用いる場合には、固化材自身が遅硬性を有するため、所望の遅硬効果を得ることは比較的容易である。 しかし、特開昭５９−９３７
８５「水底地盤改良用固化材および水底軟弱地盤改良方法」の如く、遅硬性固化材に含まれる刺激材（例えばセメントや石灰粉末）は、その刺激作用をある程度抑制する必要があるため、比表面積を小さく、するなわち粒径を粗くする必要がある。 この場合に、固化材ミルクの分離抵抗性が低く、ポンプ圧送性に欠けるという問題が生ずる。 なお、ここでいう「刺激材」とは、遅硬性固化材の「硬化」を担う主たる原材料である高炉スラブ微粉末の潜在水硬性を促すアルカリ刺激材のことを云う。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の遅硬性固化材に用いられる刺激材の前記問題点を改善し、安定して確実に所望の遅硬性を実現させ、かつミルクにした時の分離抵抗性及びポンプ圧送性が改善された遅硬性固化材用刺激材、及びそれを含む遅硬性固化材を提供しようとするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、セメント水和物の微細粒子の遅硬性固化材組成物主材に与える刺激作用が、セメントや石灰等に比べて緩漫であるために確実にまた容易に所望の遅硬性をもたらすこと、
並びに微粉末効果としてミルクの材料分離抵抗性を高めてポンプ圧送性を好適なものにすることを見出し、本発明を完成した。 【０００７】本発明の遅硬性固化材用刺激材は、セメント水和物の微細粒子を含むことを特徴とするものである。 本発明の前記遅硬性固化材刺激材において、前記セメント水和物の微細粒子は、コンクリートスラッジ、硬化コンクリート、及びセメントの水和反応生成物の少なくとも１種から得ることができる。 また、本発明の遅硬性固化材は、前記本発明の刺激材１．０〜１０．０重量部と、高炉スラブの微粉末７０．０〜９９．０重量部と、石膏０〜２０．０重量部とを含むものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の遅硬性固化材用刺激材として用いられるセメント水和物は、セメントクリンカー化合物の各種水和物を包含している。 本発明において、
コンクリートスラッジから得られるセメント水和物、硬化コンクリートから得られるセメント水和物及び／又はセメントに水を添加して水和反応させて得られるセメント水和物の微細粒子を、本発明の刺激材として活用することができる。 本発明に用いられる遅硬性固化材用刺激材は、ＢＥＴ法（ガス吸着による表面積測定法）による０．４ｍ 2 ／ｇ〜１０ｍ 2 ／ｇの粉末度を有していることが好ましい。 このような粉末度を有する本発明の遅硬性固化材用刺激材は、遅硬性固化材組成物に与える刺激作用がセメントや石灰に比べて緩漫であるために確実にまた容易に、所望の遅硬性をもたらすこと、並びに微粉末効果としてミルクの材料分離抵抗性を高めてポンプ圧送性を好適なものにする。 また本発明の遅硬性固化材用刺激材は、遅硬性固化材ミルクの調製に際して乾燥状態、スラリー状態のいずれでも適用できる。 【０００９】表１に、コンクリートスラッジから得られる水和物、硬化コンクリートから得られる水和物、セメントに水を添加して得られる水和物からなる本発明の遅硬性固化材用刺激材の一例の化学成分及び物性を示す。 【００１０】 【表１】 【００１１】本発明の遅硬性固化材用刺激材は、高炉スラグの微粉末、及び必要により石膏粉末と混合され、本発明の遅硬性固化材を構成する。 本発明の遅硬性固化材に用いられる高炉スラグの微粉末は、３０００〜５００
０ cm 2 ／ｇの粉末度を有することが好ましく、一般には４３００ cm 2 ／ｇ程度の粉末度を有するものが使用される。 【００１２】本発明の遅硬性固化材に用いられる石膏の種類には格別の限定はなく、二水石膏、半水石膏、または無水石膏などを用いることができるが、一般的な排脱石膏を利用することができる。 本発明に用いられる石膏は、一般に、ブレーン値１５００cm 2 ／ｇ〜７０００cm
2 ／ｇ程度の粉末度を有することが好ましい。 【００１３】本発明の遅硬性固化材において、セメント水和物からなる刺激材、高炉スラグ微粉末及び石膏は、
乾燥状態基準で（１．０〜１０．０）：（７０．０〜９
９．０）：（０〜２０．０）の重量部比で配合し混合される。 この重量部比は（２．５〜１０．０）：（７５．
０〜９７．５）：（０〜１５．０）であることがより好ましい。 刺激材の含有率が過小であると、得られる固化材は、硬化不良になり、またそれが過大であると、得られる遅硬性固化材は遅硬性不良による施工性不良を生ずる。 また、高炉スラグ微粉末の含有率が過小であると、
得られる遅硬性固化材の固化及び強度発現が不十分になり、またそれが過大になると、得られる遅硬性固化材の遅硬性が不十分になる。 さらに、石膏の含有量が過大になると、得られる遅硬性固化材は土質によっては遅硬性不良により施工性が悪化する。 【００１４】本発明の遅硬性固化材は、水中にミルク状に分散され、このミルクを所望の地盤中に注入して土壌を硬化させ、それによって地盤を改良する。 地盤中に注入され、土壌と混合された固化材ミルクは徐々に硬化し、７〜１４日後から次第に強度を発現し、材齢約２８
日以降に、所望の強度を発現することができる。 【００１５】 【実施例】本発明を下記実施例によりさらに説明する。
下記実施例に用いられた成分原料及び試験方法は下記の通りである。 【００１６】 成分原料 （１）遅硬性固化材用刺激材 イ）コンクリートスラッジから得られた水和物からなる刺激材…生コンクリートプラントから回収されたコンクリートスラッジを分級した後、乾燥微粉砕して調製した。 ロ）硬化コンクリートから得られた水和物からなる刺激材…廃コンクリートを粉砕分級して調製した。 ハ）セメントに水を添加して水和反応させて得られた水和物からなる刺激材…ボールミルに普通ポルトランドセメントと水を投入し湿式粉砕した後、乾燥して調製した。 イ）、ロ）、ハ）の各々の化学成分、粉末度、比重は表１のとおりであった。 なお、比較のために特開昭５９−
９３７８５に記載のポルトランドセメントを使用した。
これの化学成分、粉末度、比重も併せて表１に示した。 【００１７】（２）高炉スラグ 粉末度 ４４００cm 2 ／ｇ 比重 ２．９２ 【００１８】（３）石膏：排脱二水石膏 粉末度 １８９０cm 2 ／ｇ 比重 ２．３３ 【００１９】 試験方法 （１）混合土固化試験 所定組成の遅硬性固化材を用いて、水固化材比８０％のミルクを調製し、有明産土壌（海性シルト）１ｍ 3に対して、３００kgを混合した。 この混合土スラリーの経時硬化状況を観察しながら、硬化体の材齢１，２，３，
７，１４，２８日及び９１日の一軸圧縮強度を測定した。 （２）分離抵抗性試験 所定組成の本発明遅硬性固化材および比較例として、特開昭５９−９３７８５「水底軟弱地盤改良用固化材及び水底軟弱地盤改良方法」の固化材を用いて、それぞれ水固化材比８０％の水性スラリーを調製し、土木学会規準（ＪＳＣＥ−Ｆ５２２−１９８６）に従って３時間経過後のブリーディング率を測定した。 （３）ポンプ圧送性 所定組成物の本発明遅硬性固定材および比較例として特開昭５９−９３７８５の固化材を用いて、それぞれ水固化材比８０％のミルクを調製し、注水後５分、３０分で東邦地下土機株式会社製のグラウト／ボーリングポンプＢＱ−１５Ｂ型（吐出量２００ｌ／分）によりポンプ圧送実験を行なった。 【００２０】 実施例１〜４及び比較例１実施例１〜４及び比較例１の各々において、表２に記載の組成を有する固化材を調製し、これを前記試験に供した。 試験結果を表２に示す。 【００２１】 【表２】 【００２２】表２から明らかなように、本発明の遅硬性固化材は、材齢７日でもまだ固化せず実用上優れた遅硬性を示し、且つ材齢２８日以降の硬化体の一軸圧縮強度は、実用上十分なものである。 また、本発明の遅硬性固化材は分離抵抗性試験でブリーディング率が小さく、ポンプ圧送性が良好であった。 一方比較例は材齢７日で固化強度を呈しており、遅硬性に欠ける。 又ブリーディング率が大きく、圧送性は不良であった。 【００２３】 【発明の効果】本発明の遅硬性固化材用刺激材は、遅硬性固化材の遅硬性を向上させ、かつ長期材齢でも実用上十分な強度発現を達成することができ、かつ遅硬性固化材のミルクの材料分離性及びポンプ圧送性を低下させることがない。 従って前記本発明の遅硬性固化材用刺激材を含有する遅硬性固化材は、杭の打継ぎを行なう地盤改良などの用途において、その工事の進行を円滑化し、すぐれた固化効果を示すものである。 ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 17/06 Ｃ０９Ｋ 17/06 Ｐ 17/10 17/10 Ｐ //(Ｃ０４Ｂ 28/08 22:14 18:16） 103:14 Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者 面高 安志 東京都千代田区神田美土代町１番地 住友 大阪セメント株式会社内 (72)発明者 小田部 裕一 東京都千代田区神田美土代町１番地 住友 大阪セメント株式会社内 |
