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JP7640371B2 - Ground improvement methods - Google Patents
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Description

本発明は、地盤改良方法に関する。 The present invention relates to a ground improvement method.

土木、建築などの分野では、土壌、セメントなどの様々な成分を含有する組成物が様々な用途で用いられている。例えば、地盤改良工法、山留め工法、基礎杭工法、及び埋め戻し工法等で使用される組成物として、ソイルセメントが知られている。ソイルセメントは、土壌にセメント系固化材あるいはこれに水を加えて混合したものである。土木、建築分野で用いるソイルセメントは、セメント系固化材と水とを事前に混合したセメントミルクを土壌に添加して調製されることが多い。ソイルセメントは、工法などの違いにより、要求特性、例えば、粘性、流動性などの物性も異なる。セメントミルクやソイルセメントは、例えば、地盤にセメントミルクを注入して地中にソイルセメント柱体を造設する、いわゆるソイルセメント工法のような柱状地盤補強工法に用いられている。また、地盤土壌を固化材で置換する、いわゆる置換コラム法が知られている。 In the fields of civil engineering and architecture, compositions containing various components such as soil and cement are used for various purposes. For example, soil cement is known as a composition used in ground improvement methods, earth retaining methods, foundation pile methods, and backfilling methods. Soil cement is a mixture of soil and a cement-based solidification material or water. Soil cement used in the fields of civil engineering and architecture is often prepared by adding cement milk, which is a mixture of a cement-based solidification material and water, to soil. The required properties of soil cement, such as viscosity and fluidity, differ depending on the construction method. Cement milk and soil cement are used in columnar ground reinforcement methods such as the so-called soil cement method, in which cement milk is injected into the ground to construct a soil cement column. In addition, the so-called replacement column method, in which ground soil is replaced with a solidification material, is known.

特許文献1には、内部に水硬性固化材液の供給通路を有する掘削オーガの先端部に、少なくとも掘削爪と該水硬性固化材液の吐出口を備え、該掘削オーガを、オーガモータを備えた施工装置で回転(正回転又は逆回転)させながら所定深度まで掘進し、その後水硬性固化材液を該吐出口より吐出しつつ、該掘削オーガを回転(正回転又は逆回転)させながら、又は回転させないで引上げ、掘削部の所定区間を該水硬性固化材液で充填することを特徴とする水硬性固化材液置換コラムの築造方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for constructing a hydraulic solidification liquid replacement column, which is characterized in that the tip of an excavation auger, which has a supply passage for hydraulic solidification liquid inside, is provided with at least an excavation claw and a discharge port for the hydraulic solidification liquid, the excavation auger is rotated (forward or reverse) by a construction device equipped with an auger motor while digging to a specified depth, and then the excavation auger is pulled up while rotating (forward or reverse) or without rotating while discharging hydraulic solidification liquid from the discharge port, and a specified section of the excavated portion is filled with the hydraulic solidification liquid.

一方、セメント系固化材に種々の成分を添加することが知られている。
特許文献2には、オルト位多価フェノール骨格を有する化合物を含有するソイルセメントが開示されている。
特許文献3には、ポリオキシアルキレン基を有する特定の単量体1とリン酸モノエステル系単量体2とリン酸ジエステル系単量体3とをpH7以下で共重合して得られるリン酸エステル系重合体を含有するソイルセメント用添加剤が開示されている。
特許文献4には、粉状のセメント系固化材100質量部当たり、リグニンスルホン酸ナトリウム、炭酸アルカリ金属塩、及び所定のポリエーテル系消泡剤から成なる粉状の地盤改良用添加剤を0.5~15質量部の割合で含有して成る粉状の地盤改良用プレミックスセメント組成物が開示されている。
On the other hand, it is known to add various components to cement-based solidification materials.
Patent Document 2 discloses a soil cement containing a compound having an ortho-position polyhydric phenol skeleton.
Patent Document 3 discloses an additive for soil cement containing a phosphate polymer obtained by copolymerizing a specific monomer 1 having a polyoxyalkylene group, a phosphate monoester monomer 2, and a phosphate diester monomer 3 at a pH of 7 or less.
Patent Document 4 discloses a powdered premixed cement composition for ground improvement, which contains 0.5 to 15 parts by mass of a powdered ground improvement additive composed of sodium lignin sulfonate, an alkali metal carbonate, and a specified polyether antifoaming agent per 100 parts by mass of a powdered cement-based solidifying material.

特開2011-106253号公報JP 2011-106253 A 特開2020-26523号公報JP 2020-26523 A 特開2007-169547号公報JP 2007-169547 A 特開2009-286655号公報JP 2009-286655 A

ソイルセメントは、土壌からの取り込みや混合中の凝集などにより、粘土が塊となって存在することがある。ソイルセメント中の粘土塊が残っていると、例えば、掘削撹拌装置が備えている掘削翼や撹拌翼に土壌が付着しやすくなり、これらの翼と土壌とが同期回転する、いわゆる共回り現象が発生して土壌と固化材とが均一に撹拌混合されないことがある。粘土などの細粒分が均一に混合されないと、ソイルセメント柱体中で粘土塊が局在する状態となるため、当該ソイルセメントの硬化物である地盤改良体の強度の低下をもたらす。
本発明は、粘土を含む土壌を固化材を用いて地盤改良する際に、粘土塊を低減して土壌と固化材とを均一に混合でき、強度に優れた地盤改良体が得られる地盤改良方法を提供する。
In soil cement, clay may exist in the form of lumps due to incorporation from the soil or aggregation during mixing. If clay lumps remain in the soil cement, for example, the soil may easily adhere to the excavation blades and mixing blades of the excavation and mixing device, and the blades and the soil may rotate synchronously, which is called a corotation phenomenon, and the soil and the solidification material may not be mixed uniformly. If fine particles such as clay are not mixed uniformly, clay lumps will be localized in the soil cement column, resulting in a decrease in the strength of the ground improvement body, which is the hardened product of the soil cement.
The present invention provides a ground improvement method that, when improving soil containing clay using a solidification material, can reduce clay lumps, uniformly mix the soil and the solidification material, and obtain a ground improvement body with excellent strength.

本発明は、粘土を含む土壌(i)〔以下、(i)成分という〕に、水硬性粉体(ii)〔以下、(ii)成分という〕と、下記一般式(1)で表される化合物(iii)〔以下、(iii)成分という〕と、水(iv)〔以下、(iv)成分という〕とを混合する地盤改良方法であって、
(i)成分が、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の土壌であり、
(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で混合する、
地盤改良方法に関する。
R-O-(AO)-H (1)
(一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を表し、AOはオキシエチレン基又はオキシプロピレンを表し、mはAOの平均付加モル数を表す。)
The present invention relates to a method for improving ground, which comprises mixing a clay-containing soil (i) (hereinafter referred to as component (i)), a hydraulic powder (ii) (hereinafter referred to as component (ii)), a compound (iii) represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as component (iii)), and water (iv) (hereinafter referred to as component (iv)):
(i) The component is a soil having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 or more and 8.0 or less;
The component (ii) is mixed in an amount of 18% by mass or less relative to the component (i);
This relates to ground improvement methods.
RO-(AO) m -H (1)
(In general formula (1), R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, AO represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and m represents the average number of moles of AO added.)

本発明によれば、粘土を含む土壌を固化材を用いて地盤改良する際に、粘土塊を低減して土壌と固化材とを均一に混合でき、強度に優れた地盤改良体が得られる地盤改良方法が提供される。 The present invention provides a method for improving soil containing clay using a solidification material, which can reduce clay lumps and mix the soil and solidification material uniformly, resulting in a soil improvement body with excellent strength.

<地盤改良方法>
本発明の地盤改良方法は、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の(i)成分に、(ii)成分と、(iii)成分と、(iv)成分とを混合する地盤改良方法であって、(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で混合する、地盤改良方法である。
<Soil improvement method>
The ground improvement method of the present invention is a method for mixing component (i) having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 to 8.0 with component (ii), component (iii), and component (iv), in which component (ii) is mixed in a ratio of 18 mass % or less relative to component (i).

(i)成分は粘土を含む、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の土壌である。(i)成分の均等係数(D50/D10)は、JIS A 1204の方法で得られる有効径D50(通過質量百分率50%の粒径)を有効径D10(通過質量百分率10%の粒径)で除すことにより算出される。後述の実施例でもこの方法で均等係数を算出した。(i)成分の均等係数(D50/D10)は、砂成分が少なくかつ粒子間が密実になることで地盤改良体の強度が向上できる観点から、2.6以上、好ましくは2.8以上、より好ましくは3.0以上、そして、8.0以下、好ましくは7.6以下、より好ましくは7.0以下、更に好ましくは6.0以下である。 The (i) component is a soil containing clay, and has a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 to 8.0. The uniformity coefficient (D50/D10) of the (i) component is calculated by dividing the effective diameter D50 (particle diameter at a passing mass percentage of 50%) obtained by the method of JIS A 1204 by the effective diameter D10 (particle diameter at a passing mass percentage of 10%). The uniformity coefficient was calculated using this method in the examples described later. The uniformity coefficient (D50/D10) of the (i) component is 2.6 or more, preferably 2.8 or more, more preferably 3.0 or more, and 8.0 or less, preferably 7.6 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 6.0 or less, from the viewpoint that the strength of the ground improvement body can be improved by reducing the sand component and making the particles dense.

(i)成分は、混合均一性と水を介して粒子付着強度を高める観点から、自然含水比が35%以上85%以下の土壌であってよい。(i)成分の自然含水比は、土壌に含まれる水の質量を土壌の乾燥質量で除した比率を意味しているものであり、JIS A 1203の土の含水比試験の方法により算出される。後述の実施例でもこの方法で自然含水比を測定した。(i)成分の自然含水比は、より好ましくは40%以上、更に好ましくは45%以上、そして、より好ましくは80%以下、更に好ましくは75%以下である。 From the viewpoint of improving the mixing uniformity and particle adhesion strength through water, component (i) may be soil with a natural moisture content of 35% or more and 85% or less. The natural moisture content of component (i) means the ratio of the mass of water contained in the soil divided by the dry mass of the soil, and is calculated by the soil moisture content test method of JIS A 1203. The natural moisture content was measured by this method in the examples described later. The natural moisture content of component (i) is more preferably 40% or more, even more preferably 45% or more, and even more preferably 80% or less, even more preferably 75% or less.

(i)成分は、粒子同士の接着点を確保し強度を高める観点から、BET比表面積が30m/g以上70m/g以下の土壌であってよい。(i)成分のBET比表面積は、より好ましくは35m/g以上、更に好ましくは40m/g以上、そして、より好ましくは65m/g以下、更に好ましくは60m/g以下である。(i)成分のBET比表面積は、土壌粒子の表面に吸着占有面積のわかったガス分子を吸着させ、その量から試料の比表面積を求め、ガス分子の凝縮から細孔分布を測定する方法により算出される。(i)成分のBET比表面積は、具体的には、例えば、全自動比表面積測定装置(例えばマウンテック株式会社製MacSorb)を用い、1点式BET法により測定できる。後述の実施例では、全自動比表面積測定装置(マウンテック株式会社製MacSorb)を用い、ガラスセルに約3gの試料を入れ、液体窒素温度に冷却した試料に、吸着用ガス(窒素とヘリウムとを3:7に混合した混合ガス)を、60cm/minの流速で導入して、吸着させ、試料を室温に戻した場合に脱着するガス量を測定し、試料質量で割ることで比表面積(1点式BET法)を得た。 The (i) component may be soil having a BET specific surface area of 30 m 2 /g or more and 70 m 2 /g or less, from the viewpoint of securing the adhesion points between particles and increasing the strength. The BET specific surface area of the (i) component is more preferably 35 m 2 /g or more, even more preferably 40 m 2 /g or more, and more preferably 65 m 2 /g or less, even more preferably 60 m 2 /g or less. The BET specific surface area of the (i) component is calculated by a method in which gas molecules with a known adsorption occupation area are adsorbed on the surface of soil particles, the specific surface area of the sample is calculated from the amount of gas molecules, and the pore distribution is measured from the condensation of the gas molecules. Specifically, the BET specific surface area of the (i) component can be measured by a one-point BET method using, for example, a fully automatic specific surface area measuring device (for example, MacSorb manufactured by Mountec Co., Ltd.). In the examples described later, a fully automatic specific surface area measuring device (MacSorb manufactured by Mountec Co., Ltd.) was used. Approximately 3 g of a sample was placed in a glass cell, and the sample was cooled to liquid nitrogen temperature. An adsorption gas (a mixed gas of nitrogen and helium in a ratio of 3:7) was introduced at a flow rate of 60 cm3 /min to adsorb the sample. The amount of gas desorbed when the sample was returned to room temperature was measured, and the specific surface area (single-point BET method) was obtained by dividing the amount by the mass of the sample.

(i)成分は、化合物(iii)が粒子同士を架橋することで強度を高める観点から、細孔距離が7nm以上20nm以下の土壌であってよい。(i)成分の細孔距離は、土壌に含まれる水の体積をBET比表面積で除することにより算出される。(i)成分の細孔距離は、化合物(iii)が架橋することのできる近距離の観点から、より好ましくは8nm以上、更に好ましくは9nm以上、そして、より好ましくは18nm以下、更に好ましくは16nm以下である。 Component (i) may be soil having a pore distance of 7 nm or more and 20 nm or less, from the viewpoint of increasing strength by compound (iii) bridging particles together. The pore distance of component (i) is calculated by dividing the volume of water contained in the soil by the BET specific surface area. From the viewpoint of the short distance at which compound (iii) can crosslink, the pore distance of component (i) is more preferably 8 nm or more, even more preferably 9 nm or more, and even more preferably 18 nm or less, even more preferably 16 nm or less.

(i)成分は、化合物(iii)が粒子表面の水を固定化し強度を高める観点から、自然含水比と塑性限界の差が0%以上80%以下の土壌であってよい。ここで、塑性限界は、土が塑性状から半固体状に移るときの境界の含水比であり、例えば、土壌の塊をよく練り、ガラス板上で手のひらを用いて転がしながら直径3mmにしたときに、ちょうど切れぎれになる時の含水比のことであってよい。(i)成分の塑性限界は、具体的には、例えば、JIS A 1205「土の液性限界・塑性限界試験方法」で測定することができ、後述の実施例でもこの方法で塑性限界を測定した。(i)成分の自然含水比と塑性限界の差は、化合物(iiiの高濃度化と混合均一性の観点から、より好ましくは20%以上、更に好ましくは40%以上、そして、より好ましくは70%以下、更に好ましくは60%以下である。 The (i) component may be soil in which the difference between the natural water content and the plastic limit is 0% or more and 80% or less, from the viewpoint that the compound (iii) fixes the water on the particle surface and increases the strength. Here, the plastic limit is the water content at the boundary when the soil changes from a plastic state to a semi-solid state, and may be, for example, the water content at which a lump of soil is kneaded well and rolled with the palm of the hand on a glass plate to a diameter of 3 mm, at which it just breaks into pieces. Specifically, the plastic limit of the (i) component can be measured, for example, by JIS A 1205 "Test method for liquid limit and plastic limit of soil", and the plastic limit was measured by this method in the examples described later. The difference between the natural water content and the plastic limit of the (i) component is more preferably 20% or more, even more preferably 40% or more, and even more preferably 70% or less, even more preferably 60% or less, from the viewpoint of high concentration of the compound (iii) and uniform mixing.

本発明では、(i)成分についての各物性(均等係数など)は、本発明の地盤改良方法を行う土壌(原位置における土壌)を試料として求める。例えば、均等係数は、原位置における土壌について求めたものであってよい。 In the present invention, the physical properties (such as uniformity coefficient) of the (i) component are determined by measuring the soil sample (soil in situ) on which the ground improvement method of the present invention is to be performed. For example, the uniformity coefficient may be determined for the soil in situ.


(i)成分の均等係数、自然含水比、BET比表面積は、例えば、工業品の砂、粒度調整用の砂、水を混錬することで調整することができる。
j
The uniformity coefficient, natural water content, and BET specific surface area of component (i) can be adjusted by mixing, for example, industrial sand, sand for grain adjustment, and water.

(i)成分は、平均粒径が、例えば、1μm以上、更に5μm以上、そして、150μm以下、更に100μm以下、更に50μm以下であってよい。ここで、(i)成分の平均粒径は、例えば、粒子が水中に浮遊する懸濁液をつくり、懸濁液の時間的な密度変化を測定して粒度を求める方法で測定されたものである。(i)成分の平均粒径は、具体的には、例えば、JIS A 1223「土の細粒分含有率試験方法」で測定することができる。 The average particle size of component (i) may be, for example, 1 μm or more, or even 5 μm or more, and 150 μm or less, or even 100 μm or less, or even 50 μm or less. Here, the average particle size of component (i) is measured, for example, by creating a suspension in which particles are suspended in water, and measuring the change in density of the suspension over time to determine the particle size. Specifically, the average particle size of component (i) can be measured, for example, by JIS A 1223 "Test method for fine particle content of soil."

(i)成分は、粒径75μm未満の細粒分を含有することが好ましい。
地盤材料としての土の分類基準は、地盤工学会基準(公益社団法人地盤工学会、2009)としてまとめられている。それによると、粒径5μm以上75μm未満の粒子はシルト、粒径5μm未満の粒子は粘土に分類される。これらの細粒分は、土壌に粘性を与える成分である。また、前記地盤工学会基準によれば、粒径75μm未満の細粒分の割合が50質量%以上の土壌として、粘性土、有機質土、火山灰質粘性土が知られている。本発明では、このような土壌を対象とすることができる。
(i)成分の一例として、粒径75μm未満の細粒分の割合が、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、より更に好ましくは70質量%以上、そして、好ましくは100質量%以下の土壌が挙げられる。
Component (i) preferably contains fine particles having a particle size of less than 75 μm.
The classification criteria for soil as a ground material are summarized in the Geotechnical Society Standards (Geotechnical Society of Japan, 2009). According to these, particles with a particle size of 5 μm or more and less than 75 μm are classified as silt, and particles with a particle size of less than 5 μm are classified as clay. These fine particles are the components that give the soil viscosity. According to the Geotechnical Society Standards, clayey soil, organic soil, and volcanic ash clayey soil are known as soils in which the proportion of fine particles with a particle size of less than 75 μm is 50 mass % or more. Such soils can be targeted in the present invention.
An example of component (i) is soil in which the proportion of fine particles having a particle size of less than 75 μm is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.

粘土は、層状構造をもった含水珪酸塩鉱物(以降、粘土鉱物と呼ぶ)を主体としたものであり、この粘土中に微粒の鉱物として含まれる粘土鉱物としては、カオリン(カオリナイト、ディッカイト、ナクライトなど)、蛇紋石(リザーダイト、アンチゴライト、クリソタイルなど)、雲母粘土鉱物(イライト、セリサイト、海緑石、セラドナイトなど)、クロライト、バーミキュライト、スメクタイト(モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライトなど)などが挙げられる。土壌が含む粘土の種類、量などは多様であるが、本発明では、例えば、カオリン及びスメクタイトから選ばれる粘土鉱物を含む土壌を対象とすることができる。 Clay is mainly composed of hydrous silicate minerals (hereafter referred to as clay minerals) with a layered structure, and examples of clay minerals contained as fine particles in this clay include kaolin (kaolinite, dickite, nacrite, etc.), serpentine (lizardite, antigorite, chrysotile, etc.), mica clay minerals (illite, sericite, glauconite, celadonite, etc.), chlorite, vermiculite, smectite (montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, etc.). Soils contain a wide variety of clays in terms of type and amount, but the present invention can be applied to soils containing clay minerals selected from, for example, kaolin and smectite.

(i)成分は、ハロイサイトを含む土壌であってよい。(i)成分は、ハロイサイトを、例えば、5質量%以上、更に10質量%以上、更に15質量%以上、そして、50質量%以下、更に40質量%以下、更に30質量%以下含有するものであってよい。 The component (i) may be a soil containing halloysite. The component (i) may contain halloysite in an amount of, for example, 5% by mass or more, further 10% by mass or more, further 15% by mass or more, and 50% by mass or less, further 40% by mass or less, further 30% by mass or less.

(i)成分は、粘土を、例えば、15質量%以上、更に20質量%以上、更に25質量%以上、そして、100質量%以下、更に95質量%以下、更に90質量%以下含有するものであってよい。 The (i) component may contain clay, for example, at least 15% by weight, further at least 20% by weight, further at least 25% by weight, and up to 100% by weight, further up to 95% by weight, further up to 90% by weight.

(i)成分は、火山灰を起源とする土壌であってよい。(i)成分は、火山灰質の粘性土、例えば、凝灰質粘土であってよい。凝灰質粘土は、火山灰が風化、水成などを経て粘土化した土壌である。一般に凝灰質粘土は、砂の混入が少なく、乳白色ないし乳灰白色の外観を呈している。凝灰質粘土は、ソイルセメントの製造時に粘土塊が混入、形成しやすい一方でその粘土塊の解膠がしにくい土壌であるが、本発明では、このような凝灰質粘土からの粘土塊であっても容易に解膠できる。(i)成分は、凝灰質粘土を、例えば、5質量%以上、更に10質量%以上、更に15質量%以上、そして、50質量%以下、更に40質量%以下、更に30質量%以下含有するものであってよい。 Component (i) may be soil originating from volcanic ash. Component (i) may be volcanic ash clay, for example, tuffaceous clay. Tuffaceous clay is soil formed by weathering volcanic ash and turning it into clay through hydrolysis. Tuffaceous clay generally has a milky white or milky gray appearance with little sand mixed in. Tuffaceous clay is a soil in which clay lumps are easily mixed and formed during the production of soil cement, but the clay lumps are difficult to deflocculate. In the present invention, even clay lumps from such tuffaceous clay can be easily deflocculated. Component (i) may contain tuffaceous clay in an amount of, for example, 5% by mass or more, further 10% by mass or more, further 15% by mass or more, and 50% by mass or less, further 40% by mass or less, further 30% by mass or less.

(i)成分は、乾燥密度が、例えば1.9g/cm以上、更に2.0g/cm以上、そして、2.9g/cm以下、更に2.8g/cm以下であってよい。ここで、(i)成分の乾燥密度は、JIS A 1224の方法で測定されたものである。 The dry density of the component (i) may be, for example, 1.9 g/cm or more , further 2.0 g/cm or more , and 2.9 g/cm or less , further 2.8 g/cm or less . Here, the dry density of the component (i) is measured by the method of JIS A 1224.

(ii)成分は、水硬性粉体である。(ii)成分の水硬性粉体は、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、例えば、セメント、石膏等が挙げられる。
水硬性粉体は、セメントが好ましい。セメントは、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。水硬性粉体は、セメント、更にポルトランドセメントを、好ましくは25質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは60質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは92質量%以下、更に好ましくは90質量%以下、より更に好ましくは85質量%以下含有する。
Component (ii) is a hydraulic powder. The hydraulic powder of component (ii) is a powder having the physical property of being hardened by a hydration reaction, and examples of such powder include cement and gypsum.
The hydraulic powder is preferably cement. The cement is, for example, Portland cement such as ordinary Portland cement, belite cement, moderate heat cement, early strength cement, ultra early strength cement, sulfate resistant cement, etc. The hydraulic powder contains cement, further Portland cement, preferably 25% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 92% by mass or less, even more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less.

また、水硬性粉体は、高炉スラグ、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)を含有することができる。セメントに、これらが添加された高炉スラグセメント、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。水硬性粉体は、水和生成物であるエトリンガイトのアルミニウムイオン供給源の観点から、高炉スラグを含有することが好ましい。水硬性粉体が高炉スラグを含有する場合、その含有量は、水硬性粉体中、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%未満である。 The hydraulic powder may contain powders having pozzolanic action and/or latent hydraulic properties, such as blast furnace slag, fly ash, and silica fume, as well as stone powder (calcium carbonate powder). These may be added to cement to form blast furnace slag cement, fly ash cement, silica fume cement, etc. The hydraulic powder preferably contains blast furnace slag from the viewpoint of providing an aluminum ion source for ettringite, which is a hydration product. When the hydraulic powder contains blast furnace slag, the content of blast furnace slag in the hydraulic powder is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, more preferably less than 50% by mass.

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、例えばセメントや石膏の量であるが、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 is the amount of powder that has the physical property of hardening through a hydration reaction, such as the amount of cement or gypsum. However, if the hydraulic powder includes a powder selected from a powder with pozzolanic action, a powder with latent hydraulic properties, and stone powder (calcium carbonate powder), the amount of these powders is also included in the amount of hydraulic powder in the present invention.

(iii)成分は、下記一般式(1)で表される化合物である。
R-O-(AO)-H (1)
(一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を表し、AOはオキシエチレン基又はオキシプロピレンを表し、mはAOの平均付加モル数を表す。)
一般式(1)中、Rは、水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基である。炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基が挙げられる。Rは、水素原子が好ましい。
一般式(1)中、AOはオキシエチレン基又はオキシプロピレンである。AOは、オキシエチレン基が好ましい。
一般式(1)中、mはAOの平均付加モル数を表す。mは、例えば、50以上、更に100以上、更に150以上、そして、50000以下、更に25000以下、更に12500以下の数であってよい。
The component (iii) is a compound represented by the following general formula (1).
RO-(AO) m -H (1)
(In general formula (1), R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, AO represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and m represents the average number of moles of AO added.)
In the general formula (1), R is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group and an alkenyl group. R is preferably a hydrogen atom.
In the general formula (1), AO is an oxyethylene group or an oxypropylene group. AO is preferably an oxyethylene group.
In the general formula (1), m represents the average number of moles of AO added. m may be, for example, 50 or more, further 100 or more, further 150 or more, and 50,000 or less, further 25,000 or less, further 12,500 or less.

(iii)成分の重量平均分子量は、例えば、1000以上、更に2000以上、更に3000以上、そして、2000000以下、更に1000000以下、更に500000以下、更に200000以下であってよい。(i)成分がこの重量平均分子量となるように一般式(1)中のmを選定することが好ましい。 The weight average molecular weight of component (iii) may be, for example, 1000 or more, further 2000 or more, further 3000 or more, and 2,000,000 or less, further 1,000,000 or less, further 500,000 or less, further 200,000 or less. It is preferable to select m in general formula (1) so that component (i) has this weight average molecular weight.

本発明の地盤改良方法では、コラムの強度と工事で発生する排泥量の削減を両立する観点から、(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で混合する。この割合は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは3.2質量%以上、更に好ましくは4質量%以上、より好ましくは5質量%以上、より更に好ましくは6質量%以上、より更に好ましくは8質量%以上、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは12質量%以下、より好ましくは11質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。この割合は、〔(ii)成分の量/(i)成分の量〕×100で算出される。 In the ground improvement method of the present invention, in order to achieve both the strength of the column and the reduction of the amount of sludge generated during construction, the (ii) component is mixed in a ratio of 18% by mass or less to the (i) component. This ratio is preferably 3% by mass or more, more preferably 3.2% by mass or more, even more preferably 4% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 6% by mass or more, even more preferably 8% by mass or more, and preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, more preferably 11% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less. This ratio is calculated by [amount of (ii) component / amount of (i) component] x 100.

本発明の地盤改良方法では、粘土塊の少ない均一な固化材混合物((i)成分、(ii)成分、(iii)成分及び水を含む混合物の意味である。以下同様。)を得る観点から、(iii)成分を、(i)成分に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、更に好ましくは0.03質量%以上、そして、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下の割合で混合する。この割合は、〔(iii)成分の量/(i)成分の量〕×100で算出される。 In the ground improvement method of the present invention, in order to obtain a homogeneous solidification material mixture (meaning a mixture containing components (i), (ii), (iii) and water; the same applies below) with few clay lumps, component (iii) is mixed in a ratio of preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, even more preferably 0.03% by mass or more, and preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and even more preferably 0.2% by mass or less relative to component (i). This ratio is calculated by [amount of component (iii) / amount of component (i)] x 100.

本発明の地盤改良方法では、短時間で混合均一なセメントスラリーを調整する観点から、(iii)成分を、(ii)成分に対して、好ましくは0.007質量%以上、より好ましくは0.008質量%以上、更に好ましくは0.009質量%以上、そして、好ましくは12質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは1質量%以下の割合で混合する。この割合は、〔(iii)成分の量/(ii)成分の量〕×100で算出される。 In the ground improvement method of the present invention, from the viewpoint of preparing a uniformly mixed cement slurry in a short time, the (iii) component is mixed in a ratio of preferably 0.007% by mass or more, more preferably 0.008% by mass or more, even more preferably 0.009% by mass or more, and preferably 12% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less, relative to the (ii) component. This ratio is calculated by [amount of (iii) component/amount of (ii) component] x 100.

本発明の地盤改良方法では、セメントスラリーの流動性確保と排泥量低減の観点から、(iv)成分を、(ii)成分に対して、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250質量%以下、より好ましくは150質量%以下、更に好ましくは80質量%以下の割合で混合する。この割合は、〔(iv)成分の量/(ii)成分の量〕×100で算出される。 In the ground improvement method of the present invention, from the viewpoint of ensuring the fluidity of the cement slurry and reducing the amount of sludge discharged, the (iv) component is mixed with the (ii) component in a ratio of preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and preferably 250% by mass or less, more preferably 150% by mass or less, even more preferably 80% by mass or less. This ratio is calculated by [amount of (iv) component / amount of (ii) component] x 100.

本発明では、減水剤(v)〔以下、(v)成分という〕を(i)成分に混合してもよい。
(v)成分としては、カルボキシル基、スルホン酸基及びリン酸基から選ばれる基を有する高分子化合物が挙げられる。該高分子化合物の重量平均分子量は、3000以上10万以下であってよい。(v)成分としては、例えば、ポリカルボン酸系重合体、ナフタレン系重合体、リン酸(ヒドロキシアルキル)メタクリル酸)エステルの重合物等が挙げられる。具体的には、炭素数2又は3のオキシアルキレン基を導入したポリアルキレングリコールモノエステル系単量体とアクリル酸系重合体、アミド系マクロモノマーを含む重合体、ポリエチレンイミンを含有する重合体、炭素数2又は3のオキシアルキレン基を導入したポリアルキレングリコールモノエステル系単量体と、リン酸ジ-〔(2-ヒドロキシエチル)メタクリル酸〕エステルと、リン酸モノ(2-ヒドロキシエチル)メタクリル酸エステルとの共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等が挙げられる。また、(v)成分としてメラミンスルホン酸ホルマリン縮合物系、アミノスルホン酸系等も挙げられる。(v)成分は市販の減水剤や高性能減水剤を用いることができる。
本発明の地盤改良方法では、セメントミルクポンプにかかる負荷低減の観点から、(v)成分を、(ii)成分に対して、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.02質量%以上、更に好ましくは0.03質量%以上、そして、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下の割合で混合する。この割合は、〔(v)成分の量/(ii)成分の量〕×100で算出される。
In the present invention, a water reducing agent (v) (hereinafter referred to as component (v)) may be mixed with component (i).
Examples of the component (v) include polymer compounds having a group selected from a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. The weight-average molecular weight of the polymer compound may be 3,000 or more and 100,000 or less. Examples of the component (v) include polycarboxylic acid polymers, naphthalene polymers, and polymers of (hydroxyalkyl) methacrylic acid esters of phosphoric acid. Specific examples include polyalkylene glycol monoester monomers having an oxyalkylene group having 2 or 3 carbon atoms and acrylic acid polymers, polymers containing amide macromonomers, polymers containing polyethyleneimine, copolymers of polyalkylene glycol monoester monomers having an oxyalkylene group having 2 or 3 carbon atoms, di-[(2-hydroxyethyl) methacrylic acid] phosphate, and mono(2-hydroxyethyl) methacrylic acid phosphate, and naphthalene sulfonic acid formaldehyde condensates. Examples of the component (v) include melamine sulfonic acid formalin condensates, aminosulfonic acid, and the like. As component (v), commercially available water reducing agents or high-performance water reducing agents can be used.
In the ground improvement method of the present invention, from the viewpoint of reducing the load on the cement milk pump, component (v) is mixed in a ratio of preferably 0.01 mass % or more, more preferably 0.02 mass % or more, even more preferably 0.03 mass % or more, and preferably 1 mass % or less, more preferably 0.5 mass % or less, even more preferably 0.2 mass % or less, relative to component (ii). This ratio is calculated by [amount of component (v) / amount of component (ii)] x 100.

本発明では、消泡剤(vi)〔ただし(iii)成分を除く〕〔以下、(vi)成分という〕を(i)成分に混合してもよい。
(vi)成分としては、シリコーン系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、エーテル系消泡剤、脂肪族アミン系消泡剤などが挙げられる。シリコーン系消泡剤ではジメチルポリシロキサンがより好ましく、脂肪酸エステル系消泡剤ではポリアルキレングリコール脂肪酸エステルがより好ましく、エーテル系消泡剤ではポリアルキレングリコールアルキルエーテルがより好ましく、脂肪族アミン系消泡剤ではアルキルジメチルアミン又はその塩がより好ましい。
本発明の地盤改良方法では、ミルクプラントでの材料の流出を防止する観点から、(vi)成分を、(ii)成分に対して、好ましくは0.0001質量%以上、より好ましくは0.0002質量%以上、更に好ましくは0.0003質量%以上、そして、好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.005質量%以下、更に好ましくは0.001質量%以下の割合で混合する。この割合は、〔(vi)成分の量/(ii)成分の量〕×100で算出される。
In the present invention, a defoaming agent (vi) (excluding component (iii)) (hereinafter referred to as component (vi)) may be mixed with component (i).
Examples of the (vi) component include silicone-based defoamers, fatty acid ester-based defoamers, ether-based defoamers, aliphatic amine-based defoamers, etc. Dimethylpolysiloxane is more preferred among silicone-based defoamers, polyalkylene glycol fatty acid ester is more preferred among fatty acid ester-based defoamers, polyalkylene glycol alkyl ether is more preferred among ether-based defoamers, and alkyldimethylamine or a salt thereof is more preferred among aliphatic amine-based defoamers.
In the ground improvement method of the present invention, from the viewpoint of preventing outflow of materials from the milk plant, the (vi) component is mixed in a ratio of preferably 0.0001% by mass or more, more preferably 0.0002% by mass or more, even more preferably 0.0003% by mass or more, and preferably 0.01% by mass or less, more preferably 0.005% by mass or less, even more preferably 0.001% by mass or less, relative to the (ii) component. This ratio is calculated by [amount of (vi) component/amount of (ii) component]×100.

本発明では、(i)成分に、(ii)成分と(iii)成分と(iv)成分とを含有するスラリーを混合することが好ましい。前記スラリーは、いわゆるセメントミルクなどの固化材スラリーであってよい。前記スラリーは、(v)成分、(vi)成分を含有することができる。 In the present invention, it is preferable to mix component (i) with a slurry containing components (ii), (iii), and (iv). The slurry may be a solidifying material slurry such as cement milk. The slurry may contain components (v) and (vi).

また、本発明では、(i)成分に、(ii)成分、(iii)成分、(iv)成分を別々に混合することもできる。 In the present invention, component (i) can also be mixed with components (ii), (iii), and (iv) separately.

本発明の地盤改良方法では、(i)成分の原位置で、(i)成分に、(ii)成分と(iii)成分と(iv)成分とを混合し、ソイルセメントを調製することができる。本発明の地盤改良方法として、例えば、調製したソイルセメントを地盤に打設し、ソイルセメントが硬化して地盤改良体となり、地盤の強度を向上させることが挙げられる。 In the ground improvement method of the present invention, component (i) can be mixed with components (ii), (iii), and (iv) in situ to prepare soil cement. As an example of the ground improvement method of the present invention, the prepared soil cement is poured into the ground, and the soil cement hardens to become a ground improvement body, thereby improving the strength of the ground.

本発明の地盤改良方法は、ソイルセメントを地盤に打設する施工方法が挙げられる。例えば、表層混合処理法、中層混合処理法、深層混合処理法、鋼管杭工法、シールド工法などの工法で実施できる。例えば、深層混合改良工法では、高圧噴射工法、TRD工法、SMW工法などが挙げられる。本発明の方法は、深層混合処理法に好適である。 The ground improvement method of the present invention includes a construction method in which soil cement is poured into the ground. For example, it can be implemented by a surface mixing method, a mid-layer mixing method, a deep mixing method, a steel pipe pile method, a shield method, and the like. For example, deep mixing improvement methods include a high-pressure injection method, a TRD method, and an SMW method. The method of the present invention is suitable for a deep mixing method.

本発明の地盤改良方法では、前記スラリーを用いることが好ましい。その場合、前記スラリーを、スラリー混合方式の撹拌機を用いて(i)成分に混合することができる。ここで、スラリー混合方式の撹拌機とは、土壌とスラリーの機械攪拌を伴う工法に用いられる攪拌機であり、土壌にセメントなどの水硬性粉体を含むスラリーを注入し機械攪拌を加えることのできる撹拌機である。このような撹拌機を使用した工法として、例えば、マッドスタビ工法、ARM工法、LVM工法、FAM工法、マッドミキサーM-II工法、SCM工法、ISM工法、WILL工法、アイマーク工法II、VMS工法、STコラム工法。三次元攪拌工法、パワーブレンダー工法、MMB工法、MR-IIC工法、ツイン・ブレードミキシング工法、オープンウィング工法、ダブルミキシング工法、USP工法、MT-CMC工法、エスミコラム工法、スリーエスG工法、ソイルマスター工法、CDM-SSC工法、PROP工法、CI-CMC工法、アスコラム工法、DJM工法、TRD工法、エポコラム工法、NCコラム工法、RASコラム工法、JST工法、CDM-LODIC工法、CDM-コラム工法、CDM工法、テノコラム工法、KS-B・MIX工法、CDM-Mega工法、CDM-Land4工法、CDM-レムニ2/3工法、CDM-FLOAT工法、DCM-L工法、DCS工法、拡縮コラム工法、HEMS工法、MITS工法を挙げることができる。 In the ground improvement method of the present invention, it is preferable to use the above-mentioned slurry. In that case, the above-mentioned slurry can be mixed into component (i) using a slurry mixing type agitator. Here, the slurry mixing type agitator is an agitator used in a construction method involving mechanical agitation of soil and slurry, and is an agitator that can inject a slurry containing hydraulic powder such as cement into the soil and add mechanical agitation. Examples of construction methods that use such agitators include the Mud Stabi method, ARM method, LVM method, FAM method, Mud Mixer M-II method, SCM method, ISM method, WILL method, Eyemark method II, VMS method, and ST column method. Examples include three-dimensional mixing method, power blender method, MMB method, MR-IIC method, twin blade mixing method, open wing method, double mixing method, USP method, MT-CMC method, Esmi column method, Three S G method, Soil Master method, CDM-SSC method, PROP method, CI-CMC method, Ascolumn method, DJM method, TRD method, Epo column method, NC column method, RAS column method, JST method, CDM-LODIC method, CDM-column method, CDM method, Teno column method, KS-B MIX method, CDM-Mega method, CDM-Land4 method, CDM-Lemni 2/3 method, CDM-FLOAT method, DCM-L method, DCS method, expansion/contraction column method, HEMS method, and MITS method.

本発明では、コラムの品質と工期短縮の両立の観点から、前記撹拌機による混合では、羽根切り回数が、好ましくは100回以上、より好ましくは200回以上、そして、好ましくは1000回以下、より好ましくは500回以下である。この範囲の羽根切り回数となる撹拌機を用いることが好ましい。一般に、地盤の改良に用いる撹拌機は、撹拌翼を備えており、撹拌翼の形状、撹拌翼の数、撹拌力、土壌の量、土壌の質などを考慮して羽根切り回数が設定される。 In the present invention, from the viewpoint of achieving both column quality and shortening of construction time, the number of times the blades are cut when mixing with the agitator is preferably 100 times or more, more preferably 200 times or more, and preferably 1000 times or less, more preferably 500 times or less. It is preferable to use an agitator that has a blade cutting number within this range. In general, agitators used for ground improvement are equipped with blades, and the number of blade cutting times is set taking into consideration the blade shape, number of blades, mixing force, soil volume, soil quality, etc.

前記スラリーを用いる場合、該スラリーを地盤である(i)成分に注入する具体的な方法は、公知の地盤改良方法に準じてよい。前記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)、更に地中連続壁工法(SMW工法、TRD工法など)などが挙げられる。前記スラリーと(i)成分とを混合して得た、ソイルセメントなどの固化材混合物は、公知の地盤改良方法に準じて固化させることができる。 When using the slurry, the specific method of injecting the slurry into the ground (i), component, may be in accordance with known ground improvement methods. Examples of methods for injecting the slurry into the ground include the jet mixing method (one-phase flow method, two-phase flow method, three-phase flow method), mechanical mixing method (CDM method, etc.), and underground continuous wall method (SMW method, TRD method, etc.). The solidification material mixture such as soil cement obtained by mixing the slurry with component (i) can be solidified in accordance with known ground improvement methods.

本発明では、前記スラリーを地盤に注入しながら(i)成分を混合撹拌し、ソイルセメントとした後、ソイルセメントコラムを築造することができる。本発明では、混合撹拌装置の先端部から前記スラリーを排出させながら地盤を回転掘進して(i)成分と前記スラリーと混合することができる。これらを組み合わせて実施できる。このような方法は、深層混合処理法に好適である。 In the present invention, the slurry is injected into the ground while mixing and stirring component (i), forming soil cement, and then a soil cement column can be constructed. In the present invention, the slurry can be discharged from the tip of the mixing and stirring device while rotary drilling the ground, and component (i) and the slurry can be mixed. These methods can be combined. Such a method is suitable for deep mixing treatment.

本発明の地盤改良方法としては、撹拌翼とスラリーの噴出口とを備えたロッドを回転させながら(i)成分に貫入させ、(ii)成分と(iii)成分と(iv)成分とを含有するスラリーを前記噴出口から(i)成分に注入させながら前記撹拌翼で(i)成分と前記スラリーとを撹拌混合する地盤改良方法であって、(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で混合する、地盤改良方法が挙げられる。この方法もまた(i)成分の原位置で行うことが好ましい。一般に、このようなロッドを用いる場合は、ロッドの回転形状に応じた形状の領域、例えば円形の領域で(i)成分とスラリーとが撹拌混合される。 The ground improvement method of the present invention includes a method of penetrating component (i) while rotating a rod equipped with an agitating blade and a slurry outlet, and injecting a slurry containing components (ii), (iii), and (iv) into component (i) from the outlet while mixing component (i) and the slurry with the agitating blade, in which component (ii) is mixed in a ratio of 18% by mass or less relative to component (i). This method is also preferably performed in the original location of component (i). In general, when such a rod is used, component (i) and the slurry are mixed and stirred in an area shaped according to the rotational shape of the rod, for example, a circular area.

本発明では、スラリー混合方式の撹拌機として、例えば、オーガロッドと、オーガロッドに設けられた固化材(前記スラリー)の噴出口と、オーガロッドに設けられた掘削翼と、必要によりオーガロッドに設けられた共回り防止翼と、を備えた掘削用アースオーガを用いることができる。このような掘削用アースオーガは、ソイルセメントコラムを築造する方法で公知ものを使用できる。
前記掘削用アースオーガを、地盤のソイルセメントコラムを築造する所定の位置にセットし、撹拌翼を回転させながら所定空堀深度まで掘進する。その際、オーガロッドから前記スラリーを吐出させながら掘進する。前記スラリーを吐出させずに掘進してもよいが、所定深度に達したら前記スラリーを吐出させながら掘進する。注入掘進工程(混合撹拌)が完了したら、前記スラリーの吐出を停止し、オーガロッドの回転方向を逆転した後、引き上げ(混合撹拌)を開始する。オーガを引き抜いて工程を完了する。このような方法では、羽根切り回数は、撹拌翼の回転数から算出することができる。
本発明では、ソイルセメントコラム中の粘土塊が低減され、また存在する粘土塊も小さいもとなるため、ソイルセメントコラムの強度の低下を抑制できる。前記スラリーは流動性に優れたものとなるため、作業性も向上する。
In the present invention, as the agitator for the slurry mixing method, for example, an earth auger for excavation having an auger rod, a nozzle for ejecting the solidification material (slurry) provided on the auger rod, an excavation blade provided on the auger rod, and an anti-corotation blade provided on the auger rod as necessary can be used. Such an earth auger for excavation can be any known one used in the method for constructing soil cement columns.
The excavation earth auger is set at a predetermined position in the ground where a soil cement column is to be constructed, and excavation is performed to a predetermined dry excavation depth while rotating the mixing blade. During this process, the slurry is discharged from the auger rod while excavation is performed. Although excavation may be performed without discharging the slurry, when the predetermined depth is reached, the slurry is discharged while excavation is performed. When the injection excavation process (mixing and mixing) is completed, the discharge of the slurry is stopped, the rotation direction of the auger rod is reversed, and then lifting (mixing and mixing) is started. The auger is pulled out to complete the process. In this method, the number of blade cuts can be calculated from the rotation speed of the mixing blade.
In the present invention, the clay lumps in the soil cement column are reduced, and the clay lumps that exist are small, so that the decrease in the strength of the soil cement column can be suppressed. The slurry has excellent fluidity, so that the workability is improved.

<地盤改良体>
本発明は、(i)成分と、(ii)成分と、(iii)成分とを含有する地盤改良体であって、(i)成分が、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の土壌であり、(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で含有する、地盤改良体に関する。本発明の地盤改良体には、本発明の地盤改良方法で述べた事項を適宜適用することができる。本発明の地盤改良体における(i)成分、(ii)成分、(iii)成分などの具体例や好ましい例も、本発明の地盤改良方法と同じである。
<Ground improvement body>
The present invention relates to a soil improvement body containing (i), (ii), and (iii), in which the (i) component is a soil having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 to 8.0, and the (ii) component is contained in an amount of 18% by mass or less relative to the (i) component. The matters described in the soil improvement method of the present invention can be appropriately applied to the soil improvement body of the present invention. Specific examples and preferred examples of the (i), (ii), and (iii) components in the soil improvement body of the present invention are also the same as those in the soil improvement method of the present invention.

本発明の地盤改良体は、(i)成分と、(ii)成分と、(iii)成分とを混合してなる地盤改良体であって、(i)成分が、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の土壌であり、(ii)成分の混合量が、(i)成分の混合量に対して、18質量%以下である、地盤改良体であってよい。
また、本発明の地盤改良体は、(i)成分と、(ii)成分と、(iii)成分と、(vi)成分を混合してなる混合物を硬化させてなる地盤改良体であって、(i)成分が、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下の土壌であり、前記混合物中の(ii)成分の含有量が、前記混合物中の(i)成分の含有量に対して、18質量%以下である、地盤改良体であってよい。
The ground improvement body of the present invention may be a ground improvement body obtained by mixing component (i), component (ii), and component (iii), in which component (i) is soil having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 or more and 8.0 or less, and the mixed amount of component (ii) is 18 mass% or less relative to the mixed amount of component (i).
Furthermore, the ground improvement body of the present invention may be a ground improvement body obtained by hardening a mixture obtained by mixing component (i), component (ii), component (iii), and component (vi), in which component (i) is soil having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 or more and 8.0 or less, and the content of component (ii) in the mixture is 18 mass% or less relative to the content of component (i) in the mixture.

(1)固化材スラリーの調製
表に示す(ii)成分、(iii)成分及び(iv)成分を混合し、固化材スラリーを作製した。混合は、ハンドミキサーで1分の条件で行った。その際、(iii)成分は、(ii)成分に対する割合が表の通りとなるように混合した。また(iv)成分は、(ii)成分に対して60質量%になるように混合した。
(1) Preparation of solidification material slurry The solidification material slurry was prepared by mixing the components (ii), (iii), and (iv) shown in the table. Mixing was performed for 1 minute using a hand mixer. The ratio of the component (iii) to the component (ii) was as shown in the table. The component (iv) was mixed to be 60% by mass relative to the component (ii).

(2)粘土残存面積率の測定
表に示す(i)成分に、固化材スラリーを混合し、ソイルセメントを作製した。混合は、モルタルホバートミキサーを使用し1分の条件で行った。その際、固化材スラリーは(i)に対する(ii)成分の割合が表の通りとなるように用いた。
ソイルセメントを、直径10cm×高さ5cmの容器(軟質プラスチック製カップ)に充填し、10回タッピング行うことで粗な空隙を除いた。
(2) Measurement of the clay remaining area ratio The solidification material slurry was mixed with the (i) component shown in the table to prepare soil cement. The mixing was carried out for 1 minute using a mortar Hobart mixer. The solidification material slurry was used so that the ratio of the (ii) component to the (i) component was as shown in the table.
The soil cement was filled into a container (soft plastic cup) with a diameter of 10 cm and a height of 5 cm, and tapped 10 times to remove any coarse voids.

ソイルセメントが未硬化の状態で、容器の底部から2.5cmの位置で、容器の外側から容器ごと充填したソイルセメントを上下に割断し、下部分の断面に、1%フェノールフタレイン(90%エタノール)を吹きかけた。セメントを含む部分は染色されるが、セメントを含まない箇所は染色されない。セメントを含まない個所は、粘土塊が残存する非染色の箇所である。
染色処理後の断面に、5mm方眼のメッシュの透明版を合わせ、非染色のセル数を計数し、以下の式で粘土塊残存率を算出し、混合性の指標とした。この計算式は、セルの一部が非染色であるものは、非染色のセル0.5個に相当するとして計算するものである。粘土塊残存率の値が小さいほど、土壌と固化材スラリーが均一に混合されていることを意味する。
粘土塊残存率(%)={(5mm方眼全てが非染色のセル数)×1+(5mm方眼の一部が非染色のセル数)×0.5}/(計測に使用した全てのセル数)
While the soil cement was still unhardened, the container was filled with soil cement, and the container was cut into two parts, one above the other, at a position 2.5 cm from the bottom, and 1% phenolphthalein (90% ethanol) was sprayed onto the cross section of the lower part. The parts containing cement were stained, but the parts not containing cement were not stained. The parts not containing cement were unstained parts where clay lumps remained.
A transparent 5 mm square mesh was placed on the cross section after the dyeing process, and the number of unstained cells was counted. The clay lump residual rate was calculated using the following formula, which was used as an index of mixability. This formula assumes that a cell that is partially unstained is equivalent to 0.5 unstained cells. The smaller the clay lump residual rate, the more uniformly the soil and solidification material slurry are mixed.
Clay lump remaining rate (%) = {(number of cells in which all 5 mm squares are unstained) x 1 + (number of cells in which some 5 mm squares are unstained) x 0.5} / (number of all cells used in the measurement)

(3)最低針貫入値の測定
前記(2)で割断したソイルセメントの上部分を、容器に入ったまま20℃で24時間養生した。その際、断面の乾燥を防ぐために、ソイルセメントの断面を濡れタオルで覆って養生した。養生後、針入度試験器を使用して最低針貫入値を測定した。針入度試験器には、規定の針入度針(以下針と呼ぶ)を用いた。ここで、針はステンレス鋼(JIS G 4303に規定するSUS440C)、針先の形状が円錐状であり、寸法が長さ40mm、直径1mm、錆がついておらず、曲がりがないものであった。また、針のテーパー部の表面粗さはJIS B 0651で測定したとき0.3μm以下のものであった。
針入度試験器の載荷部(針、針保持具、おもり)の総質量が所定の質量(100g)を示すことを確認した後、おもり(50±0.05g)を針入度試験器の針保持具に取り付けた。また、留金具を押し、針保持具が直ちに落下することを確認した。養生後のサンプルを針入度試験器で、針が止まるまでの距離を測定した。サンプル表面の異なる5箇所を無作為に選んでこの測定を行った。この距離の内、最も小さい距離を最低針貫入値として表に示した。最低針貫入値が小さいほど硬化体の強度が高いことを意味する。
(3) Measurement of minimum needle penetration value The upper part of the soil cement cut in (2) above was cured at 20°C for 24 hours while still in the container. In order to prevent the cross section from drying out, the cross section of the soil cement was covered with a wet towel during curing. After curing, the minimum needle penetration value was measured using a penetration tester. A specified penetration needle (hereinafter referred to as needle) was used for the penetration tester. Here, the needle was made of stainless steel (SUS440C as specified in JIS G 4303), had a conical tip, was 40 mm long and 1 mm in diameter, was free of rust, and had no bends. In addition, the surface roughness of the tapered part of the needle was 0.3 μm or less when measured according to JIS B 0651.
After confirming that the total mass of the load part (needle, needle holder, weight) of the needle penetration tester was the specified mass (100 g), a weight (50±0.05 g) was attached to the needle holder of the needle penetration tester. In addition, the clasp was pressed and it was confirmed that the needle holder immediately fell. The distance until the needle stopped was measured with the needle penetration tester for the sample after curing. This measurement was performed by randomly selecting five different points on the sample surface. The smallest distance among these distances is shown in the table as the minimum needle penetration value. The smaller the minimum needle penetration value, the higher the strength of the hardened body.

*1 調製品は、市販の笠岡粘土(カサネン工場社製、商品名 笠岡粘土(粉末)(250メッシュ))と、6号珪砂と、水とを、笠岡粘土/珪砂/水=10/70/20(質量比)で混合して調製した土壌である。 *1 The preparation is soil prepared by mixing commercially available Kasaoka clay (Kasanen Factory, product name Kasaoka clay (powder) (250 mesh)), No. 6 silica sand, and water in a ratio of Kasaoka clay/silica sand/water = 10/70/20 (mass ratio).

Claims (10)

粘土を含む土壌(i)〔以下、(i)成分という〕に、水硬性粉体(ii)〔以下、(ii)成分という〕と、下記一般式(1)で表される化合物(iii)〔以下、(iii)成分という〕と、水(iv)〔以下、(iv)成分という〕とを混合する地盤改良方法であって、
(i)成分が、均等係数(D50/D10)が2.6以上8.0以下、細孔距離が7nm以上20nm以下の土壌であり、
(ii)成分を、(i)成分に対して、18質量%以下の割合で混合する、
地盤改良方法。
R-O-(AO)-H (1)
(一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を表し、AOはオキシエチレン基又はオキシプロピレンを表し、mはAOの平均付加モル数を表す。)
A method for improving ground comprising mixing a clay-containing soil (i) (hereinafter referred to as component (i)), a hydraulic powder (ii) (hereinafter referred to as component (ii)), a compound (iii) represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as component (iii)), and water (iv) (hereinafter referred to as component (iv)),
(i) The component is a soil having a uniformity coefficient (D50/D10) of 2.6 to 8.0 and a pore distance of 7 nm to 20 nm ;
The component (ii) is mixed in an amount of 18% by mass or less relative to the component (i);
Ground improvement methods.
RO-(AO) m -H (1)
(In general formula (1), R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, AO represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and m represents the average number of moles of AO added.)
(i)成分が、自然含水比が35%以上85%以下の土壌である、請求項1に記載の地盤改良方法。 The ground improvement method according to claim 1, wherein component (i) is soil having a natural water content of 35% or more and 85% or less. (i)成分が、BET比表面積が30m/g以上70m/g以下の土壌である、請求項1又は2に記載の地盤改良方法。 3. The method for improving ground according to claim 1 or 2, wherein the component (i) is soil having a BET specific surface area of 30 m 2 /g or more and 70 m 2 /g or less. (i)成分が、自然含水比と塑性限界の差が0%以上80%以下の土壌である、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 4. The method for improving ground according to claim 1 , wherein the component (i) is soil having a difference between its natural water content and its plastic limit of 0% or more and 80% or less. (i)成分が、ハロイサイトを含む土壌である、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The method for improving ground according to any one of claims 1 to 4 , wherein the component (i) is soil containing halloysite. (i)成分が、凝灰質粘土を含む土壌である、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The method for improving ground according to any one of claims 1 to 5 , wherein the component (i) is soil containing tuffaceous clay. (iv)成分を、(ii)成分に対して、40質量%以上250質量%以下の割合で混合する、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The method for improving ground according to any one of claims 1 to 6 , wherein the component (iv) is mixed in a ratio of 40 mass% to 250 mass% based on the component (ii). (iii)成分の重量平均分子量が1000以上2000000以下である、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The method for improving ground according to any one of claims 1 to 7 , wherein the weight average molecular weight of the component (iii) is 1,000 or more and 2,000,000 or less. (i)成分に、減水剤(v)を混合する、請求項1~8の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The ground improvement method according to any one of claims 1 to 8, in which a water reducing agent (v) is mixed with component (i). (i)成分に、消泡剤(vi)を混合する、請求項1~の何れか1項に記載の地盤改良方法。 The method for improving ground according to any one of claims 1 to 9 , wherein an antifoaming agent (vi) is mixed with the component (i).
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