(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥スラリーに粒子径１．０mm以下の骨材が配合され、その比重が１．３ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２４０mm以上に設定されたスラリーモルタル用の原液と、セメント等の固化剤とが混合されたモルタルであって、このモルタルの比重が１．５４ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上であり、養生固化後の熱抵抗値が１００℃・cm／Ｗ未満であることを特徴とする低熱抵抗型のスラリーモルタル。
【請求項２】
比重が１．４〜２．０ｇ／cm3 、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が３００〜５００mmに設計された汚泥スラリーからなるスラリーモルタル用の原液１m3と、セメント等の固化剤１００〜２５０kgとが配合されたスラリーモルタルであって、
このスラリーモルタルの比重が１．５４ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上であり、養生固化後の熱抵抗値が９０℃・cm／Ｗ未満であることを特徴とする低熱抵抗型のスラリーモルタル。
【請求項３】
汚泥スラリーに粒子径１．０mm以下であって汚泥スラリーより比重の高い骨材が配合され、その比重が１．３ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳＡ３１３）の値が２４０mm以上に設計されたことを特徴とするスラリーモルタル用の原液。
【請求項４】
汚泥スラリーに骨材として粒子径０．５mm以下の砂が配合され、その比重が１．４〜２．０ｇ／cm3 に設計されたことを特徴とする請求項３記載のスラリーモルタル用の原液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、低熱抵抗型のスラリーモルタル及びその原液の改良に関するものてある。
【０００２】
【従来の技術】
今日、送電線や通信線等のケーブルは、地中に埋設される場合が多い。これらのケーブルは、トンネルやヒューム管等の埋設管内に敷設した後、埋め戻し用のモルタルにより埋め戻される。より具体的には、ヒューム管内に多数の電線管が配位され、これら電線管内に送電線等のケーブルが挿通された状態で、電線管間の空間に、埋め戻し用のモルタルを充填して埋め戻すものである。その際、工事の能率化の観点から、１つの工事区間は長くなる傾向にあり、今日にあっては、１００ｍ程度の区間から、長ければ６００ｍの区間を一度に埋め戻すという工事も行われている。その方法は、工事区間の基端から先端に向けて、例えば５００ｍ、４００ｍ、３００ｍというように、内径約７５mmの長さの異なる複数のモルタル圧送管を配設して、モルタル圧送管の基端から埋め戻し用のモルタルをポンプで圧送することにより全区間を略均一に埋め戻すようにするものである。そのため、長距離を圧送でき、圧送先で均一に広がるように、埋め戻し用のモルタルには適度の流動性が求められる。
【０００３】
他方、埋め戻し用のモルタルにあっては、ケーブル特に送電線の場合には、送電効率の観点から、埋め戻したモルタルの熱抵抗値を低くすることが望まれる。この熱抵抗値は、モルタルの比重が高くなるに従って低下する傾向にある。そのため、セメントと、骨材としての砂と、水とを配合して混練した最も一般的なモルタルの場合、骨材の量を多くして高比重にすることが考えられるが、高比重にして熱抵抗の低減化の要求に答えようとすると、流動性が低下してしまう。流動性が低下すると、長距離の圧送が困難であると共に、埋め戻しが完全に行うことができず、大きな空間が残ってしまうという問題が発生する。
【０００４】
また、この種の埋め戻しの原材料として、トンネル掘削等で排出される汚泥スラリーを活用することにより、資源の有効活用を推進する提案がなされている（特開平１１−２８５６９７）。この提案は、汚泥スラリーに精製土類（ベントナイト）、水、増粘剤（ナトリウムカルボキシメチルセルローズ）、解膠剤からなる群の少なくとも一種を配合して、その比重が１．０９０〜１．１４５ｇ／cm3 、粘性がフアンネル粘性で２０．５〜２６．０秒となるように調整したスラリー原液と、セメントとを混合したスラリーモルタルを提供するものである。
ところが、原液の比重が１．０９０〜１．１４５ｇ／cm3 であると、前述の熱抵抗値は１３０℃・cm／Ｗを越えてしまい、到底、熱抵抗値の低減化の要求には答えることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、送電線等のケーブルを埋め戻すためのモルタルにあっては、適度な流動性と熱抵抗値の低減化という、両立困難な要求を満たす必要があるが、このような要求を満足させるモルタルは、未だ開発されていないのが現状である。そこで、本願発明は、適度な流動性と熱抵抗値の低減化の両立を可能とした、低熱抵抗型のスラリーモルタル及びその原液を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、上記の課題を解決するために、資源の有効活用の観点から有利な汚泥スラリーの利用を出発点として、これを主原料として利用したモルタルの改良を試みた。具体的には、汚泥スラリーより比重の高い砂等を配合することによって、高比重化、熱抵抗値の低減化を試みたが、通常の砂にあっては、前述のように、流動性が低下してしまうという課題を解決し得なかった。そこで、鋭意研究の結果、汚泥スラリーに微粒子状にした骨材を配合することにより、高比重化、熱抵抗値の低減化を図ることができると同時に、流動性の低下を防ぐことができることを知見し、この知見に基づき本願発明を完成するに到ったものである。
【０００７】
本願の請求項１の発明は、汚泥スラリーに粒子径１．０mm以下の骨材が配合され、その比重が１．３ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２４０mm以上に設定されたスラリーモルタル用の原液と、セメント等の固化剤とが混合されたモルタルであって、このモルタルの比重が１．５４ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上であり、養生固化後の熱抵抗値が１００℃・cm／Ｗ未満であることを特徴とする低熱抵抗型のスラリーモルタルを提供することにより、上記の課題を解決する。
尚、養生固化後の熱抵抗値とは、流し込み後、２８日の養生期間を経たスラリーモルタルの熱抵抗値を意味する。
本願の請求項２の発明は、比重が１．４〜２．０ｇ／cm3 、フロー試験（ＪＨＳＡ３１３）の値が３００〜５００mmに設計された汚泥スラリーからなるスラリーモルタル用の原液１m3と、セメント等の固化剤１００〜２５０kgとが配合されたスラリーモルタルであって、スラリーモルタルの比重が１．５４ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上であり、養生固化後の熱抵抗値が９０℃・cm／Ｗ未満であることを特徴とする低熱抵抗型のスラリーモルタルを提供することにより、上記の課題を解決する。
本願の請求項３の発明は、汚泥スラリーに粒子径１．０mm以下であって汚泥スラリーより比重の高い骨材が配合され、その比重が１．３ｇ／cm3 以上、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２４０mm以上に設計されたことを特徴とするスラリーモルタル用の原液を提供することにより、上記の課題を解決する。
本願の請求項４の発明は、請求項３の発明に係るスラリーモルタル用の原液にあって、汚泥スラリーに骨材として粒子径０．５mm以下の砂が配合され、その比重が１．４〜２．０ｇ／cm3 に設計されたことを特徴とするものを提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
汚泥スラリーは、掘削現場等から排出され、その比重や流動性は様々なものであるが、これを用いて低熱抵抗型のスラリーモルタルを製造するには、適当な値に設計されたスラリーモルタル用の原液を製造する。
まず、スラリーモルタルの熱抵抗は、モルタルの比重と相関関係があると考えられ、低熱抵抗型のスラリーモルタルを得るためには、スラリーモルタル用の原液の比重を、１．３ｇ／cm3 以上、より好ましくは、１．４〜２．０ｇ／cm3 とする。この比重が、低すぎると目的の低熱抵抗型のスラリーモルタルを得ることができない。他方、比重が高すぎると、得られるスラリーモルタルの流動性が低下し、埋め戻し作業が完全に行うことができなくなる。
この、埋め戻し作業に望まれる流動性を得るには、スラリーモルタル用の原液の流動性を、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２４０mm以上、より好ましくは、３００〜５００mmに設計する。流動性（フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値）が小さいと、長距離の圧送が困難となったり、埋め戻しに際してスラリーモルタルが全域に行き渡らないおそれが生ずる。逆に、流動性の上限については制限する必要はないが、流動性が高くなると比重が低下するおそれがあり、この観点からすると５００mm以下が適当である。
【０００９】
汚泥スラリーは、建設汚泥として発生するもので、排出される掘削現場の条件等によってその条件は一様ではないが、上記の目的の比重よりも小さい場合が多い。そのため、骨材を配合して、その比重を高める必要がある。その際、通常の砂等の骨材を配合した場合には、比重を高くすることができるものの、流動性が低下してしまう。そこで、本願発明にあっては、粒子径１．０mm以下、より好ましくは粒子径０．５mm以下の骨材を配合するものである。
骨材の種類は、汚泥スラリーより比重が高く、上記の粒子径の条件に適合するものであれば種々変更して実施し得るが、最も望ましくは、砂であって、その粒子が上記の条件に合致するように、比較的均一なものを用いる。特に、汚泥スラリーから１．０mm以下、望ましくは０．５mm以下の粒子径の砂を濾し取って、この砂を骨材として用いることにより、資源のリサイクルの観点からも有利である。尚、骨材には、砂以外の粒子が混入しているものであってもよい。他の骨材としては、セラミックの粉砕物、ベントナイトを例示することができ、さらに、フライアッシュ、焼却灰等を添加することもできる。
尚、望ましくは、比重１．０５〜１．２５ｇ／cm3 （より望ましくは１．１〜１．２ｇ／cm3 ）の汚泥スラリーを用いれば、これに、比重２以上で粒子径０．５mm以下の砂を配合することによって、比重１．４〜２．０ｇ／cm3 フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２４０mm以上、望ましくは３００〜５００mmとしたスラリーモルタル用の原液を得ることができる。
【００１０】
逆に、汚泥スラリーの比重が大きく、或いは、流動性が小さくなり過ぎた場合には、水を添加することもできる。そして、得られた原液の流動性を微調整したい場合には、ナトリウムカルボキシメチルセルローズ等の増粘剤を添加したり、逆に解膠剤（例えば、商標ブルック等の帯電効果により粒子を反発させて分散させる解膠剤）を添加して流動性を高めたりしてもよい。
【００１１】
上記のように設計されたスラリーモルタル用の原液を、セメント等の固化剤と混練して、スラリーモルタルを完成させる。
セメントは、ポルトランドセメント、高炉セメント等を使用することができ、さらに必要に応じて、流動化剤等の助剤を添加してもよい。
【００１２】
このスラリーモルタル用の原液とセメント等の固化剤との配合量は、スラリーモルタルの原液１m3に対して、セメント等の固化剤を１００〜２５０kgの割合で配合することが望ましい。
得られたスラリーモルタルの流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上、より好ましくは２４０mm以上とする。上限を、特に制限する必要はないが、骨材を上記の砂とした場合には、６００mm程度が限度であると考えられる。フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９０mm以上であると、１００ｍ程度の区間の埋め戻しには充分に対応でき、２４０mm以上であると５００ｍ以外の区間の埋め戻しにも対応できるものである。
また、スラリーモルタルの比重は１．５４ｇ／cm3 以上とし、このスラリーモルタルの養生固化後の熱抵抗値を、１００℃・cm／Ｗ未満とする。より望ましくは、９６℃・cm／Ｗ未満、さらに望ましくは９０℃・cm／Ｗ未満とする。このように、低い熱抵抗値を実現することによって、埋め戻された送電線の送電効率の低下を防止することができるものである。
【００１３】
【実施例】
以下、本願発明の理解を高めるために、その実施例と比較例とを示すが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
【００１４】
実施例１
比重１．２２ｇ／cm3 、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が５８０mmの汚泥スラリーに、比重２．１３、粒子径０．５mm以下の砂を配合して、比重１．５０ｇ／cm3 のスラリーモルタル用の原液を得た。この原液の流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が４４０mmであった。
この原液１m3にポルトランドセメント２００kgを配合して、モルタル用ミキサーで混練して、比重１．５８ｇ／cm3 のスラリーモルタルを得た。このスラリーモルタルの流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２７５mmであった。
【００１５】
実施例２
比重１．２２ｇ／cm3 、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が５８０mmの汚泥スラリーに、比重２．１３、粒子径０．５mm以下の砂を配合して、比重１．６５ｇ／cm3 のスラリーモルタル用の原液を得た。この原液の流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が３４０mmであった。
この原液１m3にポルトランドセメント２００kgを配合して、モルタル用ミキサーで混練して、比重１．８９ｇ／cm3 のスラリーモルタルを得た。このスラリーモルタルの流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が１９５mmであった。
【００１６】
比較例１
比重１．２２ｇ／cm3 、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が５８０mmの汚泥スラリーをスラリーモルタル用の原液とし、この原液１m3にポルトランドセメント２００kgを配合し、モルタル用ミキサーで混練して、比重１．３７ｇ／cm3 のスラリーモルタルを得た。このスラリーモルタルの流動性は、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が３００mmであった。
【００１７】
熱抵抗値の試験
実施例１及び２並びに比較例１のスラリーモルタルについて、熱抵抗値の試験を行った。
【００１８】
（１）供試体作成
実施例１及び２並びに比較例１のスラリーモルタルを、内寸２６cm×２６cm×７．５cmの型枠に流し込み静置し、養生した。養生条件は、２０℃恒温室密封養生とし、静置後３日で上面を均した。養生期間は２８日とした。
【００１９】
（２）熱抵抗値の測定
（ａ）理論
供試体の上面側の雰囲気を室温（２０℃）、下面側の雰囲気を高温（５０℃）に保ち、下面（ｔ２）と上面（ｔ１）の温度差（ｔ）および下面から上面への熱流量（Ｑ）を測定することにより、熱伝導率（Ｋ）を求めた。熱抵抗値は熱伝導率の逆数（１／Ｋ）で求められる。
Ｋ＝Ｑ／（ｔ／ｈ）
Ｋ：熱伝導率（Ｗ／℃・cm）
Ｑ：熱流量（Ｗ／ｍ2 ）
ｔ：上面と下面の温度差（℃）  ｔ＝ｔ２―ｔ１
ｈ：上面と下面の距離（供試体厚さ）  ｈ＝０．０７５ｍ
（ｂ）使用機器
加熱装置：高温蒸気養生槽（設定温度５５℃）
上、下面温度の測定：上面は試験前に熱伝対を設置、下面は供試体作成前に型枠内底盤部に設置した熱伝対を介して、測定器（ＴＤＳ−３０３；東京測器研究所）にて測定した。
熱流量の測定：熱流計（ＨＦＭ−１１５；京都電子工業）にて測定した。
（ｃ）試験手順
１）流し込み静置後２８日経過した時点で、試験を行った。試験前日に、各供試体を蒸気養生槽中に設置し加熱を行った。
２）上、下面温度が定常値を示すまで放置し、定常になったことを確認後、試験を開始した。
３）熱流計センサーを供試体の上面に設置し、熱流計が安定するまでの１０分間程度放置した。
４）１回の測定につき１分間の間隔でデータを記録した。
５）各供試体につき３個（各配合につき９回）データを記録した。
（３）試験結果
試験結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0003696491.tif 000002
【００２１】
上記の試験結果から明らかなように、比較例１にあっては、そのスラリーモルタル並びに原液の比重が何れも小さく、熱抵抗値についても、１００℃・cm／Ｗを大きく上回るものであったのに対して、実施例１及び２にあっては、熱抵抗値が約８０℃・cm／Ｗ前後の値を示すものが得られたものである。しかも、この実施例１及び２の流動性は、前述のように、フロー試験（ＪＨＳ  Ａ３１３）の値が２７５mm、１９５mmであり、ケーシングの埋め戻し用のスラリーモルタルとして使用し得るものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上、本願の請求項１及び２の発明にあっては、資源の有効活用に有利な汚泥スラリーを用いたスラリーモルタルにあって、適度な流動性と熱抵抗値の低減化という、両立困難な課題を解決すことができ、ケーブル埋め戻し用として最適な低熱抵抗型のスラリーモルタルを提供することができたものである。
また、本願の請求項３及び４の発明にあっては、上記のケーブル埋め戻し用として最適な低熱抵抗型のスラリーモルタルを容易に製造することのできるスラリーモルタル用の原液を提供することができたものである。
特に、汚泥スラリーから得た砂を１．０mm以下、望ましくは０．５mm以下の粒子径の粒度に調整して用いることにより、原液の全成分を建設現場等から排出される汚泥スラリーから得ることができ、資源のリサイクルを図ることができるものである。