JPH0262158B2 - - Google Patents
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- JPH0262158B2 JPH0262158B2 JP16333383A JP16333383A JPH0262158B2 JP H0262158 B2 JPH0262158 B2 JP H0262158B2 JP 16333383 A JP16333383 A JP 16333383A JP 16333383 A JP16333383 A JP 16333383A JP H0262158 B2 JPH0262158 B2 JP H0262158B2
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- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
本発明は軟弱地盤の土質安定材組成物に関し、
詳しくは安定な凝結遅延性を有する土質安定材組
成物を提供するものである。
従来から、軟弱地盤に土質安定材を混合して硬
化・強化する地盤改良工法は広く実施されてい
る。また近年、自然環境保全、公害防止の点から
海底、湖沼などの軟弱地盤を現位置で固定安定化
して改良する深層混合処理工法がある。かゝる工
法においては、一般に撹拌翼を有する混合処理機
を軟弱地盤に挿入し、該処理機の軸先端からスラ
リー状の土質安定材を注入して混合するように工
夫して施工され、支持地盤層に密着・硬化して地
盤の改良が達成される。さらに、上記の施工を隣
接して連続的に実施することにより、順次に重複
接合して壁状格子状、ブロツク状などの一体化さ
れた改良地盤が得られる。
しかし、上記の如き連続的な施工により一体化
した改良地盤を形成する場合、該重複部分で注入
された土質安定材が逐次良好に混合され、しかる
後、硬化することが必要であり、そのためには充
分な凝結遅延性を有し、しかる後に速やかな硬化
強度を発現する土質安定材が要求される。
本発明者らは上記の目的に鑑み凝結遅延性を有
する新規な土質安定材として、既に、セメント、
石灰、およびオキシカルボン酸またはその塩を構
成成分とする組成物、さらに、セメント、リン酸
二水素カルシウムおよびオキシカルボン酸または
その塩よりなる組成物を提案したが、さらに良好
な土質安定材の開発について鋭意研究を進めた。
その結果、セメントと水溶性リン酸塩およびオキ
シカルボン酸またはその塩よりなる組成物に水を
添加して調整されたスラリーは、軟弱地盤に混合
後、極めて良好な凝結遅延効果を発揮すると共
に、該スラリー粘度はプレーンに比し低いため、
取扱いが容易で作業性に富む他、粘土との均一な
混合が可能となる為、常に安定した凝結遅延効果
を発揮することを知見して、本発明を完成するに
至つたものである。
即ち本発明はセメント100重量部に対して水溶
性リン酸塩0.004〜0.070モルおよびオキシカルボ
ン酸またはその塩0.002〜0.030モルを含有する土
質安定材組成物である。
本発明に用いるセメントは特に制限されない
が、一般に、普通ポルトランドセメント、早強あ
るいは中庸熱ポルトランドセメントなどの特殊セ
メント、高炉セメントあるいはフライアツシユセ
メントなどの混合セメントなどが挙げられそれら
も単独または組合せて使用することができる。
本発明の土質安定材組成物においては、水溶性
リン酸塩を一構成成分として配合することが後記
するオキシカルボン酸またはその塩のその組合せ
において良好な凝結遅延効果を有する土質安定材
組成物を得ると共に、該組成物に水を加えて得ら
れるスラリーの粘度を低く維持し、粘度との混合
性を良好とすることにより上記凝結遅延効果を安
定して発揮させるために極めて重要である。水溶
性リン酸塩としては水に対して0.5モル/以上
の溶解度を有するものが好適に使用される。具体
的には、リン酸−カリウムリン酸二カリウム、リ
ン酸三カリウム、リン酸−ナトリウム、リン酸二
ナトリウム、リン酸三ナトリウム等の正リン酸ア
ルカリ金属塩、リン酸−アンモニウム、リン酸二
アンモニウム、リン酸三アンモニウムの正リン酸
アンモニウム塩、酸性ピロリン酸カリウム、酸性
ピロリン酸ナトリウム等の酸性ピロリン酸塩、ト
リポリリン酸ナトリウム等のポリリン酸塩、トリ
メタリン酸カリウム、トリメタリン酸ナトリウム
等のメタリン酸塩等が挙げられ、特にリン酸−カ
リウムが推奨される。又、該リン酸塩は二種以上
配合しても凝結遅延性は何ら損うことはない。本
発明の土質安定材組成物においてはセメント100
重量部に対して水溶性リン酸塩0.004〜0.070モル
好ましくは0.010〜0.040モル配合することが望ま
しい。リン酸塩の配合量が上記した0.004モルに
満たない場合には、凝結遅延性が低下し、また
0.070モルを越えた場合には凝結時間が異常に長
くなると共に硬化強度が低下する傾向を示す。
次いで本発明の土質安定材組成物においてはオ
キシカルボン酸またはその塩を他の一構成成分と
して配合することも前記した水溶性リン酸塩との
相乗的な作用により良好な凝結遅延性を有すると
共に、スラリー化した際の粘度が低い土質安定材
組成物を得るために極めて重要である。
オキシカルボン酸としては、例えば洒石酸、ク
エン酸、リンゴ酸、グルコン酸などの酸、またそ
れらのナトリウム、カリウム等のアルカリ金属
塩、カルシウム塩などが挙げられる。そのうち、
リンゴ酸およびグルコン酸またはその塩、特にナ
トリウム塩が推奨される。オキシカルボン酸また
はそれらの塩の配合量はセメント100重量部に対
して、一般に0.002〜0.030モル好ましくは0.004〜
0.020モルである。即ちオキシカルボン酸または
その塩の配合量が上記範囲に満たない場合には、
セメントスラリーの粘度が上り、粘度との均一な
混合が妨げられ、安定的な凝結遅延効果が望めな
い。また前記範囲を越えた場合には凝結遅延時間
が極端に長くなるばかりか、硬化強度も不足す
る。又、セメントと水溶性リン酸塩単独とで、ス
ラリーを調製したものは、そのまま放置すれば、
1日以内で凝結してしまう為、翌日施工を行う
際、スラリータンク、配管等の中で固結して施工
に支障をきたすが、これにオキシカルボン酸また
はその塩が前記範囲以上添加されている本発明の
組成物はそのまま放置しても凝結は起らないとい
う保存安定性をも有する。
本発明の組成物は目的に応じて所定量の水と混
合してスラリー状として軟弱地盤の改良に供され
るが、該スラリーは軟弱地盤に注入後、充分な凝
結遅延効果を安定して発揮することができる。ま
た、その後速がかな硬化強度を発現することが可
能である。
本発明の組成物が上記した効果を発揮する作用
機構は明らかではないが、本発明者等は次のよう
に推定している。即ち、スラリー中のセメント粒
子から水和により生成する水酸化カルシウムが水
溶性リン酸塩及びオキシカルボン酸又はその塩と
夫々反応して不溶性化合物を生成し、これが該セ
メント粒子の表面を覆うが、その際、水溶性リン
酸塩の前記水酸化カルシウムとの反応性とオキシ
カルボン酸又はその塩の界面活性作用とが相乗的
に働き、該セメント粒子が前記不溶性化合物によ
つて均一に覆われ、更に、スラリーの粘度をも下
げる為、該スラリーと粘土との均一な混合が可能
となり、凝結開始時の部分的硬化もなく、安定し
た凝結遅延効果を発揮するものと推定している。
本発明の土質安定材組成物は水を添加してスラ
リー化した際、前記組成となつていれば、その調
整方法は特に制限されない。例えば、セメント、
リン酸塩、オキシカルボン酸またはその塩を配合
して組成物とし、これに水を添加する方法、リン
酸塩およびオキシカルボン酸またはその塩の水溶
液にセメントを添加して組成物とする方法などが
好適である。尚、本発明の土質安定材組成物に
は、他の凝結遅延剤など必要に応じて公知のセメ
ント添加剤を混合することも特に制限されない。
本発明の土質安定剤組成物は一般に水〜土質安
定剤組成物比を50〜150%のスラリーに調整され
て軟弱地盤の特に前記した連続的な施工に供さ
れ、例えば壁状など一体化した改良地盤を得るこ
とができる。
以下本発明について、実施例、比較例を挙げる
が本発明はこれらによつて何ら限定されるもので
ない。
尚、実施例、及び比較例において凝結時間の再
現性及び凝結開始時の硬化状態は以下の方法によ
つて測定した。また、測定値は平均値を示す。
Γ再現性;同一組成の試料を用いて、夫々5回毎
同じ方法によつて土を処理した後、凝結時間と
硬化強度を測定し、最低値を基準とする最高値
と最低値との差の割合が10%未満のものを良、
10%以上のものを不良として評価した。
Γ凝結開始時の硬化状態;一軸圧縮強度を行つた
後の供試体のうち凝結開始前後のものについて
指で部分的硬化の有無を判定した。
均一硬化のもの………〇
部分的硬化のあるもの………×
とする。
実施例 1
横浜大黒埠頭の海底より採取した自然含水比90
%の粘土100重量部に、セメントに対してリン酸
−カリウムとグルコン酸ナトリウムを表1に示す
配合割合で混合した土質安定材組成物10.7重量部
を水・土質安定材組成物比60%のセメントスラリ
ーとして注入し、一定時間撹拌混合して処理上の
凝結時間と一軸圧縮強度を測定した。また、セメ
ントスラリーの粘度、24時間放置後のスラリーの
状態及び処理土の凝結時間の再現性と凝結開始時
の硬化状態とも併せて測定した。それらの結果を
表1に示した。
なお、表1中のNo.1、2、4、11、12は比較例
に相当する。
The present invention relates to a soil stabilizer composition for soft ground,
Specifically, the present invention provides a soil stabilizer composition having stable setting retarding properties. BACKGROUND ART Ground improvement methods have been widely used in the past to mix soil stabilizers into soft ground to harden and strengthen it. In addition, in recent years, from the viewpoint of preserving the natural environment and preventing pollution, there has been a deep mixing method that improves soft ground such as seabeds and lakes by fixing and stabilizing it in its current location. In such construction methods, a mixing machine with stirring blades is generally inserted into the soft ground, and a soil stabilizing material in the form of slurry is injected from the tip of the shaft of the machine and mixed. It adheres to the ground layer and hardens to improve the ground. Furthermore, by carrying out the above-mentioned constructions adjacently and consecutively, an integrated improved ground in the form of a wall, lattice, block, etc. can be obtained by sequentially overlapping and joining. However, when forming an integrated improved ground through continuous construction as described above, it is necessary for the soil stabilizing material injected in the overlapped areas to be mixed well one after another and then hardened. There is a need for a soil stabilizing material that has sufficient setting retardation properties and then quickly develops hardening strength. In view of the above objectives, the present inventors have already developed cement,
We have proposed a composition containing lime and oxycarboxylic acid or its salt as constituent components, and a composition composed of cement, calcium dihydrogen phosphate, and oxycarboxylic acid or its salt, but we have developed an even better soil stabilizing material. We carried out intensive research on the subject.
As a result, a slurry prepared by adding water to a composition consisting of cement, a water-soluble phosphate, and an oxycarboxylic acid or its salt exhibits an extremely good setting retarding effect after being mixed into soft ground. Since the slurry viscosity is lower than that of plain,
The present invention was completed based on the discovery that it is easy to handle and has high workability, and that it can be mixed uniformly with clay, so it always exhibits a stable setting retardation effect. That is, the present invention is a soil stabilizer composition containing 0.004 to 0.070 mol of water-soluble phosphate and 0.002 to 0.030 mol of oxycarboxylic acid or its salt per 100 parts by weight of cement. The cement used in the present invention is not particularly limited, but generally includes ordinary Portland cement, special cement such as early strength or moderate heat Portland cement, mixed cement such as blast furnace cement or fly ash cement, and these may be used alone or in combination. can do. In the soil stabilizer composition of the present invention, the combination of the hydroxycarboxylic acid or its salt described later by incorporating a water-soluble phosphate as one of the constituent components can produce a soil stabilizer composition that has a good setting retarding effect. It is extremely important to maintain the viscosity of the slurry obtained by adding water to the composition at a low level and to improve the miscibility with the viscosity in order to stably exhibit the setting retarding effect. As the water-soluble phosphate, those having a solubility in water of 0.5 mol/or more are preferably used. Specifically, alkali metal salts of orthophosphate such as potassium phosphate dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, sodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, ammonium phosphate, dibasic phosphate, etc. Ammonium orthophosphate such as triammonium phosphate; acidic pyrophosphates such as potassium acidic pyrophosphate and sodium acidic pyrophosphate; polyphosphates such as sodium tripolyphosphate; metaphosphates such as potassium trimetaphosphate and sodium trimetaphosphate. Potassium phosphate is particularly recommended. Further, even if two or more of the phosphates are blended, the setting retardation property will not be impaired in any way. In the soil stabilizer composition of the present invention, cement 100
It is desirable to mix 0.004 to 0.070 mol, preferably 0.010 to 0.040 mol, of the water-soluble phosphate per part by weight. If the blended amount of phosphate is less than the above 0.004 mol, setting retardation will decrease and
When the amount exceeds 0.070 mol, the setting time tends to become abnormally long and the hardening strength tends to decrease. Next, in the soil stabilizer composition of the present invention, oxycarboxylic acid or its salt may be blended as another component, which has good setting retarding properties due to a synergistic effect with the water-soluble phosphate described above. , is extremely important in order to obtain a soil stabilizer composition that has a low viscosity when made into a slurry. Examples of the oxycarboxylic acid include acids such as acharitic acid, citric acid, malic acid, and gluconic acid, and their alkali metal salts such as sodium and potassium salts, and calcium salts. One of these days,
Malic acid and gluconic acid or their salts are recommended, especially the sodium salt. The amount of oxycarboxylic acid or salt thereof is generally 0.002 to 0.030 mol, preferably 0.004 to 0.004 mol, per 100 parts by weight of cement.
It is 0.020 mole. That is, if the amount of oxycarboxylic acid or its salt is less than the above range,
The viscosity of the cement slurry increases, preventing uniform mixing with the viscosity, and a stable setting retardation effect cannot be expected. Moreover, when the above range is exceeded, not only the setting delay time becomes extremely long, but also the curing strength becomes insufficient. In addition, if a slurry prepared with cement and water-soluble phosphate alone is left as is,
Because it solidifies within a day, it will solidify in the slurry tank, piping, etc. and cause problems during construction the next day. However, if oxycarboxylic acid or its salt is added above the above range, The composition of the present invention also has storage stability such that no caking occurs even if it is left as is. The composition of the present invention is mixed with a predetermined amount of water depending on the purpose and used in the form of a slurry to improve soft ground. After being poured into soft ground, the slurry stably exhibits a sufficient setting retarding effect. can do. Moreover, it is possible to develop rapid curing strength thereafter. Although the mechanism by which the composition of the present invention exerts the above effects is not clear, the present inventors estimate as follows. That is, calcium hydroxide produced by hydration from cement particles in the slurry reacts with a water-soluble phosphate and an oxycarboxylic acid or its salt to produce an insoluble compound, which covers the surface of the cement particles. At that time, the reactivity of the water-soluble phosphate with the calcium hydroxide and the surface active action of the oxycarboxylic acid or its salt act synergistically, and the cement particles are uniformly covered with the insoluble compound, Furthermore, since the viscosity of the slurry is lowered, it is possible to mix the slurry and clay uniformly, and it is estimated that there is no partial hardening at the start of setting, and a stable setting retardation effect is exhibited. The method for preparing the soil stabilizer composition of the present invention is not particularly limited as long as it has the above composition when water is added to form a slurry. For example, cement,
A method of blending a phosphate, an oxycarboxylic acid or a salt thereof to form a composition and adding water thereto, a method of adding cement to an aqueous solution of a phosphate and an oxycarboxylic acid or a salt thereof to form a composition, etc. is suitable. It should be noted that the soil stabilizer composition of the present invention may be mixed with other known cement additives, such as other setting retarders, if necessary, without any particular limitation. The soil stabilizer composition of the present invention is generally adjusted to a slurry with a water to soil stabilizer composition ratio of 50 to 150%, and is used for the above-mentioned continuous construction on soft ground, for example, in the form of an integrated wall. Improved ground can be obtained. EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, the reproducibility of setting time and the hardening state at the start of setting were measured by the following method. In addition, the measured values indicate average values. Γ reproducibility: Using a sample with the same composition, the soil is treated in the same manner every 5 times, and then the setting time and hardening strength are measured, and the difference between the highest value and the lowest value is calculated based on the lowest value. Those with a ratio of less than 10% are considered good.
Items of 10% or more were evaluated as defective. Cured state at the start of Γ setting: Of the specimens after uniaxial compressive strength testing, the presence or absence of partial hardening was judged with a finger before and after the start of setting. Uniformly cured...... Partially cured......× Example 1 Natural water content collected from the seabed of Yokohama Daikoku Pier: 90
To 100 parts by weight of clay, 10.7 parts by weight of a soil stabilizer composition prepared by mixing potassium phosphate and sodium gluconate with respect to cement in the proportions shown in Table 1 was added to 100 parts by weight of clay at a water/soil stabilizer composition ratio of 60%. It was injected as a cement slurry, stirred and mixed for a certain period of time, and the treatment setting time and unconfined compressive strength were measured. In addition, the viscosity of the cement slurry, the state of the slurry after being left for 24 hours, the reproducibility of the setting time of the treated soil, and the hardening state at the start of setting were also measured. The results are shown in Table 1. Note that Nos. 1, 2, 4, 11, and 12 in Table 1 correspond to comparative examples.
【表】【table】
【表】
×印… 〃 〃 〃 凝固。
実施例 2
横浜大黒埠頭の海底より採取した自然含水比90
%の粘土100重量部にセメントに対してリン酸塩
とオキシカルボン酸またはその塩を表2に示す割
合で混合した土質安定材組成物10.7重量部を使用
して実施例1と同じ方法で実験した。それらの結
果を表2に示した。[Table] × mark... 〃 〃 〃 Coagulation.
Example 2 Natural water content 90 collected from the seabed of Yokohama Daikoku Pier
The experiment was carried out in the same manner as in Example 1 using 10.7 parts by weight of a soil stabilizer composition prepared by mixing 100 parts by weight of clay with 10.7 parts by weight of phosphate and oxycarboxylic acid or its salt in the proportions shown in Table 2 based on cement. did. The results are shown in Table 2.
【表】【table】
Claims (1)
0.004〜0.070モル、およびオキシカルボン酸また
はその塩0.002〜0.030モルを含有する土質安定材
組成物。 2 セメントが普通ポルトランドセメント、早強
ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメ
ント、高炉セメントまたはフライアツシユセメン
トである特許請求の範囲第1項記載の土質安定材
組成物。 3 水溶性リン酸塩が正リン酸、ピロリン酸、ポ
リメタリン酸のアルカリ金属塩またはアンモニウ
ム塩である特許請求の範囲第1項記載の土質安定
材組成物。 4 オキシカルボン酸がリンゴ酸、酒石酸、クエ
ン酸またはグルコン酸である特許請求の範囲第1
項記載の土質安定材組成物。 5 オキシカルボン酸の塩がナトリウム塩である
特許請求の範囲第1項記載の土質安定材組成物。[Claims] 1. Water-soluble phosphate based on 100 parts by weight of cement.
A soil stabilizer composition containing 0.004 to 0.070 mol and 0.002 to 0.030 mol of an oxycarboxylic acid or its salt. 2. The soil stabilizer composition according to claim 1, wherein the cement is ordinary Portland cement, early strength Portland cement, moderate heat Portland cement, blast furnace cement, or fly ash cement. 3. The soil stabilizer composition according to claim 1, wherein the water-soluble phosphate is an alkali metal salt or ammonium salt of orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, or polymetaphosphoric acid. 4 Claim 1 in which the oxycarboxylic acid is malic acid, tartaric acid, citric acid or gluconic acid
Soil stabilizing material composition described in . 5. The soil stabilizer composition according to claim 1, wherein the oxycarboxylic acid salt is a sodium salt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16333383A JPS6055076A (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Soil stabilizer composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16333383A JPS6055076A (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Soil stabilizer composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055076A JPS6055076A (en) | 1985-03-29 |
| JPH0262158B2 true JPH0262158B2 (en) | 1990-12-25 |
Family
ID=15771862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16333383A Granted JPS6055076A (en) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | Soil stabilizer composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055076A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5263797A (en) * | 1992-12-29 | 1993-11-23 | Halliburton Energy Services | Soil-cement compositions and methods |
| JP5153976B2 (en) * | 2001-05-09 | 2013-02-27 | 電気化学工業株式会社 | Cement admixture for ground stabilization and aqueous cement admixture for ground stabilization |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP16333383A patent/JPS6055076A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6055076A (en) | 1985-03-29 |
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