(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土とセメントと水とを混合した後に硬化するソイルセメントの強度を調整するソイルセメントの強度調整方法であって、
前記土の土質を設定するとともにその土質のソイルセメント強度に対する水セメント比の関係を示した水セメント比関数を設定し、その設定土質の土を混合するソイルセメントの所定強度に対する前記セメントと前記水の割合を前記水セメント比関数によって求め、求めた割合に対する水の量を測定した前記土の水分量から差し引き、差し引いた水の量を混合することを特徴とするソイルセメントの強度調整方法。
【請求項２】
前記土には土の水分量を調整する水分調整物質が混ぜられることを特徴とする請求項１に記載のソイルセメントの強度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土とセメントとに水を混合して硬化させるソイルセメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ソイルセメントは、例えば建物用コンクリート基礎の下層に施工する下層基礎の基礎材として用いられていることが知られている。このソイルセメントの原材料は、基礎穴を掘った残土とセメントと水とからなり、ソイルセメントによる下層基礎の施工には、残土の土質と下層基礎の強度にて、残土とセメントと水との混合割合が決められ、この混合割合の残土とセメントと水とを混合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建物の建設場所は、関東ローム層の黒土や赤土の平地、海や水田等を埋め立てた泥土の埋め立て地、砂混じりの海岸縁の土地と様々であり、建設現場の土地の土質と強度にて残土とセメントと水との混合割合により混合して施工すると、残土に含まれる水分量によって合計水分量が異なることにより、硬化したソイルセメントの強度が建設場所によって変動しまうとの問題があった。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、混合する水の量を土の水分量に応じて調整し、ソイルセメントが所定強度となるソイルセメントの強度調整方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明の請求項１は、土とセメントと水とを混合した後に硬化するソイルセメントの強度を調整するソイルセメントの強度調整方法であって、前記土の土質を設定するとともにその土質のソイルセメント強度に対する水セメント比の関係を示した水セメント比関数を設定し、その設定土質の土を混合するソイルセメントの所定強度に対する前記セメントと前記水の割合を前記水セメント比関数によって求め、求めた割合に対する水の量を測定した前記土の水分量から差し引き、差し引いた水の量を混合することを特徴としている。
【０００６】
このように構成された請求項１に記載のものでは、ソイルセメントの所定強度に対するセメントと水との割合が求められ、求められた割合に対する水の量が測定した混合する土の水分量から差し引れ、差し引かれた水の量が土とセメントと混合されるので、混合する土の水分量によって合計水分量が調整され、ソイルセメントの強度が所定強度に調整できる。
【０００７】
請求項２は、前記土には土の水分量を調整する水分調整物質が混ぜられることを特徴としている。このように構成された請求項２に記載のものでは、混合する土に土の水分量を調整する物質が混ぜられるので、混合する土の水分量の多過ぎを水分調整物質によって調整されることにより、合計水分量の調整ができ、ソイルセメントの強度が所定強度に調整できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
【０００９】
図１において、１は土とセメントとに水を混合する混合量計測装置で、２は混合量計測装置１の設定部、３は表示部、４は演算制御部、５は混合する土の水分量を測定する水分量測定器である。
【００１０】
設定部２は、使用する建設現場の土の土質を設定する土質設定器６と、土とセメントと水との所定混合量値を設定する混合材量設定器７と、ソイルセメントの所定強度値を設定する強度設定器８とを備えている。この各設定器の設定値が演算制御部４に読み込まれるようになっている。
【００１１】
また、演算制御部４は、制御部９と演算部１０と、一時記憶メモリ１１と、関数メモリ１２とから構成されている。
【００１２】
制御部９は、外部からの信号の読み込み、演算データ等の演算部１０への入力、演算部１０による演算、演算結果の表示部３への表示等を制御する。演算部１０は、制御部９の指令によって入力の演算データ等を用い、実行プログラムに基づいて演算する。一時記憶メモリ１１は、制御部９の指令によって外部から読み込まれる信号値データや演算部１０の演算結果を一時的に記憶する。
【００１３】
また、関数メモリ１２は、関東ローム層の黒土、赤土および泥土等による土とセメントと水との土質混合比の関数を格納しているとともに、図２乃至図５に示す各土質によるソイルセメント強度に対する水セメント比の水セメント比関数を格納している。この土質混合比の関数は、代表的な土質を実験的に施工した土とセメントと水との混合比データや過去の施工データから求められる。また、水セメント比関数は、代表的な土質を用い、必要なソイルセメント強度範囲の水セメント比を実験施工し、この実験施工での水セメント比から求める。
【００１４】
水分量測定器５は、建設現場の混合する土の水分量を測定し、測定結果が演算制御部４に読み込れるようになっている。
【００１５】
このように構成された混合量計測装置１の機能を説明する。
【００１６】
〔土とセメントと水との混合比演算〕
土質設定器６では、混合する土質が設定され、制御部９は、土質設定器６の設定した土質信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００１７】
制御部９は、関数メモリ１２から土質の土とセメントと水との混合比の関数を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１から記憶した土質信号を演算部１０に読み込ませる。そして、制御部９は、土質の土とセメントと水との混合比を演算部１０に演算させる。
【００１８】
演算部１０は、読み込んだ土質の混合比の関数から設定土質に対する土とセメントと水との混合比を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した土とセメントと水との混合比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００１９】
〔所定強度の水セメント比演算〕
強度設定器８では、ソイルセメントの所定強度が設定され、制御部９は、設定された強度信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００２０】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶の土質信号を確認し、関数メモリ１２から該当土質の強度に対応する水セメント比の関数を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した設定強度を演算部１０に読み込ませる。制御部９は、該当土質の設定強度に対する水セメント比（割合）を演算部１０に演算させる。
【００２１】
演算部１０は、読み込んだ強度に対応する水セメント比の関数から設定された強度に対する水セメント比を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した水セメント比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００２２】
〔所定強度の土とセメントと水演算〕
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土とセメントと水との混合比を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した水セメント比を演算部１０に読み込ませる。制御部９は、設定強度に対する土とセメントと水との混合比を演算部１０に演算させる。
【００２３】
演算部１０は、読み込んだ水セメント比に対する土とセメントと水との混合比を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した設定強度に対応する土とセメントと水との混合比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００２４】
〔土と水とセメントの混合量演算〕
混合材量設定器７では、土とセメントと水との所定総混合量が設定され、制御部９は、設定された総混合量信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００２５】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した総混合量信号を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した設定強度に対応する土と水とセメントとの混合比とを演算部１０に読み込ませる。制御部９は、総混合量から設定強度に対応する土と水とセメントの混合量を演算部１０に演算させる。
【００２６】
演算部１０は、読み込んだ設定強度に対応する土と水とセメントとの混合比から総混合量における所定強度の土と水とセメントとの混合量を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した土と水とセメントの混合量を一時記憶メモリ１１に記憶するとともに、表示部３に表示する。
【００２７】
〔混合土の水分量演算〕
水分量測定器５では、土の水分量が測定され、制御部９は、測定された土の水分値信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００２８】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土の水分量を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した土と水とセメントの混合量とを演算部１０に読み込ませる。制御部９は、混合土の水分量を演算部１０に演算させる。
【００２９】
演算部１０は、読み込んだ土の混合量と土の水分量とから混合土の全体水分量を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した土の全体水分量を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３０】
〔水の混合量演算〕
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土の全体水分量を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した土と水とセメントの混合量とを演算部１０に読み込ませる。制御部９は、混合水の水量を演算部１０に演算させる。
【００３１】
演算部１０は、読み込んだ水の混合量から土の全体水分量を減算して混合する水の混合量を演算する。そして、制御部９は、演算部１０の演算した水の混合量を一時記憶メモリ１１に記憶するとともに、表示部３に表示する。
【００３２】
次に、本発明に係わるソイルセメントの強度調整方法を図６に基づいて説明する。
【００３３】
利用者が混合量計測装置１を建設現場に持参し、建設現場の混合する土の土質を設定部２の土質設定器６で設定すると、制御部９が設定された土質信号を一時記憶メモリ１１に記憶させる。
【００３４】
制御部９は、関数メモリ１２から土質の土とセメントと水との混合比の関数を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１から記憶した土質信号を演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだ土質の混合比の関数から設定土質に対する土とセメントと水との混合比を演算する（Ｓ１）。制御部９が演算部１０の演算した土とセメントと水との混合比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３５】
続いて、利用者が設定部２の強度設定器８でソイルセメントの所定強度を設定すると、制御部９が設定された強度信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３６】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶の土質信号を確認し、関数メモリ１２から該当土質の水セメント比の関数を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した強度信号を演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだソイルセメントの強度に対する水セメント比（割合）を演算する（Ｓ２）。制御部９が演算部１０の演算した水セメント比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３７】
また、制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土とセメントと水との混合比を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した水セメント比を演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだ水セメント比に対する土とセメントと水との混合比を演算する（Ｓ３）。制御部９が演算部１０の演算した設定強度に対応する土とセメントと水との混合比を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３８】
次に、利用者がミキサー容量から設定部２の混合材量設定器７で土とセメントと水との所定総混合量を設定すると、制御部９が設定された総混合量信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００３９】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した総混合量信号を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した設定強度に対応する土と水とセメントとの混合比とを演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだ設定強度に対応する土と水とセメントとの混合比から総混合量における土と水とセメントとの混合量を演算する（Ｓ４）。
【００４０】
そして、制御部９が演算部１０の演算した土と水とセメントの混合量を一時記憶メモリ１１に記憶するとともに、表示部３に土と水とセメントの混合量を表示する。
【００４１】
利用者は、表示部３に表示された土と水とセメントの混合量を確認するとともに、土とセメントの混合量をメモする。
【００４２】
また、利用者が水分量測定器５で混合する土の水分量を測定すると、制御部９が測定された土の水分値信号を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００４３】
制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土の水分量を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した土と水とセメントの混合量とを演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだ土の混合量と土の水分量とから混合土の全体水分量を演算する（Ｓ５）。
【００４４】
そして、制御部９が演算部１０の演算した土の全体水分量を一時記憶メモリ１１に記憶する。
【００４５】
次に、制御部９は、一時記憶メモリ１１に記憶した土の全体水分量を演算部１０に読み込ませるとともに、一時記憶メモリ１１に記憶した土と水とセメントの混合量とを演算部１０に読み込ませる。そして、演算部１０は、読み込んだ水の混合量から土の全体水分量を減算して混合する水の混合量を演算する（Ｓ６）。
そして、制御部９が演算部１０の演算した水の混合量を一時記憶メモリ１１に記憶するとともに、表示部３に表示する。利用者は、表示部３に表示された水の混合量を確認し、水の混合量をメモする。
【００４６】
その後、利用者は、メモした混合量に見合った土とセメントと水とをミキサーに入れ、土とセメントと水とを混合する（Ｓ７）。混合されたソイルセメントの原材料を基礎穴等に施工する（Ｓ８）。
【００４７】
このように、建設現場の土の水分量が異なっても、この土の水分量を加味して混合する水の混合量が調整されるので、ソイルセメントの所定強度に対する適正な水の量が混合され、ソイルセメントの強度が損なわれることがない。
【００４８】
上述の実施の形態では、混合する土の全体水分量が水の混合量より少ないときの調整方法であるが、海や水田等の埋め立て地の泥土は、水分量が多く含まれ、混合泥土の全体水分量が水の混合量より多くなる際には、吸湿性の軽量骨材等を混合泥土に混ぜても良い。
【００４９】
このことにより、混合する泥土の水分量を調整して合計水分量の調整ができるので、ソイルセメントの強度が所定強度に調整できる。
【００５０】
また、混合する土の水分量が多ければ、吸湿性の軽量骨材等例えば、メサライト（商品名）、ＳＴＡＬＩＴＥ等を混ぜて混合する土の水分量が調整されるので、混合する土は、現地の土を用いることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明は、土とセメントと水とを混合した後に硬化するソイルセメントの強度を調整するソイルセメントの強度調整方法であって、
前記ソイルセメントの所定強度に対する前記セメントと前記水の割合を求め、求めた割合に対する水の量を測定した前記土の水分量から差し引き、差し引いた水の量を混合するので、混合する土の水分量によって合計水分量が調整され、硬化後のソイルセメントの強度が所定強度に調整できる。
【００５２】
また、請求項２の発明は、前記土には土の水分量を調整する水分調整物質が混ぜられるので、混合する土の水分量の多過を水分調整物質によって調整されることにより、合計水分量の調整ができ、硬化後のソイルセメントの強度が所定強度に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるソイルセメントの強度調整方法に用いる混合量計測装置のブロック図である。
【図２】縦軸をソイルセメント強度とし、横軸を水セメント比とした土質Ａのソイルセメント強度に対応する水セメント比の関数図である。
【図３】縦軸をソイルセメント強度とし、横軸を水セメント比とした土質Ｂのソイルセメント強度に対応する水セメント比の関数図である。
【図４】縦軸をソイルセメント強度とし、横軸を水セメント比とした土質Ｃのソイルセメント強度に対応する水セメント比の関数図である。
【図５】縦軸をソイルセメント強度とし、横軸を水セメント比とした土質Ｄのソイルセメント強度に対応する水セメント比の関数図である。
【図６】ソイルセメントの強度調整順序を示す説明図である。
【符号の説明】
５…水分量測定器
８…強度設定器
１０…演算部
１２…関数メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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