(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと石炭灰との総重量に対して、５〜２０重量部のセメントと９５〜８０重量部の石炭灰と、最適含水比程度の水粉体比の水とを含む材料からなる混練物で構造物を構築するための打設工法であって、
それぞれ所定量が計量されたセメントと石炭灰とを、最適含水比程度の水粉体比の水と練り混ぜて混練物を生成する混練工程と、該混練工程で生成された混練物を搬送手段によって前記構造物の構築現場あるいはその近傍まで搬送する搬送工程と、搬送された前記混練物に振動を加えて流動状態にする加振工程と、該加振工程で流動状態にされた流状混練物を、前記構築現場の所定箇所に打設する打設工程とを含む混練物の打設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメントと、多量の石炭灰と、最適含水比程度の水粉体比の水とを含む材料からなる混練物で構造物を構築するための打設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭火力発電により発生する石炭灰は、その一部がセメント原料またはコンクリート用混和材等の用途で利用されているものの、ほとんどは埋立て処分されており、環境保護や資源活用の観点からも利用拡大が求められている。したがって、このような要望を満たすため、多量の石炭灰を用いて、これにセメント、硬化促進剤および多量の水を加え、従来のコンクリートやモルタルのような流動状態の混練物を生成し、この混練物を施工現場の所定箇所に流し込んで打設する工法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように材料をミキサーで練り混ぜて混練物を生成し、コンクリートやモルタルのような流動状態にした場合、混練物がミキサー内に付着して材料の無駄が生じると共に、ミキサー内の掃除に手間が掛かるという問題点がある。また流動状態の混練物をミキサー車等の搬送手段によって施工現場まで搬送した場合にも、同様な問題点を生じる。
【０００４】
本発明は上記従来技術の問題点に着目し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、多量の石炭灰を含む混練物を施工箇所に打設するまでの工程において、該混練物がミキサー車等の搬送手段やミキサー等の材料混練手段に付着するのを防止することができる混練物の打設工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、セメントと石炭灰との総重量に対して、５〜２０重量部のセメントと、９５〜８０重量部の石炭灰と、最適含水比程度の水粉体比の水とを含む材料からなる混練物で構造物を構築するための打設工法であって、それぞれ所定量が計量されたセメントと石炭灰とを、最適含水比程度の水粉体比の水と練り混ぜて混練物を生成する混練工程と、該混練工程で生成された混練物を搬送手段によって前記構造物の構築現場あるいはその近傍まで搬送する搬送工程と、搬送された前記混練物に振動を加えて流動状態にする加振工程と、該加振工程で流動状態にされた流状混練物を、前記構築現場の所定箇所に打設する打設工程とを含む混練物の打設工法が提供される。
【０００６】
本発明において、最適含水比とは、JIS A 1210-1979の突き固めによる土の締固め試験方法に規定されている値であって、最大乾燥密度が得られる含水比をいい、混練物が振動締め固めにより流動状態に変化する限界の水粉体比とほぼ一致するものである。また最適含水比程度とは、概ね、最適含水比以上で（最適含水比＋５％）以下の範囲におさまる程度である。さらに、水粉体比とはセメント及び石炭灰の粉体に対する水の重量比をいい、｛(水の重量)／(セメント重量＋石炭灰重量)×１００｝の式から求めることができる。
【０００７】
本発明の混練工程において、セメントと石炭灰との重量比は、石炭灰の品質に応じて変更するものの、概ね石炭灰の９５〜８０重量部に対して、セメントを５〜２０重量部混ぜ合わせる。すなわち、混練物が硬化した時の圧縮強度は、石炭灰の品質によって異なり、所要の圧縮強度を得るためにはセメントの重量比を増加させなければならない場合もあり、したがって、セメントと石炭灰との総重量に対して、セメントを概ね重量比５〜２０％の範囲で増減させる調整を行う。
【０００８】
本発明では、前記混練工程を２工程から構成しても良い。すなわち、最初に、それぞれ所定量が計量されたセメントと石炭灰とを練り混ぜる空練り工程を行い、次いで、空練りされたセメントと石炭灰との粉体に対し、最適含水比程度の水粉体比の水を練り混ぜて混練物を生成する水粉体混練工程を行い、これら空練り工程と水粉体混練工程との二工程から前記混練工程を構成することもできる。
【０００９】
本発明の加振工程では、搬送された前記混練物が流動状態になる程度の振動数、振幅および振動時間で加振すれば良く、例えば、振動数ほぼ３０００〜５０００rpm程度、振幅ほぼ０.５〜２.０mm程度の振動を概ね２〜１０分間程度加えれば良い。
【００１０】
かようにセメントと、多量の石炭灰と、最適含水比程度の水粉体比の水との材料、又はこれらに硬化促進剤を加えた材料を混ぜ合わせて練り上げた場合、混練物は単に湿り気のある粉体の状態になるだけであるが、この混練物に振動を加えた後には、流動状態に変化して締め固めが可能となる。したがって、振動を加える前の混練物は、これを搬送する手段（例えば、ダンプカーまたはベルトコンベア等）にほとんど付着しないため、その取扱いが簡単で、材料の無駄を防ぎ、搬送手段の掃除の手間を省くことが可能である。
ここで、コンクリートに関して、振動により流動性が増大することは従来よく知られており、振動装置は、コンクリートの締め固めに標準的に利用されている。しかしながら、練上げ後のコンクリートは振動前の状態でも流動状態であり、振動によってセメントペーストの粘性が低下して流動性が増しているにすぎない。これに対し、本発明の打設工法においては、振動の作用によって、湿り気のある粉体状の混練物が流動状態に変化し、振動停止後も流動状態が持続され、これにより、施工中の構造物の所定箇所に打設された混練物は、打設箇所の隅々にまで行き渡らせることが可能になった。
【００１１】
なお、本発明の混練物の打設工法は、粘性土、砂質土、普通コンクリートなどを締め固めて構造物やその基礎を構築する場合に適用することができて、そのような構造物としては、例えば、ダムのコア材、道路の路盤材、構造物のべた基礎材または人工岩盤等がある。
【００１２】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の混練物の打設工法における各工程を説明するための簡略図である。
【００１３】
本発明の混練物の打設工法では、所定重量の石炭灰を計量して石炭灰サイロ１１からミキサー１５に供給すると共に、所定重量のセメントを計量してセメントサイロ１２からミキサー１５に供給し、ここで、これらセメントと石炭灰との粉体材料を練り混ぜて均質にする。そして、均質化された粉体材料に、概ね最適含水比以上で（最適含水比＋５％）以下の範囲におさまる程度の海水又は水を計量して貯水槽１３からミキサー１５に供給し、ここで、前記粉体材料と練り混ぜて混練物を生成する。ここで、この混練物はただ単に湿り気のある粉体の状態になるだけであり、混合装置やその他の容器等には付着しない状態であって、ミキサーにより混合された従来の流動状態のコンクリートとは全く異なる状態にある。
【００１４】
次に、湿り気のある粉体状態の混練物３０を、ミキサー１５から搬送手段としてのダンプカー１６に積載し、このダンプカー１６で構造物３５の構築現場あるいはその近傍まで搬送してストックヤード２５に降ろし、さらに、ここからバックフォー（図示せず）またはベルトコンベア（図示せず）を用いて搬送し、混練物３０をホッパー１８内に投入する。上記ミキサー１５からホッパー１８までの搬送工程においても、混練物３０は湿り気のある粉体状態のまま搬送されるため、該工程で使用される搬送装置には混練物３０がほとんど付着せず、従来のコンクリート用搬送装置と比較すると、搬送装置の掃除は格段に容易に行うことができる。
【００１５】
以上搬送工程に次いで、混練物３０に振動を加える工程、すなわち加振工程を行う。この加振工程では、混練物３０の投入されたホッパー１８の下部に予め起振機１９を配置しておくか、あるいはホッパー１８自体に起振機１９を設けておき、この起振機１９を稼働して振動数ほぼ３０００〜５０００rpm程度、振幅ほぼ０.５〜２.０mm程度の振動を概ね２〜１０分間程度、ホッパー１８に伝達する。この振動により、湿り気のある粉体状態の混練物３０はホッパー１８内部で流動状態に変化する。かように混練物３０が流動状態に変化したら、ホッパー１８をクレーン１７等により吊り上げて打設箇所まで移動し、構造物３５の所定箇所でホッパー１８を開放して流動状態の混練物を打設する。この時、打設された混練物は打設箇所で流れて広がり、さらに、ブルドーザー（図示せず）あるいは転圧ローラー（図示せず）で敷き均された後に硬化して構築物を構成する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の混練物の打設工法では、所定量に計量されたセメントと石炭灰とが、最適含水比程度の水粉体比の水と練り混ぜられて混練物が生成され、該混練物が搬送手段により構造物の構築現場あるいはその近傍まで搬送され、搬送された混練物が流動状態になるまで振動が加えられ、流動状態にされた流状混練物を構築現場の所定箇所に打設する。かように練り混ぜられただけのセメント、石炭灰および最適含水比程度の水粉体比の水を含む混練物は、ただ単に湿り気のある粉体の状態になるだけであって、この状態の混練物は搬送手段や練り混ぜ手段にほとんど付着しない。したがって、搬送手段や練り混ぜ手段の掃除が容易であり、さらに、これら手段に混練物が付着して材料が無駄になるといったことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混練物の打設工法における各工程を説明するための簡略図である。
【符号の説明】
１１  石炭灰サイロ
１２  セメントサイロ
１３  蓄水槽
１５  ミキサー（混合手段）
１６  ダンプカー（搬送手段）
１８  ホッパー
１９  起振機
２０  構造物の構築現場
３０  混練物
【図１】
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