JP7326384B2 - Ground improvement method - Google Patents
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Description
本発明は、地盤の改良工法、地盤改良用添加剤組成物、及び地盤改良体に関する。 The present invention relates to a soil improvement method, a soil improvement additive composition, and a soil improvement body.
建造物を建設する基礎を地盤改良する方法として、コンクリート製又は鋼管製の地盤改良コラムを地盤に打ち込む地盤改良工法や、地盤を掘削しながらセメントミルクなどのセメント系固化材を注入し、掘削土と前記セメントミルクとが混じり合って形成されるコラム状の地盤改良体を地盤中に直接形成する地盤改良工法が知られている。 As a method to improve the foundation for building a building, there is a ground improvement method in which a concrete or steel pipe ground improvement column is driven into the ground, and a cement-based solidification material such as cement milk is injected while excavating the ground, and the excavated soil is removed. A soil improvement method is known in which a column-shaped soil improvement body formed by mixing cement milk with the cement milk is directly formed in the ground.
セメント系固化材を土と添加混合により地盤の改質を行う地盤改良では、混合する土壌の性質、地盤改良を行う工法の種類などを考慮して、適切な固化材、配合比、添加剤などを選定することが望まれる。特に混合する土壌が腐植酸等の有機物を多く含む酸性土の場合、有機物がセメント表面に吸着することでセメントの水和反応が阻害されるためにセメント固化材を用いても望ましい強度が得られず、地盤改良が困難な場合がある。 In ground improvement that improves the ground by adding and mixing cement-based solidifying materials with soil, appropriate solidifying materials, compounding ratios, additives, etc. should be selected. Especially when the soil to be mixed is acidic soil containing a large amount of organic matter such as humic acid, the hydration reaction of cement is inhibited by the adsorption of organic matter on the surface of the cement. Therefore, ground improvement may be difficult.
特許文献1には、カルシウムイオンを含む泥土に、全体量の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1~20重量%及び水性コロイド溶液を形成するに足る珪砂から成る微粒子の特殊キラを0.02~1重量%、混合することを特徴とする泥土の固化方法カルシウムイオンを含む泥土に、全体量の固形物換算において、粒径0.06mm以下の火山灰を1~20重量%及び水性コロイド溶液を形成するに足る珪砂から成る微粒子の特殊キラを0.02~1重量%、混合することを特徴とする泥土の固化方法が開示されている。 In Patent Document 1, a special kira fine particle consisting of 1 to 20% by weight of volcanic ash with a particle size of 0.06 mm or less and silica sand sufficient to form an aqueous colloidal solution is added to mud containing calcium ions. 0.02 to 1% by weight of volcanic ash having a particle size of 0.06 mm or less and an aqueous colloidal solution are added to the mud containing calcium ions, in terms of the total amount of solid matter. Disclosed is a mud solidification method characterized by mixing 0.02 to 1% by weight of special kira fine particles consisting of silica sand sufficient to form .
本発明は、フミン酸、フルボ酸、ヒューミン、ビチューメンなどの有機物を含む酸性土の土壌を用いた場合でもソイルセメントの圧縮強度を高めることができる、地盤の改良工法を提供する。 The present invention provides a ground improvement method that can increase the compressive strength of soil cement even when acidic soil containing organic matter such as humic acid, fulvic acid, humin and bitumen is used.
本発明は、下記の工程1~3を有する地盤の改良工法に関する。
<工程1>
水と、水硬性粉体と、(A)表面電位0mV以上+50mV以下であるコロイダルシリカ(以下、(A)成分という)とを混合してスラリーを調製する工程。
<工程2>
工程1で得られたスラリーを地盤に注入して、スラリーと土壌とを混合して混合物を得る工程。
<工程3>
工程2で得られたスラリーと土壌の混合物を固化させる工程。
The present invention relates to a ground improvement method having steps 1 to 3 below.
<Step 1>
A step of mixing water, hydraulic powder, and (A) colloidal silica having a surface potential of 0 mV or more and +50 mV or less (hereinafter referred to as component (A)) to prepare a slurry.
<Step 2>
A step of injecting the slurry obtained in step 1 into the ground and mixing the slurry and soil to obtain a mixture.
<Step 3>
Solidifying the mixture of slurry and soil obtained in step 2.
また本発明は、(A)成分を含有する、地盤改良用添加剤組成物に関する。 The present invention also relates to a soil improvement additive composition containing the component (A).
また本発明は、土壌、水硬性粉体、水、及び(A)成分を含有する地盤改良体であって、水硬性粉体の含有量と土壌の含有量との質量比(水硬性粉体/土壌)が0.01以上0.6以下である地盤改良体に関する。 The present invention also provides a soil improvement material containing soil, hydraulic powder, water, and component (A), wherein the mass ratio of the content of hydraulic powder to the content of soil (hydraulic powder / soil) is 0.01 or more and 0.6 or less.
本発明によれば、フミン酸、フルボ酸、ヒューミン、ビチューメンなどの有機物を含む酸性土の土壌を用いた場合でもソイルセメントの圧縮強度を高めることができる、地盤の改良工法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a ground improvement method is provided that can increase the compressive strength of soil cement even when acidic soil containing organic matter such as humic acid, fulvic acid, humin and bitumen is used.
〔地盤の改良工法〕
<工程1>
工程1は、水と、水硬性粉体と、(A)表面電位0mV以上+50mV以下であるコロイダルシリカ(以下、(A)成分という)とを混合してスラリーを調製する工程である。
[Ground improvement method]
<Step 1>
Step 1 is a step of mixing water, hydraulic powder, and (A) colloidal silica having a surface potential of 0 mV or more and +50 mV or less (hereinafter referred to as component (A)) to prepare a slurry.
本発明に用いられる水硬性粉体は、水和反応により硬化する物性を有する粉体のことであり、セメント等が挙げられる。好ましくはセメント、例えば、普通ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、ビーライトセメント、中庸熱セメント、早強セメント、超早強セメント、耐硫酸塩セメント等のセメントである。また、セメント等に高炉スラグ、製鋼スラグ、フライアッシュ、シリカフュームなどのポゾラン作用及び/又は潜在水硬性を有する粉体や、石粉(炭酸カルシウム粉末)等が添加された高炉スラグセメント、製鋼スラグセメント、フライアッシュセメント、シリカフュームセメント等でもよい。また、セメント系固化材でもよい。
水硬性粉体は、経済性の観点から、普通ポルトランドセメント、高炉スラグセメント、及び製鋼スラグセメントから選ばれる1種以上が好ましい。
The hydraulic powder used in the present invention is a powder having a physical property of hardening by a hydration reaction, and examples thereof include cement and the like. Preferred are cements such as Portland cement such as ordinary Portland cement, belite cement, moderate heat cement, high-early-strength cement, ultra-high-early-strength cement, and sulfate-resistant cement. In addition, powders with pozzolanic action and/or latent hydraulicity such as blast furnace slag, steelmaking slag, fly ash, silica fume, etc., blast furnace slag cement, steelmaking slag cement, etc. added with stone powder (calcium carbonate powder), etc. Fly ash cement, silica fume cement, and the like may also be used. A cement-based solidifying material may also be used.
From the viewpoint of economy, the hydraulic powder is preferably one or more selected from ordinary Portland cement, blast furnace slag cement, and steelmaking slag cement.
なお、本発明では、水硬性粉体の量は、水和反応により硬化する物性を有する粉体の量であるが、水硬性粉体が、ポゾラン作用を有する粉体、潜在水硬性を有する粉体、及び石粉(炭酸カルシウム粉末)から選ばれる粉体を含む場合、本発明では、それらの量も水硬性粉体の量に算入する。 In the present invention, the amount of hydraulic powder refers to the amount of powder having a physical property to harden by hydration reaction. When powders selected from solids and stone powders (calcium carbonate powders) are included, their amounts are also included in the amount of hydraulic powders in the present invention.
本発明の(A)成分は、表面電位0mV以上+50mV以下であるコロイダルシリカである。
本発明において、コロイダルシリカとは、シリカ粒子が水中に分散したコロイド溶液であり、シリカ粒子の表面が修飾剤により修飾されることにより変性した変性コロイダルシリカを含む概念をいう。
The component (A) of the present invention is colloidal silica having a surface potential of 0 mV or more and +50 mV or less.
In the present invention, colloidal silica is a colloidal solution in which silica particles are dispersed in water, and refers to a concept including modified colloidal silica modified by modifying the surface of silica particles with a modifier.
コロイダルシリカは、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、カチオン性コロイダルシリカが好ましい。
本発明において、カチオン性コロイダルシリカとは、コロイダルシリカの表面がカチオン性を有するものであり、例えばコロイダルシリカの表面を、カチオン性基を有する化合物で変性したり、あるいはコロイダルシリカ形成時にある種の化合物を加えて変性したりすることにより得られるものである。
Colloidal silica is preferably cationic colloidal silica from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil.
In the present invention, cationic colloidal silica is colloidal silica whose surface is cationic. For example, the surface of colloidal silica is modified with a compound having a cationic group, or a certain It is obtained by adding a compound to denature it.
カチオン性コロイダルシリカを得る方法としては、
(1)コロイダルシリカの粒子表面にカチオン性基を有するシランカップリング剤あるいはチタンカップリング剤で処理する方法
(2)コロイダルシリカを形成する際に、アルミニウム原子を含有する化合物を共存させ、コロイダルシリカ中にアルミニウム原子を導入し、表面をカチオン性とする等の方法が挙げられる。
As a method for obtaining cationic colloidal silica,
(1) A method of treating the surface of colloidal silica particles with a silane coupling agent or a titanium coupling agent having a cationic group. Examples include a method of introducing aluminum atoms into the inside to make the surface cationic.
(A)成分の表面電位(ゼータ電位)は、酸性土を含むソイルセメントの強度向上、及び分散安定性の観点から、0mV以上、好ましくは+3.0mV以上、より好ましくは+6mV以上、そして、+50mV以下、好ましくは+40mV以下、より好ましくは+30mV以下、更に好ましくは+20mV以下、より更に好ましくは+15mV以下、より更に好ましくは+10mV以下である。
(A)成分の表面電位(ゼータ電位)は、コロイダルシリカの電気泳動移動度からHenryの式を用い換算して求めたゼータ電位をいう。例えば、(A)成分の濃度が0.5質量%の水溶液を調製し、25℃の条件でコロイダルシリカをゼータ電位測定装置(例えば、マルバーン社製「ゼータサイザーナノ」)を用いて、レーザードップラー検出式電気泳動法により得られた電気泳動移動度を用いたゼータ電位を表面電位とする。
The surface potential (zeta potential) of the component (A) is 0 mV or more, preferably +3.0 mV or more, more preferably +6 mV or more, and +50 mV, from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil and dispersion stability. Below, it is preferably +40 mV or less, more preferably +30 mV or less, still more preferably +20 mV or less, still more preferably +15 mV or less, and even more preferably +10 mV or less.
The surface potential (zeta potential) of component (A) refers to the zeta potential obtained by converting the electrophoretic mobility of colloidal silica using Henry's formula. For example, an aqueous solution with a concentration of component (A) of 0.5% by mass is prepared, and colloidal silica is measured at 25° C. using a zeta-potential measuring device (for example, “Zetasizer Nano” manufactured by Malvern), and laser Doppler The zeta potential using the electrophoretic mobility obtained by detection electrophoresis is used as the surface potential.
本発明の(A)成分は、粒子群であって、含まれる全粒子を動的光散乱法によって粒子径を測定し、粒子径に対する累積個数頻度をプロットしたとき、累積個数頻度が10%になる時の粒子径が30nm以下であり、50%になるときの粒子径が70nm以下であり、90%になる時の粒子径が100nm以下である粒子群である。
(A)成分の累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)、50%になるときの粒子径(D50)、90%になる時の粒子径(D90)は、粒子群に含まれる全粒子を、レーザー粒子解析システム(例えば、大塚電子株式会社製、商品名:ELSZ-1000)を用いて、動的光散乱法により粒子径を測定し、粒子径に対する累積個数頻度をプロットして、キュムラント法解析により算出する。より詳細には実施例に記載の方法で算出する。
(A)成分の粒子群の累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)は、強度向上の観点から、30nm以下、好ましくは25nm以下、より好ましくは20nm以下、更に好ましくは15nm以下、より更に好ましくは12nm以下、そして、好ましくは0.1nm以上、より好ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1.0nm以上である。
(A)成分の粒子群の累積個数頻度が50%になるときの粒子径(D50)は、強度向上の観点から、70nm以下、好ましくは60nm以下、より好ましくは50nm以下、更に好ましくは40nm以下、より更に好ましくは30nm以下、より更に好ましくは25nm以下、より更に好ましくは20nm以下、そして、好ましくは0.1nm以上、より好ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1.0nm以上である。
(A)成分の粒子群の累積個数頻度が90%になる時の粒子径(D90)は、強度向上の観点から、100nm以下、好ましくは90nm以下、より好ましくは80nm以下、更に好ましくは70nm以下、より更に好ましくは60nm以下、より更に好ましくは50nm以下、より更に好ましくは40nm以下、より更に好ましくは30nm以下、そして、好ましくは0.1nm以上、より好ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1.0nm以上である。
The component (A) of the present invention is a particle group, and the particle diameter of all the particles contained is measured by a dynamic light scattering method, and when the cumulative number frequency is plotted against the particle diameter, the cumulative number frequency is 10%. It is a particle group having a particle diameter of 30 nm or less at 0, 70 nm or less at 50%, and 100 nm or less at 90%.
The particle size (D10) when the cumulative number frequency of component (A) is 10%, the particle size (D50) when it is 50%, and the particle size (D90) when it is 90% are included in the particle group. For all particles, the particle size is measured by dynamic light scattering using a laser particle analysis system (for example, Otsuka Electronics Co., Ltd., trade name: ELSZ-1000), and the cumulative number frequency is plotted against the particle size. calculated by the cumulant method analysis. More specifically, it is calculated by the method described in Examples.
The particle diameter (D10) when the cumulative number frequency of the particle groups of component (A) is 10% is 30 nm or less, preferably 25 nm or less, more preferably 20 nm or less, and still more preferably 15 nm or less, from the viewpoint of improving strength. , more preferably 12 nm or less, and preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, and even more preferably 1.0 nm or more.
The particle diameter (D50) when the cumulative number frequency of the particle groups of component (A) is 50% is 70 nm or less, preferably 60 nm or less, more preferably 50 nm or less, and still more preferably 40 nm or less, from the viewpoint of improving strength. , more preferably 30 nm or less, still more preferably 25 nm or less, still more preferably 20 nm or less, and preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, and even more preferably 1.0 nm or more.
The particle diameter (D90) when the cumulative number frequency of the particle groups of component (A) is 90% is 100 nm or less, preferably 90 nm or less, more preferably 80 nm or less, and still more preferably 70 nm or less, from the viewpoint of improving strength. , more preferably 60 nm or less, still more preferably 50 nm or less, still more preferably 40 nm or less, still more preferably 30 nm or less, and preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, still more preferably 1 0 nm or more.
工程1では、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、更に(B)成分として、20℃における水への溶解度が20g/100ml以上であるカルシウム塩を混合することが好ましい。 In step 1, from the viewpoint of improving the strength of the soil cement containing acidic soil, it is preferable to further mix a calcium salt having a water solubility of 20 g/100 ml or more at 20° C. as component (B).
(B)成分は、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、好ましくは塩化カルシウム及び硝酸カルシウムから選ばれる1種以上である。 Component (B) is preferably one or more selected from calcium chloride and calcium nitrate from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil.
工程1では、セメントスラリーの流動性向上の観点から、更にセメント分散剤を混合してもよい。セメント分散剤は、ポリカルボン酸系分散剤又はナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物系分散剤が好ましい。 In step 1, a cement dispersant may be further mixed from the viewpoint of improving the fluidity of the cement slurry. The cement dispersant is preferably a polycarboxylic acid-based dispersant or a naphthalenesulfonate-formaldehyde condensate-based dispersant.
工程1では、施工性の観点から、水硬性粉体と水とを、水/水硬性粉体の質量比が、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上、そして、好ましくは150質量%以下、より好ましくは120質量%以下、更に好ましくは100質量%以下、より更に好ましくは80質量%以下で混合する。この質量比は、(水の量/水硬性粉体の量)×100で算出される。
工程1では、スラリーの調製に用いる水は、真水、海水の何れも用いることが出来る。スラリーの水の少なくとも一部が海水であってもよい。
In step 1, from the viewpoint of workability, the hydraulic powder and water are mixed so that the mass ratio of water/hydraulic powder is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and still more preferably 60% by mass. % or more, and preferably 150% by mass or less, more preferably 120% by mass or less, even more preferably 100% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less. This mass ratio is calculated by (amount of water/amount of hydraulic powder)×100.
In step 1, either fresh water or seawater can be used as the water used to prepare the slurry. At least part of the water in the slurry may be seawater.
工程1では、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、(A)成分を、固形分換算で、水硬性粉体に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、より更に好ましくは5質量%以上、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下で混合する。 In step 1, from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil, the amount of component (A) in terms of solid content is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass, based on the hydraulic powder. % or more, more preferably 3 mass % or more, still more preferably 5 mass % or more, and preferably 20 mass % or less, more preferably 10 mass % or less, and even more preferably 8 mass % or less.
工程1では、(B)成分を用いる場合、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、(B)成分を、水硬性粉体に対して、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上、より更に好ましくは5質量%以上、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは8質量%以下で混合する。 In step 1, when component (B) is used, from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil, the content of component (B) is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, relative to the hydraulic powder. is 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and preferably 10% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 8% by mass or less. .
工程1では、(B)成分を用いる場合、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、(A)成分と(B)成分を、(A)成分と(B)成分との質量比(A)/(B)が、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは1以上、そして、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは3以下、より更に好ましくは2以下となるように混合する。 In step 1, when the component (B) is used, from the viewpoint of improving the strength of the soil cement containing acidic soil, the component (A) and the component (B) are adjusted to the mass ratio of the component (A) and the component (B) ( A)/(B) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 1 or more, and preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less, and still more It is preferable to mix so that the ratio is 2 or less.
工程1で、更にアルカリ金属炭酸塩を混合してもよいが、ソイルセメントの強度向上の観点から、アルカリ金属炭酸塩の混合量は制限される。アルカリ金属炭酸塩としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウムから選ばれる1種以上が挙げられる。 Although an alkali metal carbonate may be further mixed in step 1, the amount of the alkali metal carbonate to be mixed is limited from the viewpoint of improving the strength of the soil cement. Alkali metal carbonates include one or more selected from sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, and potassium hydrogencarbonate.
工程1で、アルカリ金属炭酸塩を混合する場合、アルカリ金属炭酸塩の混合量は、ソイルセメントの強度向上の観点から、水硬性粉体に対して、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、更に好ましくは0.01質量%以下である。また工程1では、アルカリ金属炭酸塩を混合しないことが好ましい。 When the alkali metal carbonate is mixed in step 1, the amount of the alkali metal carbonate mixed is preferably 1% by mass or less, more preferably 0% by mass, based on the hydraulic powder, from the viewpoint of improving the strength of the soil cement. 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less. Further, in step 1, it is preferable not to mix the alkali metal carbonate.
工程1で、アルカリ金属炭酸塩を混合する場合、その混合量が制限される理由は必ずしも定かではないが、以下のように推定される。
工程1で、アルカリ金属炭酸塩を混合した場合、水硬性粉体に含まれるC3Aが炭酸イオンと反応し、炭酸系水和物(モノカーボネート、ヘミカーボネート)を生成させてしまい、C3Aからのエトリンガイトの生成が阻害されることで強度が低下してしまう。ソイルセメント、特にフミン酸、フルボ酸、ヒューミン、ビチューメンなどの有機物を含む酸性土の土壌を用いたソイルセメントの強度発現性には、水硬性粉体が含有するC3Aからのエトリンガイドの生成が極めて重要となる。なぜならC-S-Hの生成は、土壌の種類による影響を強く受けるのに対して、エトリンガイドの生成は土壌の種類による影響を受けにくいためである。
したがってエトリンガイトの生成量を低下させないためにアルカリ金属炭酸塩の混合量を制限することが好ましい。
The reason why the amount of the alkali metal carbonate to be mixed is limited when mixed in step 1 is not necessarily clear, but is presumed as follows.
In step 1, when an alkali metal carbonate is mixed, C3A contained in the hydraulic powder reacts with carbonate ions to produce carbonate-based hydrates (monocarbonate, hemicarbonate), and ettringite from C3A. Inhibition of the generation of the strength lowers the strength. The formation of etrin guides from C3A contained in hydraulic powder is essential for the strength development of soil cement, especially soil cement that uses acidic soil containing organic matter such as humic acid, fulvic acid, humin, and bitumen. extremely important. This is because the formation of CSH is strongly affected by the type of soil, whereas the formation of etrin guide is less affected by the type of soil.
Therefore, it is preferable to limit the amount of alkali metal carbonate to be mixed so as not to reduce the amount of ettringite produced.
工程1で、スラリーを調製する具体的な方法は、セメントミルクなどの水硬性組成物を調製する公知の方法に準じてよい。 A specific method for preparing the slurry in step 1 may follow a known method for preparing a hydraulic composition such as cement milk.
<工程2>
工程2は、工程1で得られたスラリーを地盤に注入してスラリーと土壌とを混合して混合物を得る工程である。
<Step 2>
Step 2 is a step of injecting the slurry obtained in Step 1 into the ground and mixing the slurry and soil to obtain a mixture.
本発明の地盤の改良工法は、土壌が種々の地盤を対象とすることができる。
本発明の地盤の改良工法は、土壌が、強熱減量法によって求められる有機質分量が30%以上である土壌であり、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが6以下である土壌であっても効果が発現する。
The ground improvement method of the present invention can be applied to ground having various types of soil.
In the soil improvement method of the present invention, the soil is soil having an organic mass content of 30% or more determined by the ignition loss method, and the soil suspension measured by the method specified in the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009. The effect is exhibited even in soil with a liquid pH of 6 or less.
土壌は、強熱減量法によって求められる有機質分量が、(A)成分でより強度を向上させる観点から、好ましくは30%以上、より好ましくは35%以上、更に好ましくは40%以上、そして、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下であるものである。ここで、強熱減量法とは日本工学規格JISA1226:2009で規定される方法である。
また土壌に含まれる有機質としては、フミン酸、フルボ酸、ヒューミン、ビチューメンから選ばれる1種以上の有機物が挙げられる。
In the soil, the organic matter content determined by the ignition loss method is preferably 30% or more, more preferably 35% or more, still more preferably 40% or more, from the viewpoint of further improving the strength with the component (A). is 90% or less, more preferably 80% or less. Here, the ignition loss method is a method defined in Japanese Engineering Standards JISA1226:2009.
Organic matter contained in soil includes one or more organic matter selected from humic acid, fulvic acid, humin, and bitumen.
土壌は、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが、好ましくは6以下、より好ましくは5.5以下、更に好ましくは5.0以下の酸性土であってよい。 The soil is acidic soil having a soil suspension pH of preferably 6 or less, more preferably 5.5 or less, and still more preferably 5.0 or less, measured by the method specified in JGS0211-2009 of the Japanese Geotechnical Society. can be
工程2では、ソイルセメントの混合性の観点から、土壌1m3あたりのスラリーの混合量が、好ましくは150kg以上、より好ましくは200kg以上、更に好ましくは250kg以上、より更に好ましくは300kg以上、そして、ソイルセメントの施工性の観点から、好ましくは800kg以下、より好ましくは500kg以下、更に好ましくは400kg以下である。 In step 2, from the viewpoint of mixability of soil cement, the amount of slurry mixed per 1 m 3 of soil is preferably 150 kg or more, more preferably 200 kg or more, still more preferably 250 kg or more, and even more preferably 300 kg or more, and From the viewpoint of workability of the soil cement, it is preferably 800 kg or less, more preferably 500 kg or less, and even more preferably 400 kg or less.
工程2では、ソイルセメントの混合性の観点から、土壌に、水硬性粉体を、水硬性粉体/土壌の質量比が、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上、より更に好ましくは0.25以上、そして、ソイルセメントの施工性の観点から、好ましくは0.6以下、より好ましくは0.5以下、更に好ましくは0.45以下、より更に好ましくは0.4以下で混合する。 In step 2, from the viewpoint of the mixability of the soil cement, the hydraulic powder is added to the soil, and the hydraulic powder/soil mass ratio is preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more, and still more preferably is 0.2 or more, more preferably 0.25 or more, and from the viewpoint of workability of soil cement, preferably 0.6 or less, more preferably 0.5 or less, further preferably 0.45 or less, and more It is more preferably mixed at 0.4 or less.
スラリーを地盤に注入する具体的な方法は、公知の地盤改良工法に準じてよい。
スラリーを地盤に注入する方法として、例えば、噴射撹拌工法(一相流方式、二相流方式、三相流方式)や機械撹拌工法(CDM工法など)、さらに地中連続壁工法(SMW工法、TRD工法など)などが挙げられる。さらに水硬性粉体に(A)成分と任意に(B)成分とをドライブレンドした系では、粉体混合方式のDJM(Dry Jet Mixing)工法やスタビライザなどを使用した浅層改良などにも使用できる。
A specific method of injecting the slurry into the ground may be according to a known ground improvement method.
As a method of injecting slurry into the ground, for example, injection stirring method (single-phase flow method, two-phase flow method, three-phase flow method), mechanical stirring method (CDM method, etc.), underground continuous wall method (SMW method, TRD construction method, etc.). Furthermore, in a system in which the component (A) and the component (B) are optionally dry-blended with hydraulic powder, it is also used for shallow layer improvement using a powder mixing system DJM (Dry Jet Mixing) method and a stabilizer. can.
<工程3>
工程3は、工程2で得られたスラリーと土壌の混合物を固化させる工程である。スラリーと土壌の混合物は、公知の地盤改良工法に準じて固化させる。
<Step 3>
Step 3 is a step of solidifying the mixture of slurry and soil obtained in Step 2. A mixture of slurry and soil is solidified according to a known ground improvement method.
本発明の地盤の改良工法は、表層改良工法、深層改良工法、鋼管杭工法、シールド工法などの工法に適用できる。例えば、深層改良工法では、高圧噴射工法、TRD工法、SMW工法などに適用できる。 The ground improvement method of the present invention can be applied to construction methods such as a surface layer improvement method, a deep layer improvement method, a steel pipe pile method, and a shield method. For example, in the deep improvement construction method, it can be applied to the high pressure injection construction method, the TRD construction method, the SMW construction method, and the like.
〔地盤改良用添加剤組成物〕
本発明は、(A)成分を含有する、地盤改良用添加剤組成物である。
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、更に(B)成分を含有することができる。
また本発明の地盤改良用添加剤組成物は、分散安定性の観点から、更に水を含有することができる。
(A)、(B)成分は、本発明の地盤の改良工法で記載した態様と同じである。
[Additive composition for ground improvement]
The present invention is a soil improvement additive composition containing the component (A).
The soil improvement additive composition of the present invention may further contain component (B) from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil.
The soil improvement additive composition of the present invention may further contain water from the viewpoint of dispersion stability.
The components (A) and (B) are the same as those described in the ground improvement method of the present invention.
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、(A)成分を、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、固形分換算で、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2.0質量%以上、更に好ましくは5質量%以上、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは20質量%以下含有する。 In the soil improvement additive composition of the present invention, the component (A) is preferably 1% by mass or more, more preferably 2.0% by mass in terms of solid content, from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil. % or more, more preferably 5 mass % or more, and preferably 30 mass % or less, more preferably 15 mass % or less, still more preferably 20 mass % or less.
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、(B)成分を、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、そして、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは30質量%以下含有する。 In the soil improvement additive composition of the present invention, the component (B) is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 10% by mass, from the viewpoint of improving the strength of soil cement containing acidic soil. % by mass or more, preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
本発明の地盤改良用添加剤組成物において、(A)成分の含有量と(B)成分の含有量との質量比(A)/(B)は、酸性土を含むソイルセメントの強度向上の観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは1以上、そして、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは3以下、より更に好ましくは2以下である。 In the soil improvement additive composition of the present invention, the mass ratio (A) / (B) of the content of component (A) and the content of component (B) is the strength improvement of soil cement containing acidic soil. From the viewpoint, it is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 1 or more, and preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. be.
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、水を、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下含有する。 The soil improvement additive composition of the present invention contains water, preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, more preferably The content is 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less.
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、地盤改良のために土壌と混合される地盤改良材、例えばセメントミルクなどの水硬性組成物に用いられる添加剤組成物である。
本発明の地盤改良用添加剤組成物の使用量は、地盤改良材の種類、土壌(地盤)の種類などを考慮して設定できるが、本発明の地盤の改良工法や本発明の地盤改良体で述べた量となることが好ましい。本発明の地盤の改良工法で述べた事項は、適宜、本発明の地盤改良用添加剤組成物に適用することができる。
本発明の地盤改良用添加剤組成物は、酸性土用であってよい。また、本発明の地盤改良用添加剤組成物は、強熱減量法によって求められる有機質分量が30%以上である土壌であり、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが6以下である土壌用であってよい。
The soil improvement additive composition of the present invention is a soil improvement material mixed with soil for soil improvement, for example, an additive composition used in a hydraulic composition such as cement milk.
The amount of the soil improvement additive composition of the present invention used can be set in consideration of the type of soil improvement material, the type of soil (soil), etc., but the soil improvement method of the present invention and the soil improvement body of the present invention It is preferable to be the amount described in . Matters described in the ground improvement method of the present invention can be appropriately applied to the additive composition for soil improvement of the present invention.
The soil improvement additive composition of the present invention may be used for acidic soil. In addition, the soil improvement additive composition of the present invention is a soil having an organic mass content of 30% or more determined by the ignition loss method, and is measured by the method specified in the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009. It may be for soil in which the pH of the suspension is 6 or less.
〔地盤改良用スラリー〕
本発明の地盤改良用スラリーは、水と、水硬性粉体と、(A)成分とを含有する、地盤改良用スラリーである。当該スラリーは、水/水硬性粉体の質量比が好ましくは40質量%以上150質量%以下である。
本発明の地盤改良用スラリーは、水と、水硬性粉体と、本発明の地盤改良用添加剤組成物とを混合してなる地盤改良用スラリーであってよい。本発明の地盤改良用スラリーは、本発明の地盤の改良工法に好ましく用いられる。
また、本発明の地盤改良用スラリーは、(B)成を含有することができる。
本発明の地盤改良用スラリーにおける、水硬性粉体、(A)成分、(B)成分、土壌などの具体例、好ましい態様は、それぞれ、本発明の地盤の改良工法と同じである。また本発明の地盤の改良工法に記載の水硬性粉体、(A)成分、(B)成分などの量的な規定は、それぞれ、混合量を含有量に置き変えて、本発明の地盤改良用スラリーに適用できる。
本発明の地盤の改良工法、地盤改良用添加剤組成物で述べた事項は、適宜、本発明の地盤改良用スラリーに適用することができる。本発明の地盤改良用スラリーは、酸性土用であってよい。また、本発明の地盤改良用スラリーは、強熱減量法によって求められる有機質分量が30%以上である土壌であり、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが6以下である土壌用であってよい。
[Soil improvement slurry]
The soil improvement slurry of the present invention is a soil improvement slurry containing water, hydraulic powder and component (A). The slurry preferably has a water/hydraulic powder mass ratio of 40% by mass or more and 150% by mass or less.
The soil improvement slurry of the present invention may be a soil improvement slurry obtained by mixing water, hydraulic powder, and the soil improvement additive composition of the present invention. The soil improvement slurry of the present invention is preferably used in the soil improvement method of the present invention.
In addition, the ground improvement slurry of the present invention can contain the component (B).
Specific examples and preferred aspects of the hydraulic powder, component (A), component (B), soil, etc. in the soil improvement slurry of the present invention are the same as those of the soil improvement method of the present invention. In addition, the quantitative definition of the hydraulic powder, (A) component, (B) component, etc. described in the ground improvement method of the present invention is replaced by the content of the mixed amount, respectively, and the ground improvement of the present invention. It can be applied to slurry for
The matters described in the soil improvement method and the soil improvement additive composition of the present invention can be appropriately applied to the soil improvement slurry of the present invention. The soil improvement slurry of the present invention may be used for acidic soil. In addition, the soil improvement slurry of the present invention is a soil having an organic matter content of 30% or more determined by the ignition loss method, and is a soil suspension measured by the method specified in the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009. of pH 6 or less.
本発明の地盤改良用スラリーは、地盤改良のために土壌と混合される地盤改良用のスラリー、例えばセメントミルクなどの水硬性組成物である。
本発明の地盤改良用スラリーの使用量は、地盤改良用スラリーの組成、土壌(地盤)の種類などを考慮して設定できるが、本発明の地盤の改良工法や本発明の地盤改良体で述べた量となることが好ましい。
本発明の地盤改良用スラリーは、土壌1m3あたり150kg以上、好ましくは200kg以上、より好ましくは250kg以上、更に好ましくは300kg以上、そして、800kg以下、好ましくは500kg以下、より好ましくは400kg以下で土壌と混合して用いられる。また、本発明の地盤改良用スラリーは、該スラリー中の水硬性粉体と土壌とが、水硬性粉体/土壌の質量比が0.01以上、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.25以上、そして、0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.45以下、更に好ましくは0.4以下で土壌と混合して用いられる。
The soil improvement slurry of the present invention is a soil improvement slurry mixed with soil for soil improvement, for example, a hydraulic composition such as cement milk.
The amount of the soil improvement slurry of the present invention used can be set in consideration of the composition of the soil improvement slurry, the type of soil (ground), etc., described in the ground improvement method of the present invention and the ground improvement body of the present invention. It is preferable that the amount is
The soil improvement slurry of the present invention is 150 kg or more, preferably 200 kg or more, more preferably 250 kg or more, still more preferably 300 kg or more, and 800 kg or less, preferably 500 kg or less, more preferably 400 kg or less per 1 m 3 of soil. used in combination with Further, in the soil improvement slurry of the present invention, the hydraulic powder and soil in the slurry have a hydraulic powder/soil mass ratio of 0.01 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0 0.2 or more, more preferably 0.25 or more, and 0.6 or less, preferably 0.5 or less, more preferably 0.45 or less, still more preferably 0.4 or less, mixed with soil.
〔地盤改良体〕
本発明の地盤改良体は、土壌、水硬性粉体、水、及び(A)成分を含有する地盤改良体であって、水硬性粉体の含有量と土壌の含有量との質量比(水硬性粉体/土壌)が0.01以上0.6以下である地盤改良体である。この地盤改良体は、土壌と、水と、水硬性粉体と、(A)成分とを含有するスラリーを硬化させてなる地盤改良体であってよい。
本発明の地盤改良体は、土壌と、本発明の地盤改良用スラリーとを混合してなる、地盤改良体であってよい。
[Ground improvement body]
The soil improvement material of the present invention is a soil improvement material containing soil, hydraulic powder, water, and component (A), wherein the mass ratio of the content of hydraulic powder to the content of soil (water Hard powder/soil) is 0.01 or more and 0.6 or less. This soil improvement material may be a soil improvement material obtained by hardening a slurry containing soil, water, hydraulic powder, and component (A).
The soil improvement material of the present invention may be a soil improvement material obtained by mixing soil and the soil improvement slurry of the present invention.
本発明の地盤の改良工法、地盤改良用添加剤組成物、地盤改良用スラリーで述べた事項は、本発明の地盤改良体に適宜適用することができる。本発明の地盤改良体は、(B)成分を含有することができる。
本発明の地盤改良体における、水硬性粉体、(A)成分、(B)成分、土壌などの具体例、好ましい態様は、それぞれ、本発明の地盤の改良工法と同じである。また本発明の地盤の改良工法に記載の水硬性粉体、(A)成分、(B)成分、土壌などの量的な規定は、それぞれ、混合量を含有量に置き変えて、本発明の地盤改良体に適用できる。例えば、土壌は、酸性土、好ましくは強熱減量法によって求められる有機質分量が30%以上である土壌であり、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが6以下である土壌であってよい。
The matters described in the soil improvement method, the soil improvement additive composition, and the soil improvement slurry of the present invention can be appropriately applied to the soil improvement body of the present invention. The soil improvement body of the present invention can contain component (B).
Specific examples and preferred aspects of the hydraulic powder, component (A), component (B), soil, etc. in the soil improvement material of the present invention are the same as those of the soil improvement method of the present invention. In addition, the quantitative definition of the hydraulic powder, (A) component, (B) component, soil, etc. described in the ground improvement method of the present invention is replaced by the content of the mixed amount, respectively. It can be applied to soil improvement bodies. For example, the soil is acidic soil, preferably soil having an organic mass content of 30% or more determined by the ignition loss method, and the soil suspension measured by the method specified in the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009. The soil may have a pH of 6 or less.
<配合成分>
以下の実施例、比較例で用いた成分を以下に示す。
(A)成分
・コロイダルシリカ(1):カチオン性コロイダルシリカ、表面電位(ゼータ電位)6.7mV、累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)6nm、累積個数頻度が50%になる時の粒子径(D50)11nm、累積個数頻度が90%になる時の粒子径(D90)15nm、日産化学株式会社製
・コロイダルシリカ(2):カチオン性コロイダルシリカ、表面電位(ゼータ電位)15.1mV、累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)8nm、累積個数頻度が50%になる時の粒子径(D50)14nm、累積個数頻度が90%になる時の粒子径(D90)22nm、日産化学株式会社製
<Ingredients>
Components used in the following examples and comparative examples are shown below.
(A) Component Colloidal silica (1): Cationic colloidal silica, surface potential (zeta potential) 6.7 mV, particle diameter (D10) 6 nm when cumulative number frequency reaches 10%, cumulative number frequency reaches 50% Particle diameter (D50) 11 nm when it becomes, Particle diameter (D90) 15 nm when the cumulative number frequency is 90% Colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (2): cationic colloidal silica, surface potential (zeta potential) 15.1 mV, particle diameter (D10) 8 nm when cumulative number frequency is 10%, particle diameter (D50) 14 nm when cumulative number frequency is 50%, particle diameter when cumulative number frequency is 90% (D90) 22 nm, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.
(A’)成分((A)成分の比較成分)
・コロイダルシリカ(3):アニオン性コロイダルシリカ、表面電位(ゼータ電位)-20mV、累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)5nm、累積個数頻度が50%になる時の粒子径(D50)8nm、累積個数頻度が90%になる時の粒子径(D90)10nm、日揮触媒化成株式会社製
(A') component (comparative component of (A) component)
・ Colloidal silica (3): anionic colloidal silica, surface potential (zeta potential) -20 mV, particle size (D10) 5 nm when cumulative number frequency is 10%, particle size when cumulative number frequency is 50% (D50) 8 nm, particle diameter when the cumulative number frequency is 90% (D90) 10 nm, manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.
(A)成分、(A’)成分の表面電位(ゼータ電位)は、(A)成分又は(A’)成分の濃度が0.5質量%の水溶液を調製し、25℃の条件でゼータサイザーナノ(マルバーン社製)によって測定した。 The surface potential (zeta potential) of the components (A) and (A') was measured by preparing an aqueous solution with a concentration of 0.5% by mass of the component (A) or (A'), and subjecting it to a zetasizer at 25°C. Measured with Nano (manufactured by Malvern).
(A)成分、(A’)成分の累積個数頻度が10%になる時の粒子径(D10)、50%になるときの粒子径(D50)、90%になる時の粒子径(D90)は、(A)成分、(A’)成分の粒子群に含まれる全粒子をレーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社製、商品名:ELSZ-1000)を用いて、下記条件で動的光散乱法により粒子径を測定し、粒子径に対する累積個数頻度をプロットして、キュムラント法解析により算出した。
[測定条件]
・測定サンプル:測定サンプルをスクリュー管に計量し、固形分濃度が0.4質量%となるように分散溶媒として水を加えて調製
・温度:23.6℃
・入射光と検出器との角度:90°
・積算回数:50回
・分散溶媒としての水の屈折率:1.333
Particle diameter (D10) when the cumulative number frequency of components (A) and (A') is 10%, particle diameter (D50) when the cumulative number frequency is 50%, particle diameter (D90) when the cumulative number frequency is 90% uses a laser particle analysis system (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., trade name: ELSZ-1000) for all particles contained in the particle group of components (A) and (A'), dynamic light scattering under the following conditions. The particle size was measured by the method, the cumulative number frequency was plotted against the particle size, and calculated by the cumulant method analysis.
[Measurement condition]
・Measurement sample: Weigh the measurement sample into a screw tube and prepare by adding water as a dispersion solvent so that the solid content concentration is 0.4% by mass ・Temperature: 23.6 ° C
・Angle between incident light and detector: 90°
・The number of accumulation times: 50 times ・The refractive index of water as a dispersion solvent: 1.333
(B)成分
・塩化カルシウム:富士フィルム和光純薬株式会社製
・硝酸カルシウム:富士フィルム和光純薬株式会社製
(B) Component Calcium chloride: Fuji Film Wako Pure Chemical Co., Ltd. Calcium nitrate: Fuji Film Wako Pure Chemical Co., Ltd.
水硬性粉体
・普通ポルトランドセメント:太平洋セメント株式会社製
・高炉スラグセメント:日鉄高炉セメント株式会社製
Hydraulic powder/ordinary Portland cement: Taiheiyo Cement Co., Ltd. Blast furnace slag cement: Nippon Steel Blast Furnace Cement Co., Ltd.
土壌は、表1に示す泥炭を用いた。泥炭の有機質分量は、日本工学規格JIS A1226:2009で規定される強熱減量法を用いて測定した。また泥炭の土懸濁液のpHは、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定した。 Peat shown in Table 1 was used as the soil. The organic matter content of peat was measured using the ignition loss method specified in Japanese Engineering Standards JIS A1226:2009. Also, the pH of the peat soil suspension was measured by the method specified in the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009.
<実施例、及び比較例>
表1の土壌を用いてソイルセメントを調製し、ソイルセメントに対する評価を以下のように行った。結果を表2~4に示す。
<Examples and Comparative Examples>
A soil cement was prepared using the soil in Table 1, and the soil cement was evaluated as follows. The results are shown in Tables 2-4.
(1)ソイルセメントの調製
まず、セメントミルクを次の手順で調製した。(A)成分と、(B)成分と水とを混合して添加剤水溶液を調製し、500mlプラスチックカップ(500mLディスポカップ、ニッコー・ハンセン株式会社)内で水硬性粉体と添加剤水溶液を混合し、ハンドミキサーにて1分間混練してセメントミルクを調製した。
添加剤水溶液を調製するための水は上水道水を用いた。水硬性粉体と添加剤水溶液は、添加剤水溶液/水硬性粉体の質量比が60質量%となるように用いた。添加剤水溶液/水硬性粉体の質量比は、実質的に水/水硬性粉体比に相当する。
(A)成分、(B)成分は、水硬性粉体に対する添加量が表2~4の通りとなるように用いた。
その後、別の500mlプラスチックカップ内に、土壌を投入し、セメントミルクを、表2~4に記載の注入量となるように投入し(質量比(水硬性粉体/土壌)は0.38)、ハンドミキサーにて3分間撹拌してソイルセメントを調製した。攪拌後、振動を与えて上面を均し、ラップフィルムで封をして所定時間まで22℃で静置した。
(1) Preparation of soil cement First, cement milk was prepared by the following procedure. Component (A), component (B) and water are mixed to prepare an aqueous additive solution, and the hydraulic powder and the aqueous additive solution are mixed in a 500 ml plastic cup (500 mL disposable cup, Nikko Hansen Co., Ltd.). and kneaded with a hand mixer for 1 minute to prepare cement milk.
Tap water was used as water for preparing the additive aqueous solution. The hydraulic powder and the aqueous additive solution were used so that the mass ratio of the aqueous additive solution/hydraulic powder was 60% by mass. The additive aqueous solution/hydraulic powder weight ratio substantially corresponds to the water/hydraulic powder ratio.
Components (A) and (B) were used so that the amounts added to the hydraulic powder were as shown in Tables 2-4.
After that, put the soil into another 500 ml plastic cup, and add the cement milk so that the injection amount shown in Tables 2 to 4 is obtained (mass ratio (hydraulic powder/soil) is 0.38). , and stirred for 3 minutes with a hand mixer to prepare soil cement. After stirring, the mixture was shaken to level the top surface, sealed with a wrap film, and allowed to stand at 22° C. for a predetermined period of time.
(2)評価
調製したソイルセメントを用いて得た地盤改良体の強度を次の方法で評価した。ソイルセメントを、型枠(直径50mm×高さ100mm)に充填した。充填は、テーブルバイブレータで30秒の2層詰めとした。供試体は2本作製した。前記で得た供試体の硬化体(地盤改良体)の20℃気中7日強度を、一軸圧縮試験機により測定した。表2~4には、2本の供試体の強度の平均値を7日強度として示した。
(2) Evaluation The strength of the soil improvement body obtained using the prepared soil cement was evaluated by the following method. The soil cement was filled into a formwork (diameter 50 mm x height 100 mm). Filling was carried out in two layers for 30 seconds using a table vibrator. Two specimens were produced. The 7-day strength in air at 20° C. of the hardened body (soil improvement body) obtained above was measured with a uniaxial compression tester. Tables 2 to 4 show the average strength of the two specimens as the 7-day strength.
表2中、7日強度が0と表記されている比較例は、ソイルセメントが硬化しないことにより型枠から脱型できなかったため、強度を測定しなかった。
また、ソイルセメントにコロイダルシリカを混合した実施例1-1、1-2、比較例1-2は、コロイダルシリカを混合しない比較例1-1と比較して、有機物を含む酸性土の土壌を含むソイルセメントの7日強度を向上させることができるが、本発明の(A)成分であるコロイダルシリカを混合した実施例1-1、1-2の方が、比較成分であるコロイダルシリカを混合した比較例1-2と比較して、有機物を含む酸性土の土壌を含むソイルセメントの7日強度を更に向上させることができる。
In Table 2, the strength of the comparative examples whose 7-day strength was 0 was not measured because the soil cement could not be removed from the formwork because the soil cement did not harden.
In addition, Examples 1-1 and 1-2 in which colloidal silica was mixed with soil cement, and Comparative Example 1-2 compared with Comparative Example 1-1 in which colloidal silica was not mixed, the soil of acidic soil containing organic matter was improved. Although the 7-day strength of soil cement containing soil cement can be improved, Examples 1-1 and 1-2, in which colloidal silica, which is the component (A) of the present invention, is mixed are mixed with colloidal silica, which is a comparative component. As compared with Comparative Example 1-2, the 7-day strength of soil cement containing acidic soil containing organic matter can be further improved.
表3中、コロイダルシリカと(B)成分として塩化カルシウムとを混合したソイルセメントの系において。本発明の(A)成分であるコロイダルシリカを混合した実施例2-1、2-2の方が、比較成分であるコロイダルシリカを混合した比較例2-1と比較して、有機物を含む酸性土の土壌を含むソイルセメントの7日強度を更に向上させることができる。 In Table 3, in a soil cement system in which colloidal silica is mixed with calcium chloride as component (B). Examples 2-1 and 2-2, in which colloidal silica, which is the component (A) of the present invention, is mixed are more acidic than those in Comparative Example 2-1, which is mixed with colloidal silica as a comparative component. The 7-day strength of soil cement containing earthen soil can be further improved.
表4中、コロイダルシリカと(B)成分として硝酸カルシウムとを混合したソイルセメントの系において。本発明の(A)成分であるコロイダルシリカを混合した実施例3-1の方が、比較成分であるコロイダルシリカを混合した比較例3-1と比較して、有機物を含む酸性土の土壌を含むソイルセメントの7日強度を更に向上させることができる。 In Table 4, in a soil cement system in which colloidal silica is mixed with calcium nitrate as component (B). Example 3-1, in which colloidal silica, which is the component (A) of the present invention, was mixed, compared with Comparative Example 3-1, in which colloidal silica, which was a comparative component, was mixed, and soil of acidic soil containing organic matter was improved. The 7-day strength of the containing soil cement can be further improved.
Claims (11)
<工程1>
水と、水硬性粉体と、(A)表面電位+3mV以上+50mV以下であるカチオン性コロイダルシリカ(以下、(A)成分という)とを混合してスラリーを調製する工程であって、水硬性粉体と水とを、水/水硬性粉体の質量比が40質量%以上150質量%以下、(A)成分を、固形分換算で、水硬性粉体に対して、0.1質量%以上10質量%以下で混合する、工程。
<工程2>
工程1で得られたスラリーを地盤に注入して、スラリーと土壌とを混合してソイルセメントを得る工程であって、前記土壌が、強熱減量法によって求められる有機質分量が30%以上である土壌であり、地盤工学会基準JGS0211-2009で規定される方法によって測定される土懸濁液のpHが6以下である土壌であり、土壌1m 3 あたりの前記スラリーの混合量が150kg以上800kg以下であり、前記ソイルセメント中の水硬性粉体/土壌の質量比が0.01以上0.6以下で混合する、工程。
<工程3>
工程2で得られたソイルセメントを固化させる工程。 A ground improvement method that includes the following steps 1 to 3.
<Step 1>
A step of mixing water, hydraulic powder, and (A) cationic colloidal silica having a surface potential of +3 mV or more and +50 mV or less (hereinafter referred to as component (A)) to prepare a slurry. The powder and water have a water/hydraulic powder mass ratio of 40% by mass or more and 150% by mass or less, and the component (A) is 0.1% by mass based on the hydraulic powder in terms of solid content. A step of mixing at not less than 10% by mass.
<Step 2>
A step of injecting the slurry obtained in step 1 into the ground and mixing the slurry and soil to obtain soil cement , wherein the soil has an organic mass content of 30% or more as determined by the ignition loss method. Soil, the pH of the soil suspension measured by the method specified by the Japanese Geotechnical Society Standard JGS0211-2009 is 6 or less, and the amount of the slurry mixed per 1 m 3 of soil is 150 kg or more and 800 kg or less . and mixing at a mass ratio of hydraulic powder/soil in the soil cement of 0.01 or more and 0.6 or less.
<Step 3>
A step of solidifying the soil cement obtained in step 2.
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